Musical Cube

Autorul poate fi contactat la adresa : maria.predescu@stud.acs.upb.ro

Introducere

Musical Cube este un cub format din 64 de LED-uri ale cărui jocuri de lumini se schimbă în funcție de frecvența notelor anumitor melodii redate prin intermediul difuzorului. Inițial am vrut să redau mai multe melodii care erau citire de pe un card SD, însă nu am putut să găsesc în timp util un modul de citire de pe card așa că am recurs la o altă metodă pentru redarea audio.

Scopul proiectului este unul decorativ, fiind relaxant de urmărit jocul de lumini odată cu muzica.

Descriere generală

Cubul va fi format din 64 de LED-uri, acesta fiind montat pe placa de test împreună cu difuzorul. Cu ajutorul LED-urilor vor fi executate mai multe jocuri de lumini care se schimbă la început într-un mod prestabilit, iar apoi la apăsarea unui buton pornește și redarea audio și jocul de lumini este în funcție de ritmul muzicii.

Schema bloc

Hardware Design

Lista de piese

Placa de bază
64 de LED-uri albe
16 rezistențe de 100 ohmi
4 rezistențe de 1K
Un condensator de 100uF, 25V
Un difuzor de 8 ohmi
Fire conductoare izolate
Fir conductor neizolat (sârmă)
Pini
22 de fire mama-mama
4 tranzistori npn, de exemplu BC547B

Schema electrică

În cele ce urmează voi prezenta schema electrică a principalelor componente ale proiectului, adică cubul din leduri, difuzorul și cititorul de card SD.

1. CUBUL DIN LEDURI - modul în care cele patru starturi de leduri ale cubului sunt atașate la microcontroler

2. DIFUZOR - componenta audio a fost redată pe pinul PD5 al plăcuței. Astfel, anodul difuzorului a fost conectat la pinul PD5, iar catodul pe care am atașat și un condensator de 100uF la GND

Software Design

În ceea ce privește partea software a proiectului, aceasta se poate împărții în două etape. Mai întâi am realizat ceea ce ține de LED-uri și de jocul de lumini. Pentru aceasta am implementat mai multe funcții ce aprind și sting anumite LED-uri sau porțiuni ale cubului pentru a crea jocuri de lumini.

Partea a doua a constat în redarea audio și modul în care să fac să pară că luminile se aprind în funcție de ritmul muzicii. Pentru fiecare melodie am câte un vector în care se află notele melodiei (toate frecvențele specifice fiecărei note sunt deja definite într-un fișier separat) și un vector ce conține durata pentru fiecare notă din melodie. Astfel, deoarece nu am reușit să achiziționez modulul de citire de pe card SD am apelat la această metodă de redare a unor melodii.

Rezultate obținute

Atunci când este conectată la calculator plăcuța redă anumite jocuri de lumini prestabilite. Dacă se dorește ca luminile să fie acompaniate de muzică se apasă butonul PB2 de pe plăcuța de bază, iar luminile vor începe să se aprindă în funcție de frecvența sunetelor. Dacă se apasă din nou butonul se trece la următoarea melodie din cele trei, iar la fiecare apăsare se iterează prin aceste melodii. Dacă se vrea ca muzica să fie oprită se apasă butonul de RESET de pe plăcuța de bază și rutina expusă mai sus poate fi reluată.

Concluzii

Mi-a făcut plăcere să lucrez la acest proiect, mai ales partea de hardware unde a trebuit să lipesc eu fiecare componentă. A fost ceva nou pentru mine și ceva ce am făcut cu drag chiar dacă a durat foarte mult timp. Câteva sfaturi ar fi să vă alegeți cu grijă și din timp componentele de care aveți nevoie pentru a nu fi puși în situația în care nu mai puteți găsi o componentă de care aveți neapărată nevoie. Faptul că am văzut rezultatul final funcțional a fost foarte satisfăcator și a făcut să merite munca pe care am depus-o pentru realizarea acestui proiect (foarte multă muncă).