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PianoDuino (Arduino + Processing + SoundCipher)

Posted in Arduino, C++, Electronics, Processing on maio 30th, 2009 by Bruno Soares – 20 Comments

PianoDuino é um experimento simples que integra Arduino, Processing e uma biblioteca para manipular sons, a SoundCipher. A ideia serviu para experimentar o Multiplexador / Demultiplexador 4051.

PianoDuino (Arduino + Processing + SoundCipher) from Bruno Soares on Vimeo.

Arduino:

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/**
 * PianoDuino
 *
 * @author   Bruno Soares
 * @link     http://www.bsoares.com.br
 * @language Arduino / C++
 */

#define PIN_SELECTOR0 2
#define PIN_SELECTOR1 3
#define PIN_SELECTOR2 4

int value;
int count;

// Selectors
byte s0;
byte s1;
byte s2;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
 
  pinMode(PIN_SELECTOR0, OUTPUT);
  pinMode(PIN_SELECTOR1, OUTPUT);
  pinMode(PIN_SELECTOR2, OUTPUT);
}

void loop()
{
  for (count = 0; count < 8; count++)
  {
    // Extract active bits
    s0 =  count       & 0x1;
    s1 = (count >> 1) & 0x1;
    s2 = (count >> 2) & 0x1;
   
    // Select input
    digitalWrite(2, s0);
    digitalWrite(3, s1);
    digitalWrite(4, s2);
   
    // Read input selected
    value = analogRead(0);
    if (value > 5)
    {
      Serial.print(count);
      while(analogRead(0) > 5);
    }
  }
}

Processing:

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/**
 * PianoDuino
 *
 * @author   Bruno Soares
 * @link     http://www.bsoares.com.br
 * @language Processing
 */

import arb.soundcipher.*;
import processing.serial.*;

SoundCipher[] sc = new SoundCipher[8];
Serial port;
int portValue = 0;

void setup()
{
  for (int i = 0; i < sc.length; i++)
  {
    sc[i] = new SoundCipher(this);
  }
 
  println(Serial.list());
  port = new Serial(this, Serial.list()[1], 14400);
}

void draw()
{
  while (port.available() > 0) {
    portValue = int(port.readString().substring(0, 1));
    print(portValue);
    sc[portValue].playNote(80 - (portValue * 7), 100, 2.5);
  }
}

Baixe o código fonte completo aqui.

 


 

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Arduino
Processing
SoundCipher
Analog multiplexer / demultiplexer 4051

Controlando Led RGB com Arduino e Processing

Posted in Arduino, Electronics, Processing on abril 26th, 2009 by Bruno Soares – 55 Comments

Vamos a um exemplo de uso da Arduino onde controlo um Led RGB de quatro terminais através da porta serial.
Para enviar as cores através da serial usaremos processing.

Para combinar as cores de um Led RGB é necessário variar a voltagem em cada terminal, e para isso a Arduino conta com 6 pinos PWM (Pulse Width Modulation, Modulação por largura de pulso), somente 3 são necessários, pois o quarto terminal deve ser conectado a GND (terra).

No exemplo conectamos os pinos da seguinte forma:

  • Terminal Vermelho no pino 9 (utilizando resistência de 150 Ohm)
  • Terminal Azul no pino 10 (utilizando resistência de 90 Ohm)
  • Terminal Verde no pino 11 (utilizando resistência de 90 Ohm)
  • Terminal terra no pino GND

Obs.: Como não tinha em mãos os resistores liguei os terminais diretamente aos pinos da arduino, mas é importante ressaltar que isso pode danificar o seu led e com certeza reduzir o seu tempo de vida útil.

Espesificação do Led usado:

  • Diâmetro: 5mm.
  • Bulbo: transparente.
  • Intensidade Luminosa: 8000 mcd.
  • Voltagem: vermelho = 1.9 ~ 2.4v; verde e azul = 3.2 ~ 3.6v.
  • Corrente: 20mA.
  • Ângulo: 20 ~ 25º.
  • 5mm rgb led color especification

Vamos ao código utilizado na arduino:

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/**
 * Controller LED RGB
 *
 * @author  Bruno Soares
 * @website www.bsoares.com.br
 */

#define START_COLOR_CHAR '^'
#define END_COLOR_CHAR '$'
#define COLOR_SIZE 8
#define PIN_RED 9
#define PIN_GREEN 11
#define PIN_BLUE 10

char serialMessage[COLOR_SIZE];
unsigned int readChar;
unsigned int count;
unsigned long color;
unsigned int r;
unsigned int g;
unsigned int b;
boolean readingSerial;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  readingSerial = false;
}

void loop() {
  if (Serial.available() > 0 && !readingSerial) {
    if (Serial.read() == START_COLOR_CHAR) {
      serialReadColor();
    }
  }
}

void serialReadColor() {
  readingSerial = true;
  count = 0;
 
  iniReading:
  if (Serial.available() > 0) {
    readChar = Serial.read();
    if (readChar == END_COLOR_CHAR || count == COLOR_SIZE) {
      goto endReading;
    } else {
      serialMessage[count++] = readChar;
      goto iniReading;
    }
  }
  goto iniReading;
 
  endReading:
  readingSerial = false;
  serialMessage[count] = '\0';
 
  setColor(serialMessage);
}

void setColor(char* value)
{
  // Convert Char* to Long
  color = atol(value);
 
  // Extract RGB
  r = color >> 16 & 0xFF;
  g = color >>  8 & 0xFF;
  b = color >>  0 & 0xFF;
 
  // Send values to analog pins
  analogWrite(PIN_RED, r);
  analogWrite(PIN_GREEN, g);
  analogWrite(PIN_BLUE, b);
}

Linha 25) Iniciamos a conexão com a porta serial na velocidade 9600.
Linha 30) Verifica se existe mensagem na porta serial.
Linha 32) Chama o método serialReadColor para iniciar a leitura da serial.
Linha 57) Envia o texto lido entre os caracteres ^ e $ para o método setColor.
Linha 63) Converte o valor obtido para Long.
Linha 66 à 68) Extrai a quantidade de Red, Green e Blue da cor.
Linha 71 à 73) Envia a voltagem para os pinos correspondêntes a cada cor.

Conclusão: A Arduino está programada para receber a cor em formato numérico entre dois caracteres que identificam o inicio e o fim da cor (^ para o inicio e $ para o fim). Sendo assim se enviarmos ^16711680$ o LED ficaria vermelho, pois o número 16711680 é o correspondente á 0xFF0000 (hexadecimal).

Agora o código do Processing:

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 * Controller LED RGB
 *
 * @author  Bruno Soares
 * @website www.bsoares.com.br
 */

import processing.serial.*;

Serial port;

void setup() {
  size(100, 150);
  noStroke();
 
  // Background
  colorMode(HSB, 100);
  for (int i = 0; i < 100; i++) {
    for (int j = 0; j < 100; j++) {
      stroke(i, j, 100);
      point(i, j);
    }
  }
 
  // Select port
  println(Serial.list());
  port = new Serial(this, Serial.list()[1], 9600);
}

void draw() {
  // Only to enable the method mouseDragged
}

void mouseClicked() {
  processColor();
}

void mouseDragged() {
  processColor();
}

void processColor() {
  color c = get(mouseX, mouseY);
  noStroke();
  fill(c);
  rect(0, 100, 100, 50);
  sendColorToSerial(c);
}

void sendColorToSerial(color colour) {
  // Get HEX
  String hexColor = hex(colour, 6);
 
  // Convert HEC to Number
  long numColor = unhex(hexColor);
 
  // Send color number to serial port
  port.write("^" + numColor + "$");
}

A responsabilidade do Processing é se comunicar com a Arduino via porta serial e enviar as cores, pois com o processing podemos criar um aplicativo onde fica facíl selecionar a cor desejada.
Na linha 50 (método sendColorToSerial), o processing processa o objeto Color, obtendo o seu Hexa, transformando em um número do tipo long, concatenando esse número com os caracteres ^ e $, e finalmente enviando este dado formatado para a porta serial para a Arduino fazer o que está a sua responsabilidade.

É isso ai, fica ai mais uma dica ;-)

Faça o download do código fonte aqui.

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