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7.1 Theremin lumineux
Le Theremin est un instrument de musique électronique qui ne nécessite aucun contact physique. En fonction de la position de la main du joueur, il produit différents sons.
Sa partie de contrôle est généralement composée de deux antennes métalliques qui détectent la position des mains du thereministe : l’une contrôle les oscillateurs et l’autre le volume. Les signaux électriques émis par le theremin sont amplifiés et envoyés à un haut-parleur.
Nous ne pouvons pas reproduire exactement le même instrument avec la Pico W, mais nous pouvons utiliser une photo-résistance et un buzzer passif pour obtenir un effet similaire.
Composants requis
Pour ce projet, nous aurons besoin des composants suivants.
Il est plus pratique d’acheter un kit complet, voici le lien :
Nom |
ÉLÉMENTS DANS CE KIT |
LIEN |
|---|---|---|
Kit Kepler |
450+ |
Vous pouvez également les acheter séparément via les liens ci-dessous.
SN |
COMPOSANT |
QUANTITÉ |
LIEN |
|---|---|---|---|
1 |
1 |
||
2 |
Câble Micro USB |
1 |
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3 |
1 |
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4 |
Plusieurs |
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5 |
1 |
||
6 |
1(S8050) |
||
7 |
3(1KΩ, 220Ω, 10KΩ) |
||
8 |
Buzzer passif Buzzer |
1 |
|
9 |
1 |
Schéma
Avant de commencer le projet, passez votre main de haut en bas au-dessus de la photo-résistance pour calibrer la plage d’intensité lumineuse. La LED connectée au GP16 est utilisée pour indiquer la période de calibration : la LED s’allume pour signaler le début de la calibration et s’éteint pour indiquer la fin.
Lorsque GP15 émet un niveau haut, le transistor S8050 (NPN) conduit et le buzzer passif commence à émettre un son.
Plus la lumière est forte, plus la valeur de GP28 est faible ; à l’inverse, elle est plus élevée lorsque la lumière est plus faible. En programmant la valeur de la photo-résistance pour affecter la fréquence du buzzer passif, on peut simuler un dispositif photosensible.
Câblage
Code
Note
Ouvrez le fichier
7.1_light_theremin.pysous le cheminkepler-kit-main/micropythonou copiez ce code dans Thonny, puis cliquez sur « Run Current Script » ou appuyez simplement sur F5 pour l’exécuter.N’oubliez pas de sélectionner l’interpréteur « MicroPython (Raspberry Pi Pico) » en bas à droite.
Pour des tutoriels détaillés, veuillez vous référer à Ouvrir et Exécuter du Code Directement.
import machine
import utime
# Initialiser la LED, la photo-résistance et le buzzer
led = machine.Pin(16, machine.Pin.OUT) # LED sur la broche 16
photoresistor = machine.ADC(28) # Photo-résistance sur la broche ADC 28
buzzer = machine.PWM(machine.Pin(15)) # Buzzer sur la broche 15 avec PWM
# Variables pour stocker les valeurs maximales et minimales de la lumière pour la calibration
light_low = 65535
light_high = 0
# Fonction pour mapper une plage de valeurs à une autre
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
# Fonction pour jouer une tonalité sur le buzzer à une fréquence spécifiée pendant une durée définie
def tone(pin, frequency, duration):
pin.freq(frequency) # Définir la fréquence du buzzer
pin.duty_u16(30000) # Régler le cycle de service à environ 50%
utime.sleep_ms(duration) # Jouer la tonalité pendant la durée spécifiée
pin.duty_u16(0) # Éteindre la tonalité en réglant le cycle de service à 0
# Calibrer la photo-résistance en trouvant les valeurs maximales et minimales de la lumière sur 5 secondes
timer_init_start = utime.ticks_ms() # Obtenir l'heure actuelle (heure de début)
led.value(1) # Allumer la LED pour indiquer que la calibration est en cours
while utime.ticks_diff(utime.ticks_ms(), timer_init_start) < 5000: # Effectuer la calibration pendant 5 secondes
light_value = photoresistor.read_u16() # Lire la valeur de la lumière de la photo-résistance
if light_value > light_high: # Suivre la valeur maximale de la lumière
light_high = light_value
if light_value < light_low: # Suivre la valeur minimale de la lumière
light_low = light_value
led.value(0) # Éteindre la LED après la calibration
# Boucle principale pour lire les niveaux de lumière et jouer les tonalités correspondantes
while True:
light_value = photoresistor.read_u16() # Lire la valeur actuelle de la lumière de la photo-résistance
pitch = int(interval_mapping(light_value, light_low, light_high, 50, 6000)) # Mapper la valeur de la lumière à une plage de tonalités
if pitch > 50: # Jouer les tonalités uniquement si la fréquence est au-dessus d'un seuil minimal
tone(buzzer, pitch, 20) # Jouer la tonalité correspondante pendant 20ms
utime.sleep_ms(10) # Petit délai entre les lectures
Dès que le programme se lance, la LED s’allume et vous aurez cinq secondes pour calibrer la plage de détection de la photo-résistance.
Cela est nécessaire en raison des différentes conditions d’éclairage auxquelles nous pouvons être confrontés (par exemple, intensités lumineuses différentes à midi et au crépuscule), ainsi que de la hauteur de votre main au-dessus de la photo-résistance. Vous devez définir la hauteur maximale et minimale de votre main par rapport à la photo-résistance, qui déterminera également la manière dont vous jouerez de l’instrument.
Après cinq secondes, la LED s’éteindra, et vous pourrez alors agiter votre main au-dessus de la photo-résistance et commencer à jouer.