Պոլիֆլյուտ: 8 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Le projet Polyflûte αποτελούν à réaliser un instrument de musiquenumérique:

Le but est de créer un instrument de musique respectant des kushtet particulières; Cet instrument doit être:

-Ավտոմատ և շարժական (մարտկոց, կույտ…)

-Autodidacte (Enseigner à l’utilisateur à partir d’un կայքի ինտերնետ, 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 մեր թողարկման d’objets du quotidien en onde sonore and musicale.

Քայլ 1: Création Du Circuit Analogique

Notre syst syme se base sur le principe de la détection delumière: Տեղում և լուսադիոդային դեմքի դեմքի դեմքի և հելիսի շարժիչներն ապահովում են օդափոխիչ: Ainsi le passage 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 constitue le cœur de la partie analogique. Nous avons donc décidé de de daller un circuit d'émission and un circuit de réception. Շրջանակը սննդի մեջ է 6 կույտ վերալիցքավորվող լիցքավորմամբ `1.2 Վ, ընդհանուր առմամբ` 7.2 Վ: Le circuit d'émission is constitué 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 constitue d'une photodiode dont le ազդանշանը ուժեղացվում է AOP- ով; ainsi que de 2 filtres passe bas d’ordre 1 filtrant à environ 80 Hz (fréquence maximale de rotation de l'hélice).

Քայլ 2: Choix Des Composants

Une fois le circuit théorique établit, on choisit les composants les plus adaptés au montage- ում:

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

LED: SFH 4550

Օդափոխիչ `MB40200V1 (5V)

Դիոդ ՝ 1N4001

Ֆոտոդիոդ ՝ SFH 203

AOP: LM358N

ԿԱՐՈ: MCP3008

Դիմադրություն R1 (LED) ՝ 47 Օմ

Դիմադրություն R2 (Ֆիլտր 1) ՝ 220 Օմ

Դիմադրություն R3 (Ֆիլտր 2) ՝ 220 Օմ

Դիմադրություն R4 (Filtre en sortie de Vref) ՝ 1 կՀմ

Կոնդենսատոր C1 (զտիչ) `10nF

Կոնդենսատոր C2 (զտիչ) `10nF

Կոնդենսատոր C3 (Filtre en sortie de Vref) ՝ 5μF

Կանոնակարգ ՝ 0J7031 reg09b

Connecteur 40 կապում

Ազնվամորի PI 2 մոդել B

Hélice d'hélicoptère de 3, 8 սմ

6 կույտ վերալիցքավորվող 1.2 Վ

Քայլ 3: Վերականգնում Du PCB

La réalisation du PCB (Printed Circuit Board) s'est effectuée en plusieurs étapes:

- Le dessin de la carte (Agencement des composants)

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

- Soudage des composants

Le dessin et le routage de la carte ont été faits sur le logiciel ALTIUM Designer (logiciel utilisé en entreprise pour le routage de PCB): Nous avons donc dû nous initier au logiciel. Les composants ont été disposés de manière réduire la taille de la carte (9 սմ երկարություն, 5 սմ մեծ): Le routage fut la partie la plus délicate, car la carte étant imprimé en double couche nous devions décidés de la disposition des connections en couche Top ou Bottom- ում: Une fois la carte imprimée, nous avons soudés les composants sur des Supports afin de pouvoir enlever les composants en cas de défaillances ou de Changes de compositors- ի միջոցով: Nous avons également dû placer sur la carte le connecteur reliant le PCB et la Rasberry. Nous avons pour cela dû identifier les ports SPI de la Rasberry et faire la bonne correspondence avec le PCB.

Vous trouverez les fichiers Gerber (fichier Altium Designer):

Քայլ 4. Վերականգնում De La Partie Mécanique (աջակցություն Et Instrument)

Թիթեղը կազմում է խողովակը PVC- ից (պլոմբիրիա), որը միացված է 15 սմ և 4, 1 սմ տրամագծով: Retrouve 4 trous de 1 cm de diamètre espacé chacun de 2 սմ: A l'intérieur on retrouve une hélice soutenu par une tige en plastique de 2 սմ. 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 tube on a fixé le ventilateur à l'aide d'un scotch de câble électrique. De l'autre côté, le tube est bouché par un morceau de carton:

- խողովակ և PVC

- ափսե en bois d'environ 30 սմ x 30 սմ

- 4 entretoises de 3, 5 սմ

- 4 հատ

- Անընդհատ 2 դասական դիրքեր

- Աջակցեք կույտին

- ստվարաթուղթ

Քայլ 5. Միացում MCP-ազնվամորի

MCP-3008/Rasberry կապը անհրաժեշտ է կապի, ընդունման փոխանցման համար:

Ազնվամորու/MCP- ն կապի մեջ է պատկերների հետ:

La connexion s'effectue en bus SPI, le code d'initialisation du bus is joint dans les fichiers.

Քայլ 6: Ձեռքբերում Des Données

Une fois la Raspberry connectée convert un convertisseur analogique/numérique de type MCP3008 à l'aide d'un bus SPI, il faut maintenancemant accérir les données souhaitées. Չի առնչվում qu'un type de valeur, l'amplitude de notre signal fréquentielle, sur la chaîne 1 du MCP3008- ի հետ: Ces valeurs sont stockées dans un tableau de taille 512 ՝ ընտրելով երկու տարիների ընթացքում, որոնք նպաստում են Ֆորյեի վերափոխման ալգորիթմների արագացմանը և ավելին, քան մի քանի կետերի արժեքը բարձր է, և ազդանշանի զուսպ արագությունները:

L'acquisition des données ne peut cependant 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. Pour respecter 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 premier thread de notre ծրագրի contient donc la fonction du timer qui effectue l'acquisition des données.

Քայլ 7: FFT

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

On use pour cela la bibliothèque GSL qui permet à partir d'un tableau de données, d'avoir le tableau d'amplitude des raies fréquentielles կոմպոզիտորական ազդանշանի օգտագործումը: En écartant la première case du tableau contenant l'amplitude des composantes շարունակվում է, peut 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):

250Hz հաճախականությունը և միավորների ստացման անվանումը 512:

Քայլ 8: Génération Du Son

Maintenant que l'on a récupéré la fréquence du signal il suffit de générer un sinus pour avoir un son. Deux solutions se sont ouvertes ous nous:

Nous avons testé les deux méthodes et nous avons finalement retenu la seconde plus concluante. Les notes jouées sont celle de la gamme 4, cependant les contraintes de notre système nous permet seulement d'avoir 8 plages distinctes and ainsi de jouer 8 տարբեր տարբերակներ ՝ Do, Ré, Mi, Fa, Sol, Sol bémol, La et Si.

Enfin vous trouverez les codes- ն ավարտում է des deux լուծումները citées au-dessus- ում: