Digitalni terminvoks: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Thereminvox (aka theremin, ætherphone/etherphone, thereminofon ili termenvox) je čisti elektronički glazbeni instrument, koji nema niti žice, niti gumbe. Reagira na položaje tamošnjih ruku.

Instrument je izumio ruski inženjer elektronike i izumitelj Leon Theremin 1920. Ovdje možete vidjeti kako Leon demonstrira svoj instrument. Novih dana instrument nije toliko popularan kao elektronički glasovir ili gitara, ali glazbenici ga i dalje koriste.

Ovaj je projekt napisan u spomen na Leona Theremina, gotovo 100 godina nakon njegovog izuma.

Projekt je digitalna implementacija istog principa - beskontaktnog glazbenog instrumenta. Originalni Thereminvox koristi kapacitet ljudskog tijela za određivanje položaja ruku u odnosu na dvije antene, ali ovdje umjesto toga koristim dva senzora VL53L1X. Ti senzori mjere udaljenost prema principu vremena leta laserskog snopa, tj. Oni su nevjerojatno mali infracrveni radari, koji mogu mjeriti udaljenost do 4 metra (13 stopa). Mikrokontroler lemljen na demo ploči Nucleo-L476 kontrolira senzor i pretvara mjerenja u zvuk.

Pribor

• MCU ploča Nucleo64-L476RG
• X-NUCLEO-53L1A1 ploča štitnika osjetnika
• Mini utičnica 3,5 mm utikač i kabel
• Neke žice
• Zvučnik s linearnim ulazom i USB napajanjem (za oba sam koristio zvučnik JBL Charge)

Ukupni proračun: 60 - 100 USD

Korak 1: Bljeskanje firmvera

Za bljeskanje MCU firmvera, povežite MCU ploču s računalom pomoću Mini-USB kabela. Ploča će biti otkrivena kao novi flash pogon. Preuzmite najnoviju datoteku l4-thereminvox.bin s githuba i spremite je na taj flash pogon. Datoteka će se automatski prenijeti u MCU. Ne zaboravite isključiti USB kabel prije sljedećeg koraka.

Korak 2: Sastavljanje instrumenta

Set X-NUCLEO-53L1A1 sadrži štitnu ploču kompatibilnu s arduinom s jednim senzorom raspona, te druga dva senzora na satelitskim pločama, koji se mogu povezati sa štitom kao drugi sloj. Koristit ću samo glavni i lijevi senzor, a lijevi bi trebao biti vodoravno orijentiran. Satelitska ploča spojena je standardnim 10-pinskim DIP priključkom, a ja sam koristio pet F-M žica za povezivanje kao produžni dio veze. Pinovi 2-6 (GND, VDD, I2C sabirnica + signal za isključivanje) minimalni su postavljeni za rad senzora. Thereminvox je monofonski instrument,, a zvučni izlaz izvodi se s jednim kanalom MCU-a na čipu DAC-a. DAC se interno komunicira s operativnim pojačalom na čipu. Izlazni pin pojačala je PB0, koji je ožičen na pin 34 priključka CN7 MCU ploče. Sljedeći komad je kabel za mini priključnicu, koji sam prerezao na dva dijela, a zatim lemio i L i R zvučne kanale na jedan ženski konektor s jednim pinom, a uzemljenje na drugi. Sada možete spojiti minijack na zvučnik i napajati uređaj USB kabelom.

Korak 3: Glazba

Instrument proizvodi jednotonski sinusni val unutar raspona 20-1200Hz. Razmak između lijeve ruke igrača i senzora kontrolira frekvenciju, visina desne ruke kontrolira glasnoću vala. Nažalost, uopće nisam glazbenik, a ne mogu puštati bilo koju glazbu kako je Leon Theremin mogao. Mogu samo pokazati kako instrument radi.

Korak 4: Izvorni kodovi

Objavljeni su na githubu: https://github.com/elmot/l4-thereminvoxKoristio sam CLion IDE (pisanje je moj posao), gcc set alata, generator koda STM32CubeMX, biblioteku VL53L1X sa stranice st.com.

Slobodno unesite svoje izmjene, na primjer projekt bi se mogao pretvoriti u potpuno opremljeni MIDI instrument. Neki priručnici o načinu na koji se radi ugrađeno programiranje nalaze se ovdje: