Tinkercad Projekt 4 - Theremin

Over The Rainbow

Ein Theremin ist ein elektronisches Instrument, dass man spielen kann ohne es anzufassen. Das funktioniert in Wirklichkeit mit einem elektromagnetischem Feld. Das ist uns allerdings zu kompliziert und wir können es auch nicht simulieren. Deswegen stellen wir die Tonhöhe des Summers mit einem Ultraschall-Abstandssensor ein.

Schwierigkeitsgrad: einfach

Hier ein Video von einem echten Theremin:

Und hier die Version mit Summer und Ultraschallsensor.

Starte die Simulation, klicke auf den Ultraschallsensor und bewege das Objekt (verändere den Abstand des Objektes zum Ultraschallsensor). In Wirklichkeit würdest du den Sensor nach oben zeigen lassen und mit deine Hand darüberhalten. Über den Schalter kannst du zwischen stufenloser Tonerzeugung und C-Dur Tonleiter umschalten. (Die Tonerzeugung im Internet-Browser ist allerdings nicht sonderlich prickelnd. Das würde in der Realität besser klingen):


Am besten hast du vorher schon Projekt 2 ausprobiert oder dir mindestens den Lösungsvorschlag dort angeschaut.

Für dieses Projekt musst du folgendes können:
  • Frequenz eines PWM-Signals ändern (Projekt 2)
  • Ultraschallsensor auslesen (Übung 15)
  • Verzweigungen (Übung 8)
  • Rechnen mit Variablen (Arithmetik) (Übung 9)
  • Funktionen (Übung 12) und Prozeduren (Übung 10) helfen dir das Programm übersichtlich zu halten.
  • Switch-Case ist auch eine gute Alternative zu if-elseif-elseif-else (Übung 14)
Am besten startest du damit dem Summer ein paar unterschiedliche Töne zu entlocken. Wie du das machst, kannst du in Projekt 2 nachlesen.

Anschließend liest du den vom Ultraschallsensor gemessenen Abstand aus (Übung 15).


Um den Ton stufenlos anzupassen, muss du jetzt nur noch den gemessenen Abstand zu einer wohlklingenden Frequenz (Ton) skalieren und damit den Summer steuern.

Willst du, dass nicht jeder Ton verlauten kann, sondern nur Töne der C-Dur-Tonleiter, musst du dir den vom Ultraschallsensor messbaren Abstandsbereich in 8 Bereiche einteilen (weil eine Tonleiter 8 Töne hat). Probiere also mal aus, was der minimal und maximal messbare Abstand des Ultraschallsensors ist und teile diesen durch 8. Je nachdem in welchem Bereich du dich befindest, spielst du einen anderen Ton ab.

Du kannst ja auch mal probieren die Tonhöhe anstatt mit dem Ultraschallsensor mit einem Potentiometer einzustellen.

Falls du die Schaltung nicht selbst aufbauen willst, hier der Starter:
Starter: https://www.tinkercad.com/things/dwfeDcWcf23-kkg-robotik-projekt-4-theremin-starter

Lösungsvorschlag: https://www.tinkercad.com/things/iTNsdAiKETZ-kkg-robotik-projekt-4-theremin

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