Терменвокс? Блех! Там кость? Ага! (Часть 3)

Клайв «Макс» Максфилд | 01 мая 2023 г.

В первой части этой постоянно растущей мега-мини-серии «Представляем будущий легендарный Therebone» мы обсуждали, как в настоящее время я пишу серию колонок «Arduino Bootcamp» для всех, кто хочет узнать, как микроконтроллеры работают. Эти колонки появляются под моей подписью «Cool Beans» в журнале «Practic Electronics», ведущем британском журнале для любителей электроники и компьютеров.

Мы говорили о том, как я провожу серию экспериментов на основе классического одноразрядного 7-сегментного светодиодного дисплея с общим катодом в сочетании с различными датчиками и исполнительными механизмами. В дополнение к устройствам ввода, таким как кнопочные переключатели мгновенного действия и простым датчикам, таким как светозависимые резисторы (LDR) и термисторы, я также планирую поиграть с ультразвуковым датчиком диапазона, например HC-SR04, который может обеспечить диапазон от 2 до 400. -см функция бесконтактного измерения с точностью около ± 3 мм.

Мы также обсудили несколько интересных инструментов, в том числе саррусофон, стеклянную гармонику и терменвокс. В последнем случае мы контролируем громкость и частоту этого шалунья, размахивая руками в воздухе (дети любят это делать, и я тоже). Это привело нас к идее создания собственного инструмента, который мы решили назвать ребон, потому что его функционирование будет напоминать тромбон. В этом случае мы будем использовать пьезоэлектрический зуммер или небольшой громкоговоритель для воспроизведения тона, а также будем использовать значения, возвращаемые нашим ультразвуковым датчиком дальности, для управления высотой звука.

Вообще-то, я чувствую себя старым дураком (но где его найти в такое время суток?). Причина, по которой я это говорю, заключается в том, что в части 1 я упомянул набор терменвоксов на основе макетной платы (без пайки), доступный в компании MicroKits Theremin. Помню, я подумал: «Я должен приобрести один из них сам». Итак, вы можете только представить себе мое огорчение, когда, копаясь в одной из своих коробок с всякими вещами, я обнаружил, что уже сделал так много лун назад.

Как только у меня появилась свободная минутка, я провел счастливые 30 минут, собирая эту маленькую красавицу. Я хотел бы поблагодарить создателя набора Дэвида Леви за хорошо выполненную работу. Помимо того, что он оснащен всем необходимым, включая батарейки (которые все еще работали после неопределенного пребывания на дне моей коробки), прилагаемая инструкция очень хорошо написана. Сюда входит несколько промежуточных контрольных точек, в которых пользователь делает паузу, чтобы убедиться, что все работает так, как запланировано.

Но мы отвлеклись… В части 2, «В поисках косточки, которая скоро станет легендарной», я объяснил, как я подключил свой 7-сегментный дисплей и создал массив, представляющий сегменты, соответствующие числам от 0 до 9. А также то, как я определил сегменты, используемые для отображения на дисплее радостного сообщения «Привет».

Встречайте мой терменвокс MicroKits.

Наш первый эксперимент включал автоматическую последовательность, которая неоднократно считала от 0 до 9. Затем мы добавили пару 2-контактных кнопочных переключателей с соответствующими подтягивающими резисторами. Мы настроили все так, что нажатие одного переключателя приводит к увеличению счетчика, а нажатие другого переключателя приводит к его уменьшению. В рамках этого мы также испытали эффект дребезга переключателя и внедрили простое программное решение для смягчения этой проблемы (см. также «Как предотвратить подпрыгивание перевернутого переключателя, как мяча для гольфа, упавшего с крыши»).

Нашим последним дополнением является пассивный пьезоэлектрический зуммер, установленный на небольшой коммутационной плате (BOB). Активный пьезоэлектрический зуммер имеет только два контакта и требует только подачи питания (скажем, 5 В) и заземления (0 В) для генерации раздражающего звука. Для сравнения, пассивный пьезоэлектрический зуммер, подобный тому, который мы используем, имеет три контакта: питание, земля и входной сигнал. Подача прямоугольной волны на вход генерирует тон. Изменение частоты прямоугольной волны изменяет высоту ноты. В результате всех этих модификаций наш макет в настоящее время выглядит следующим образом: