This is an old revision of the document!


Electric Harp

Autor: Negru Mihai
Grupa: 333CD
Îndrumător: Ionuț Oțelea

Introducere

Descriere

Electric Harp, reprezintă o reinterpretare a instrumentului muzical “Harpă”. In sine, o harpă conține 47 de coarde pentru note muzicale de tonalitate diferită și 7 pedale pentru turarea notelor muzicale, pedalele simulează clapele de culoarea neagră de pe un pian.

Scopul și ideea principală

Scopul proiectului este de a simula o harpă, folosind diode laser în loc de corzi.

În sine este foarte complicat și costisitor să cumperi o harpă și să te înveți să cânți la ea. În acest scop reducem spațiul stărilor, de la 47 de corzi, la 7 corzi și de la 7 pedale de turare, la două pedale. În momentul când stăpânești aceast mini instrument muzical electric, poți considera și ideea de a avansa la o harpă adevărată.

Utilitatea

Totodată, o harpă are nevoie de îngrijire constantă plus un loc de podium în casa ta, pentru a nu fi distrusă, astfel acest mini dispozitiv electric ce simulează o harpă este foarte ușor de întreținut și nu necesită un spațiu atât de mare pentru depozitare (iar ca bonus poți cânta chiar și din pat). Într-o altă ordine de idei, harpa electrică poți să o pui în geantă și să pleci la petreceri pentru a le arăta prietenilor tăi, cât de bine poți cânta la un instrument muzical.

Descriere generală

Reprezentarea fizică

Așa cum am menționat și mai sus, harpa electrică va conține, 7 corzi pentru note melodice și două coarde pentru tonalitatea notelor. Corzile vor fi reprezentate de diode laser. Diodele vor fi conectate separat la o sursă de curent (detașate de placa de dezvoltare) și vor genera încontinuu lumina punctiformă. Lumina diodei va fi prinsă de către un fototranzistor care va fi conectat la placa de dezvoltare.

Dacă fototranzistorul interceptează lumina diodei laser, se consideră că coarda nu este apăsată, dacă fototranzisotrul nu interceptează nimic atunci se consideră coarda respectivă ca fiind apăsată, astfel buzzer-ul pasiv atribuit fototranzistorului va emite nota corespunzătoare. }

Reprezentarea logică

Sistemul de gestiune a diodelor laser, este detașat de placa de dezvoltare, fiindcă nu necesită flux dinamic, diodele vor emite lumină încontinuu atât timp cât sunt conectate la o sursă de alimentare.

Fiecarei diode laser se atribuie un fototranzistor, astfel încât vectorul luminii emise de laser să fie îndreptat către fototranzistor.

left|diodelaser

La rândul lor, fiecare fototranzistor este cuplat la un port gpio (digital) al plăcii de dezvoltare. Placa Arduino Nano, va face corespondența între fototranzistor și buzzer. Buzzerele la rîndul lor vor fi și ele conectate la câte un port digital al plăcii, vom folosi câte un buzzer per coardă, pentru a simula un mediu cât mai asincron, astfel în momentul când se apasă 2 corzi simultan, se vor auzi 2 note muzicale la fel simultan.

Cele 2 corzi de tonalitate, vor fi pentru a schimba octava de lucru. In sine o harpă conține 6 octave plus câteva note de tonalitate ridicată (depinde de standard), astfel o coardă de turare va mări tonalitatea octavei în momentul apăsării, iar altă coardă de turare va micșora tonalitatea octavei.

Prin corzile de tonalitate, putem simula aproximativ tot spațiul stărilor a unei harpe, unicul neajuns este că devine un pic mai complicat dacă acordul cântat se află în octave diferite.

Reprezentarea grafică

left|general_schema

Leduri pentru debugging

Pentru a fi siguri, că în momentul întreruperii fluxului unei raze către fototranzistor, interceptarea modificarii a fost înregistrată, pentru fiecare fototranzistor vom avea câte un led rgb. Pentru flux între laser și transistor, led-ul va lumina roșu, iar pentru întrerupearea fluxului (apăsarea corzii), led-ul va lumina verde. Fiindca majoritatea pinilor gpio, vor fi ocupaâi de către buzzere și fototranzistori, nu mai dispunem de încă 9 (leduri) * 2 (canale de gestiune) = 18 (pinuri), cu acest scop vom simula gestiunea led-ului rgb, folosind output-ul de la fototranzistor și pentru fiecare led, câte un tranzistor pnp și npn, astfel încât să putem face switch-ul dintre culoarea roșie și cea verde.

left|leds

In gif-ul de mai sus sunt prezente două led-uri, în loc de unu, dat fiind faptul că simulatorul tinkercad nu dispune de led-uri rgb cu anod comun. In schema generală , cei doi catozi(verde și roșu) vor fi conectați la tranzistoarele npn și respectiv pnp, iar butonul in sine reprezintă fototranzistor-ul care generează un output digital (apasat/non-flux → non-apasat/flux)

Hardware Design

Lista de piese hardware

Pentru efectuarea acestui proiect inclusiv testarea acestuia, se vor folosi următoarele componente:

  • Arduino Nano
  • Breadboard HQ (830 Puncte) 2x
  • Modul dioda Laser 5V 5mW OKY0160 9x
  • Receptor pentru Dioda Laser si Circuit pentru Conectare Arduino (Fototranzistor) 13x (cu rezervă)
  • LED RGB cu Anod Comun 15x (cu rezervă)
  • Tranzistor NPN 2n2222 TO-92 12x (cu rezervă) - se ard ușor :-)
  • Tranzistor PNP 2n2907 TO-92 12x (cu rezervă)
  • Rezistor 0.25W 100Ω 40x (cu rezervă)
  • Rezistor 0.25W 1.8KΩ 40x (cu rezervă)
  • Rezistor 0.25W 22KΩ 36x (cu rezervă)
  • Buzzer Pasiv de 5V 9x
  • Fire Colorate Tată-Tată (40p, 15 cm)
  • Fire Colorate Mamă-Tată (40p) 10 cm

SIZEx (cu rezervă) reprezintă fapt-ul că s-au procurat SIZE componente de aceiași categorie, din care fac parte și componente de rezervă în caz că se rup, ard sau alte cazuri care pot duce la stricarea componentei.

Reprezentarea hardware reală

Vom începe inițial cu prezentarea proiectului deja asamblat final, mai apoi, vom discuta parte în parte procesul acestui, cât și schemele electrice.

left|hardware

TODO: Completează schemele grafice Duminica

Scheme Electrice

Aici puneţi tot ce ţine de hardware design:

Software Design

Descrierea codului aplicaţiei (firmware):

  • mediu de dezvoltare (if any) (e.g. AVR Studio, CodeVisionAVR)
  • librării şi surse 3rd-party (e.g. Procyon AVRlib)
  • algoritmi şi structuri pe care plănuiţi să le implementaţi
  • (etapa 3) surse şi funcţii implementate

Rezultate Obţinute

Care au fost rezultatele obţinute în urma realizării proiectului vostru.

Concluzii

Download

O arhivă (sau mai multe dacă este cazul) cu fişierele obţinute în urma realizării proiectului: surse, scheme, etc. Un fişier README, un ChangeLog, un script de compilare şi copiere automată pe uC crează întotdeauna o impresie bună ;-).

Fişierele se încarcă pe wiki folosind facilitatea Add Images or other files. Namespace-ul în care se încarcă fişierele este de tipul :pm:prj20??:c? sau :pm:prj20??:c?:nume_student (dacă este cazul). Exemplu: Dumitru Alin, 331CC → :pm:prj2009:cc:dumitru_alin.

Jurnal

Puteți avea și o secțiune de jurnal în care să poată urmări asistentul de proiect progresul proiectului.

Bibliografie/Resurse

Listă cu documente, datasheet-uri, resurse Internet folosite, eventual grupate pe Resurse Software şi Resurse Hardware.

Export to PDF

pm/prj2024/iotelea/mihai.negru0025.1716067926.txt.gz · Last modified: 2024/05/19 00:32 by mihai.negru0025
CC Attribution-Share Alike 3.0 Unported
www.chimeric.de Valid CSS Driven by DokuWiki do yourself a favour and use a real browser - get firefox!! Recent changes RSS feed Valid XHTML 1.0