Thereminvox דיגיטלי: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

Thereminvox (aka theremin, ætherphone/etherphone, thereminophone או termenvox) הוא כלי נגינה אלקטרוני טהור, שאין בו מחרוזות, לא כפתורים. הוא מגיב על עמדות הידיים הטרמיניסטיות.

המכשיר הומצא על ידי מהנדס האלקטרוניקה והממציא הרוסי לאון תרמין בשנת 1920. כאן תוכלו למצוא כיצד לאון מדגים את המכשיר שלו. בימינו הכלי אינו פופולרי כמו פסנתר או גיטרה אלקטרוניים אך מוזיקאים עדיין משתמשים בו.

פרויקט זה נכתב לזכרו של ליאון תרמין, כמעט 100 שנה לאחר המצאתו.

הפרויקט הוא יישום דיגיטלי של אותו עיקרון - כלי נגינה ללא מגע. מקורי Thereminvox משתמש בקיבול של גוף האדם כדי לקבוע את מיקום הידיים יחסית לשתי אנטנות, אך כאן אני משתמש בשני חיישני VL53L1X במקום חיישנים אלה מודדים מרחק באמצעות עקרון זמן-זבוב של קרן הלייזר, כלומר הם מכ מים אינפרא אדום זעירים להפליא, המסוגלים למדוד מרחק עד 4 מטרים. המיקרו-בקר מולחם ללוח הדגמה Nucleo-L476 שולט בחיישן וממיר מדידות לצליל.

אספקה

• לוח MCU של Nucleo64-L476RG
• לוח מגן חיישן X-NUCLEO-53L1A1
• שקע מיני וכבל 3.5 מ"מ
• כמה חוטים
• רמקול עם קלט ליניארי וספק כוח USB (השתמשתי ברמקול JBL Charge לשניהם)

תקציב כולל: $ 60 - $ 100

שלב 1: קושחה מהבהבת

כדי להבהב קושחה של MCU, חבר לוח MCU למחשב שלך עם כבל מיני USB. הלוח יזוהה ככונן הבזק חדש. הורד את קובץ ה- l4-thereminvox.bin האחרון מ- github ושמור אותו בכונן הבזק זה. הקובץ יוברק ל- MCU באופן אוטומטי. אל תשכח לנתק כבל USB לפני השלב הבא.

שלב 2: הרכבת המכשיר

ערכת X-NUCLEO-53L1A1 מכילה לוח מגן תואם ארדואינו עם חיישן טווח אחד, ועוד שני חיישנים בלוחות לוויין, אותם ניתן לחבר למגן כשכבה שנייה. אני הולך להשתמש רק בחיישנים ראשיים ושמאליים, ושמאל צריך להיות מכוון אופקית. לוח הלוויין מחובר למחבר DIP רגיל של 10 פינים, והשתמשתי בחמישה חוטי F-M כמאריך חיבורים. סיכות 2-6 (GND, VDD, I2C אוטובוס + אות כיבוי) היא הסט המינימלי שהחיישן יפעל. Thereminvox הוא כלי מונופוני, ופלט קול מבוצע עם ערוץ אחד של MCUs על שבב DAC. DAC מועבר באופן פנימי למגבר תפעולי על שבב. סיכת הפלט של המגברים היא PB0, המחוברת לסיכה 34 של מחבר לוח MCU CN7. היצירה הבאה היא כבל מיני ג'ק, שאותו חתכתי לשני חלקים, ולאחר מכן הלחמתי את ערוצי הקול L ו- R למחבר נקבה אחד, וסיכה הארקה לאחרת. עכשיו אתה יכול לחבר minijack לרמקול ולהפעיל את המכשיר באמצעות כבל USB.

שלב 3: מוזיקה

המכשיר מייצר גל סינוס חד-טווח בטווח של 20-1200 הרחקים המרחק בין שחקני יד שמאל לחיישן שולט בתדר, גובה יד ימין שולט בעוצמת הגל. לצערי, אני לא מוזיקאי בכלל, אני לא יכול לנגן כל מוזיקה כפי שאפשר ליאון תרמין. אני יכול רק להדגים כיצד המכשיר עובד.

שלב 4: קודי מקור

הם מתפרסמים ב- github: https://github.com/elmot/l4-thereminvox השתמשתי ב- CLion IDE (כותב שזה התפקיד שלי), בערכת כלים של gcc, מחולל קוד STM32CubeMX, ספריית VL53L1X מ st.com.

אל תהסס לבצע את השינויים שלך למשל שהפרויקט עשוי להמיר לכלי MIDI בעל כל התכונות. כמה מדריכים כיצד מתבצעת תכנות מוטבע נמצאים כאן: