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7.1 Theremin de Luz

El theremin es un instrumento musical electrónico que no requiere contacto físico. Según la posición de la mano del jugador, produce diferentes tonos.

La sección de control suele estar compuesta por dos antenas metálicas que detectan la posición de las manos del thereminista, controlando un oscilador con una mano y el volumen con la otra. Las señales eléctricas del theremin se amplifican y se envían a un altavoz.

No podemos reproducir el mismo instrumento con el Pico W, pero podemos usar una fotorresistencia y un zumbador pasivo para lograr un efecto de juego similar.

• Theremin - Wikipedia

Componentes Necesarios

En este proyecto, necesitaremos los siguientes componentes.

Es muy conveniente adquirir un kit completo; aquí tienes el enlace:

Nombre	ELEMENTOS EN ESTE KIT	ENLACE
Kit Kepler	450+	Kepler Ultimate Kit

También puedes comprarlos por separado en los enlaces a continuación.

SN	COMPONENTE	CANTIDAD	ENLACE
1	Conociendo el Pico W	1	COMPRAR
2	Cable Micro USB	1
3	Protoboard	1	COMPRAR
4	Cables de Puente (Jumpers)	Varios	COMPRAR
5	LED	1	COMPRAR
6	Transistor	1(S8050)	COMPRAR
7	Resistor	3(1KΩ, 220Ω, 10KΩ)	COMPRAR
8	Zumbador Pasivo Buzzer	1
9	Fotoresistor	1	COMPRAR

Esquema

Antes de comenzar el proyecto, mueve tu mano arriba y abajo sobre la fotorresistencia para calibrar el rango de intensidad de luz. El LED conectado en GP16 indica el tiempo de calibración: se encenderá al inicio y se apagará al finalizar.

Cuando GP15 emite un nivel alto, el S8050 (transistor NPN) conduce y el zumbador pasivo comienza a sonar.

Cuando la luz es más intensa, el valor de GP28 es menor; y viceversa, cuando la luz es más tenue, el valor es mayor. Mediante programación, el valor de la fotorresistencia afecta la frecuencia del zumbador pasivo, creando un dispositivo fotosensible.

Conexiones

Código

Nota

• Abre el archivo 7.1_light_theremin.py en la ruta de kepler-kit-main/micropython o copia este código en Thonny, luego haz clic en «Run Current Script» o simplemente presiona F5 para ejecutarlo.

• No olvides seleccionar el intérprete «MicroPython (Raspberry Pi Pico)» en la esquina inferior derecha.

• Para tutoriales detallados, consulta Abrir y ejecutar código directamente.

import machine
import utime

# Inicializar LED, fotorresistencia y zumbador
led = machine.Pin(16, machine.Pin.OUT)  # LED en pin 16
photoresistor = machine.ADC(28)  # Fotorresistencia en pin ADC 28
buzzer = machine.PWM(machine.Pin(15))  # Zumbador en pin 15 con PWM

# Variables para almacenar las lecturas de luz más altas y más bajas para calibración
light_low = 65535
light_high = 0

# Función para mapear un rango de valores a otro
def interval_mapping(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
    return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min

# Función para reproducir un tono en el zumbador a una frecuencia y duración específicas
def tone(pin, frequency, duration):
    pin.freq(frequency)  # Establecer frecuencia del zumbador
    pin.duty_u16(30000)  # Fijar ciclo de trabajo al 50%
    utime.sleep_ms(duration)  # Reproducir el tono durante la duración especificada
    pin.duty_u16(0)  # Apagar el tono estableciendo el ciclo de trabajo a 0

# Calibrar la fotorresistencia encontrando los valores de luz más altos y más bajos durante 5 segundos
timer_init_start = utime.ticks_ms()  # Obtener el tiempo actual (inicio)
led.value(1)  # Encender el LED para indicar que la calibración está en progreso
while utime.ticks_diff(utime.ticks_ms(), timer_init_start) < 5000:  # Ejecutar calibración por 5 segundos
    light_value = photoresistor.read_u16()  # Leer el valor de luz de la fotorresistencia
    if light_value > light_high:  # Registrar el valor máximo de luz
        light_high = light_value
    if light_value < light_low:  # Registrar el valor mínimo de luz
        light_low = light_value
led.value(0)  # Apagar el LED después de la calibración

# Bucle principal para leer los niveles de luz y reproducir los tonos correspondientes
while True:
    light_value = photoresistor.read_u16()  # Leer el valor actual de luz de la fotorresistencia
    pitch = int(interval_mapping(light_value, light_low, light_high, 50, 6000))  # Mapear el valor de luz a un rango de tonos
    if pitch > 50:  # Reproducir tonos solo si el tono está por encima de un umbral mínimo
        tone(buzzer, pitch, 20)  # Reproducir el tono correspondiente por 20ms
    utime.sleep_ms(10)  # Pequeña pausa entre lecturas

Tan pronto como el programa se ejecute, el LED se encenderá, y tendremos cinco segundos para calibrar el rango de detección de la fotorresistencia.

Esto se debe a que los entornos de luz pueden variar (por ejemplo, la intensidad de luz al mediodía y al anochecer), así como la altura de la mano sobre la fotorresistencia. Necesitas establecer la altura máxima y mínima de tu mano desde la fotorresistencia, que también es la altura a la que “tocas” el instrumento.

Después de cinco segundos, el LED se apagará, y podremos mover la mano sobre la fotorresistencia y tocar.