Thực hiện một phút siêu âm đơn giản: 6 bước

2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-23 15:15

Dự án này là một theremin siêu âm dựa trên arduino.

Bước 1:

Giới thiệu / Bối cảnh:

Tôi đã suy nghĩ về việc làm một theremin trong một thời gian dài. Tôi thấy mình bị cuốn hút vào một phiên bản dựa trên Arduino, trong đó tôi có thể thử nghiệm với các thư viện và âm thanh khác nhau. Ban đầu, tôi quyết định tham khảo một dự án mà tôi thấy trên mạng.

Nó dựa trên thư viện “Mozzi” trong Arduino và yêu cầu một bộ khuếch đại âm thanh mono cho âm thanh. Nó cũng sử dụng một cảm biến gia tốc để tạo ra âm thanh bị ám ảnh bị vỡ khi nghiêng nhưng vì tôi không yêu cầu tính năng bổ sung đó nên tôi đã điều chỉnh mã và mạch cho phù hợp. Tuy nhiên, bộ khuếch đại liên tục khiến tôi gặp rắc rối với nguồn điện mặc dù đã thử nhiều cách sắp xếp. Vì tôi thậm chí không yêu cầu "âm thanh rung ám ảnh" mà "Mozzi" đặc biệt sử dụng, tôi quyết định tiếp tục và thiết kế một biến thể mới hoàn toàn.

Thiết kế dự án

Tôi đã xem qua thư viện “ToneAC” đủ đơn giản để viết mã và sử dụng thư viện “Ping mới” cho tín hiệu siêu âm của tôi. Mặc dù ToneAC hoạt động hoàn hảo, nhưng ToneAC mới không hoạt động tốt cho phạm vi âm thanh tôi muốn và cũng tiếp tục phát ra âm thanh liên tục khi vượt ra ngoài phạm vi mà tôi không muốn. Tôi cũng đọc rằng nó không tương thích lắm với thư viện ToneAC; trong mọi trường hợp, tôi quyết định chuyển sang thư viện “Ultrasonic” để phát hiện khoảng cách và viết lại toàn bộ mã vì nó cho tôi khoảng cách tính bằng cm trong khi NewPing đưa ra tính bằng micro giây. Tôi đã mày mò với công thức tần số để đạt được phạm vi tối ưu mong muốn (khoảng 120 cm) và cao độ (phát khoảng 1,5 quãng tám) và cũng đã thay đổi mạch của mình. Một điều tốt về cả hai thư viện là các chân được xác định rõ ràng và không có sự mơ hồ nào liên quan đến các chân mặc định. Ngoài ra, loa được kết nối trực tiếp với Arduino nên nếu bạn sử dụng cáp USB, nó sẽ không gây ra bất kỳ sự cố nào về nguồn điện và có thể tạo ra âm thanh to và rõ ràng. Tuy nhiên, nó không hoạt động tốt với một bộ pin không thể cung cấp nhiều dòng điện và vì vậy khi gắn nó vào, bạn thực sự có thể thấy Arduino sáng lên và sau đó mờ đi.

Bước 2:

Điều chỉnh bổ sung và đánh bóng

Đối với điều khiển âm lượng, tôi đã gắn một chiết áp giữa loa và Arduino để người chơi có thể thay đổi nó bằng một núm vặn. Bởi vì nó hoạt động tốt nhất bằng cách sử dụng một bảng, tôi đã làm một bảng theremin với ngón tay giữ ở phía sau để nắm nó đúng cách. Cuối cùng, tôi đã tìm thấy một vỏ bọc đẹp cho mạch chính, khoan một vài lỗ cho dây loa, cảm biến và cáp USB (để tôi có thể cắm trực tiếp vào Arduino) mà không cần lấy nó ra (tôi đặt một số miếng gỗ vào đảm bảo Arduino vẫn ở đúng vị trí). Tôi đặt tất cả các thành phần này - hộp đựng, loa và cáp USB và bộ chuyển đổi trong một hộp nhỏ gọn để nó giống như một bộ dụng cụ - tất cả những gì bạn cần làm là thêm vào cáp USB và gắn bộ chuyển đổi vào ổ cắm điện và chơi !

Bước 3:

Các bộ phận:

Thiết bị cảm biến sóng siêu âm

Loa-16 ohms (bạn có thể sử dụng điện áp thấp hơn nhưng điện áp này cho âm lượng tốt nhất)

Chiết áp- tối đa 10k

Arduino Uno (với cáp USB)

Dây điện và vỏ bọc để đưa mọi thứ vào

Bước 4:

Mã và mạch

Mã sử dụng cho mạch có thể tham khảo tại: Mã

Mạch cho dự án này rất đơn giản. Loa kết nối trực tiếp với Arduino bằng dây nối đất đi vào chân 9 và dây dương vào chân 10 thông qua chiết áp. Đối với cảm biến siêu âm, trig đi đến 12, tiếng vang đi đến 13, và nguồn và nối đất lần lượt là 5V và nối đất.

Bước 5: Vài Video khác:

Bước 6:

Chúc bạn xây dựng vui vẻ!