Bonjour à tous et toutes ! j'espère que tout le monde va bien en ces temps confinés.
Je suis en train de m'inspirer du principe du thérémine pour un nouveau projet.
Je n'ai aucun traitement audio.
Ce qui m'intéresse, c'est juste de détecter la distance d'un corps par rapport à une antenne. (c'est un projet assez complexe à expliquer, donc je ne développe pas, ce qui m'intéresse c 'est de travailler avec l'effet de capacitance et le corps).
J'ai repris un schéma qui marche plutôt bien, utiisant un CD4093BE:
La sortie du CD4093 est branché sur un IO de l'arduino et je compte les états ON sur un nombre de samples.
Cela fonctionne plutôt bien, malgré une plage limitée et un peu de bruit.
Mais à 40-50cm je ne détecte plus de changement.
J'aimerais augmenter la sensibilité du dispositif pour varier le signal sur une distance de 80cm.
J'ai essayé en changeant les valeurs de condensateur et de résistance, puis tenté un ampli op (LM2904N), qui n'amplifie rien vu qu'il n'y a pas de signal électrique (me trompes je ?)....
Ce montage est un oscillateur RC, la fréquence dépend de R et de C.
La proximité d'un corps vient ajouter une très faible capacité en parallèle avec les 100pF , ce qui abaisse très légèrement le fréquence d'oscillation Il n'y a effectivement pas de signal à amplifier
Pour augmenter la portée il y a plusieurs choses à tenter :
-mise à la terre de la masse de l'oscillateur si ce n'est pas le cas
-antenne réalisée par une plaque métallique si ce n'est pas le cas
pour la mise à la terre c'est déjà fait et il y a une augmentation de 10cm du range. celà m impose par contre un fil de terre, et je souhaite que ce dispositif soit discret et autonome sans cablasserie.
concernant l'antenne: actuellement il s'agit d une antenne livrée avec le kit open theremin, que j avais acheté pour faire des premiers essais. l'open theremin fonctionne bien, cependant des soucis à comprendre et surtout reproduire le montage. je me suis donc orienté vers le CD4093.
j'avais essayé cap sens il y a des années comme switch. bien vu, je vais enquêter dessus et voir ce que ca dit ...
re bonjour, j ai fais quelques essais peu concluants en termes de stabilité et de distance. J espère recevoir des résistance de 40Mo parceque là beaucoup de bruit et assez inexploitable ( Pic d'entrée, pic de sortie).
quelqu un a une idée pour augmenter la sensibilité de l'actuel montage ?
Le problème c'est que la capacité d'un condensateur est proportionnelle à la surface de ses armatures et inversement proportionnelle à la distance entre elles.
Plus tu t'éloignes moins la valeur de la capacité est significative. La valeur de la capacité formée par ton corps et l'antenne devient négligeable devant les 100pF.
Pour que ça fonctionne il faudrait que ton oscillateur travaille dans les gigahertz.
"La valeur de la capacité formée par ton corps et l'antenne devient négligeable devant les 100pF. " faut il descendre la valeur du condo ?
Si je prends un cristal est ce que je peux cadencer le CD4093 ? si non, j'ai un 4069 et un 4060 ici.
que me conseilles tu ? si ces composants peuvent le faire j achète un croquis !!!
-le CD4069 (U5 sur le schéma est monté en oscillateur LC environ 500kHz), sa fréquence étant légèrement modifiée par l'effet capacitif (antenne).
-le CD4060 ( U2) oscille , grâce à un quartz, à la fréquence fixe 8MHz, puis une division par 16 donne 500kHz
Ces deux oscillations de fréquences voisines (autour de 500 kHz) ,l'une fixe et l'autre variable sont combinées , mélangées, par la bascule D (U4)
Le système fonctionne en hétérodyne et ce sont les 'battements' (résultant du 'mélange des 2 fréquences) qui constituent la fréquence utile. (note jouée). Les infos techniques sur l'histoire du Theremine indiquent que c'est un fonctionnement hétérodyne qui a été en général exploité pour cet instrument.
Le système a un 'raffinement' supplémentaire. On remarque deux varicaps BB914 (diodes à capacité variable) dans l'oscillateur LC. Un CNA (DAC) MCP4922 géré par le code génère une tension continue permettant d'ajuster la capacité des deux varicaps montées en parallèle.
Il faut plonger dans le code Arduino fourni pour savoir a quel besoin de correction correspond cette 'capacité variable'
Sans répondre à la question initiale posée, l'observation du schéma de l'Open Theremin fournira peut être des pistes.
oui tout à fait, c'est pour çà que je les ai ! merci de ton explication al1fch !
du coup j'ai essayé de monter juste la partie 4069.
Je n ai pas besoin de générer du son, ce qui m'intéresse c'est une donnée de distance de 80 à 10cm par le corps.
je n'ai pas obtenu de résultat 0-1 en branchant sur l'arduino, comme avec le CD4093.
faut il le passer en lecture analogue (je lis V0 pitch) ?
puis je me passer de la partie calibration (MCP4922)?
faut il le passer en lecture analogue (je lis V0 pitch) ?
Non, VO-pitch est un signal carré (ou rectangulaire) il faut le traiter en tant que signal numérique pour mesurer sa fréquence et arriver à détecter un petit changement de cette fréquence.
Puis je me passer de la partie calibration (MCP4922)?
Oui , à priori ,.....sauf si tu as par la suite besoin de 'calibrer' ta mesure de distance ET que tu souhaites faire cette calibration par voie numérique et non par réglage manuel d'un petit condensateur variable.
Je n'ai pas été voir le code et ne sais donc pas en quoi consiste le 'plus' apporté par les varicaps BB914 dans l'instrument Theremin; C'est sans doute en relation avec les réglages disponibles en face avant de l'Open Theremin.......ça pourrait peut être permettre d"accorder" l'instrument en associant une hauteur de note particulière avec une distance de la main ?
L'un de ces réglages a-t-il un effet sur la distance de 'capture' de la main ?
Si tu reproduis l'oscillateur LC (avec le CD4069) mieux vaut conserver les deux condensateurs C2 et C3 (150pF) en série en utilisant le point milieu pour se raccorder à l'entrée du CD4069. IL me semble que cela 'charge' moins l'antenne et améliore la portée.
Bonsoir, super, merci pour toutes ces réponses claires ! Génial !
oui sur l open theremin il y a un potentiomètre nommé REGISTER qui améliore significativement la portée du signal (de 20cm à 0, à 80 cm à Full).
le code de la librairie open theremin est assez imbitable. Ca s'appuye beaucoup sur les registres, et c'est assez illisible
Avec le CD4093, j'ai laissé tombé tout ce qui était librairie de fréquence, par ce que mon besoin est celui d'exprimer une distance et de la remapper après. Je suis donc arti sur quelque chose de simple, avec un filtrage Kalman:
#include <Kalman.h>
Kalman Antenne;
volatile double sum = 0;
volatile int count = 0;
volatile int tik = 0;
#define NB_SAMPLES 500
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(8, INPUT);//sur Pin de timer pour la rapidité
Antenne.setFactors(.1, 0.1, 0.1);
Antenne.init(1);
}
void loop() {
tik++;
sum = sum + digitalRead(8);//63 cycles d'horloge
if (tik > NB_SAMPLES)
{
double val = Antenne.kalmanUpdate(sum);
Serial.println(val);
tik = 0;
sum = 0;
}
}
Bonjour
L'influence capacitive décroit exponentiellement avec la distance donc ce système est très limité.
Si tu veux détecter plus loin j'ai vu un système d'alarme qui détectait la proximité d'un passage à travers les murs et était basé sur la mesure du TOS d'une antenne.
merci al1fch pour D1 ! du coup ca devrait fonctionner... je vous tiens au courant... sinon as tu une idée quelconque pour augmenter la sensibilité du montage simplissime que j ai joins au début de ce post ? en fait ce que je ne cerne pas c'est -est ce un problème de composant -est ce un problème de couple antenne-résistance-condensateur ? Merci de m'éclairer
yakafautcon aurais tu une piste arduinesque concernant le TOS ? merci !
D'une part j'ai des doutes sur l'augmentation de portée avec l'oscillateur RC...
D'autre part je constate :
-que tu veux atteindre 80cm,
-que tu écris plus haut que l'Open Theremin atteint 80cm,
-que le schéma de l'oscillateur de Pitch de l'Open Theremin est disponible,
-que tu as les composants pour le réaliser , ou du moins une partie des composants,
Pourquoi ne pas commencer à tester ceci qui semble donner satisfaction dans l'Open Theremin ?
