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Arduino Laser Harp



Quelle est la première association avec le mot harpe? Cadre en bois, cordes, son. Et si vous imaginez une pièce sombre, de la fumée, un laser et de la musique électronique? Tout semble incompréhensible et intrigant.

Maintenant, quelques faisceaux laser sont enroulés autour du cadre. Mais si vous allez au-delà des limites de cette pensée, vous pouvez imaginer une harpe avec un cadre illimité et faite uniquement sur un faisceau laser.

Qu'est-ce qu'une illusion?


Le spectacle lumineux du compositeur français Jean-Michel Jarre m'a poussé à cette idée. Ce spectacle m'a tellement inspiré que je voulais le répéter à la maison.



La harpe laser a été utilisée pour la première fois lors d'un concert en Chine. Le prototype de harpe laser a été développé par le Français Bernard Scheiner en 1979. En 1981, lorsque l'instrument a été présenté pour la première fois au public, il était encore en cours d'élaboration. Depuis lors, la harpe a subi de nombreux changements.

L'ingénieur français Philippe Guerre a apporté des changements radicaux au dispositif de l'instrument et à son logiciel. Sa harpe laser a été construite à partir d'un laser et d'un miroir rotatif, qui réfléchissaient les rayons dans différentes directions. Des capteurs photoélectriques ont déterminé où exactement l'obstacle se mettait en travers du faisceau laser.

Une harpe laser de conception similaire a été utilisée par Jarre. La partie intelligente de l'instrument est un micro-ordinateur utilisant le logiciel Laserharp développé par Guerr. Chaque rayon peut jouer des notes différentes lorsque Jarre touche les cordes "légères". Quand il bouge ses mains de haut en bas, le ton de la note change. Dès que Jarre retire sa main du faisceau, la reproduction de la note s'arrête.

Pour le moment, l'idée a même atteint la couleur de la harpe, qui a l'air, on l'admet, impressionnante. Les gars, si vous voulez vérifier beaucoup plus de choses intéressantes, je vous conseille de google Greig Stewart. Le gars fait des choses vraiment intéressantes.

Justification des éléments du circuit


Comme le nom de l'article le montre déjà, le projet utilise Arduino Uno. Nécessaire également:
- un capteur pour lire l'intensité de la chaîne réfléchie. Une photorésistance ordinaire peut fonctionner, que peut-il faire d'autre;
- un élément de réglage du système (réglage pratique du seuil d'éclairage). La première chose qui me vient à l'esprit est un potentiomètre;
- un moteur avec miroir pour paralléliser les cordes. Eh bien, ici, vous devez déjà réfléchir et aborder le problème de manière significative, car beaucoup dépendra de ce choix;
- un laser, qui fournira la fonctionnalité nécessaire des cordes de harpe;
- Processeur de signal MIDI qui accepte les fréquences de chaîne.

Si nous parlons du dernier paragraphe, il y a deux options: soit implémenter tout physiquement ou virtuellement. J'ai opté pour la deuxième option.

Pour convertir le signal application sélectionnée Hairless-midiserial , et de créer un port MIDI virtuel - loopMIDI . Ensuite, le signal sera transmis à FL Studio, qui reçoit le signal de l'instrument de musique sélectionné.

Maintenant pour le moteur. Si vous n'avez pas la moindre idée où aller dans ce sujet, comme moi, en principe, plus tôt, et que vous voulez fouiller froidement dans ce sujet, alors il y a un excellent article de Ridiko Leonid Ivanovich «Moteurs pas à pas» . C'est le meilleur que l'on puisse trouver sur Internet.

Compte tenu de ce problème particulier, il était tentant d'utiliser le moteur Nema 17. Dans le projet, qui ne voudrait pas jouer avec cela? Croyez-moi, la compréhension du fonctionnement de ces «enfants» pour un spectateur non préparé peut prendre plus d'une soirée. C'était du moins le cas avec moi. Cependant, le moteur unipolaire PM55L-048 plus le pilote ULN2003 a été sélectionné. À propos de la connexion, du fonctionnement de cette combinaison, vous pouvez facilement la trouver, donc je ne répéterai pas tout dix fois. Mais! N'essayez pas d'exécuter cette structure sur un moteur 28BYJ-48. Vous ne l'accélérerez jamais à la vitesse souhaitée. Et le problème ne sera pas entre vos mains, mais qu'il ne convient tout simplement pas à cette fin.

Je vais juste dire pour une compréhension complète de tout ce qui précède que sur une planche à pain, tout ressemblait à ceci:



Peut-être que quelqu'un a remarqué qu'il y a un transistor sur les circuits, ce qui n'a pas été mentionné. Eh bien, il a été introduit parce que le laser était allumé et éteint.

Schéma du circuit

Assemblage


Si nous considérons le principe de fonctionnement au ralenti, cela ressemble à ceci: un
moteur pas à pas tourne de la valeur d'angle correspondante, à ce moment le laser s'allume pendant une fraction de seconde et la photorésistance est interrogée. Si la valeur de la photorésistance est supérieure au seuil de réponse de la chaîne, alors nous pouvons supposer que la chaîne est interrompue et par la position du moteur, nous savons quelle chaîne. Il reste à envoyer un signal au port midi virtuel pour le traitement audio. Si la valeur de la photorésistance ne dépasse pas le seuil, alors il y a deux options: soit la chaîne n'a pas été interrompue, soit la valeur seuil est trop élevée. Pour changer le seuil, vous pouvez tourner le bouton du potentiomètre, et la prochaine fois que la photorésistance est interrogée, sa valeur sera déjà comparée avec une autre valeur de seuil.

Ensuite, le laser s'éteint et le moteur recule d'un pas. Encore une fois, le laser s'allume, il y a une enquête, une prise de décision, éteindre le laser et tourner le moteur. Lorsque le moteur fait un pas de moins que le nombre de cordes, qui peut être réglé par programme, les pas commenceront dans la direction opposée à grande vitesse sans allumer le laser. Visuellement, nous ne le remarquerons pas et il nous semble toujours que nous voyons plusieurs cordes en même temps.

Oh oui, le laser. Nos amis chinois sont très bons en marketing. Il est pratique d'écrire non pas la puissance laser réelle elle-même, mais quelque chose comme la puissance de sortie maximale qui ne dépasse pas un tel nombre. En conséquence, les vendeurs, ne lisant pas vraiment ce fait, disent avec confiance que vous aurez un excellent laser puissant. C'est drôle à regarder.

Puisqu'il n'était pas possible de trouver quoi que ce soit de plus ou moins puissant, ce qui était consommé. Mais il y a vraiment quelque part autour de 5 mW que même une allumette ne peut pas enflammer. En conséquence, le résultat n'est pas tout à fait ce que je voulais. Cependant, je ne voulais pas en quelque sorte prendre l'installation pour plusieurs watts, si, bien sûr, il est possible de simplement l'acheter. Beau, mais en quelque sorte dangereux.



Oui, en regardant la photo ci-dessus, vous pouvez penser à graver la planche. Cela ressemble déjà à un deuxième projet. Eh bien, je dirai que j'y ai pensé, mais je n'ai pas encore décidé de cet exploit.

Ensuite, vous pouvez voir dans quelle belle enveloppe tout était emballé. Afin de ne pas vous soucier de l'endroit où placer une petite photorésistance, et pour qu'elle fonctionne toujours, vous pouvez créer une cascade d'éléments. Mais le système fonctionne également avec une cellule photoélectrique située avec succès près du miroir. Tout ne dépendra que du seuil qui sera sélectionné. Notez que le laser réfléchit mieux à partir de quelque chose de blanc. J'ai utilisé des gants blancs. Complétez l'image entière.



Et bien sûr, le résultat final:
sur la photo, les rayons se distinguent clairement grâce à un humidificateur d'air (le bruit de l'unité soviétique est entendu dans la vidéo): plus il y a de particules dans l'air, mieux le laser est visible. Malheureusement, la vidéo ne donne pas le plein effet. Et pendant la journée, les rayons ne sont pas visibles du tout.





Alors, quelle est l'illusion?


Oui, si le laser était plus puissant, l'effet serait plus impressionnant. Mais c'est-à-dire. À mon avis, cela s'est très bien passé.

Et l'illusion? L'illusion est toujours créée en tandem: des mains habiles et une tête qui pense.



Lien vers le code source .

Auteur de l'article: Anastasia Kovsh

Source: https://habr.com/ru/post/fr394219/

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