Categoriearchief: Mijn Muziekonderzoek

De accelerometer

Om de beweging van een instrumentist op te pikken gaan we de versnelling van zijn instrument meten met een accelerometer. De versnelling wordt gemeten in de minuscule chip van 3mm x 3mm middenin het rode plaatje. (Het rode plaatje is een Sparkfun product dat de pootjes van veel te kleine smd-chip weer bereikbaar maakt voor projecten zoals deze hier, )

IMG_2717

De chip zit op een breakout-plaatje waarop ook enkele condensators werden geintegreerd die de meetsnelheid bepalen. De versnellingsassen staan erg duidelijk op het plaatje weergegeven.

Wat er in de chip zit is werkelijk een klein maar indrukwekkend wondertje van de techniek

accelerometer3axis

This micromechanical structure is the core of a 3-axis MEMS accelerometer. Such an open microstructure is very delicate, susceptible to degradation by dust, water, and almost any physical contact. Special tooling must be used to dice and package the chip, and hermetic packaging is required to ensure long-term reliability. (http://archives.sensorsmag.com/articles/1203/20/main.shtml)

Wanneer dit plaatje wordt verbonden met de Arduino, kan deze de accelerometer van stroom voorzien en de X, Y en Z pinnetjes uitmeten. Deze pinnetjes leveren een voltage gaande van 0 tot 5V afhankelijk van de versnelling die ze ondervinden.

IMG_2715

De analoge ingangen van de Arduino zetten deze spanningen om in een getal van 0 t/m 1023. De sketch die ik schreef zal deze getallen omzetten in een getal dat voor MIDI kan gebruikt worden (0..127) en zal eveneens de getallen eerst ontdoen van de onvermijdbare ruis door het gemiddelde te nemen van de laatste 3 metingen. De stroom metingen moet uitgedund worden zodat irelevante metingen weggelaten worden. Daarom: als het product van deĀ  verschillen van deze gemiddelden met de vorige gemiddelden groter is dan 0,1 gebruiken we de nieuwe meting. Na wat getest bleek ook dat de gemeten versnellingen die realistisch zijn voor dit project aan de ADC’s van de Arduino getallen opleveren tussen 0 en 700. Deze werden dan geconverteerd naar het MIDI bereik. Met volgend bevredigend resultaat:

accelerometer test5(v2)

(klik op de figuur om ze beter te zien) Deze figuur is het resultaat van de Arduinogegevens die doorgestuurd werden naar Processing. Processing is ook weer een schitterende en gratis programmeeromgeving die model heeft gestaan voor de Arduino-omgeving.

Bewegingen parallel aan X-as, Y-as en Z-as zijn hier weergegeven in respectievelijk Rood, Groen en Blauw

Volgende stap is nu wat soldeerwerk en een shield maken die ineens de acceleratorgegevens als MIDIcontrollers uitstuurt.