Table of Contents
Theremin
Descriere generală
Proiectul are ca scop implementarea si construirea unui instrument muzical controlat prin simpla miscare a mainii prin aer.
Theremin, cunoscut si ca eterofon sau thereminofon este un instrument muzical electronic controlat fara interventia fizica a muzicianului. Denumirea sa provine de la fizicianul rus Lev Sergeyevich Termen, cunoscut si ca Léon Theremin ce a inventat acest instrument in 1919. Theremin folosea principiul heterodinei pentru a emite un semnal audio. Instrumentul contine 2 oscilatoare de radio frecventa. Un oscilator opereaza la frecventa fixa, pe cand cel de-al doilea va opera la o frecventa variabila in functie de miscarile muzicianului fata de antena. Mana muzicianului actioneaza ca o armatura a unui condensator variabil dintr-un circuit LC ce este parte a oscilatorului si determina frecventa sa.
Noi ne-am propus sa incercam o noua varianta, utilizand tehnologia ultrasunetelor. Vom folosi o pereche, transmitator-receptor, de senzori de ultrasunete.Transmitatorul va emite o unda in aer, ea se va reflecta de un obiect din apropiere (mana muzicianului) si va fi directionata catre receptor. Acesta va interpreta unda si va emite o tensiune liniar-variabila catre procesor, in functie de distanta la care se afla obiectul de acesta, cat si in functie de miscarea obiectului (care implicit va modifica drumul undelor reflectate din obiect). Procesorul va prelucra semnalul si va trimite acest semnal catre un difuzor care va reproduce sunete diferite in functie de semnalul primit.
Hardware Design
Piese folosite :
- placuta de baza
- transducer - senzor ultrasonic Velleman MA40A5R
- transmitter - emitator ultrasonic Velleman MA40A5S
- un difuzor de 8 Ohm
- 17 rezistente
- 14 condensatori
- 4 diode
- 3 tranzistori de audio-frecventa
- 3 rezistente semi-reglabile multi-tura pentru reglaje
- 2 amplificatoare operationale pentru amplificare si detectare de nivel
- circuit logic NAND cu trigger Schmitt pentru generator ultrasonic
Receptorul se conecteaza la chip pe o intrare (PA7) in convertorul analog digital (ADC) pentru ca micro-procesorul sa poata prelua datele ce sosesc de la senzor. Difuzorul se conecteaza la chip prin PWM (Pulse Width Modulation) pe pinul PD5 printr-un condensator de 100 uF.
Schema electrica folosita :
Software Design
Descrierea codului aplicaţiei (firmware):
- mediu de dezvoltare: WinAVR cu Programmer's Notepad
- programarea placutei s-a facut cu Pony Prog pe interfata seriala
- datele se preiau folosind convertorul analog-digital si se stocheaza in 2 bufferi
- se porneste un timer, iar in rutina care va trata intreruperea generata se vor trimite pe OCR1A datele preluate si memorate in buffer
Concluzii
Proiectul a fost realizat cu succes. Tehnologia aleasa de noi pentru a reproduce sistemul Theremin a fost potrivita pentru obtinerea semnalelor de audio frecventa. Pentru obtinerea unor rezultate mai bune este nevoie de o reglare mult mai atenta si elaborata.
Download
Arhiva contine codul sursa (main.c) si un makefile pentru a compila cat mai usor codul.