Polyflûte: 8 ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:57

Le projet Polyflûte consiste à réaliser un instrument de musiquenumérique।

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

-স্বয়ংক্রিয় এবং বহনযোগ্য (ব্যাটারি, পাইল …)

-অটোডিড্যাক্ট (এনসাইনার à l’utilisateur à partir d’un সাইট ইন্টারনেট, le fonctionnement et la construction de l’appareil)

-আটো সুর

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

ধাপ 1: ক্রিয়েশন ডু সার্কিট অ্যানালগিক

Notre système se base sur le principe de la détection delumière: On une LED et photodiode face à face séparé par une hélice propulsé en roue libre par un ventilateur। 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)।

লে ক্যাপ্টুর গঠন লে ক্যুর দে লা পার্টি অ্যানালগিক। Nous avons donc décidé de differenter un circuit d'émission et un circuit de réception। Le circuit is alimenté par 6 piles rechargeables 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 alegalement été placée pour éviter les retours de courants)। লে সার্কিট ডি'মিশন সে কন্ট্রুটে ডি'উন ফটোডিওড ডন লে সিগন্যাল এস্ট এমপ্লিফাইé পার আন এওপি; ainsi que de 2 filtres passe bas d’ordre 1 filtrant à environ 80 Hz (fréquence maximale de rotation de l'hélice)।

ধাপ 2: Choix Des Composants

উনি ফয়েস লে সার্কিট থিওরিক ইটাব্লিট, অন চয়েসিট লেস কম্পোজেন্টস লেস প্লাস অ্যাডাপ্টস অউ মন্টেজ।

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

LED: SFH 4550

ভেন্টিলেটর: MB40200V1 (5V)

ডায়োড: 1N4001

ফটোডিওড: এসএফএইচ 203

AOP: LM358N

CAN: MCP3008

প্রতিরোধের R1 (LED): 47 Ohms

প্রতিরোধের R2 (ফিল্ট্রে 1): 220 ওহম

প্রতিরোধের R3 (ফিল্ট্রে 2): 220 ওহম

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

কনডেন্সেটর সি 1 (ফিল্ট্রে): 10 এনএফ

Condensateur C2 (Filtre): 10nF

কনডেন্সেটর সি 3 (ফিল্ট্রে এন সোর্টি ডি ভ্রেফ): 5µF

নিয়ন্ত্রক: 0J7031 reg09b

সংযোগকারী 40 পিন

রাস্পবেরি পিআই 2 মডেল বি

Hicelice d'hélicoptère de 3, 8 cm

6 পাইলস রিচার্জেবল 1.2 V

ধাপ 3: রিসালাইজেশন ডু পিসিবি

পিসিবি (প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড) এর বাস্তব প্রভাব এবং প্লাসিয়ার্স টেপস:

- লে ডেসিন দে লা কার্টে (এজেন্সমেন্ট ডেস কম্পোজেন্টস)

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

- Soudage des composants

Le dessin et le routeage de la carte ont été faits sur le logiciel ALTIUM Designer (logiciel utilisé en entreprise pour le routeage de PCB)। Nous avons donc dû nous initier au logiciel। Les composants ont été disposés de manière à réduire la taille de la carte (9 cm de long, 5 cm de large)। লে রুটেজ ফুট লা পার্টি লা প্লাস ডেলিকেট, গাড়ী লা কার্টে nttant imprimé en ডবল couche nous devions décidés de la disposition des connection en couche Top ou Bottom। Une fois la carte imprimée, nous avons soudés les composants sur des support afin de pouvoir enlever les composants en cas de défaillances ou de changements de composants। Nous avons alegalement dû placer sur la carte le connecteur reliance le PCB et la Rasberry। Nous avons pour cela dû identifier les ports SPI de la Rasberry et faire la bonne correspondance avec le PCB।

Vous trouverez les fichiers Gerber (fichier Altium Designer)।

ধাপ 4: রিলাইজেশন ডি লা পার্টি মেকানিক (সাপোর্ট এট ইন্সট্রুমেন্ট)

লে টিউব কনস্টিটিউট লা ফ্লুটে ইস্ট টিউব এন পিভিসি (প্লোমবারি) qui a été coupé a une longueur de 15 cm et 4, 1 cm de diamètre। 4 ট্রাউস ডি 1 সেমি ডি ডায়ম্যাট্রে এসপেসি চকুন ডি 2 সেমি। A l'intérieur on 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। সুর লা পার্টি গাউচে ডু টিউব একটি ফিক্সে লে ভেন্টিলেটর à l'aide d'un scotch de câble électrique। De l'autre côté, le tube est bouché par un morceau de carton।

- নল এবং পিভিসি

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

- 4 entretoises ডি 3, 5 সেমি

- 4 r ক্রস

- ইন্টারপ্রেটার 2 পজিশন ক্লাসিক

- সাপোর্ট ডি পাইল

- শক্ত কাগজ

ধাপ 5: সংযোগ এমসিপি-রাস্পবেরি

La connexion MCP-3008/Rasberry est essentielle pour la communication, réception transmission des données।

La connexion Raspberry/MCP est détaillée dans les images।

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

ধাপ 6: অধিগ্রহণ ডেস ডোনেস

Une fois la Raspberry connectée à un convertisseur analogique/numérique de type MCP3008 à l'aide d'un bus SPI, il faut maintenant acquérir 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 faciliter les algorithmes de transformé de Fourier ven venir, et plus le nombre de points est élevé plus le signal discret sera précis।

L'acquigation des données ne peut cependant pas se faire de manière aléatoire, en effet la fréquence d'acquigation et donc la fréquence d'échantillonnage est primordiale। Nous avons déterminé empiriquement que notre signal n'atteignait jamais des fréquences supérieures à 80Hz। সম্মানিত Shanালা শ্যানন নটর 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'acquigation toutes les 4ms (Te = 1/Fe = 4ms)। লে প্রিমিয়ার থ্রেড ডি নটর প্রোগ্রাম কনটেইন্ট ডনসি লা ফাংশন ডু টাইমার কুই ইফেক্টু ল'অ্যাকুইজিশন ডেস ডোনেস।

ধাপ 7: FFT

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

ব্যবহার করতে pourালা cela la bibliothèque GSL qui permet à partir d'un tableau de données, d'avoir le tableau d'amplitude des raies fréquentielles composant ce signal। En écartant la première case du tableau contenant l'amplitude des composantes চলতে থাকে, 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)।

Notre fréquence d'échantillonnage nttant 250Hz et le nombre de points acquis étant 512।

ধাপ 8: জেনারেশন ডু সন

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: Émettre un sinus directement à partir des fréquences acquires en les multipliant pour les rendre audible, ou bien associer des fréquences précises aux plages des différentes notes de notre prototype।

Nous avons testé les deux méthodes et nous avons finalement retenu la seconde plus concluante। লেস নোট jouées sont celle de la gamme 4, cependant les contraintes de notre système nous permet seulement d'avoir 8 plages স্বতন্ত্র এবং এন্সি ডি জুর 8 নোট আলাদা: Do, Ré, Mi, Fa, Sol, Sol bémol, La et Si।

Enfin vous trouverez les code completes des deux solutions citées au-dessus।