Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Arrow Multisolution Day
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Metronom na diodach LED

Limonit 04 Mar 2014 22:41 13206 9
  • Metronom na diodach LED

    Zostałem poproszony przez znajomego muzyka o skonstruowanie metronomu do prób zespołu. Urządzenia tego typu zazwyczaj generują okresowo dźwięk – jak się jednak okazało, takie rozwiązanie w przypadku moich znajomych nie sprawdzało się w praktyce. Dodatkowe dźwięki wprowadzały chaos i utrudniały próby. Osobiście zdolności muzycznych nie posiadam, toteż nie jestem w stanie się wypowiedzieć na temat przydatności i funkcji tego typu urządzeń.

    Rozwiązaniem miało się okazać urządzenie świetlne. Założenia jakie przyjęliśmy:
    ◾regulowane tempo w zakresie 1-250 BPM
    ◾regulowany czas narastania i opadania (w zakresie 0,1 – 1 sek. oraz tryb bez opóźnienia, czyli minimalny czas jaki jest w stanie osiągnąć taki układ).
    ◾prosta regulacja i wyświetlacz
    ◾funkcja lampki – czyli stałe świecenie z regulacją jasności.

    Zasada działania.
    Metronom na diodach LED Metronom na diodach LED

    Urządzenie jest oparte o mikrokontoler Atmega8. Częstotliwość 4MHz stabilizowana kwarcem. Do sterowania wykorzystywany jest impulsator obrotowy. Impulsator posiada przycisk zintegrowany z pokrętłem. Jedno z wyjść impulsatora jest wykorzystywane do zgłaszania zewnętrznego przerwania (na obu zboczach).

    Użyty został wyświetlacz siedmiosegmentowy w kolorze czerwonym – są to 2 wyświetlacze dwucyfrowe. Podłączone są 3 cyfry (czwarta cyfra była i tak uszkodzona i nie jest podłączona). Sterowane są dynamicznie, obsługa w procedurze przerwania bezpośrednio z portów mikrokontrolera. Wymusza to konieczność odpowiedniego dobrania rezystorów i nieznaczne obniżenie jasności – w zamian redukuje liczbę elementów i upraszcza budowę układu.

    Założenia obejmowały możliwość wysterowania kilku metrów taśmy led, zatem w stopniu wyjściowym został zastosowany tranzystor BUZ10, który jest pośrednio sterowany przez małosygnałowy tranzystor NPN (BC547). Mikrokontroler zasilany jest z 5V przez stabilizator LM78L05, natomiast stopień wyjściowy i diody pracują na napięciu 12V i takie też napięcie przełącza BUZ10. Stopień wyjściowy sterowany jest z wyjścia PWM Timera2.

    Budowa.

    Obudowę zaprojektował znajomy i zlecił jej wykonanie. Składa się ona z prostopadłościanu z plexi, wewnątrz którego umieszczony jest walec (kawałek rury) również z plexi. Na walec nawinięta i przyklejona jest taśma led. Długość około 4m. W dolnej części znajduje się gniazdko zasilające DC 2,5/5,5mm. Na górze płytka ze sterownikiem – zamocowana jedynie na impulsatorze.

    Przy pełnej mocy pobór prądu wynosi około 2,3A co odpowiada mocy około 27W. Daje się zauważyć słabszą jasność świecenia diod na końcu taśmy. Zasilenie taśmy z obu stron zapewnie nieco jeszcze zwiększyłoby moc.

    Obsługa.

    Urządzenie po podłączeniu zasilania startuje w trybie lampki z mocą 50%. Wyświetlacz wskazuje moc w „%”. Obrót impulsatora powoduje zmianę mocy. Wciśnięcie go przenosi do trybu metronomu. Wyświetlacz wskazuje tempo w BMP (w postaci np. 90.) – z kropką na końcu. W tym trybie krótkie wciskanie impulsatora przełącza między regulacją tempa i czasu narastania/opadania. Długie przyciśniecie powoduje powrót do trybu lampki.

    Program powstawał dość szybko – niestety nie jest zbyt dopracowany. Niewykluczone również, że projekt będzie rozwijany w zakresie nowych funkcji. Jest do pobrania w załączniku wraz ze wzorem płytki w Eagle.
    O tym i innych projektach można poczytać na www.elektrofanklub.pl


    Link

    Załączniki:

    Fajne!
  • Arrow Multisolution Day
  • #2 05 Mar 2014 08:08
    xE5150
    Poziom 25  

    Cześć :)

    To chyba stroboskop, potrafisz z tym zagrać?

    Pozdrawiam!

  • Arrow Multisolution Day
  • #3 05 Mar 2014 08:57
    Limonit
    Poziom 13  

    Nie potrafię :)
    Ja niestety, jak wspomniałem, sam nie jestem uzdolniony muzycznie a urządzenie konstruowalem dla znajomego wg jego wytycznych.
    Wydaje mi się, że urządzenia nie można nazwać stroboskopem. Tzn. mozliwe jest ustawienie powolnego rozjaśniania i ściemniania światła, co uniemożliwia powstanie efektu stroboskopowego.
    Starałem się uzyskać liniowe narastanie natężenia światła w czasie - wartość PWM jest zmieniana wg przygotowanej tablicy zdefiniowanych wartości - szczegóły można sprawdzić w kodzie.

  • #4 05 Mar 2014 10:04
    SylwekK
    Poziom 29  

    Wygląda groźnie ;) niestety troszkę się rozczarowałem efektem. Powiem szczerze, że mnie jako perkusiście ciężko było by grać z takim czymś. Oczywiście zmienne natężenie światła to jest jakiś pomysł, ale wg mnie nie do końca dobry. Powiem szczerze, że liczyłem na zupełnie inny efekt kiedy zobaczyłem fotkę i zaczynałem czytać artykuł. Spodziewałem się tu raczej czegoś w rodzaju przelotu światła z góry do dołu i z powrotem co było by na 100% wygodniejsze i praktyczniejsze, bo niezależnie kiedy spojrzysz na metronom widzisz w jakim jesteś aktualnie miejscu i ile trzeba odczekać - z jasnością (zwłaszcza w różnych warunkach oświetleniowych) różnie bywa...
    Zerknij na mój stary (jeden z pierwszych z początku programowania) projekt metronomu. Gdyby taka ścieżka (lub stopniowe wypełnienie) się właśnie w pionie przemieszczała to efekt byłby moim zdaniem o wiele lepszy.
    Co ciekawe, grałem z różnymi metronomami i najlepszymi są te z wahadłem chociaż ostatnio mam możliwość potłuc się troszkę z fajnym cyfrowym metronomem, w którym głos jakiejś pani ładnie liczy kolejne takty : one, two, three, four, one,... kurcze i nawet się nie spodziewałem, że będzie to obecnie mój ulubiony i najwygodniejszy metronom :)

  • #5 05 Mar 2014 23:51
    Asce
    Poziom 1  

    Pomysł bardzo mnie zainteresował. Może zaproponowałby pan kolegom wersję połączenia świecącej lampki z pulsującym metronomem (np. lampka świeci stale na 40% a uderzenie dodaje następne 20% :-) Niech opadanie natężenia impulsu będzie dłuższe od jego ataku.

    Pozdrawiam.

  • #7 06 Mar 2014 08:54
    Limonit
    Poziom 13  

    Wariant opisany w poprzednim poście - żeby światło diod nie gasło calkowicie jest w pewnym stopniu zrealizowany. Jeśli np wybierzemy tempo 90BPM i czas narastania/opadania powiedzmy 1 sek. to tak własnie będzie. Diody nie zdążą wygasnąć.
    W ogolnosci róne warianty były rozpatrywane i jak tez wspomniałem urządzenie w miare potrzeb może być modyfikowane. Sam niestety nie gram oraz nie mam już urządzenia, więc nawet nie mam na czym eksperymentować.
    Koszty:
    - obudowa na zamówienie o ile pamiętam ok. 80zł
    - diody kupował kolega, ale to około 4m dość jasnej tasmy, każdy sobie sprawdzi. Kolor biały zimny.
    - elementy - właściwie wszystko miałem, no ale tak na oko: Atmega8, stabilizator, wyświetlacze, impulsator, kwarc, BUZ10, BC547 i inne drobiazgi - razem ~10-20zł.
    - płytka - sam robiłem met. fotochemiczną (folia UV) + cynowanie stopem Lichtenberga - pewnie z kilka zł.
    - zasilacz w granicach 30-40zł.

    Ogólnie poza obudową koszty raczej nieduże. Obudowę, diody, zasilacz kupowal kolega, ja resztę wykonałem za kilka piw - ostatecznie to hobby a nie praca. :)

  • #8 06 Mar 2014 22:25
    gbd.reg
    Poziom 20  

    Owszem, przy 90BPM i czasie narastania 1 sekundy diody nie zdążą wygasnąć, ale ich wygaszanie i rozświetlanie będzie zbyt wolne, przez co różnie można interpretować kiedy mamy ton (nie wiem jak fachowo nazwać). Gdyby lampka świeciła cały czas z 40% jasności i rozświetlała się szybkim impulsem do 60% albo nawet 100% nie byłoby to tak męczące dla wzroku, a moment tonu byłby widoczny. Poza tym moim zdaniem nie powinien być regulowany czas narastania, a może jedynie wygaszania, w ten sposób mamy agresywne narastanie zawsze, więc wiadomo kiedy mamy właściwe uderzenie, a czas wygaszania dostrajamy tak, aby jak najmniej męczył wzrok.

  • #9 07 Mar 2014 12:55
    Limonit
    Poziom 13  

    Dzieki za propozycje i pomysły.
    Przekazalem znajomemu, który korzysta z urzadzenia w praktyce.
    Jego opinię cytuję:

    Cytat:

    w warunkach bojowych - kiedy trzeba sledzic spiewnik, metronom stoi daleko a wzrok juz nie ten to sprawdza sie tylko jasny
    blysk z krotkim zboczem narastajacym, opadajace nie jest juz taki wazne. Po testach mam wrazenie ze dlugosc zbocza narastajacego
    powinna miec dlugosc miedzy 10 a 80 ms. Do dluzszych ciezko sie synchronizowac, krotkie mecza wzrok, zwlaszcza przy tej mocy.
    Wazne, ze jesli cos sie rozjedzie to blysk nie wymusza zmiany tempa i mozna go latwo zignorowac. W przypadku grania z metronomem,
    ktory pika lub z jakims prostym automatem perkusyjnym wybijajacym jedynie tempo rozjazd brzmi fatalnie i czasem jest problem do czego
    lapac tempo.

    Każdy ma pewnie swoje spostrzeżenia i przyzwyczajenia.
    Jeśli dojdzie jeszcze do "aktualizacji" firmwaru w metronomie a wątek nie będzie za stary, opiszę i wrzucę nowy kod do obejrzenia i wykorzystania.

  • #10 10 Mar 2014 01:18
    sundayman
    Poziom 24  

    Czego to ludzie nie wymyślą...
    Przez wiele lat pracowałem z muzykami (sam też gram) w studio - za cholerę nie wyobrażam sobie grania z czymś takim...
    No może, jak któryś kolega wspomniał - gdyby jakaś linijka, czy coś, żeby było widać "pozycję" - ale tak, to kompletna masakra.

    Od tego jest elektroniczny metronom - jak jest głośno (np. dla perkusisty, czy wokalisty) wrzuca się go w słuchawki i po problemie.
    Zresztą synchronizacja do dźwięku jest zupełnie naturalna, i automatyczna praktycznie - a do światła - ciężko mi sobie to wyobrazić...

    Cytat:
    Dodatkowe dźwięki wprowadzały chaos i utrudniały próby

    to chyba koledzy powinni sobie znaleźć inne hobby :)