Air Drums

Autor: Tășcan Diana Ioana
Grupa: 332CB

Proiectul are ca scop simularea cântatului la tobe prin mișcarea unor bețe de tobe în aer. Când bețele sunt mișcate, un difuzor va reproduce sunete de tobe diferite.

Doi accelerometri ADXL345 sunt puși pe două linguri de lemn și aceștia vor detecta mișcarea lor în aer, vor trimite datele la placa Arduino, iar placa Arduino trimite sunetele la un difuzor 2W - 8ohm ce le va reproduce în funcție de bățul mișcat. Fiecare băț are implementat câte două sunete diferite care vor fi reproduse la întâmplare.

• Cei doi accelerometri sunt conectați la un breadboard astfel: GND la GND, VCC și CS la VCC, SCL la A5 și SDA la A4. Datorită I2C, pentru a avea adrese diferite, un accelerometru va conecta SDO la VCC, iar celălalt va conecta SDO la GND.
• Pentru difuzor, pentru a controla curentul ce circulă la el, este folosit un tranzistor. Acesta are baza conectată la pinul 11, emitorul la GND, iar colectorul la difuzor. În cealaltă parte, difuzorul este conectat la VCC.

• Arduino Uno
• Breadboard
• 2x Accelerometri ADXL345
• Bețe/Obiecte ce pot substitui bețe de tobe
• Difuzor Arduino
• Tranzistor BC547BBK
• Fire

• Tot codul pentru placa Arduino se află în fișierul airdrums.ino, iar encodarea sunetelor se află în fișierul sounds.h.
• Pentru redarea sunetelor, am folosit biblioteca PCM.h.
• Pentru a știi pe ce adrese sunt accelerometrii, am folosit un program I2C scanner. După ce am găsit adresele, le-am salvat în 2 variabile globale. Pentru a detecta dacă un băț a fost mișcat, folosesc variabile globale pentru coordonatele lor în spațiu. O variabilă bool este folosită pentru a spune dacă bățul a fost mișcat destul de repede pentru a mima lovitura tobei.
• Pentru a obține coordonatele bățului, se citește de la accelerometrii în funcția getCoords. Pentru că se citesc doar câte 8 biți, dar valorile necesare sunt pe 16 biți, se face o shiftare a primilor 8 biți și se adaugă următorii 8. În funcție de care accelerometru este mișcat, se reactualizează coordonatele respective lui.
• Pentru a vedea dacă trebuie să se redea un sunet, în funcția checkToPlay se calculează distanța dintre coordonatele anterioare și noile coordonate, în funcție de care accelerometru a detectat mișcarea. Dacă mișcarea este detectată, se alege la întâmplare unul din două sunete encodate pentru acel accelerometru.
• În funcția setup(), se pornesc accelerometrele, iar pentru a schimba senzitivitatea lor, la 0x31 se scrie 3, care face senzitivitatea mai mică. Se apelează getCoords pentru a lua coordonatele inițiate.
• În funcția loop() doar se verifică dacă trebuie să se redea un sunet pe difuzor.
• Pentru encodarea sunetelor, am găsit un pachet de sunete online care avea câteva sunete de tobe. Am luat pachetul și am folosit Audacity pentru a converti la un sunet PCM, apoi am folosit un program EncodeAudio pentru a obține un vector ce reprezintă encodarea frecvenței sunetului. Fiecare băț are doar câte două sunete, deoarece ocupă mult spațiu și nu am putut adăuga astfel alte sunete.

Short Demo Video

• A fost destul de dificil să găsesc o metodă de encodare a sunetelor și dificil să aleg sunete care să fie scurte și reprezentative pentru tobe.
• A dat rateuri de câteva ori fără vreo explicație, a trebuit să închid și să redeschid aplicația ca să meargă…
• Un proiect plăcut, dar sunt dezamăgită că nu am putut adăuga mai multe sunete din cauza memoriei.

I2C Scanner
Tutorial convertire sunete
Pachetul de sunete
Documentație accelerometri
Air Drums
Document PDF