ボンHEY!距離センサーを使った電子楽器

Created Date: 2018-08-26/ updated date: 2018-10-17
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FAB 3D CONTEST 2018
カテゴリー3 : FAB甲子園 Sound FABulous

Memos

  • センサーの選択(距離センサー)

    posted by ayanlab on August 26, 2018
    距離センサー(超音波センサ HC-SR04) を試してみる。デバイスの仕様として、センシングから次のセンシングまで60mS以上のインターバルをおく必要がある。楽器の発音のトリガーとして使用するには、60mS以上の遅れは大きいと思われる。
  • センサーの選択2(距離センサー)

    posted by ayanlab on September 02, 2018
    距離センサー(赤外線センサGP2Y0A21YK0F)を試してみる。センシング間隔は約35mSで超音波センサーよりも速い。

    超音波センサHC-SR04 は出力パルスの幅で距離を示すのに対し、
    赤外線センサGP2Y0A21YK0F は出力電圧で距離を示す。
  • 回路図・ハードウエア製作

    posted by ayanlab on September 22, 2018
    距離センサーとスイッチで音程、音色、発音タイミングを指示する演奏法にする。電源回路はDC-DCコンバーターを採用。マイコンは高速で音声も扱えるdsPIC33FJ64GP802。実際に回路を組んで動作させてみると、うまく動かない部分が出てきました。回路を修正しながら仕上げていきました。

  • プリント基板

    posted by ayanlab on October 10, 2018
    最初の1台目はユニバーサル基板を使って手配線しましたが、コピー可能なようにプリント基板パターンを設計しました。設計のみで実装と動作テストは、まだ行っていません。画像は、ハンダ面視、ドット:2.54ピッチ
  • プリント基板で製作

    posted by ayanlab on October 15, 2018
    加工機で配線パターンを作ったプリント基板を使って2台目の基板を作りました。
    パターン修正箇所3カ所ありました。(写真参照)
    また、DC-DCコンバーターの7番ピンにつながっている電流制限抵抗が1Ωでは大きすぎて電源がドロップしてしまう問題が発生したので1Ωを並列に追加し、合成抵抗0.5Ωにしました。
  • 実は・・・

    posted by ayanlab on October 15, 2018
    サンプリングした音を再生して音を出す方式。ボンゴの音をサンプリングしたいのですが、ボンゴが手元に無いので、実は・・・アコースティックギターのボディーをたたいた音をサンプリングして使っています
  • ファームウエア苦労話

    posted by ayanlab on October 16, 2018
    ファームウエアはヤノサーキットラボさま協力のもと作成しました。
    距離センサーの出力電圧が意外と揺れていました。揺れを取るために移動平均などの処理を入れると、結果が出るまでに時間がかかり反応が遅くなる。平均処理を短くすると誤動作が多くなるというトレードオフです。実際に操作してみて適切なところを選択しました。
  • ハードウエア苦労話(1)

    posted by ayanlab on October 17, 2018
    距離センサーの出力はハイインピーダンスで受けないと電圧が正確に出ません。はじめ回路図にあったオペアンプ反転回路では正確に電圧が取れませんでした。むしろ、CPUのADC入力に直接入れたほうが良かったので、オペアンプ回路は削除。CPUのADC端子の電圧保護のためショットキーダイオードを追加。
  • ハードウエア苦労話(2)

    posted by ayanlab on October 17, 2018
    初め、スピーカーから出る音にデジタルのノイズ「ジー」が大きく乗ってしまう問題がありました。アナログ電源電圧を平滑するためトランジスタのシリーズパス回路を追加。ノイズ源と思われる距離センサーの電源に容量の大きな(330μF)電解コンデンサーを追加で改善しました。