Laser Harp

Autor: Delia-Georgiana Stuparu

Muzică și o pată de culoare… sunt ingredientele care însuflețesc proiectul meu. Pentru că realizarea lui e o provocare, am ales ca rezultatul să aducă relaxare. Harpa Laser este varianta modernă a clasiului instrument muzical, înlocuind corzile cu senzori infraroșu. În final, acestea vor genera un joc de lumini și o suită de sunete care te vor face să vrei sa cânți din nou sau să îți reasculți creația.

Cele 8 corzi vor fi rezultatul luminării fotorezistorilor de către diodele laser. La întreruperea luminării se va genera o notă muzicală, iar coarda rezpectivă se va colora. La apăsarea unui buton se poate face schimbarea gamei, așa incat instrumentul să acopere o paleta larga de note muzicale, apropiindu-se cât mai mult de varianta originală. Sunetul va fi redat automat prin intermediul unui difuzor, existand și posibilitatea înregistrării si redării ulterioare.

• Exista 2 butoane, unul pentru a schimba gama iar unul pentru inregistrare, legate la pinii PC1 respectiv PC2
• Difuzorul este legat la colectorul unui tranzistor, in baza caruia este legata o rezistenta de 100Ω, conectata la pinul PD1
• In serie cu fiecare diodela laser am legat cate o rezistenta de 10Ω cu rol protector

• Placa de baza PM2019
• ATmega324
• 8 X Diode laser 5V
• 8 X Fotorezistențe
• 1 X Difuzor
• 1 X MH-SD Card Module
• Cadru de lemn
• Leduri
• Fire de legatură

Cele 8 corzi, reprezentate de perechi laser-fotorezistor, vor functiona depinzand de valoarea luminii detectata de fotorezistenta. Acestea sunt legate la pinii PA si interpretate, dupa modelul din laborator, folosind convertorul analog-digital.

Deoarece valoarea tensiunii care ajunge pe pin depinde de iluminarea fotorezistentei, sistemul este sesibil la schimbarile din mediul ambiant. De aceea, pe parcursul implementarii am avut nevoie de afisari ale valorilor pe fiecare pin. Pentru aceasta am folosit un convertor USB – USART, pe care l-am utilizat si ulterior pentru a afisa pe ecran modul in care se afla instrumentul (inregitrare sau redare).

In urma acestor afisari am observant comportamentul fotorezitorilor, in conditiile in care testul de face intr-un mediu luminat cu lumina artificiala sau naturala. Astfel, atunci cand acestia primesc lumina de la laser, pe pin ajunge o tensiune de aproximativ 4.5V, iar cand fasiculul e intrerupt, valoarea scade la aproximativ 2.3V. Aceste valori variaza usor de la o coarda la alta, datorita distantei date de scheletul curbat, motiv pentru care am ales o valoare de referinta intermediara, asa incat, in urma comaparii cu aceasta, sa se genereze functionalitatea de coarda atinsa, care va scote un sunet.

Sunetele sunt redate conform modelului din laborator, prin intermediul frecventelor, cu ajutorul unui difuzor legat la pinul PD4. Frecventele sunt retinute intr-o matrice, asa incat ele sa poata atinge 3 tonalitati diferite. Schimbarea gamei se face cu ajutorul unui buton. Tot printr-o apasare de buton se poate reda melodia cantata anterior, mentinand intr-un vector de structuri, frecventa si durata notelor.

• 18.04 - Alegerea (finală) a temei de proiect
• 19.04 - Primele componente lipite pe plăcuță
• 21.04 - Realizarea paginii proiectului
• 30.04 - Finalizarea lipiturilor pe placuta de baza

• 02.05 - Construirea cadrului de lemn

• 03.05 - Achizitionarea unor piese (fotorezistente, diode laser, difuzor)
• 05.05 - Realizarea schemei electrice
• 07.05 - Teste pe breadbord
• 15.05 - Am inceput construirea propriu-zisa a harpei, legand difuzorul, diodele si fotorezistentele si mascand, in schelet, firele si rezistentele protectoare

• 19.05 - Design atractiv prin ascunderea firelor cu floricele

• 20.05 - Finalizarea instrumentului si inceperea implementarii software

Atat din punct de vedere al designului cat si al functionlitatii, proiectul se apropie de asteptarile create. Totusi, anumite elemente neprevazute au modificat ideea initiala:

• Intentionam sa redau de pe cardul de memorie sunete ale unor instrumente musicale, iar prin apasarea butonului sa schimb instrumentul. Totusi, nepotrivirea unor formate de fisiere m-au impiedicat sa duc pana la capat ideea, insa doresc sa implementez aceasta functionalitate pe viitor
• De asemenea, scheletul de lemn, curbat, care vrea sa imite forma unei harpe a adus dificultati in potrivirea exacta a laserelor si fotorezistentelor. De aceea, pentru stabilitate si un design atractiv (mascarea firelor) am improvizat adaugand floricele

Desi munca la proiect a fost solicitanta, satisfactia a fost mare cand am vazut rezultatul obtinut. Sunt foarte multumita de functionalitatea finala a harpei, chiar daca este usor diferita de ceea ce mi-am propus initial. Voi pastra harpa laser ca pe un instrument pentru relaxare si stresare a vecinilor care ma vor auzi cantand.

Youtube Link - D2CrEDg6wxg

Arhiva Pagina in format PDF

Am folosit cu precadere materialele de laborator, urmand modelul din rezolvare pentru a reda sunetele si a interpreta valorile de pe pini. De asemenea, am faut research pe internet pentru noi informatii si idei.