Air Piano

Giriş

Bu projede PicoBricks ile 8 nota çalabilen basit bir piyano yapacağız. Bu piyanonun hoparlörü buzzer olacak. Piyanonun tuşlarının görevini ise ultrasonik sensör üstlenecek.

Proje Detayları ve Algoritması

Elektronik teknolojisinin gelişimi ile üretimi zor, pahalı, yüksek kaliteli ses üreten müzik aletleri dijitalleşmiştir. Piyanolar bu enstrümanların başında gelmektedir. Dijital piyanoların her bir tuşu farklı frekansta elektrik sinyalleri üretir. Böylelikle hoparlörlerinden 88 farklı notayı çalabilmektedir. Dijital enstrümanların tuşlarının gecikme süresi, hoparlörün kalitesi, sesin çözünürlüğü gibi faktörler kaliteyi etkileyen faktörler olarak ortaya çıkmıştır. Elektro gitarlarda tuşlar yerine tellerdeki titreşimler dijitalleştirilir. Üflemeli enstrümanlarda ise ses çıkışına takılan yüksek çözünürlüklü mikrofonlar sayesinde çalınan notalar elektrik sinyallerine dönüştürülüp kayıt edilebilmektedir. Elektronik teknolojisindeki bu gelişim yüksek maliyetli müzik aletlerine ulaşım kolaylaştırmış, müzik eğitimi daha geniş çeşitliliğe kavuşmuş ve daha geniş kitleye yayılmıştır.

Bu projede HC-SR04 Ultrasonik mesafe sensörü ve PicoBricks üzerindeki buzzer modülünü kullanarak piyano uygulaması yapacağız. Mesafe sensöründen gelen değerlere göre buzzer ın farklı notalar çalmasını sağlayacak ve sensöre elimizi yaklaştırıp uzaklaştırarak melodiler oluşturacağız. Ayrıca OLED ekrana anlık olarak mesafe çalınan nota bilgilerini yazdıracağız.

Bağlantı Diyagramı

Picobricks modüllerini herhangi bir kablo bağlantısı olmadan programlayabilir ve çalıştırabilirsiniz. Modülleri karttan ayırarak kullanacaksanız modül bağlantılarını verilen konektör kablolar ile yapmalısınız.

Projenin MicroPython Kodu

from machine import Pin, PWM, I2C
from utime import sleep
import utime
from picobricks import SSD1306_I2C
import _thread
#define the libraries

buzzer=PWM(Pin(20,Pin.OUT))
trigger = Pin(15, Pin.OUT)
echo = Pin(14, Pin.IN)
#define the input and Output pins

WIDTH  = 128
HEIGHT = 64
#OLED screen settings

sda=machine.Pin(4)
scl=machine.Pin(5)
i2c=machine.I2C(0,sda=sda, scl=scl, freq=1000000)
#initialize digital pin 4 and 5 as an OUTPUT for OLED communication

oled = SSD1306_I2C(WIDTH, HEIGHT, i2c)

measure=0

def getDistance():
trigger.low()
utime.sleep_us(2)
trigger.high()
utime.sleep_us(5)
trigger.low()
while echo.value() == 0:
   signaloff = utime.ticks_us()
while echo.value() == 1:
   signalon = utime.ticks_us()
timepassed = signalon - signaloff
distance = (timepassed * 0.0343) / 2
return distance
#calculate distance

def airPiano():
while True:
    global measure

    if measure>5 and measure<11:
        buzzer.duty_u16(4000)
        buzzer.freq(262)
        sleep(0.4)

    elif measure>10 and measure<16:
        buzzer.duty_u16(4000)
        buzzer.freq(294)
        sleep(0.4)

    elif measure>15 and measure<21:
        buzzer.duty_u16(4000)
        buzzer.freq(330)
        sleep(0.4)

    elif measure>20 and measure<26:
        buzzer.duty_u16(4000)
        buzzer.freq(349)
        sleep(0.4)

    elif measure>25 and measure<31:
        buzzer.duty_u16(4000)
        buzzer.freq(392)
        sleep(0.4)

    elif measure>30 and measure<36:
        buzzer.duty_u16(4000)
        buzzer.freq(440)
        sleep(0.4)

    elif measure>35 and measure<41:
        buzzer.duty_u16(4000)
        buzzer.freq(494)
        sleep(0.4)
    else:
        buzzer.duty_u16(0)

_thread.start_new_thread(airPiano, ())
#play the tone determined by the value of the distance sensor

while True:
measure=int(getDistance())
oled.text("Distance " + str(measure)+ " cm", 5,30)
oled.show()
sleep(0.01)
oled.fill(0)
oled.show()
#write the specified texts to the determined x and ye coordinates on the OLED screen

Tüyo

Eğer kodunuzun adını main.py olarak kaydederseniz, kodunuz her BOOT yaptığınızda çalışacaktır.

Projenin Arduino C Kodu

#include <Wire.h>
#include "ACROBOTIC_SSD1306.h"
#include <NewPing.h>

#define TRIGGER_PIN  15
#define ECHO_PIN     14
#define MAX_DISTANCE 400

NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);

#define T_C 262
#define T_D 294
#define T_E 330
#define T_F 349
#define T_G 392
#define T_A 440
#define T_B 493

const int Buzzer = 20;

void setup() {
pinMode(Buzzer,OUTPUT);

Wire.begin();
oled.init();
oled.clearDisplay();

#if defined(__AVR_ATtiny85__) && (F_CPU == 16000000)
clock_prescale_set(clock_div_1);
#endif
    }

void loop() {

delay(50);
int distance=sonar.ping_cm();

if(distance>5 & distance<11)
    {
tone(Buzzer,T_C);
    }

else if(distance>10 & distance<16)
    {
tone(Buzzer,T_D);
    }

else if(distance>15 & distance<21)
    {
tone(Buzzer,T_E);
    }

else if(distance>20 & distance<26)
    {
tone(Buzzer,T_F);
    }

else if(distance>25 & distance<31)
    {
tone(Buzzer,T_G);
    }

else if(distance>30 & distance<36)
    {
tone(Buzzer,T_A);
    }

else if(distance>35 & distance<41)
    {
tone(Buzzer,T_B);
    }

else
    {
noTone(Buzzer);
    }

oled.clearDisplay();
oled.setTextXY(2,4);
oled.putString("Distance: ");
oled.setTextXY(4,6);
String string_distance=String(distance);
oled.putString(string_distance);
oled.setTextXY(4,8);
oled.putString("cm");
    }

Projenin MicroBlocks Kodu

Not

MicroBlocks ile kodlama yapmak için yukarıdaki görseli MicroBlocks Run sekmesine sürükleyip bırakmanız yeterlidir.