המדור "פרויקט אורח" חוזר לחיים, עם פרויקט חדש מאת אריאל ברקוביץ' ואיתי קליינמן: גיטרה עם קרני לייזר וחיישן לחץ במקום מיתרים!

לפני שנה, אריאל חשב לעצמו: "אני אוהב כלי נגינה, ואני אוהב אלקטרוניקה; למה שלא אשלב את שניהם ואיצור הכלאה חולנית ומעניינת?" הוא לקח את הגיטרה שלו ובסופו של דבר חתך את המיתרים כדי להכריח את עצמו להחליף אותם בקרני לייזר. הרעיון הראשוני התחבר לפרויקט גמר באלקטרוניקה, שבית הספר ביקש לעשות באותו זמן – ולמרבה המזל, על בסיס ארדואינו. אריאל ושותפו החליפו רעיונות, שרטטו מעגלים ב"צייר" של חלונות, ולבסוף עברו את נקודת האל-חזור, קדחו בגוף הגיטרה וחיברו אליו ארדואינו מגה, מגן MP3 לארדואינו ומטריצה.

בדיעבד הומצא גם צידוק לפרויקט – כלי נגינה לכבדי שמיעה, שיוכלו לשמוע את הנגינה באוזניות בכל עוצמה שירצו, או להציג את התווים המנוגנים במחשב, בלי שום הפרעה לסובבים.

אל המטריצה חוברו נגדים תלויי-אור (LDR) ל"קריאת" הלייזר, ובהמשך גם לדים רגילים כאמצעי משוב למשתמש. שש דיודות הלייזר חוברו בדרכים לא-סופר-מקצועיות אל סריג הגיטרה וכוונו אל ה-LDR המתאימים, כאשר בשלב ראשון הן ניזונו מסוללות נפרדות, ולאחר מכן מאותו מקור כוח כמו הארדואינו. הלייזרים לא מנוהלים בשום צורה – הם פשוט פועלים כולם יחד, כל הזמן, והארדואינו סורק את מערך ה-LDR ומחפש "חושך" יחסי. יישום חכם וחסכוני יותר יפעיל את הלייזרים על פי תור, כמובן, כל אחד מספר אלפיות שניה לפני הקריאה של ה-LDR שמולו (התזמון המדויק יהיה תלוי בזמני התגובה של החיישנים).

ארדואינו מגה, מגן MP3 ומטריצה עם LDR ונוריות LED לחיווי

החיישנים, אגב, גלויים לגמרי, אך אור הלייזר כנראה חזק מספיק כדי שהשפעתו תורגש בכל תנאי התאורה שנוסו עד כה. את הקרניים עצמן לא רואים היטב אפילו אם יש קצת עשן בסביבה, אך לדברי אריאל זה רק לטובה, כי בגלל סידור הרכיבים הן לא באמת מקבילות וזה פוגע ברושם…

ברגע שהארדואינו קולט חסימה של אחת מקרני הלייזר, הוא מורה למגן ה-MP3 להשמיע את הקובץ המתאים מתוך אוסף של צלילים שהוקלטו מראש. חיישן הלחץ המוארך הותקן לאורך צוואר הגיטרה כדי שהמנגן יוכל לדמות לחיצה על השריגים, וגם זו משפיעה כמובן על בחירת קובץ הצליל. בשלב זה הפרויקט משמיע צליל אחד בלבד בכל פעם, וקוטע את התו הקודם אם הוא עדיין מושמע.

בנוסף, הגיטרה כוללת לחצנים למצב הקלטה, להשמעה חוזרת ולברירה בין מצבי נגינה שונים. ההקלטה מתבצעת לתוך שני מערכים מוגדרים מראש ב-SRAM (כלומר, היא לא תשרוד כיבוי והדלקה מחדש). מערך אחד מכיל מחרוזות עם שמות קובצי הצליל שהופעלו – עותקים של המחרוזות שמופקות לצורך איתור הקבצים על ידי מגן ה-MP3 – ובמערך השני מאוחסנות אלפיות השניה שעברו מאז תחילת ההקלטה ועד לתו הנוכחי. מכיוון שטיפוס הנתונים במערך השני הוא int, אורך ההקלטה המרבי מוגבל למדי. גם כאן אפשר היה, בהשקעה נוספת, לפתח פתרון חסכוני וחכם יותר.

גיטרת הלייזר היא פרויקט לימודי קלאסי במובן זה שהיא משלבת תוכנה לא טריוואלית עם חומרה לא טריוויאלית, ופועלת בתנאי שטח (יחסית) ולא רק על השולחן היציב במעבדה. ככלי נגינה מעשי, לעומת זאת, יש לה עוד דרך ארוכה…

תודה לאריאל על השיתוף, התמונות והסבלנות עד להשלמת הפוסט. "הבייט הלבן" ישמח לראות פרוייקטים נוספים שלו – ושלכם!