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** もりみんアドバンスト [#lfc33146]
-- 概要:~
明るさの変化でドレミを奏でます。音量は変わりません。とっても明るいと音は鳴りませんので、あまりやかましくありません。~
2010年度に児童向けの電気工作のために作成しました。[[Arduino と CdS と圧電スピーカを使ったテルミンもどき楽器>../MoriminAdvanced]]と同様のものです。~
CdSではなく、環境負荷の少ないフォトトランジスタを使っています。~
~
~
-- ポイント~
--- 明るさを学習して、音階を決める値を自律的に変更します。~
--- 簡単(例によって。)~
--- 安い(例によって。)~
| 部品 | 値段(円) | まとめ買い個数|購入 |h
| マイコンATmega168P | 210 | 14個以上 |秋月電子 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-03033/ |
| マイコンATmega168P | 200 | 14個以上 |秋月電子 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-03033/ |
| フォトトランジスタ | 50 | 2個入り| 秋月電子http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02325/ |
| 圧電スピーカ| 40 | 40 個入り| 秋月電子 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-01709/|
| コンデンサ 0.1μF | 4.75 | 500 個入り|秋月電子 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02182/ |
| 抵抗 100kΩ 1/4 W| 1 | 100本入り | 秋月電子 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25104/ |
| 電池ボックス | 50 | 10個以上 |秋月電子 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00327/|
| 単三乾電池2本 | 25 | 8本 | ダイソー |
|スチレンボード | 6.56| 16枚分 | ダイソー |
|ホチキスの針 | ほとんど0 | | |
| | | | |
|合計 | 約390 | | |
|合計 | 約380 | | |

~
-- マイコン~
--- ハードウエアはArduino 互換[[ミニマルタイプ>../../Arduino の自作/MINIMAL]]をもとに作成しました。
--- ブートローダは、ハードウエアに対応して[[ミニマル>../../Arduino の自作/MINIMAL]]用にATmegaBOOT_168_pro_8MHz.hex を導入してあります。
--- スケッチ~
次のようなスケッチを導入してあります。~
光センサーの近くに物体がある時には明るさの変化が激しいので、仕切りの間隔は均等でないようにしています。~
ここでは、CdS セルではなく、光センサ(フォトトランジスタ)を利用しているために、[[Arduino と CdS と圧電スピーカを使ったテルミンもどき楽器>../MoriminAdvanced]]とはプログラムを少し変え、抵抗値も100kΩに変えています。
  #include <Tone.h>
  #include <math.h>
  
  Tone notePlayer;
  int val = 0;
  int maxv = 0;
  int minv = 1024;
  int note[]={ 262, 294, 330, 349, 393, 440, 494, 523};
  int thre[]={minv,minv,minv,minv,minv,minv,minv,minv};
  int sdelay=50;  // sound length
  int idelay=250;  // interval length
  
  void setup(void)
  {
  	notePlayer.begin(13);
  }
  
  void loop(void)
  {
  	int i;
  	val = analogRead(0);
  	
  	if ( minv > val ){
  		minv = val;
  	}
  	if ( maxv < val ){
  		maxv = val;
  	}
  	for( i = 0; i < 8; i++ ){
  //original:		thre[i] = maxv - (int)((maxv-minv)*pow(((1.0*i+0.3)/7.5),0.1));
  //linear:		thre[i] = maxv - (int)( (maxv-minv)*((1.0*i+0.3)/7.5) );
  		thre[i] = maxv - (int)((maxv-minv)*pow(((1.0*i+0.1)/7.3),0.555));
  	}
  	// lesser : brighter 
  	if (       val > thre[0] ){
  		notePlayer.play(note[0],sdelay);
  	}else if ( val > thre[1] ){
  		notePlayer.play(note[1],sdelay);
  	}else if ( val > thre[2] ){
  		notePlayer.play(note[2],sdelay);
  	}else if ( val > thre[3] ){
  		notePlayer.play(note[3],sdelay);
  	}else if ( val > thre[4] ){
  		notePlayer.play(note[4],sdelay);
  	}else if ( val > thre[5] ){
  		notePlayer.play(note[5],sdelay);
  	}else if ( val > thre[6] ){
  		notePlayer.play(note[6],sdelay);
  	}else if ( val > thre[7] ){
  		notePlayer.play(note[7],sdelay);
  	}
  	delay(idelay);
  }

-- 配線
--- Arduino 互換[[ミニマルタイプ>../../Arduino の自作/MINIMAL]]のハードウェア部分も含めて、配線は次のようにすればよいです。~
スピーカ、抵抗、光センサを外せば、Arduino として動作します。~
&ref(MoriminAd_Circuit.png,,359x340);~
※ 意外にもホチキスの針はコーティングしてあって通電しないことが多いです。~
通電しないときは紙やすりで被覆をとって下さい。
-- 配布資料~
--- &ref(もりみんアドバンストWeb用.pdf);
-- 履歴
--- 2010-08-08 ウェッブページ作成
--- 2010-07-31, 08-01 夏休みこども理科・エネルギー教室
// 
// --- スピーカ  :黒-グラウンド、赤-デジタル13番(マイコンの19番ピン)
// --- 抵抗10kΩ:アナログ0番(マイコンの23番ピン)と電源
// --- CdSセル :アナログ0番ピン(マイコンの23番ピン)とグラウンド~
// &ref(sany0126.jpg,,320x240);~
// ※ スケッチを流し込んでしまった後は、ツェナーダイオードや、68Ωの抵抗は要りません。外しましょう。~
// ~
// -- ユニバーサル基板で作る~
// Arduino の Duemilanove などは、なぜフラットパッケージ~
// (QFP,4方に細かい足が出ているタイプ)を使わないのだろうか、~
// と思っていた。DIP(太い足が2列に並んでブレッドボードや~
// ユニバーサル基板に使いやすいタイプ)よりも、面積が小さいし、~
// 基板設計も楽だろうし、足の数も多くなるし、安いし、QFP~
// (4方に細かい足が出ているタイプ)の方がより良いように思っていた。~
// ~
// ところが、今回の試作で、DIP であることの重要性を痛感した。~
// どうして DIP なのかわかったように思う。それは、おそらく、~
// マイコンを抜いて、基板に挿せるからだ。言葉をかえると、~
// プロトタイプを、よりプロダクトに近いものにチップを移植する~
// ことで移行できるからだ。~
// ~
// &ref(SANY0135.JPG,,320x240);~
// ~
// -- プログラム~
// Arduino 017 で [[Tone>http://code.google.com/p/rogue-code/wiki/ToneLibraryDocumentation]] を使いました。~
// Arduino 018 に含まれる Tone はごく一部なので、やはり Tone ライブラリを別途用意して入れる必要があります。~
//  #include <Tone.h>
//  #include <math.h>
//  
//  Tone notePlayer;
//  int val = 0;
//  int maxv = 0;
//  int minv = 1024;
//  int note[]={ 262, 294, 330, 349, 393, 440, 494, 523};
//  int thre[]={minv,minv,minv,minv,minv,minv,minv,minv};
//  
//  void setup(void)
//  {
//  	notePlayer.begin(13);
//  }
//  
//  void loop(void)
//  {
//  	int i;
//  	val = analogRead(0);
//  	
//  	if ( minv > val ){
//  		minv = val;
//  	}
//  	if ( maxv < val ){
//  		maxv = val;
//  	}
//  	for( i = 0; i < 8; i++ ){
//  		thre[i] = maxv - (int)((maxv-minv)*pow(((1.0*i+0.3)/7.5),0.1));
//  	}
//  	// lesser : brighter 
//  	if (       val > thre[0] ){
//  		notePlayer.play(note[0],100);
//  	}else if ( val > thre[1] ){
//  		notePlayer.play(note[1],100);
//  	}else if ( val > thre[2] ){
//  		notePlayer.play(note[2],100);
//  	}else if ( val > thre[3] ){
//  		notePlayer.play(note[3],100);
//  	}else if ( val > thre[4] ){
//  		notePlayer.play(note[4],100);
//  	}else if ( val > thre[5] ){
//  		notePlayer.play(note[5],100);
//  	}else if ( val > thre[6] ){
//  		notePlayer.play(note[6],100);
//  	}else if ( val > thre[7] ){
//  		notePlayer.play(note[7],100);
//  	}
//  	delay(200);
//  }
// ~
// ~
// -- 動作の様子([[YouTube>http://www.youtube.com/watch?v=bhNO1FlrfA8]])~
// #u2b(id=bhNO1FlrfA8)~
// ~
// *** 記録 [#h2dd6f8b]
// -- 参考URL
// --- [[Arduino Tone Library>http://code.google.com/p/rogue-code/wiki/ToneLibraryDocumentation]]
// --- [[Arduinoで遊ぼう - 圧電スピーカでチクタク/なんでもつくっちゃう、かも>http://arms22.blog91.fc2.com/blog-entry-276.html]]
// --- [[MTM05 Scratch ワークショップ>http://scratch-ja.org/atmtm05/report]]
// -- 履歴~
// --- 2010-06-16 ユニバーサル基板化~
// --- 2010-06-14 動画掲載~
// --- 2010-06-11 音階を分けるAD変換された値を自動的に決めるように変更~
// --- 2010-06-10 音が出る。配線もプログラムも、こんなに簡単。
// 
// --- スピーカ  :黒-グラウンド、赤-デジタル13番(マイコンの19番ピン)
// --- 抵抗10kΩ:アナログ0番(マイコンの23番ピン)と電源
// --- CdSセル :アナログ0番ピン(マイコンの23番ピン)とグラウンド~
// &ref(sany0126.jpg,,320x240);~
// ※ スケッチを流し込んでしまった後は、ツェナーダイオードや、68Ωの抵抗は要りません。外しましょう。~
// ~
// -- ユニバーサル基板で作る~
// Arduino の Duemilanove などは、なぜフラットパッケージ~
// (QFP,4方に細かい足が出ているタイプ)を使わないのだろうか、~
// と思っていた。DIP(太い足が2列に並んでブレッドボードや~
// ユニバーサル基板に使いやすいタイプ)よりも、面積が小さいし、~
// 基板設計も楽だろうし、足の数も多くなるし、安いし、QFP~
// (4方に細かい足が出ているタイプ)の方がより良いように思っていた。~
// ~
// ところが、今回の試作で、DIP であることの重要性を痛感した。~
// どうして DIP なのかわかったように思う。それは、おそらく、~
// マイコンを抜いて、基板に挿せるからだ。言葉をかえると、~
// プロトタイプを、よりプロダクトに近いものにチップを移植する~
// ことで移行できるからだ。~
// ~
// &ref(SANY0135.JPG,,320x240);~
// ~
// -- プログラム~
// Arduino 017 で [[Tone>http://code.google.com/p/rogue-code/wiki/ToneLibraryDocumentation]] を使いました。~
// Arduino 018 に含まれる Tone はごく一部なので、やはり Tone ライブラリを別途用意して入れる必要があります。~
//  #include <Tone.h>
//  #include <math.h>
//  
//  Tone notePlayer;
//  int val = 0;
//  int maxv = 0;
//  int minv = 1024;
//  int note[]={ 262, 294, 330, 349, 393, 440, 494, 523};
//  int thre[]={minv,minv,minv,minv,minv,minv,minv,minv};
//  
//  void setup(void)
//  {
//  	notePlayer.begin(13);
//  }
//  
//  void loop(void)
//  {
//  	int i;
//  	val = analogRead(0);
//  	
//  	if ( minv > val ){
//  		minv = val;
//  	}
//  	if ( maxv < val ){
//  		maxv = val;
//  	}
//  	for( i = 0; i < 8; i++ ){
//  		thre[i] = maxv - (int)((maxv-minv)*pow(((1.0*i+0.3)/7.5),0.1));
//  	}
//  	// lesser : brighter 
//  	if (       val > thre[0] ){
//  		notePlayer.play(note[0],100);
//  	}else if ( val > thre[1] ){
//  		notePlayer.play(note[1],100);
//  	}else if ( val > thre[2] ){
//  		notePlayer.play(note[2],100);
//  	}else if ( val > thre[3] ){
//  		notePlayer.play(note[3],100);
//  	}else if ( val > thre[4] ){
//  		notePlayer.play(note[4],100);
//  	}else if ( val > thre[5] ){
//  		notePlayer.play(note[5],100);
//  	}else if ( val > thre[6] ){
//  		notePlayer.play(note[6],100);
//  	}else if ( val > thre[7] ){
//  		notePlayer.play(note[7],100);
//  	}
//  	delay(200);
//  }
// ~
// ~
// -- 動作の様子([[YouTube>http://www.youtube.com/watch?v=bhNO1FlrfA8]])~
// #u2b(id=bhNO1FlrfA8)~
// ~
// *** 記録 [#h2dd6f8b]
// -- 参考URL
// --- [[Arduino Tone Library>http://code.google.com/p/rogue-code/wiki/ToneLibraryDocumentation]]
// --- [[Arduinoで遊ぼう - 圧電スピーカでチクタク/なんでもつくっちゃう、かも>http://arms22.blog91.fc2.com/blog-entry-276.html]]
// --- [[MTM05 Scratch ワークショップ>http://scratch-ja.org/atmtm05/report]]
// -- 履歴~
// --- 2010-06-16 ユニバーサル基板化~
// --- 2010-06-14 動画掲載~
// --- 2010-06-11 音階を分けるAD変換された値を自動的に決めるように変更~
// --- 2010-06-10 音が出る。配線もプログラムも、こんなに簡単。

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