Università degli studi di
Pavia
Progetto e realizzazione di un sistema per
la registrazione e riproduzione di
sequenze ritmiche acquisite via
microfono.
Elaborato di Laurea di
Alessandro LAZZARINI BARNABEI
Relatore:
Correlatore:
Prof.ssa Carla VACCHI
Ing. Daniele SCARPA
Specifiche di funzionamento
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Sequenza ritmica :
impartita tramite battito di
mani o tramite strumento
a percussione
Elaborazione da parte del
sistema
Riproduzione della
sequenza: tramite le
bacchette e il tamburo
Presentazione del lavoro
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Elaborazione del primo prototipo: parte
circuitale
Analisi delle performance e dei problemi riscontrati
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Elaborazione del secondo prototipo:
microcontrollore
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Creazione del circuito stampato
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Montaggio del supporto
Acquisizione dei suoni e
trattamento dei segnali
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

Analisi delle caratteristiche dei
segnali da acquisire: frequenza,
distanza temporale tra gli impulsi
ecc...
Scelta della modalità digitale per
l’elaborazione dell’informazione
Sviluppo di un circuito di
acquisizione dei segnali dal
microfono: preamplificazione,
digitalizzazione
Segnale
Distanza audio
Segnale
temporale
digitalizzato
Registrazione della sequenza
ritmica


Scelta dei contatori
binari come
strumento di misura
della distanza
temporale
Memorizzazione di
numeri corrispondenti
agli istanti in cui
iniziano i battiti
Lettura dei dati in memoria
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
Lettura dati
Segnale di clock
fissato
Ai numeri
memorizzati
corrispondono i
battiti da riprodurre
Riproduzione dei suoni
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Riproduzione tramite
bacchette mosse da
motori passo-passo
raggiungimento di una
certa posizione angolare
e successivo ritorno alla
posizione di partenza
necessità di una coppia
elevata e di alta velocità
di esecuzione
Elaborazione del primo prototipo
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Parte hardware analogica

Parte digitale realizzata con componenti discreti
CARATTERISTICHE:
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Due battiti memorizzabili
Un motore per la riproduzione
Elaborazione del primo prototipo
Circuito
Circuitodidimemorizzazione
pilotaggio
e
lettura dati suoni
acquisizione
alimentazione
motore
motori
Circuito di acquisizione suoni
Microfono
Stadio amplificatore
Stadio comparatore
Circuito monostabile: conversione
analogico-digitale
Dispositivo
antirilascio impulso
all’accensione
Tecnica di pilotaggio motori
Rotazione motore passo-passo
Interruttore a BJT
Dal circuito
pilotaggio
motori
Rotazione : forme d’onda
Circuito di pilotaggio motore
Dispositivo per il
cambio di
rotazione Shift register
Circuito di memorizzazione-lettura
dati
Dal monostabile
Discriminatore fasi
rec e play
Contatori di lettura
Contatore di
memorizzazione
Analisi delle performance e dei
problemi riscontrati
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Circuito totale
ingombrante e
complesso
24 integrati per due
battiti e un motore
Circa 70 per dieci
battiti e due motori
Elaborazione del secondo prototipo
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Acquisizione dei suoni e trattamento dei
segnali invariati
Parte digitale integrata in un
microprocessore PIC
Hardware di alimentazione dei motori
invariato
Implementazione via software
Software
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PC
Interfaccia
hardware
Programmazione in linguaggio jal
PIC
PIC: input e output digitali
Segnale monostabile
Input di clock
Output
Circuito completo
Acquisizione suoni +
monostabile
PIC
Alimentazione motori
22 cm
Disegno
di Layout
11 cm
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Dimensioni compatibili
al supporto fisico
Piazzamento manuale
dei componenti
Posizione periferica
dei connettori
Creazione del circuito stampato
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Sviluppo dell
fotoresist tramite il
bromografo
Attacco chimico fino
ad arrivare alla
creazione delle piste
sulla basetta
Foratura della basetta
Conclusioni
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Specifiche di progetto rispettate
Validità didattica e progettuale del primo
prototipo
Validità pratica del secondo prototipo
Montaggio del dispositivo