DIY: เปียโนสัมผัสต่อเนื่องด้วย Arduino
เมกะเฮิรตซ์ ชีวภาพคาปาซิแตนซ์: เปียโนสัมผัส
ปุ่มกดแบบกลไกในเกมอาร์เคดใช้สปริงโลหะจริง แต่ Arduino Continuous Touch Piano ใช้เพียงแค่คาปาซิแตนซ์ไฟฟ้าชีวภาพบริสุทธิ์! ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ผู้พัฒนาเชื่อมต่อ Arduino pins เข้ากับแถบ Copper Tape หรือ Aluminium foil เปล่าๆ ด้วยการสลับสัญญาณที่ pins ด้วยความเร็วสูงมาก และวัดว่าต้องใช้ clock cycles จำนวนเท่าใดที่แรงดันไฟฟ้าจะกลับคืนมา, Arduino สามารถตรวจจับการเข้าใกล้ของเนื้อมนุษย์ได้!
โทโพโลยีของ CapacitiveSensor.h
คุณไม่สามารถเสียบแผ่นดีบุกเปล่าๆ เข้ากับ Digital Input โดยตรงได้ มันจะเกิดอาการลอยตัวอย่างรุนแรงและอ่านค่าสัญญาณรบกวนแบบสุ่ม
- โปรเจกต์นี้ต้องการ Arduino pins สองพินสำหรับ "ปุ่ม" แต่ละปุ่ม คือ Sender Pin และ Receiver Pin!
- คุณเชื่อมต่อ 1 Megaohm Resistor ขนาดใหญ่ระหว่างสอง pins
- คุณใช้เทปยึดสายไฟจาก Receiver Pin ตรงไปยังแผ่น Copper Tape
- หลักการทางฟิสิกส์: Arduino จะส่งพัลส์ 5V อย่างรวดเร็วจาก Sender มันจะรอเพื่อดูว่า Receiver ตรวจจับได้เร็วแค่ไหน
- เมื่อนิ้วชีวภาพของคุณสัมผัสกับแผ่นฟอยล์ มันจะทำหน้าที่เหมือน Capacitor ทางกายภาพขนาดใหญ่ มันจะดูดซับไฟฟ้าไป ทำให้การถ่ายโอนพัลส์ช้าลง!
long fleshReading = cs_4_2.capacitiveSensor(30); // Fire 30 high-speed pulses!
if (fleshReading > 500) {
// Human flesh detected! The pulse was slowed down by biological mass!
tone(8, 261); // Play note 'C4'
}
การสร้าง Linear Synthesizer
เนื่องจาก Copper Tape สามารถตัดเป็นรูปทรงใดก็ได้ คุณจึงไม่ถูกจำกัดอยู่แค่ปุ่มมาตรฐาน
- คุณสามารถสร้างปุ่มแบบเลื่อนที่ต่อเนื่อง หรือวงกลมรูปทรงเรขาคณิตขนาดใหญ่ได้!
- โค้ดจะขยายเป็นโครงสร้าง
if-elseขนาดใหญ่ CapSensor1จะกระตุ้น261Hz(C)CapSensor2จะกระตุ้น293Hz(D)CapSensor3จะกระตุ้น329Hz(E)- ผลลัพธ์ที่ได้คือ Synthesizer แห่งอนาคตที่เล่นเพลงได้ทันทีที่คุณเลื่อนมือไปบนแผ่นไม้เงางามที่มีร่องรอยโลหะซ่อนอยู่ด้านใต้!
เมทริกซ์สถาปัตยกรรมสัมผัส
- Arduino Uno/Nano (ความเร็วโปรเซสเซอร์มาตรฐานประมวลผลการคำนวณพัลส์ได้อย่างสมบูรณ์แบบ)
- Massive 1M to 10M Ohm Resistors (จำเป็นสำหรับ RC-Time Constant ที่ต้องช้าพอให้ 16MHz clock สามารถตรวจจับความแตกต่างของ human capacitance ได้!)
- Copper Tape or Heavy Aluminum Foil (ทำหน้าที่เป็นแผ่นตรวจจับทางกายภาพ)
- Physical Piezo Buzzer or Amplified Speaker เชื่อมต่อกับ Pin 8