Prototyypin rakentaminen – Loppuprojekti

Project Pretty Woman

Tuottamamme prototyyppi on meedio, joka ennustajan tavoin (ja tarkkuudella) kykenee tunnistamaan ihmisen sielun olemuksen ja luonteen, ja soittamaan sitä parhaiten kuvailevan kappaleen.

Taustaa

Projektimme alkuperäinen suunnitelma oli tehdä GSR-sensori, jolla voisi soittaa buzzerin kautta ääniä. Idea osoittautui teknisesti haastavaksi, sekä osittain vaaralliseksi. Olisimme joutuneet käyttämään erillistä 5V-paristoa virtalähteenä USB-kaapelista saatavan virran sijaan, sillä GSR-sensoria käytettäessä on vaarana saada hengenvaarallinen sähköisku. Päädyimme hylkäämään idean.

Pohdimme muina mahdollisina ideoina muun muassa soitinta, joka reagoisi kallistuksiin ja/tai asennon muutoksiin, sekä Thereminin tyyppistä soitinta, jonka toiminta perustuisi mitattuihin etäisyyksiin. Jälkimmäistä veimme eteenpäin, mutta emme olleet tyytyväisiä etäisyys-sensorin toisinaan epätarkkoihin arvoihin, minkä vuoksi hylkäsimme idean. Useiden kokeilujen ja epäonnistumisien jälkeen paljon oppineena pääsimme vihdoin toteuttamaan lopullista prototyyppiä.

Toiminta

Arduinolle tallennettu kappale alkaa soimaan kun käyttäjä painaa kaukosäätimestään OK-painiketta. Painallus saa Arduinoon kytketyn ultraääni-sensorin lähettämään ja vastaanottamaan kaiun joka tulkitaan, minkä perusteella soitetaan kappale buzzerin kautta. Kohteen ollessa yli 100 cm päässä ei soi mitään. 50-100 cm päästä soi kappaleen alku. “Koko” kappale soi kohteen ollessa alle 50 cm etäisyydellä Arduinosta.

Kokoonpano

liitannat

  • Arduino
  • USB-kaapeli
  • ultraäänisensori HC-SR04
  • kaukosäädin
  • IR-vastaanotin
  • LED-valo (vihreä)
  • kytkentälevy
  • hyppylankaa (14 kpl)

Kytkennät

liitannat2.jpg

 ledPin = 12;
buzzer = 9;
int trigPin = 10;   Ultraäänen kaiun lähetys
int echoPin = 11;   kaiun vastaanotto
int receiver = 7;   IR-kaukosäätimen vastaanotin

Koodi

/* ARDUINO PROJECT - PRETTY WOMAN
// InfraRed receiver code from: https://arduino-info.wikispaces.com/IR-RemoteControl
// Ultrasound sensor code from: http://randomnerdtutorials.com/complete-guide-for-ultrasonic-sensor-hc-sr04/

// Melody of song “Pretty Woman”, composed by Roy Orbison, is used in this project 
*/
// by Ilkka Alakarhu & Joa Foudila
// GNU license 2.0 or later

#define NOTE_B0 31
#define NOTE_C1 33
#define NOTE_CS1 35
#define NOTE_D1 37
#define NOTE_DS1 39
#define NOTE_E1 41
#define NOTE_F1 44
#define NOTE_FS1 46
#define NOTE_G1 49
#define NOTE_GS1 52
#define NOTE_A1 55
#define NOTE_AS1 58
#define NOTE_B1 62
#define NOTE_C2 65
#define NOTE_CS2 69
#define NOTE_D2 73
#define NOTE_DS2 78
#define NOTE_E2 82
#define NOTE_F2 87
#define NOTE_FS2 93
#define NOTE_G2 98
#define NOTE_GS2 104
#define NOTE_A2 110
#define NOTE_AS2 117
#define NOTE_B2 123
#define NOTE_C3 131
#define NOTE_CS3 139
#define NOTE_D3 147
#define NOTE_DS3 156
#define NOTE_E3 165
#define NOTE_F3 175
#define NOTE_FS3 185
#define NOTE_G3 196
#define NOTE_GS3 208
#define NOTE_A3 220
#define NOTE_AS3 233
#define NOTE_B3 247
#define NOTE_C4 262
#define NOTE_CS4 277
#define NOTE_D4 294
#define NOTE_DS4 311
#define NOTE_E4 330
#define NOTE_F4 349
#define NOTE_FS4 370
#define NOTE_G4 392
#define NOTE_GS4 415
#define NOTE_A4 440
#define NOTE_AS4 466
#define NOTE_B4 494
#define NOTE_C5 523
#define NOTE_CS5 554
#define NOTE_D5 587
#define NOTE_DS5 622
#define NOTE_E5 659
#define NOTE_F5 698
#define NOTE_FS5 740
#define NOTE_G5 784
#define NOTE_GS5 831
#define NOTE_A5 880
#define NOTE_AS5 932
#define NOTE_B5 988
#define NOTE_C6 1047
#define NOTE_CS6 1109
#define NOTE_D6 1175
#define NOTE_DS6 1245
#define NOTE_E6 1319
#define NOTE_F6 1397
#define NOTE_FS6 1480
#define NOTE_G6 1568
#define NOTE_GS6 1661
#define NOTE_A6 1760
#define NOTE_AS6 1865
#define NOTE_B6 1976
#define NOTE_C7 2093
#define NOTE_CS7 2217
#define NOTE_D7 2349
#define NOTE_DS7 2489
#define NOTE_E7 2637
#define NOTE_F7 2794
#define NOTE_FS7 2960
#define NOTE_G7 3136
#define NOTE_GS7 3322
#define NOTE_A7 3520
#define NOTE_AS7 3729
#define NOTE_B7 3951
#define NOTE_C8 4186
#define NOTE_CS8 4435
#define NOTE_D8 4699
#define NOTE_DS8 4978

#include <IRremote.h>
#include <IRremoteInt.h>

int receiver = 7;
int buzzer = 9;
int sound = 440;
int ledPin = 12;
int trigPin = 10;
int echoPin = 11;
IRrecv irrecv(receiver); // create instance of 'irrecv'
decode_results results; // create instance of 'decode_results'

void setup()
{
Serial.begin(9600);
Serial.println("IR receiver OK.");
irrecv.enableIRIn(); // Start the receiver
pinMode(buzzer, OUTPUT);
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop()
{
if (irrecv.decode(&results)) // have we received an IR signal?
{
translateIR();
irrecv.resume(); // receive the next value
} 
}
// LED, SONGS & DISTANCE CALCULATOR//
void blinkLED() {
digitalWrite(ledPin, HIGH);
delay(50);
digitalWrite(ledPin, LOW);
delay(10);
}
// testing
void testing() {
tone(buzzer, NOTE_F3);
delay(125);
tone(buzzer, NOTE_A4);
delay(125);
tone(buzzer, NOTE_C4);
delay(125);
tone(buzzer, NOTE_F4);
delay(125);
noTone(buzzer);
delay(125);
}
// error
void error() {
tone(buzzer, NOTE_F3);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(125);
}
// pretty woman beginning..
void prettyWbeg() {
tone(buzzer, NOTE_F3);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_F3);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_A3);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_C4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20); 
tone(buzzer, NOTE_DS4);
delay(1600);

noTone(buzzer);
delay(20); 
}
// pretty woman longer
void prettyW() {

for (int i = 0; i < 3; i++) {

tone(buzzer, NOTE_F3);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_F3);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_A3);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_C4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20); 
tone(buzzer, NOTE_DS4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_G4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_F4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_DS4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
}

tone(buzzer, NOTE_F3);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_F3);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_A3);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_C4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20); 
tone(buzzer, NOTE_DS4);
delay(480);
noTone(buzzer);
delay(20);

tone(buzzer, NOTE_D4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_D4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_C4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_AS3);
delay(1000);
noTone(buzzer);
delay(250);

tone(buzzer, NOTE_D4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_D4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_C4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_AS3);
delay(480);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_D4);
delay(700);
noTone(buzzer);
delay(50);

tone(buzzer, NOTE_D4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_D4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_C4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_AS3);
delay(900);
noTone(buzzer);
delay(100);
tone(buzzer, NOTE_AS3);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_D4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_D4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_C4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_AS3);
delay(480);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_D4);
delay(700);
noTone(buzzer);
delay(50);

tone(buzzer, NOTE_D4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_D4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_C4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_AS3);
delay(1250);
noTone(buzzer);
delay(250);

tone(buzzer, NOTE_A4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_A4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_A4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_A4);
delay(480);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_G4);
delay(480);
noTone(buzzer);
delay(20);

tone(buzzer, NOTE_F4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_D4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_F4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_G4);
delay(1250);
noTone(buzzer);
delay(250);

tone(buzzer, NOTE_A4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_A4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_A4);
delay(230);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_A4);
delay(480);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_G4);
delay(480);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_F4);
delay(480);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_D4);
delay(480);
noTone(buzzer);
delay(20);
tone(buzzer, NOTE_G4);
delay(1500);
noTone(buzzer);
delay(50);

noTone(buzzer);
delay(20); 
} 
// distance calculator
void isPrettyWclose() {

long duration, distance;
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
distance = (duration/2) / 29.1; // convert distance to cm

if (distance > 5 && distance < 50) {
Serial.println();
Serial.print(" Distance calculator: ");
Serial.print(distance);
Serial.println(" cm.");
Serial.println(" You are - Pretty Woman!");
prettyW();
}
if (distance >= 50 && distance < 100) {
Serial.println();
Serial.print(" Distance calculator: ");
Serial.print(distance);
Serial.println(" cm.");
Serial.println(" Now I see something...but come more closer ;)");
prettyWbeg();
}
if (distance >= 100) {
Serial.println();
Serial.print(" Distance calculator: ");
Serial.print(distance);
Serial.println(" cm.");
noTone(buzzer);
Serial.println(" You are too far! you have to come closer. ");

error();
}

}
// LED AND SONGS etc. END //

void translateIR() // takes action based on IR code received
{
switch(results.value)
{

case 0xFF629D: 
Serial.println(" UP ARROW ");
break;
case 0xFF22DD: 
Serial.println(" LEFT ARROW ");
break;
case 0xFF02FD:

blinkLED();
isPrettyWclose();

break;
case 0xFFC23D: 
Serial.println(" RIGHT ARROW ");
break;
case 0xFFA857: 
Serial.println(" DOWN ARROW ");
break;
case 0xFF6897: 
Serial.println(" 1: testing, testing ");

blinkLED(); 
testing();

break;
case 0xFF9867: 
Serial.println(" 2: Pretty Woman - first beat.");

blinkLED();
prettyWbeg();

break;
case 0xFFB04F: 
Serial.println(" 3: Pretty woman longer.. ");

blinkLED(); 
prettyW();

break;
case 0xFF30CF: 
Serial.println(" 4 ");
break;
case 0xFF18E7: 
Serial.println(" 5 ");
break;
case 0xFF7A85: 
Serial.println(" 6 ");
break;
case 0xFF10EF: 
Serial.println(" 7 ");
break;
case 0xFF38C7: 
Serial.println(" 8 ");
break;
case 0xFF5AA5: 
Serial.println(" 9 ");
break;
case 0xFF42BD: 
Serial.println(" * ");
break;
case 0xFF4AB5: 
Serial.println(" 0 ");
break;
case 0xFF52AD: 
Serial.println(" # ");
break;
default:
Serial.println(" Slow down ");
}
delay(100);
}

------ END OF CODE ------

 

Yhteenveto ja mietteitä

Projektin edetessä kohtasimme paljon ongelmia. Eniten ongelmia projektissamme aiheutti se, että infrapunasensoria käyttäessä äänen tuottamiseen tarvittu tone-funktio ei automaattisesti toiminut. Löysimme kuitenkin Internetistä ohjeen, jonka avulla saimme ongelman korjattua. Muutimme kauko-ohjaimen käyttämän IRreceiver kirjaston tiedoston IRremoteInt.h sisältöä hiukan, jonka ansiosta pystyimme lopulta käyttämään tone-funktiota. Sitten alkoi melodioiden kirjoitus. Lopputulos on nähtävissä nyt YouTubessa:

https://www.youtube.com/watch?v=j1aiVmxwY9s

 

Tekijät

Ilkka Alakarhu
Joa Foudila

 

Lähteet:
InfraRed receiver code. Luettavissa: https://arduino-info.wikispaces.com/IR-RemoteControl Luettu: 12.3.2016
Ultrasound sensor code. Luettavissa: http://randomnerdtutorials.com/complete-guide-for-ultrasonic-sensor-hc-sr04/ Luettu: 13.3.2016

Prototyypin rakentaminen – Loppuprojekti

Jätä kommentti