Arpa
laser (elaborada por Miguel Añanguren)
El arpa laser es un
instrumento que genera 7 notas básicas de la escala musical (DO, RE, MI , FA,
SO, LA , SI) tanto de un arpa convencional como de un arpa polifónica (notas
electrónicas con efecto). El arpa electrónica genera una nota cuando se
interrumpe el as de luz laser (ver figura#8) el sensor se desactiva colocando
en saturación el transistor y nuestro circuito comparador generara un pulso de
5V (ver figura#). Mediante una combinatoria binaria de los 7 emisores laser,
las señales pasaran por un conversor digital- analógico para luego ser transmitida por un transmisor
en frecuencia modulada FM cuya finalidad es tener un fácil manejo de el arpa
sin necesidad de conectar al circuito master (micro-controlador). Recibimos la
señal mediante un receptor de frecuencia modulada FM (para una frecuencia de
portadora de 90MHZ). Esta señal es pasada mediante un filtro pasa bajo para
eliminar todos armónicos de alta frecuencias adicionados a la señal en la
transmisión y pasamos la señal a un conversor analógico- digital y la señal digital será procesada por el micro-controlador
frescaler mediante el puerto “Port C”. Se usara el micro-controlador como
interfaz entre la PC y el hardware. Se usara un sintetizador basado en labview
para procesar los sonidos.
En la figura tenemos la etapa de adquisición y
transmisión de data mediante un
transmisor FM cuya finalidad es liberar el instrumento de conexiones engorrosas
entre la adquisición y el micro. Tenemos 7 cuerdas simuladas con luz laser y un
switche selector el cual nos indica si generamos sonidos de arpa original y
sonidos polifónicos de arpa electrónica. Usaremos un sensor laser para indicar
que cuerda fue accionada y luego la señal la pasamos por un conversor digital-
analógico para luego ser transmitida en FM.
diagrama circuital de la etapa de
adquisición: Emisor de luz laser, sensor de luz laser, comparador, conversor
digital-analógico, modulador FM
Recepción de la data proveniente del canal de adquisición.
La señal proveniente
de la etapa de adquisición fue modulada en FM y necesitamos procesarla, por lo
que recibimos la señal mediante un receptor FM a una de portadora
propuesta de 90MHz. Una vez obtenida la señal le eliminamos el ruido armónico de alta frecuencia mediante
un filtro pasa bajos a una frecuencia de corte de 30 Hz. La señal analógica
obtenida la transformamos a digital mediante un conversor analógico-digital.
Todos nuestras
fuentes tienen un nivel de +-5V y +-12V y el micro-controlador tiene una
tensión de trabajo de 3V por lo que debemos trabajar las señales de entrada al
mismo nivel. Se decidió usar opto-acopladores para aislar la parte de
adquisición del micro-controlador y así poder usar niveles distintos de tensión
sin que afecte la data (ver figura # 10).
etapa de recepción de datos del arpa,
conversor analógico- digital, filtro pasa bajo, circuito de aislamiento,
micro-controlador.
Fuentes de voltajes para el sistema.
Se usará dos fuentes
de voltaje tanto para la adquisición, como para la recepción de la data. Para la adquisición se usará una fuente de
voltaje de +-5 V y +-12V usando una fuente de computadora. Esta manejara la
alimentación tanto de los diodos laser como la alimentación de la sección de
adquisición. Una segunda fuente de voltaje se usará para la parte de recepción
de los datos de +-12V y +-5V. El micro-controlador se alimentara con 3 voltios
proveniente del puerto USB de la computadora.
Materiales propuestos para la sección de adquisición del arpa laser.
1.
7
diodos laser de luz roja de 50 mW.
2.
7
foto transistores como sensores de luz laser o 7 foto celdas resistivas
3.
2
TL084C para los comparadores.
4.
7
comparadores LM-311
5.
Un
conversor digital-analógico LM1408N-6
6.
Un
conversor analógico digital ADC0804CN
7.
7
optoacopladores ópticos de infrarrojo
8.
Un
modulo de microcontrolador frescaler MC9508QE128 64 pines
9.
condensadores
y resistencias.
10.
Transistores
bipolares 2N3903 para el transmisor y receptor.
Se estima una carga
de 350mW para los diodos laser, 100 mW aproximados para los comparadores y
conversores DAC y ADC, 1500mW para el transmisor y receptor, 35mW los
optoacompladores da una carga total de 1985mW
para una corriente aproximada de carga de 0.6 Amper
