Polyflûte: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Le projet Polyflûte terdiri daripada instrumen de musiquenumérique.

Le but est de créer un instrumen de musique menghormati des syarat khas; Alat instrumen Cet:

-Autonome et portable (Batterie, timbunan…)

-Autodidacte (Enseigner à l'utilisateur à partir d’un internet site, le fonctionnement et la construction de l'appareil)

-Auto tune (Produire un son musical à partir une fréquence relevé dans l'environnement -alentour)

Le but est donc de réussir à convertir une onde vibratoire, oscillante de la vie courante ou terbitan d’objets du quotidien en onde sonore et musicale.

Langkah 1: Analogik Litar Création Du

Notre système se base sur le Principe de la détection delumière: Di tempat une LED et photodiode wajah face face séparé par une hélice propulsé en roue libre par un ventilateur. Ainsi le lorong d'une pâle devant la photodiode créera un signal de type T. O. R (plutôt proche du sinusoïdale en prenant en compte le temps de réception de la lumière).

Le capteur membentuk le cœur de la partie analogique. Nous avons donc décidé de membezakan litar d'émission dan un litar de réception. Le circuit est alimenté par 6 cerucuk boleh dicas semula de 1.2 V soit au total 7.2V. Le circuit d'émission est consté d'une LED et d'un moteur branché en parallèle (une diode de protection a également été placée pour éviter les retours de courants). Le circuit d'émission se const d'une photodiode dont le signal est amplifié par un AOP; ainsi que de 2 filtres passe bas d'ordre 1 filtrant à environ 80 Hz (fréquence maximale de rotation de l'hélice).

Langkah 2: Komposen Choix Des

Une fois le circuit théorique établit, on choisit les composants les plus adaptés au montage.

Vous retrouverez ci-dessous les références et valeurs des différents komposen (en se basant sur le schéma électronique précédent):

LED: SFH 4550

Ventilateur: MB40200V1 (5V)

Diod: 1N4001

Fotodiod: SFH 203

AOP: LM358N

BOLEH: MCP3008

Résistance R1 (LED): 47 Ohms

Résistance R2 (Filtre 1): 220 Ohm

Résistance R3 (Filtre 2): 220 Ohm

Résistance R4 (Filtre en sortie de Vref): 1 kOhms

Condensateur C1 (Filtre): 10nF

Condensateur C2 (Filtre): 10nF

Condensateur C3 (Filtre en sortie de Vref): 5µF

Régulateur: 0J7031 reg09b

Penyambung 40 pin

Raspberry PI 2 Model B

Hélice d'hélicoptère de 3, 8 cm

6 cerucuk boleh dicas semula 1.2 V

Langkah 3: Réalisation Du PCB

La réalisation du PCB (Printed Circuit Board) yang paling berkesan dan ditambah:

- Le dessin de la carte (Agencement des komposen)

- Le routage des komposer sur la carte et Impression de la carte

- Komposer Soudage des

Le dessin et le rageage de la carte ont été faits sur le logiciel ALTIUM Designer (logiciel utilisé en entreprise pour le routage de PCB). Nous avons tidak memerlukan pemula au logiciel. Komposer les on the été disposés de manière à réduire la taille de la carte (9 cm panjang, 5 cm de besar). Le routage fut la partie la plus délicate, car la carte étant imprimé en double couche nous devions décidés de la disposisi des sambungan en couche Top ou Bawah. Une fois la carte imprimée, nous avons soudés les composants sur des support afin de pouvoir enlever les komposer en cas de dfafaillances ou de changements de komposen. Nous avons également dû placer sur la carte le connecteur bergantung le PCB et la Rasberry. Nous avons tuangkan cela dû pengenal les port SPI de la Rasberry et faire la bonne korespondensi avec le PCB.

Vous trouverez les fichiers Gerber (fichier Altium Designer).

Langkah 4: Réalisation De La Partie Mécanique (sokongan Et Instrument)

Le tubstant konstituen la flûte est un tube en PVC (plomberie) qui a été coupé a une longueur de 15 cm et 4, 1 cm de diamètre. Pada retrouve 4 trous de 1 cm de diamètre espacé chacun de 2 cm. L'intérieur pada retrouve une hélice soutenu par une tige en plastique de 2 cm. Le PCB et le Tube sont fixés sur une plaque en bois à fixé l'aide d'entretoises et de vis. Sur la partie gauche du tiub pada fixé le ventilateur à l'aide d'un scotch de câble électrique. De l'autre côté, le tube est bouché par un morceau de kadbod.

- tiub en PVC

- plak en bois d'environ 30 cm x 30 cm

- 4 entretoises de 3, 5 cm

- 4 biji

- Un interrupteur 2 kedudukan klasik

- Sokong de pile

- kadbod

Langkah 5: Connexion MCP-Raspberry

La connexion MCP-3008 / Rasberry est essentielle tuangkan komunikasi, penghantaran penerimaan desnées.

Gambar La Rasmi Raspberry / MCP est détaillée dans les.

La Connexion s'effectue en bus SPI, le code d'initialisation du bus est joint ands les fichiers.

Langkah 6: Perolehan Des Données

Une fois la Raspberry connectée à un convertisseur analogique / numérique de type MCP3008 à l'aide d'un bus SPI, il faut maintenant akuisisi les données souhaitées. Nous ne relevons qu'un type de valeur, l'amplitude de notre signal fréquentielle, sur la chaîne 1 du MCP3008. Ces valeurs sont stockées dans un tableau de taille 512: on choisit une puissance de 2 pour سهولتiter les algorithmes de transformé de Fourier à venir, et plus le nombre de points est élevé plus le signal discret sera précis.

L'acquisition des données ne peut dependant pas se faire de manière aléatoire, en effet la fréquence d'acquisition et donc la fréquence d'échantillonnage est primordiale. Nous avons déterminé empiriquement que notre signal n'atteignait jamais des fréquences supérieures à 80Hz. Tuang penghormat Shannon notre fréquence d'échantillonnage doit être supérieure à 160Hz, nous avons choisi une Fe à 250Hz.

Afin d'acquérir les données à cette fréquence, nous avons créé un timer qui fait appel à notre fonction d'acquisition toutes les 4ms (Te = 1 / Fe = 4ms). Le perdana program de notre programme donc la fonction du timer qui effectue l'acquisition des données.

Langkah 7: FFT

Une fois le tableau de données d'acquisition rempli, on peut effectuer la transformer de Fourier discrète pour retrouver la fréquence du signal.

Semasa menggunakan tuangkan cela la bibliothèque GSL qui permet à partir d'un tableau de données, d'avoir le tableau d'amplitude des raies fréquentielles komposen ce signal. En écartant la première case du tableau contenant l'amplitude des composantes berlanjutan, pada retrouver l'indice i de la fréquence qui a la plus forte amplitude à l'aide de la formule suivante: Freq = i * Fe / (2 * Nb_Points).

Notre fréquence d'échantillonnage étant 250Hz et le nombre de poin pemerolehan 512.

Langkah 8: Génération Du Son

Maintenant que l'on a récupéré la fréquence du signal il secit de générer un sinus pour avoir un son. Penyelesaian Deux seont ouvertes: Émettre un sinus directional à partir des fréquences memperoleh en les multipliant pour les rendre terdengar, ou bien Associer des fréquences précises aux plages des différentes note de notre prototaip.

Nous avons testé les deux méthodes et nous avons finalement retenu la seconde plus kesimpulan. Les nota jouées sont celle de la gamme 4, les containtes de notre système nous permet seulement d'avoir 8 plages different et ainsi de jouer 8 note différentes: Do, Ré, Mi, Fa, Sol, Sol bémol, La et Si.

Kod les Enfin vous trouverez melengkapkan penyelesaian de deux citées au-dessus.