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Suonare con una lattina

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[11] Re: Suonare con una lattina

Messaggioda Foto UtenteTheremino » 17 apr 2017, 2:43

DeltaElectronics ha scritto:L'ho messo sul Forum di Arduino perché è un progetto d'esame con questa scheda, anche se credo sarebbe stato meglio metterlo nella sezione d Fisica.
Allora, una mia studentessa vuole realizzare una pianola con Arduino e vorrebbe che toccando con una semplice lattina metallica di CocaCola il collegamento allo specifico ingresso digitale, questo microcontrollore riproduca la nota corrispondente; fino ad ora Arduino reagisce se il collegamento all'INPUT viene toccato dalla mano, ma non funziona con la lattina....
Io presumo che si tratti di una diverso valore di capacità elettrica della lattina rispetto al corpo umano; ma non ne sono sicuro; ad ogni modo come potrei aiutarla ?
Grazie

Nel sistema Theremino (didattico e senza fini di lucro) utilizziamo ingressi capacitivi per fare questo. Il firmware (open source) del Theremino Master contiene tutto il necessario per leggere piccole variazioni di capacità. Gli ingressi possono anche sentire la velocità di avvicinamento, oppure la distanza dal dito (o dalla lattina) e suonare più o meno forte.

Ci sono anche varie applicazioni del sistema (tutte open source) per sintetizzare i suoni e il tutto può essere appreso, costruito e configurato in meno di un ora:
https://www.youtube.com/watch?v=gCKvIrhlXwI

Gli studenti hanno sperimentato applicazioni di questo genere con ogni tipo di "sensore", dai pomodori alle banane, ai bicchieri pieni di acqua:
http://www.iccorniglio.gov.it/wp-conten ... /acqua.mp4

Io stesso ho scritto le parti di firmware che leggono minime variazioni di capacità per cui sono certo che funzioneranno sia le lattine (isolate o no che siano), sia qualunque altro oggetto anche solo leggermente conduttivo, come ad esempio un vaso di fiori o una pagnotta non troppo secca:
http://www.theremino.com/introduction/systems

Usando la rivelazione capacitiva si può eliminare totalmente il contatto galvanico. Come sensori si possono utilizzare fili isolati o piastrine isolate. Questo comporta una totale sicurezza sia per il "micro" che per gli umani.

A pagina 15 della documentazione del modulo Master è spiegato come collegare ingressi capacitivi per ottenere tastiere musicali:
http://www.theremino.com/wp-content/upl ... et_ITA.pdf

Le pagine 25, 26, 27, 28 e 29 della documentazione della applicazione Theremino_HAL spiegano dettagliatamente le differenze tra ingressi resistivi (tipo MakeyMakey) e ingressi capacitivi. Vengono anche spiegati i diversi modi di funzionamento degli ingressi capacitivi (On-Off, Proporzionale alla posizione, Proporzionale alla velocità). La documentazione dell'HAL è nella cartella DOCS dell'HAL, che si scarica da qui:
http://www.theremino.com/downloads/foundations

Per maggiore comodità questo è il link diretto alla versione italiana della documentazione n formato PDF (vedere pagine 25, 26, 27, 28 e 29):
http://www.theremino.com/files/Theremin ... lp_ITA.pdf

Maggiori informazioni qui:
http://www.theremino.com/hardware/devices
http://www.theremino.com/contacts/producers
Sono un appassionato di elettronica da sempre, ma ho dedicato più anni al software che alle formule della elettronica analogica. Ho decenni di esperienza pratica ma non conosco a memoria tutte le formule. Se sbaglio correggetemi.
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[12] Re: Suonare con una lattina

Messaggioda Foto UtenteDeltaElectronics » 26 apr 2017, 11:21

Theremino ha scritto:Nel sistema Theremino (didattico e senza fini di lucro)....

Lo studierò.... nel frattempo abbiamo risolto studiandoci la libreria capacitativesensor di Arduino.
Solo una ulteriore domanda ?
Abbiamo provato con diversi valori di resistenza; con resistenze molto elevate (adesso non ricordo il valore preciso), la libreria 'reagiva' quando il dito era distante 10 cm. circa dalla lattina, mentre con valori di resistenza inferiore tale distanza di reazione diminuiva fino ad aver trovato (empiricamente) il valore ideale.
Per quale motivo ciò avviene ?
Grazie ancora per tutto.
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[13] Re: Suonare con una lattina

Messaggioda Foto UtenteTheremino » 26 apr 2017, 13:22

DeltaElectronics ha scritto:...Abbiamo provato con diversi valori di resistenza; con resistenze molto elevate (adesso non ricordo il valore preciso), la libreria 'reagiva' quando il dito era distante 10 cm. circa dalla lattina, mentre con valori di resistenza inferiore tale distanza di reazione diminuiva fino ad aver trovato (empiricamente) il valore ideale. Per quale motivo ciò avviene ?

Con resistenze elevate, diciamo un mega ohm o anche di più, anche capacità molto piccole producono variazioni di tensione e di tempo abbastanza grandi da essere rilevate. Per cui si riesce a "sentire" un oggetto abbastanza lontano.

Tieni conto che un dito ad alcuni centimetri provoca un incremento di capacità molto piccolo, si parla di frazioni di pico farad. E che più si lavora da lontano e più queste variazioni si riducono. E infine che più la capacità è piccola e più si deve alzare la impedenza di ingresso, in questo caso il valore del resistore.

Con un'alta impedenza di ingresso anche una piccola capacità può generare gli stessi effetti che si otterrebbero con grandi capacità su una bassa impedenza di ingresso.
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