Thereminvox الرقمي: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

Thereminvox (المعروف أيضًا باسم Theremin أو ætherphone / etherphone أو Thereminophone أو termenvox) هو أداة موسيقية إلكترونية خالصة ، لا تحتوي على ولا سلاسل ولا أزرار. يتفاعل مع مواقف الأيدي الحركية.

اخترع هذه الآلة مهندس الإلكترونيات والمخترع الروسي ليون ثيرمين في عام 1920 ، وهنا يمكنك أن تجد كيف يشرح ليون أداته. نوفادايس ، هذه الآلة ليست شائعة مثل البيانو الإلكتروني أو الجيتار ولكن الموسيقيين ما زالوا يستخدمونها.

تمت كتابة هذا المشروع في ذكرى ليون ثيرمين ، بعد ما يقرب من 100 عام من اختراعه.

المشروع عبارة عن تنفيذ رقمي لنفس المبدأ - آلة موسيقية بدون تلامس. يستخدم Thereminvox الأصلي سعة جسم الإنسان لتحديد موضع الأيدي نسبيًا بالنسبة إلى هوائيين ، ولكني هنا أستخدم جهازي استشعار VL53L1X بدلاً من ذلك ، تقيس هذه المستشعرات المسافة باستخدام شعاع الليزر مبدأ زمن الطيران ، أي أنها رادارات الأشعة تحت الحمراء الصغيرة جدًا ، وقادرة على القياس مسافة تصل إلى 4 أمتار (13 قدمًا). يتحكم المتحكم الدقيق الملحوم بلوحة العرض التجريبية Nucleo-L476 في المستشعر ويحول القياسات إلى صوت.

اللوازم

• لوحة MCU Nucleo64-L476RG
• لوحة درع جهاز الاستشعار X-NUCLEO-53L1A1
• مقبس صغير مقاس 3.5 مم وكابل
• بعض الأسلاك
• مكبر صوت مع إدخال خطي ومصدر طاقة USB (استخدمت مكبر صوت JBL Charge لكليهما)

إجمالي الميزانية: 60 دولارًا - 100 دولار

الخطوة 1: تفليش البرامج الثابتة

لفلاش برنامج MCU الثابت ، قم بتوصيل لوحة MCU بجهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام كابل USB صغير. سيتم اكتشاف اللوحة كمحرك أقراص محمول جديد. قم بتنزيل أحدث ملف l4-thereminvox.bin من github واحفظه على محرك الأقراص المحمول هذا. سيومض الملف إلى MCU تلقائيًا. لا تنس فصل كابل USB قبل الخطوة التالية.

الخطوة 2: تجميع الصك

تحتوي مجموعة X-NUCLEO-53L1A1 على لوحة درع متوافقة مع اردوينو مع مستشعر نطاق واحد ومستشعران آخران على لوحات الأقمار الصناعية ، والتي يمكن توصيلها بالدرع كطبقة ثانية. سأستخدم المستشعرات الرئيسية واليسرى فقط ، ويجب توجيه اليسار أفقيًا. يتم توصيل لوحة القمر الصناعي بموصل DIP قياسي ذي 10 سنون ، وقد استخدمت خمسة أسلاك طرف F-M كموسع اتصال. الدبابيس 2-6 (ناقل GND ، VDD ، I2C + إشارة إيقاف التشغيل) هي أقل مجموعة لتشغيل المستشعر. Thereminvox عبارة عن أداة أحادية الصوت ، ويتم إخراج الصوت بقناة واحدة من MCUs على رقاقة DAC. يتم توصيل DAC داخليًا إلى مكبر التشغيل على الرقاقة. دبوس خرج مكبرات الصوت هو PB0 ، وهو موصّل بسلك 34 من موصل لوحة CN7 MCU. القطعة التالية عبارة عن كبل مقبس صغير ، قمت بتقطيعه إلى جزأين ، ثم قمت بتلحيم قناتي الصوت L و R بموصل أنثوي واحد ، ودبوس أرضي بآخر. يمكنك الآن توصيل مقبس صغير بمكبر صوت وتشغيل الجهاز باستخدام كابل USB.

الخطوة الثالثة: الموسيقى

تنتج الأداة موجة جيبية أحادية اللون في نطاق 20-1200 هرتز ، وتتحكم المسافة بين اليد اليسرى للاعبين والمستشعر في التردد ، ويتحكم ارتفاع اليد اليمنى في حجم الموجة. تشغيل أي موسيقى كما يستطيع ليون ثيرمين. يمكنني فقط أن أوضح كيف تعمل الآلة.

الخطوة 4: أكواد المصدر

تم نشرها على موقع github: https://github.com/elmot/l4-thereminvox لقد استخدمت CLion IDE (كتابة هذه وظيفتي) ، مجموعة أدوات مجلس التعاون الخليجي ، مولد أكواد STM32CubeMX ، مكتبة VL53L1X من st.com.

لا تتردد في إجراء تعديلاتك ، على سبيل المثال ، قد يتم تحويل المشروع إلى أداة MIDI كاملة الميزات. يوجد بعض الإرشادات حول كيفية تنفيذ البرمجة المضمنة هنا: