4. PROTOTIPO

PÓSTER

ENLACE AL VIDEO DE EXPLICACIÓN DEL PROYECTO  

Susana Granda

¿Qué vamos a hacer?

Jukebox navideña (V.1.0).

Como empezar:

Se usará como base el proyecto PEC anterior, aprovechando las piezas utilizadas e introduciendo algunas nuevas. La idea es, ante todo, entender el funcionamiento del código.

Margen de mejora:

Se ha detectado márgen de memoria suficiente (actualmemte sólo un 12% con este proyecto) para introducir un mayor número de canciones o funcionalidades extra. Asi mismo, pueden introducirse otra serie de elementos, como luces, una pantalla LED o introducir el piano anterior.

Generación Musical

Se acerca Navidad: alegría, reuniones familiares, hogar… así que aprovecharemos la experiencia obtenida en el desarrollo del piano electrónico para desarrollar un generador LED de villancicos. El objetivo es profundizar en la creación y desarrollo de teclados musicales mediante el uso del piezo y seguir aprendiendo de esta tecnología.

Partiendo de un proyecto encontrado en Internet (ver. fuentes), se ha introducido una serie de información en el código para asociar frecuencias a diferentes tonos, consiguiendo piezas músicales específicas. Al mismo tiempo, si colocamos uno o varios Leds, podemos conseguir que el mismo brille al ritmo de la melodía.

Material utilizado

Placa de prototipado: Misma base que el proyecto anterior.

Cableado: Se observa la necesidad de seleccionar bien las longitudes para no saturar la placa y hacer complicado el montaje.

Buzzer piezoeléctrico: el mismo que se utilizó en el proyecto previo. Observamos en este proyecto que el tono varía ligeramente al introducir elementos nuevos en el circuito.

LED: Hemos seleccionado un LED azul que acompaña el ritmo de la música. Notamos que este color es más sensible al voltaje, ofreciendo mayor luminosidad que los demás.

Resistencias: Para este proyecto, se han utilizado 3 resistencias de 10k ohmios, (cuatro bandas) y una de 330ohmios.

Interruptores (x3).

Comentarios

Una de las partes más complicadas de este desarrollo es la comprensión del código: ya no se trata tanto de generar una interactuación entre pulsadores y tonos. En este caso, la investigación me ha llevado a comprobar que Arduíno (como cualquier otro sistema electrónico) no entiende de escalas musicales. Es preciso introducir toda la info necesaria para que pueda existir una correlación entre frecuencias y tonos.

Existen otras formas alternativas, como desplazar dicha información hacia un archivo externo, pero para el caso que nos ocupa, y teniendo en cuenta que tenemos espacio de memoria suficiente, es posible reducir toda la información en uno solo.

Notas de montaje:

– No necesariamente las resistencias deben ser obligatoriamente las específicas. Se puede notar que al cambiarlas por otras de mayor o menor rango podemos influir en el sonido del piezo, incluso en su sensibilidad hacia las perturbaciones externas.

– De la misma manera que en el anterior proyecto, este proyecto puede mejorarse incluso sin necesidad de salirse del pack inicial de Arduino. En el caso de decidir ampliar las funcionalidades en proyectos futuros, se estudiará la posibilidad de incluir el modo piano (de la misma manera que en el proyecto anterior) y el modo Jukebox.

– El sonido del piezo, por su construcción, es delicado y aporta un sonido muy básico. Estudiaremos la posibilidad de mejorarlo.

Objetivo

A continuación comentaré el desarrollo de un sencillo proyecto que funcione como entrada a la programación con Arduino y, en una perspectiva más ámplia, al mundo maker. Este trabajo resume lo experimentado con el kit y se centra en la posible problemática que puede encontrar alguien que nunca ha experimentado con electrónica ni conocía hasta ahora los distintos tipos de componentes (siempre basada en la experiencia adquirida por el que escribe estas líneas. :-D)

Además de servir como tutorial del propio proyecto, se adjuntan una pequeña lista de notas o añadidos como sugerencias de ampliación sobre el propio proyecto aquí presentado.

Componentes utilizados

Placa de prototipado: Se trata de la base donde asentaremos los circuitos. No es necesario soldar.

Cableado: Necesarios para realizar las interconexiones entre componentes como para alimentarlos.

Buzzer piezoeléctrico: Actúa a modo de altavoz, emitiendo sonidos, pero puede funcionar también como detector de vibraciones.

LED: Diodos que actuan como fuentes de luz de nuestro proyecto, pudiendo utilizarlas como indicadores de carga o elementos activos propios de nuestro proyecto. Las luces LED (light-emitting diode) utilizan una cantidad de energía mucho menor que las bombillas convencionales. Los LED poseen polaridad, por lo que la circulación de corriente irá en una sola dirección. Se componen de Ánodo+ (la patita más larga) y Cátodo -. Si aplicamos tensión en el Ánodo y colocamos el cátodo a tierra, el LED emitirá luz. En nuestro caso, se ha usado un LED color rojo.

Resistencias: Son pequeños cilindros que actúan como limitantes del flujo eléctrico y se diferencian entre unos y otros gracias a las bandas de colores que encontraremos en ellas. (colocar esquema bandas resistencias). Convierten una parte de la corriente aplicada en calor, por lo que actuan como ¨limitantes» de potencia y evitan que algunos componentes se dañen con ella.  Para este proyecto, se han utilizado 2×220 ohmios, (uno de cuatro bandas), 2x100k ohmios, y 1x15ohmios,

Interruptores (x4): Actúan como dispositivos que cortan el paso de corriente, abriendo y cerrando el circuito a nuestra conveniencia. Existen de muchos tipos: switch, pulsadores… etc.

Esquema y comentarios

Tras una etapa de investigación, donde observo las inmensas posibildades de este tipo de placas -brazos robóticos, matrices LED programadas para componer gráficos y otros proyectos de gran envergadura-, me decido a simular uno de los ejercicios propuestos en el libro adjunto al pack de Arduino: El Piano electrónico. Al no contar con experiencia alguna en electrónica, decidí entrar en ella con algo que no fuese excesivamente ambicioso. Sin embargo, y dada la propia naturaleza curiosa e inconformista de esta asignatura, modifiqué ligeramente el proyecto ampliando ligeramente el circuito y aportando el añadido de una luz de encendido.

Nada realmente espectacular, pero que me ha supuesto un pequeño orgullo personal.

Notas de montaje

– El buzzer piezoeléctrico es especialmente sensible. Un cambio de resistencia provoca una mayor sensibilidad hacia las perturbaciones externas (el movimiento de las manos, los cables que se cruzan, elementos eléctricos en su alrededor…)

– Los colores de resistencia son algo complicados de leer y algunos cables de conexión son de dificil manejo debido a su tamaño. Recomiendo una lupa y una pinza pequeña para el manipulado de ciertas piezas.

– La herramienta del monitor de puerto serie es especialmente útil a la hora de ajustar el programa a la placa. Por lo experimentado, la suma de resistencias pueden ofrecer predicciones no muy exactas y esta funcionalidad permite ajustar los rangos de frecuencia obtenidos.

– Con algo de práctica y los materiales adecuadas, cualquier proyecto observado tiene un margen de ampliación considerable. En el caso del piano, pueden agregarse más notas en una placa más grande y adornarlas con leds independientes para cada tecla, así como modificar el código para obtener sonidos más suaves.