Un theremin rústico hecho con Arduino

Si hay un instrumento musical fascinante para mí, es el theremin.

Se trata de un instrumento que se ejecuta sin contacto físico. Aquí puede verse un video de cómo suena:Theremin en youtubeAsí que yo quise realizar una aproximación a la programación de un instrumento sin contacto, utilizando un sensor de distancia (ultrasónico) y un buzzer. Este fue el resultado:

Theremin de tres notas con Arduino

Tenemos el buzzer conectado al pin 9 (y a gnd), y el sensor ultrasónico HC-SR04 conectado así:

  • VCC – a 5v
  • TRIG – al pin 12
  • ECHO – al pin 13
  • GND – a gnd

Y este es el código:

#define PIN_TRIG 12
#define PIN_ECO 13
int buzzer = 9;
int numTones = 10;

int tones[ ] = {261, 277, 294, 311, 330, 349, 370, 392, 415, 440,466, 494};
                //DO, DO#, RE, RE#, MI, FA, FA#, SOL, SOL#, A, A#, B

void setup() {
  Serial.begin (9600);
  pinMode(PIN_TRIG, OUTPUT);
  pinMode(PIN_ECO, INPUT);
  pinMode(buzzer, OUTPUT);
}

void loop() {
//Este fragmento de código es para tomar la información del sensor ultrasónico HC-SR04
long duracion, distancia;
digitalWrite(PIN_TRIG, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(PIN_TRIG, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(PIN_TRIG, LOW);

duracion=pulseIn(PIN_ECO, HIGH);
distancia=(duracion/2)/29;
//Aquí hacemos que la distancia se muestre en el "Monitor Serial"
Serial.println(distancia);

//En esta parte indicamos qué nota tocar de acuerdo a la distancia
switch (distancia) {
      case 0 ... 10:
        tone(buzzer, tones[1]);
        delay(500);
        break;
      case 11 ... 20:
        tone(buzzer, tones[5]);
        delay(500);
        break;
      case 21 ... 30:
        tone(buzzer, tones[8]);
        delay(500);
        break;
      default: 
        noTone(buzzer);      
        delay(500);
}
}

 

Utilización de un pulsador en Arduino

Para poder utilizar un pulsador con Arduino, empecé leyendo este posteo de luisllamas.es

En él se explica que hay dos maneras de conectar un pulsador:

  • En la primera, cuando el pulsador está libre se lee “high” y cuando está pulsado se lee “low”. Esta forma de conectar es llamada resistencia pull-down
  • En la segunda, cuando el pulsador no está presionado se lee “low”, y al presionarlo se lee “high”. Se llama resistencia pull-up

Como quiero utilizar el pulsador para encender un led, opté por la segunda opción.

pulsadorEntonces,

  • Conecto una pata del pulsador directamente a 5v.
  • La otra pata, va conectada a una resistencia y en la misma serie al pin 8.
  • Por otra parte, la resistencia se conecta a GND.

Y el código es:

int valor = 0;


void setup() {

  Serial.begin(9600);

  pinMode(8, INPUT);

  pinMode(13, OUTPUT);

  }

  

  void loop() {

    valor=digitalRead(8);

    if (valor == HIGH) {

      digitalWrite(13, HIGH);}

    else {

      digitalWrite(13, LOW);

    }

    delay (500);

    }

 

Piano de frutas sólo con Arduino

Siempre se ve el clásico ejemplo del piano de bananas. Cuando decidí probar hacer mi propio piano de frutas, encontré que todos los caminos me conducían a Makey Makey.

Sin embargo, buscando un poco más encontré en este posteo del blog untitled.es, la manera de hacer un piano de frutas sin utilizar Makey Makey.

Pagando con un twitt se pueden descargar el plano y el código para realizar un piano de frutas.

El código descargado comienza con esta hermosa leyenda:

/*
Realizado por http://Untitled.es 
Descubre nuevos tutoriales todas las semanas.

Puedes utilizar este ejemplo para lo que te apetezca: 
- Modificarlo 
- Venderlo 
- Leerlo en forma de cuento antes de dormir

Incluso, si decides añadirlo a tu proyecto, puedes compartir la fuente.
*/

Y después de varios intentos, cambiar esto y aquello, desconectar todo y empezar por una sola fruta, descubrí que mi primer piano de frutas no sonaba porque le había puesto una resistencia demasiado grande.

Finalmente, mi código de dos notas (y un led “testigo” en el pin 13) quedó así:

int nota1 = 261;

int nota2 = 1046; 

int zumbador = 8;

void setup() {

  Serial.begin(9600);

  pinMode(zumbador, OUTPUT);  

}

void loop() {

  Serial.print("Analog 1: ");

  Serial.println(analogRead(0));

  if (analogRead(0)<=1020) {

    digitalWrite(13, HIGH); 

    tone(zumbador, nota1);

    delay(100);

    noTone(zumbador);

    digitalWrite(13, LOW);

    }

  if (analogRead(1)<=1020) {

   tone(zumbador, nota2);

    delay(100);

    noTone(zumbador);

    }

    }

Un semáforo para invidentes en Arduino

El próximo sábado se realizará el primer encuentro(*) del taller de Arduino en el Centro Cultural Tierra Violeta.

Además de ver un marco teórico acerca de qué es la robótica, la idea es hacer un semáforo con sonido, similar a los semáforos para invidentes que se instalaron ya en algunas ciudades.

[Ver video 1 en youtube] [Ver video 2 en youtube]

Ejercicio de Arduino: semáforo para invidentes

Para ello vamos a usar tres leds, uno verde, otro amarillo y uno rojo. Los tres con sus respectivas resistencias y su conexión a un pin digital en el Arduino.

Comparto aquí el código:

//Les ponemos nombre a los numeros a traves de variables
int verde = 13;
int amarillo = 8;
int rojo=12;
int buzzer=9;
// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
  // initialize the digital pin as an output.
  pinMode(verde, OUTPUT);
  pinMode(amarillo, OUTPUT);
  pinMode(rojo, OUTPUT);
  pinMode(buzzer, OUTPUT); // Set buzzer – pin 9 as an output
}
// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
  digitalWrite(verde, HIGH);   // encender verde
  digitalWrite(amarillo, LOW); // apagar amarillo
  digitalWrite(rojo, LOW); // apagar rojo
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
       tone(buzzer, 500); // encencer sonido
       delay(200);               // esperar 200 milisegundos
       noTone(buzzer); // apagar sonido
       delay(100); // esperar 100 milisegundos
  }
  digitalWrite(verde, LOW);    // apagar verde
  digitalWrite(amarillo, HIGH); // encender amarillo
  digitalWrite(rojo, LOW); // apagar rojo
  delay(500);               // esperar medio segundo
  digitalWrite(verde, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
  digitalWrite(amarillo, LOW);
  digitalWrite(rojo, HIGH);
  delay(2000);               // esperar dos segundos
  digitalWrite(verde, LOW);    // // apagar verde
  digitalWrite(amarillo, HIGH); // encender amarillo
  digitalWrite(rojo, LOW); // apagar rojo
  delay(500);               // esperar medio segundo
}

(*) El sábado pasado realizamos un primer encuentro pero como coincidió la fecha con otros eventos tuvimos pocas asistentes. Decidimos repetir el encuentro número 1, y hacer otro día el encuentro 2.

Simulador de Arduino

Gracias a mi trabajo pude conocer esta herramienta interesantísima para quienes no tienen un kit Arduino en su casa, o para quienes no quieren arriesgarse a quemar algo por conectar mal las cosas (y lo digo ahora que ya quemé tres leds esta semana…)

Para utilizar el simulador, empezamos accediendo al sitio circuits.io y haciendo clic en Open Electronics Lab Hub:

Open Electronics Lab Hub

Podemos comenzar mirando el video de presentación o directamente hacer clic en New Electronics Lab. Nos pedirá que comencemos creando una cuenta.

Una vez que creamos la cuenta y nos logueamos, podemos crear nuestro primer experimento. Veremos una protoboard vacía, lista para meter mano. Se trata de una base que se utiliza para conectar cada elemento sin realizar soldaduras, conectando y desconectando los distintos componentes una y otra vez. Claro que en un simulador no importaría realizar soldaduras, pero bueno, la idea es aprender a utilizar también la protoboard para luego aplicarlo en el kit físico.

¿Y cómo se entiende la estructura de la protoboard? Al mover el mouse por la protoboard veremos cómo se conectan los distintos orificios:

Conexiones de la protoboard

Esto significa que si pongo dos cables en orificios que están conectados, esos cables estarán conectados. Lo vamos a ver en la práctica.

Para comenzar la simulación vamos a agregar componentes, y buscaremos una placa Arduino Uno y un led:

Agregar los componentes

Accediendo a la opción “Code editor” podemos observar que se cargó automáticamente el ejemplo clásico (“Blink”) con el cual haremos titilar un led conectado en el pin 13.

Las conexiones para este primer experimento serán: un cable conectará la pata positiva (“ánodo”) del LED (la conexión se crea haciendo clic en un orificio y luego en el pin 13 de la placa arduino) y otro conectará la pata negativa (“cátodo”) a tierra (“Ground”, GND), como lo muestra la imagen. Luego hacemos clic en “Start simulation” para ver que hemos quemado el LED:

Quemando un led

¿Por qué lo quemamos? Porque esta conexión requiere de una resistencia. Vamos a agregar una de 220 ohm, y cambiaremos el circuito de esta manera:

Led y resistencia

Ahora sí, al hacer clic en “Start simulation” vamos a ver el LED titilando.

¿Por qué titila el LED? Vamos a mirar el programa. Lo que está después de las dos barras son comentarios, que en el simulador están en inglés pero acá los traduzco:

// El Pin 13 tiene un LED conectado.
// creamos una variable llamada LED, asignándole el valor 13 (el pin donde lo conectamos):
int led = 13;

// la rutina “Setup” se ejecuta sólo una vez al ejecutar el programa
void setup() {
// inicializamos el pin digital número 13 como salida (output).
pinMode(led, OUTPUT);
}

// la rutina loop se ejecuta “para siempre” (hasta apagar la placa):
void loop() {
digitalWrite(led, HIGH); // enciende el led
delay(1000); // espera un segundo
digitalWrite(led, LOW); // apaga el led
delay(1000); //espera un segundo
}

Podemos experimentar cambiando las sentencias delay, poniendo 2000 para dos segundos o 500 para medio segundo.

También podemos conectar el led en otro pin digital y cambiar el valor de la variable led de acuerdo a ese número.

Manejando el servo motor con el teclado

Hoy estrené el servo de mi kit básico de Arduino Uno.

Para utilizarlo, seguí instrucciones de varias páginas, pero el ejemplo que más me gustó fue el de www.electroensaimada.com

En él se utiliza la interacción con el puerto serial para enviarle una letra ‘a’ o una letra ‘z’ al robot, y en cada letra se aumenta o disminuye el ángulo del servo.

Programa para hacer funcionar el servo con el teclado

Aquí, el código para copiar y pegar:
#include
Servo mimotor;
int angulo=90;
void setup()

{
mimotor.attach(9);
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
unsigned char comando=0;
if(Serial.available()){
comando=Serial.read();
if(comando=='a')angulo+=10;
else if(comando=='z')angulo-=10;
angulo=constrain(angulo,0,180);
}
mimotor.write(angulo);
Serial.print("Angulo: ");Serial.println(angulo);
delay(100);
}

microServo

Ver el video del programa funcionando:
Acceder al video del motor funcionando

Jugando con el buzzer de mi Arduino

Hoy conecté el buzzer que vino en mi kit de Arduino. No hubo que usar resistencia (en varios sitios la indicaban, pero así no me funcionaba), sólo conecté la pata más larga, positiva, al pin 11 y la más corta a tierra (GND).

Conezión del buzzer en la protoboard
La primera prueba que funcionó fue este código propuesto en el blog de Opiron.

void setup()
{
pinMode(11, OUTPUT); // El pin 11 es donde tenemos conectado el Buzzer
}

void loop()
{
ring(); // con este ejemplo hacemos que el buzzer vaya tocando
// tonos de diferentes frecuencias alternativamente
}
void ring (){
analogWrite(11,20); //emite 1 sonido
delay(500); //espera medio segundo
analogWrite(11,120); //emite otro sonido
delay(500); //espera medio segundo
}

Después, continué buscando, y encontré este post de El Cajón de Arduino donde se indica qué tono es para cada nota:

// Introducimos la variable por donde saldrá nuestra señal digital hasta el zumbador
int speakerPin = 11;
 // Definimos una variable con el número de tonos que va a reproducir
int numTones = 10;
int tones[] = {261, 277, 294, 311, 330, 349, 370, 392, 415, 440};
//                  mid C  C#   D     D#    E     F     F#    G     G#   A
// Arriba se muestran las equivalencias entre frecuencias y Notas de la escala natural, no están todas declaradas pero existen.
void setup()
{
// Generamos un bucle que recorra nuestro vector. Este será el encargado de introducir una determinada frecuencia al zumbador cada vez, conforme hayamos declarado el vector de tonos.
  for (int i = 0; i < numTones; i++)
  {
    tone(speakerPin, tones[i]);
    delay(500);
  }
  noTone(speakerPin);
}
void loop()
{
}

Después, jugué un poco con las distintas notas y los tiempos, para armar melodías.

Aquí,  una muy mejorable versión del “Feliz cumpleaños”, dedicado a Claudio Segovia que cumplió años ayer:

// Introducimos la variable por donde saldrá nuestra señal digital hasta el zumbador
int speakerPin = 11;
// Definimos una variable con el número de tonos que va a reproducir
int numTones = 10;
int tones[] = {261, 277, 294, 311, 330, 349, 370, 392, 415, 440};
// mid C C# D D# E F F# G G# A
// Arriba se muestran las equivalencias entre frecuencias y Notas de la escala natural, no están todas declaradas pero existen.
void setup()
{

}
void loop()
{
delay(1000);
tone(speakerPin, 261);
delay(180);
noTone(speakerPin);
delay(20);
tone(speakerPin, 261);
delay(100);
tone(speakerPin, 294);
delay(600);
tone(speakerPin, 261);
delay(600);
tone(speakerPin, 349);
delay(600);
tone(speakerPin, 330);
delay(1200);
tone(speakerPin, 261);
delay(180);
noTone(speakerPin);
delay(20);
tone(speakerPin, 261);
delay(100);
tone(speakerPin, 294);
delay(600);
tone(speakerPin, 261);
delay(600);
tone(speakerPin, 392);
delay(600);
tone(speakerPin, 349);
delay(1200);
}

Video del feliz cumple con el buzzer

Encender y apagar una lámpara utilizando Arduino

Para poder encender y apagar una lámpara, es necesario contar con el Arduino, y con un módulo Relay o Relé, y experiencia previa en Arduino (encender un led, utilizar algún otro elemento como un sensor de distancia)

Fernando Bordignon, un gran colega con el que me comunico gracias a las redes, me facilitó este tutorial en el que se comprende perfectamente cómo conectar la lámpara. Para eso, es verdaderamente útil tener experiencia reparando interruptores y cosas por el estilo. Vamos a estar manipulando un dispositivo que funciona con 220v, así que hay que tener mucho cuidado.

Una vez leído el tutorial anterior, encontré este videotutorial donde se explica de otra manera cómo hacer las conexiones (mi módulo de relé tiene cuatro pines, como en este ejemplo, pero los hay de tres, como en el video tutorial que está debajo):


En este video explican perfectamente cómo funciona un Relé

Utilizar el sensor ultrasónico de Arduino

Después de algunos pequeños experimentos con un Led, hoy decidí empezar a utilizar el sensor de distancia. El modelo que vino en mi kit Arduino es el HC-SR04, lo cual se puede ver en el sensor:

Sensor ultrasónico

Busqué en la web algún tutorial y encontré este que es impecable, explica absolutamente todo lo que se necesita para poder ver en la pantalla la distancia de un objeto al sensor ultrasónico: