Theremin? Bleh! Therebone? Sì! (Parte 3)

Clive 'Max' Maxfield | 01 maggio 2023

Nella prima parte di questa mega-mini-serie in continua crescita, "Presentazione del futuro Therebone", abbiamo discusso di come sto attualmente scrivendo una serie di colonne "Arduino Bootcamp" per chiunque voglia imparare come funzionano i microcontrollori. Queste colonne appaiono sotto la mia firma "Cool Beans" in Practical Electronics, la principale rivista britannica per hobbisti di elettronica e informatica.

Abbiamo parlato di come sto basando una serie di esperimenti attorno a un classico display LED a 7 segmenti con catodo comune a una cifra in combinazione con una varietà di sensori e attuatori. Oltre ai dispositivi di input come interruttori a pulsante e semplici sensori come resistori dipendenti dalla luce (LDR) e termistori, ho anche intenzione di giocare con un sensore di portata a ultrasuoni, come l'HC-SR04, che può fornire da 2 a 400 Funzione di misurazione senza contatto da - cm con una precisione di circa ± 3 mm.

Abbiamo parlato anche di alcuni strumenti interessanti, tra cui il sarrusofono, l'armonica in vetro e il theremin. In quest'ultimo caso, controlliamo il volume e la frequenza di questo piccolo mascalzone agitando le braccia in aria (i bambini adorano farlo e anch'io). Questo ci ha portato all'idea di costruire un nostro strumento, che abbiamo deciso di chiamare thebone perché il suo funzionamento ricorderà un trombone. In questo caso, utilizzeremo un cicalino piezoelettrico o un piccolo altoparlante per riprodurre il tono e utilizzeremo i valori restituiti dal nostro sensore di portata a ultrasuoni per controllare l'altezza.

Anzi, mi sento un vecchio scemo (ma dove lo troveremo a quest'ora?). Il motivo per cui dico questo è che, nella Parte 1, ho menzionato il kit theremin basato su breadboard (senza saldatura) disponibile da MicroKits Theremin. Ricordo di aver pensato: "Dovrei prenderne uno anch'io". Quindi, potete solo immaginare il mio dispiacere quando, mentre frugavo in una delle mie scatole di cianfrusaglie, ho scoperto di averlo già fatto tante lune fa.

Non appena ho avuto un momento libero, ho trascorso 30 minuti felici ad assemblare questa piccola bellezza. Vorrei ringraziare il creatore del kit, David Levi, per il lavoro ben fatto. Oltre ad essere dotato di tutto il necessario, comprese le batterie (che funzionavano ancora dopo la loro permanenza indefinita nel fondo della mia scatola), il libretto di istruzioni allegato è estremamente ben scritto. Ciò include diversi punti di test intermedi in cui l'utente si ferma per verificare che le cose funzionino come previsto.

Ma stiamo divagando... Nella parte 2, "A caccia del futuro Therebone leggendario", ho spiegato come avevo collegato il mio display a 7 segmenti e creato un array che rappresentava i segmenti corrispondenti ai numeri da 0 a 9 Inoltre, come avevo definito i segmenti utilizzati per presentare un allegro messaggio "CIAO" sul display.

Ti presento i miei MicroKit theremin.

Il nostro primo esperimento prevedeva una sequenza automatica che contava ripetutamente da 0 a 9. Successivamente, abbiamo aggiunto un paio di interruttori a pulsante momentanei a 2 pin con resistori pull-up associati. Impostiamo le cose in modo tale che premendo un interruttore il conteggio aumenti, mentre premendo l'altro interruttore lo diminuisca. In questo contesto, abbiamo anche sperimentato gli effetti del rimbalzo dell'interruttore e implementato una semplice soluzione software per mitigare il problema (vedere anche "Come evitare che un interruttore capovolto rimbalzi come una pallina da golf caduta dal tetto").

La nostra aggiunta più recente è un cicalino piezoelettrico passivo montato su una piccola breakout board (BOB). Un cicalino piezoelettrico attivo ha solo due pin e richiede solo l'applicazione di alimentazione (diciamo 5 V) e terra (0 V) per generare un tono fastidioso. In confronto, un cicalino piezoelettrico passivo come quello che stiamo utilizzando ha tre pin: alimentazione, terra e segnale di ingresso. L'applicazione di un'onda quadra all'ingresso genera un tono. Variando la frequenza dell'onda quadra si modifica l'altezza della nota. Come risultato di tutte queste modifiche, la nostra configurazione della breadboard attualmente appare come segue: