Projekt Theremin: Porovnání verzí

(Založena nová stránka s textem „generátor a modulátor tónů pomocí infračervených čidel, vizualizace vzdálenosti od čidel led diodami – VRNI, LS 2015/2016 Členové projektu …“)
 
Řádek 1: Řádek 1:
 
generátor a modulátor tónů pomocí infračervených čidel, vizualizace vzdálenosti od čidel led diodami – VRNI, LS 2015/2016
 
generátor a modulátor tónů pomocí infračervených čidel, vizualizace vzdálenosti od čidel led diodami – VRNI, LS 2015/2016
  
Členové projektu
+
== Členové projektu ==
  
 
Daniel Sýkora, Studia nových médií, sykora.dan@gmail.com
 
Daniel Sýkora, Studia nových médií, sykora.dan@gmail.com
  
 
Vladimír Anděl, Studia nových médií, va@vladimirandel.cz
 
Vladimír Anděl, Studia nových médií, va@vladimirandel.cz
Motivace vzniku projektu a jeho význam
+
== Motivace vzniku projektu a jeho význam ==
  
 
Theremin je elektronický hudební nástroj, na který se hraje bez doteku. Namísto, abychom sestrojili technologicky podobný nástroj vytvářející elektrické kmity dvou nesynchronizovaných oscylátorů, jejichž sobě podobné tóny spolu interferují (viz zázněj), jsme se chopili využítí obdobného principu ovládání bezdotykově, ve zjednodušené formě.
 
Theremin je elektronický hudební nástroj, na který se hraje bez doteku. Namísto, abychom sestrojili technologicky podobný nástroj vytvářející elektrické kmity dvou nesynchronizovaných oscylátorů, jejichž sobě podobné tóny spolu interferují (viz zázněj), jsme se chopili využítí obdobného principu ovládání bezdotykově, ve zjednodušené formě.
  
 
Projekt jsme si zvolili pro jeho jednoduchou interpretaci fyzického pohybu v prostředí. Kolem nás se vyskytuje mnoho elektronických senzorů a čidel, které jsou nám mnohdy neviditelné, jejich funkčnost obdobně (využití infračerveného světla, které lidské oko není schopno vnímat). Zábavnou formou transformujeme pohyb lidského těla na zvukovou a vizuální složku. Uživatel našeho výstupu je schopný pomocí končetin zasahovat do zorného pole infračervených čidel a tím ovlivňovat funkčnost v reálném čase - ihned dochází ke zpětné vazbě na jeho pohyb.
 
Projekt jsme si zvolili pro jeho jednoduchou interpretaci fyzického pohybu v prostředí. Kolem nás se vyskytuje mnoho elektronických senzorů a čidel, které jsou nám mnohdy neviditelné, jejich funkčnost obdobně (využití infračerveného světla, které lidské oko není schopno vnímat). Zábavnou formou transformujeme pohyb lidského těla na zvukovou a vizuální složku. Uživatel našeho výstupu je schopný pomocí končetin zasahovat do zorného pole infračervených čidel a tím ovlivňovat funkčnost v reálném čase - ihned dochází ke zpětné vazbě na jeho pohyb.
Použitý materiál
+
== Použitý materiál ==
  
     1x Arduino UNO (+ propojovací USB A-B kabel)
+
      
 +
* Položka odrážkového seznamu
 +
1x Arduino UNO (+ propojovací USB A-B kabel)
  
     2x Infračervené čidlo SHARP 2Y0A21
+
      
 +
* Položka odrážkového seznamu
 +
2x Infračervené čidlo SHARP 2Y0A21
  
    1x Breadboard (nepájivé pole)
+
* Položka odrážkového seznamu
 +
1x Breadboard (nepájivé pole)
  
     1x Reproduktor
+
*      
 +
1x Reproduktor
  
     3x LED
+
*      
 +
3x LED
  
     1x Potenciometr
+
*      
 +
1x Potenciometr
  
     Cca 25x propojovací kabel
+
*      
 +
Cca 25x propojovací kabel
  
     1x Box z tvrdého kartonu
+
*      
 +
1x Box z tvrdého kartonu
  
     1x Powerbanka
+
*      
 +
1x Powerbanka
  
Použitý software
+
=== Použitý software ===
  
     Arduino IDE 1.6.9
+
*      
 +
Arduino IDE 1.6.9
  
     Atom či jiný textový editor
+
*      
 +
Atom či jiný textový editor
 +
==
 +
Odkazy na knihovnu arduina a vlastní zdrojový kód ==
  
Odkazy na knihovnu arduina a vlastní zdrojový kód
+
*   
 +
Zdrojový kód
  
    Zdrojový kód
+
*       
 +
ve formátu ino
  
        ve formátu ino
+
* Položka odrážkového seznamu
 +
ve formátu rtf
  
        ve formátu rtf
+
* Položka odrážkového seznamu
 
+
Knihovna Sharp IR pro senzory
    Knihovna Sharp IR pro senzory
 
 
 
Popis vývoje a konečná verze vlastního produktu
 
  
 +
== Popis vývoje a konečná verze vlastního produktu
 +
==
 
Pro vstupy, které následně generují zvuk, jsme využili dva optické senzory Sharp IR, které jsou schopny detekovat vzdálenost přibližně jednoho metru od samotného senzoru. Každý senzor má přitom jinou funkci. Senzor na levé straně s přibývající vzdáleností ruky od senzoru plynule zvyšuje frekvenci zvuku, tedy jeho výšku, zatímco senzor na straně pravé reguluje rychlost opakování daného tónu. Zvukový výstup zajišťuje jednoduchý reproduktor, do kterého je vpouštěn mono signál. Intenzita zvuku je regulovatelná potenciometrem. Pro vizuální znázornění zvukového výstupu jsou vyvedeny tři led diody, které reflektují oba možné vstupy, tedy jak výšku tónu, kdy zelená dioda je tón nejnižší a s přibývajícími frekvencemi se přes diodu žlutou rozsvítí konečně i dioda červená, tak frekvenci opakování tónu, což je znázorněno blikáním diod. Tyto komponenty jsou skrz breadboard vedeny do Arduina UNO, které je naprogramováno výše zmíněným kódem. Veškeré prvky jsou umístěny v tmavém boxu z tvrdého kartonu. Napájení je zajištěno power bankou, takže zařízení je soběstačné a mobiní.
 
Pro vstupy, které následně generují zvuk, jsme využili dva optické senzory Sharp IR, které jsou schopny detekovat vzdálenost přibližně jednoho metru od samotného senzoru. Každý senzor má přitom jinou funkci. Senzor na levé straně s přibývající vzdáleností ruky od senzoru plynule zvyšuje frekvenci zvuku, tedy jeho výšku, zatímco senzor na straně pravé reguluje rychlost opakování daného tónu. Zvukový výstup zajišťuje jednoduchý reproduktor, do kterého je vpouštěn mono signál. Intenzita zvuku je regulovatelná potenciometrem. Pro vizuální znázornění zvukového výstupu jsou vyvedeny tři led diody, které reflektují oba možné vstupy, tedy jak výšku tónu, kdy zelená dioda je tón nejnižší a s přibývajícími frekvencemi se přes diodu žlutou rozsvítí konečně i dioda červená, tak frekvenci opakování tónu, což je znázorněno blikáním diod. Tyto komponenty jsou skrz breadboard vedeny do Arduina UNO, které je naprogramováno výše zmíněným kódem. Veškeré prvky jsou umístěny v tmavém boxu z tvrdého kartonu. Napájení je zajištěno power bankou, takže zařízení je soběstačné a mobiní.
Zhodnocení
+
== Zhodnocení ==
  
 
Při použití tohoto typu infračerveného čidla jsme nedbali na jeho zorné pole. Umístění do boxu ukázalo, že je problematické umístění zařízení - čidla snímají všechny objekty ve svém zorném poli, a to i plochu, na které zařízení stojí. Je tedy potřeba pozorně vybírat prostor umístění. Škála interpretovaných tónu je příliš široká a je velmi obtížné úmyslně zahrát konkrétní melodii. Další revize vyžaduje namapovat všechny vzdálenosti objektu od čidla a vytvořit přesně definovaná pole, konkrétní zvukové tóny, obsahující limitní vzdálenosti.
 
Při použití tohoto typu infračerveného čidla jsme nedbali na jeho zorné pole. Umístění do boxu ukázalo, že je problematické umístění zařízení - čidla snímají všechny objekty ve svém zorném poli, a to i plochu, na které zařízení stojí. Je tedy potřeba pozorně vybírat prostor umístění. Škála interpretovaných tónu je příliš široká a je velmi obtížné úmyslně zahrát konkrétní melodii. Další revize vyžaduje namapovat všechny vzdálenosti objektu od čidla a vytvořit přesně definovaná pole, konkrétní zvukové tóny, obsahující limitní vzdálenosti.
  
 
Bylo velmi přínosné pracovat v týmu na projektu, který zahrnuje open hardware. Mikrokontroléry jsou svou variabilitou a použitelností vhodným entry levelem pro práci s hardwarem. Zejména pak arduino, které integruje serial port pro komunikaci, GPIO sběrnici pro analogovou a digitální komunikaci s periferiemi a speciální IDE software s velmi jednoduchým a přehledným rozhraním. Open hardware je vázán i na početnou komunitu lidí, která je velmi vzručná v DIY a v programování. S těmito dispozicemi je pak jednoduché vstoupit do tohoto světa: S využitím již hotových knihoven a příkladů použití různých funkcí, zpracovaných problematik a kvalitní dokumentace (zejména na webu arduino.org a DIY platformě instructables.com) lze vytvořit mnoho kvalitních projektů, které mají reálné využití.
 
Bylo velmi přínosné pracovat v týmu na projektu, který zahrnuje open hardware. Mikrokontroléry jsou svou variabilitou a použitelností vhodným entry levelem pro práci s hardwarem. Zejména pak arduino, které integruje serial port pro komunikaci, GPIO sběrnici pro analogovou a digitální komunikaci s periferiemi a speciální IDE software s velmi jednoduchým a přehledným rozhraním. Open hardware je vázán i na početnou komunitu lidí, která je velmi vzručná v DIY a v programování. S těmito dispozicemi je pak jednoduché vstoupit do tohoto světa: S využitím již hotových knihoven a příkladů použití různých funkcí, zpracovaných problematik a kvalitní dokumentace (zejména na webu arduino.org a DIY platformě instructables.com) lze vytvořit mnoho kvalitních projektů, které mají reálné využití.

Verze z 25. 5. 2016, 19:31

generátor a modulátor tónů pomocí infračervených čidel, vizualizace vzdálenosti od čidel led diodami – VRNI, LS 2015/2016

Členové projektu

Daniel Sýkora, Studia nových médií, sykora.dan@gmail.com

Vladimír Anděl, Studia nových médií, va@vladimirandel.cz

Motivace vzniku projektu a jeho význam

Theremin je elektronický hudební nástroj, na který se hraje bez doteku. Namísto, abychom sestrojili technologicky podobný nástroj vytvářející elektrické kmity dvou nesynchronizovaných oscylátorů, jejichž sobě podobné tóny spolu interferují (viz zázněj), jsme se chopili využítí obdobného principu ovládání bezdotykově, ve zjednodušené formě.

Projekt jsme si zvolili pro jeho jednoduchou interpretaci fyzického pohybu v prostředí. Kolem nás se vyskytuje mnoho elektronických senzorů a čidel, které jsou nám mnohdy neviditelné, jejich funkčnost obdobně (využití infračerveného světla, které lidské oko není schopno vnímat). Zábavnou formou transformujeme pohyb lidského těla na zvukovou a vizuální složku. Uživatel našeho výstupu je schopný pomocí končetin zasahovat do zorného pole infračervených čidel a tím ovlivňovat funkčnost v reálném čase - ihned dochází ke zpětné vazbě na jeho pohyb.

Použitý materiál

  • Položka odrážkového seznamu

1x Arduino UNO (+ propojovací USB A-B kabel)


  • Položka odrážkového seznamu

2x Infračervené čidlo SHARP 2Y0A21

  • Položka odrážkového seznamu

1x Breadboard (nepájivé pole)

1x Reproduktor

3x LED

1x Potenciometr

Cca 25x propojovací kabel

1x Box z tvrdého kartonu

1x Powerbanka

Použitý software

Arduino IDE 1.6.9

Atom či jiný textový editor == Odkazy na knihovnu arduina a vlastní zdrojový kód ==

Zdrojový kód

ve formátu ino

  • Položka odrážkového seznamu

ve formátu rtf

  • Položka odrážkového seznamu

Knihovna Sharp IR pro senzory

== Popis vývoje a konečná verze vlastního produktu

==

Pro vstupy, které následně generují zvuk, jsme využili dva optické senzory Sharp IR, které jsou schopny detekovat vzdálenost přibližně jednoho metru od samotného senzoru. Každý senzor má přitom jinou funkci. Senzor na levé straně s přibývající vzdáleností ruky od senzoru plynule zvyšuje frekvenci zvuku, tedy jeho výšku, zatímco senzor na straně pravé reguluje rychlost opakování daného tónu. Zvukový výstup zajišťuje jednoduchý reproduktor, do kterého je vpouštěn mono signál. Intenzita zvuku je regulovatelná potenciometrem. Pro vizuální znázornění zvukového výstupu jsou vyvedeny tři led diody, které reflektují oba možné vstupy, tedy jak výšku tónu, kdy zelená dioda je tón nejnižší a s přibývajícími frekvencemi se přes diodu žlutou rozsvítí konečně i dioda červená, tak frekvenci opakování tónu, což je znázorněno blikáním diod. Tyto komponenty jsou skrz breadboard vedeny do Arduina UNO, které je naprogramováno výše zmíněným kódem. Veškeré prvky jsou umístěny v tmavém boxu z tvrdého kartonu. Napájení je zajištěno power bankou, takže zařízení je soběstačné a mobiní.

Zhodnocení

Při použití tohoto typu infračerveného čidla jsme nedbali na jeho zorné pole. Umístění do boxu ukázalo, že je problematické umístění zařízení - čidla snímají všechny objekty ve svém zorném poli, a to i plochu, na které zařízení stojí. Je tedy potřeba pozorně vybírat prostor umístění. Škála interpretovaných tónu je příliš široká a je velmi obtížné úmyslně zahrát konkrétní melodii. Další revize vyžaduje namapovat všechny vzdálenosti objektu od čidla a vytvořit přesně definovaná pole, konkrétní zvukové tóny, obsahující limitní vzdálenosti.

Bylo velmi přínosné pracovat v týmu na projektu, který zahrnuje open hardware. Mikrokontroléry jsou svou variabilitou a použitelností vhodným entry levelem pro práci s hardwarem. Zejména pak arduino, které integruje serial port pro komunikaci, GPIO sběrnici pro analogovou a digitální komunikaci s periferiemi a speciální IDE software s velmi jednoduchým a přehledným rozhraním. Open hardware je vázán i na početnou komunitu lidí, která je velmi vzručná v DIY a v programování. S těmito dispozicemi je pak jednoduché vstoupit do tohoto světa: S využitím již hotových knihoven a příkladů použití různých funkcí, zpracovaných problematik a kvalitní dokumentace (zejména na webu arduino.org a DIY platformě instructables.com) lze vytvořit mnoho kvalitních projektů, které mají reálné využití.