IFD:Fire Water Air and Earth. And Electricity!/Martin Johr: Difference between revisions

kann.

'''Bild 7: Scheibe auf Zahnrad.'''

Zusätzlich muss noch die Höhe jeder Spur berechnet werden.

Diese Berechnet sich durch:

Die Berechnungen finden sich im Ordner „disc“ in der

disc.xlsx wieder.

folgendermaßen aus:

'''Bild 8: Berechnete Schablone für die Scheibe.'''

Diese Schablone kann auf A4 Papier gedruckt werden.

Zum Sparen von Druckertinte sollte der Kreis nicht ausgefüllt

die tatsächliche Liedlänge auf den Schablonen auf 12

Takte reduzieren.

Beim Zerlegen des Druckers fand ich einige Gabellichtschranken,

welche ich nun als Sensoren verwende. Die

durch ein Hindernis verdeckt, so schließt der Transistor

und hat einen sehr hohen Widerstand.

Ich habe einen Draht von beiden Seiten so gebogen, dass

die Scheibe in der Lücke, der Gabellichtschranke geführt

wird. Die Infrarot-LED wird typischerweise mit 1,2 V betrieben.

Ich habe den Widerstand nach dem Fototransistor so gewählt,

dass am Ausgang, beim Öffnen des Transistors eine

Lichtschranke habe ich das Kurze Programm

„opto.ino“ in dem „opto“-Ordner.

Um einen Ton zu erzeugen, bietet Arduino die Funktion

tone(), die Mithilfe eines Rechtecksignals eine Hörbare oder

pro Sekunde entspricht der Frequenz des ausgegebenen

Signals.

Mittels der Pulsweitenmodulation und dem timer interrupt

des Arduino können wir sehr präzise und mit hoher

Dies brachte mich dazu mich gegen das DDS Verfahren

zu entscheiden.

Um ein analoges Signal mit noch höherer Frequenz generieren

zu können, haben wir die Möglichkeit, kostengünstig,

wir die kritischen 40 mA des Arduino nicht überschreiten,

sollte die Strecke mit dem kleinsten Widerstand

zwischen Input und Output nicht weniger als 5 V / 0,04 A

= 125 Ohm aufweisen. Bei uns ist diese kritische Strecke,

die vom highest significant Bit zum Output (ganz links im

Bild 11).

Dieses aufgebaute Konstrukt nennt man Widerstandsleiter

(genauer R_2R-Netzwerk). Für die 2R Widerstände

Frage, jedoch schneidet der Transistor die unteren ca.

0,7V ab.

nach rechts, unten LSB bis HSB, oben OUTP und GND.

Überprüft man das Ausgabesignal an einem Oszilloskop

verbundenen Bit am Mikrokontroller, die Genauigkeit der

Kurve ansteigt.

Das Signal in Bild 17 ist von einer Sinuswelle fast nicht

mehr zu unterscheiden. Die kleinen „Haken“ entstehen

in Bild 12 - durch ungewollte Kurzschlüsse. Beim Kurzschluss

über niederwertigen Bitpositionen können sehr

kleine „Haken“ entstehen. Wird über höherwertige Bitpositionen

ein Kurzschluss gebildet, so entsteht im Signal

ein „Haken“ wie im folgenden Bild zu sehen.

Kurzschluss im höherwertigen Bitpositionsbereich

Bei einem Aufbau wie im Bild 13 sollte ein „schöneres“

Soweit ich den Code entwickeln konnte, ist dieser im Ordner

„DACR_2R“ in der Datei „R_2R.ino“ zu finden.

Bevor ich mit dem ersten Aufbau begonnen und nach

Ideen gesucht hatte, überlegte ich mir, die Spieluhr ähnlich

in der Lage sind, mit einem einzigen Arduino-Analog-Pin

ganze 8 Schalter gleichzeitig zu erfassen.

Das Konzept ist zu großen Teilen ausgearbeitet und benötigt

noch Verbesserungen, um reibungslos zu laufen und

der Abspielgeschwindigkeit, Auswahl von verschiedenen

Instrumenten und Klirrfaktoren, etc.

oben links, Schrittmotor-Ansteuerung oben

rechts, Messschaltung für die Lichtschranke verdeckt.

vor. Der Code für das vollständige Projekt findet sich im

Ordner „all_together“ in der „all_together.ino“.

Ich möchte mich besonders bei Jonathan Siefert bedanken, weil er mir nicht zu selten mit Ideen und Ratschlägen zur Seite stand. Auch sein Arsenal an Elektronischen Geräten, wie Oszilloskop und Spannungsgenerator haben sehr bei der Entwicklung der Motorsteuerung geholfen.

Zusätzlich möchte ich mich bei Martin Schied bedanken, da er mir mit Anregungen für Verbesserungen, Zeit und Bauteilen dienen konnte.

Auch meine Freunde, welche am Korrekturlesen der Dokumentation beteiligt waren, möchte ich hier erwähnen. (Katharina, Norman, Maximilian, Christian und Alex)

Für genauere Betrachtung bitte im Ordner “paper & documentation/pictures” die Datei “Bild 20.png” öffnen u/o drucken.

[1] Joe Marshall “Arduino music using Direct Digital Synthesis” Human computer interaction research software development and performance, Date un-known. http://www.cs.nott.ac.uk/~pszjm2/?p=674

[2] Arduino und mehr “Arduino – Vergleich Uno Nano Mega”, (21.12.2011)