Arpa Láser MIDI

64 Pages·2013·2.24 MB·Spanish

ARPA LÁSER MIDI

JUAN CAMILO ESTEFAN ANGEL

UNIVERSIDAD EAFIT
FACULTAD DE INGENIERÍAS
INGENIERÍA DE SISTEMAS
MEDELLÍN, COLOMBIA
2010
ARPA LÁSER MIDI

JUAN CAMILO ESTEFAN ANGEL

TRABAJO DE GRADO

GERMÁN GUZMÁN
ASESOR

UNIVERSIDAD EAFIT
FACULTAD DE INGENIERÍAS
INGENIERÍA DE SISTEMAS
MEDELLÍN, COLOMBIA
2010
Nota de aceptación:

Firma del presidente del jurado

Firma del jurado

Firma del jurado

Medellín, 18 de Mayo de 2010
AGRADECIMIENTOS

Agradecimientos especiales a Lucas Álvarez por todo su apoyo, ayuda y
dedicación en el proyecto, principalmente por su gran aporte en la parte
electrónica.

Muchas gracias a Conrado Acosta por su excelente labor en la construcción del
cuerpo del Arpa Láser MIDI en madera.

A Germán Guzmán, Edwin Giraldo y Hugo Angel por todo el apoyo brindado
durante el desarrollo del proyecto.

A mi padre, a mi madre y a mi hermano por todo el apoyo que me brindaron
durante la planeación y elaboración de todo el proyecto.

Muchas gracias a Dios y a todas las personas que de alguna u otra forma
estuvieron involucradas en el proyecto y me encaminaron por el buen rumbo para
su correcto desarrollo.
CONTENIDO

LISTA DE FIGURAS ................................................................................................ 7
LISTA DE TABLAS .................................................................................................. 8
LISTA DE ANEXOS ................................................................................................. 9
GLOSARIO ............................................................................................................ 10
1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA.................................................................... 12
2. OBJETIVOS ................................................................................................. 13
2.1. Objetivo General ....................................................................................... 13
2.2. Objetivos Específicos................................................................................ 13
3. ALCANCE Y PRODUCTOS ......................................................................... 14
4. BENEFICIARIOS ......................................................................................... 16
5. IMPORTANCIA DEL PROBLEMA DENTRO DE LA CARRERA.................. 17
6. METODOLOGÍA .......................................................................................... 18
7. MARCO TEÓRICO ...................................................................................... 19
7.1. Antecedentes ............................................................................................ 19
7.2. Conceptos importantes ............................................................................. 20
7.2.1. Microcontrolador ....................................................................................... 20
7.2.2. Sensores ................................................................................................... 22
7.2.3. Lásers ....................................................................................................... 26
7.2.4. Comprendiendo cómo trabaja MIDI .......................................................... 29
8. ARQUITECTURA DEL ARPA LÁSER MIDI ................................................. 32
8.1. Cuerpo ...................................................................................................... 33
8.2. Parte Óptica .............................................................................................. 33
8.3. Parte Sensorial ......................................................................................... 34
8.4. Parte Microcontrolador - Software ............................................................ 35
8.5. Registro musical del Arpa Láser MIDI....................................................... 37
8.6. Aplicaciones del Arpa Láser MIDI ............................................................. 38
9. CONSTRUCCIÓN DEL ARPA LÁSER MIDI ................................................ 39
9.1. Ensamble de partes .................................................................................. 40
9.1.1. Cuerpo General ........................................................................................ 40
9.1.2. Caja de lásers y circuitos .......................................................................... 42
9.1.3. Alimentación de los lásers ........................................................................ 43
9.1.4. Cableado .................................................................................................. 44
9.1.5. Sensores ................................................................................................... 45
9.2. Algoritmo para el funcionamiento del Arpa Láser MIDI ............................. 46
9.2.1. Pseudocódigo ........................................................................................... 47
9.3. Grabando el código en el PIC para el Arpa Láser MIDI ............................ 47
10. MANUAL DEL USUARIO ............................................................................. 48
11. CONCLUSIONES ........................................................................................ 49
12. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................ 50
13. CIBERGRAFÍA ............................................................................................. 51
14. PRESUPUESTO .......................................................................................... 52
15. OBSERVACIONES ...................................................................................... 53

6
LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Esquema General Arpa Láser MIDI ........................................................ 14
Figura 2. Diagrama Microcontrolador ..................................................................... 20
Figura 3. Mensaje MIDI (Nota encendida) ............................................................. 30
Figura 4. Mensaje MIDI (Nota apagada) ................................................................ 31
Figura 5. Partes del Arpa Láser MIDI ..................................................................... 32
Figura 6. Esquema electrónico: Parte Sensorial .................................................... 35
Figura 7. Esquema electrónico: Parte Microcontrolador - Software ....................... 36
Figura 8. Notas del Arpa Láser MIDI ...................................................................... 37
Figura 9. Bosquejo Inicial Arpa Láser MIDI ............................................................ 39
Figura 10. Modelo Final Arpa Láser MIDI .............................................................. 40
Figura 11. Medidas Cuerpo del Arpa Láser ........................................................... 41
Figura 12. Caja de lásers y circuitos ...................................................................... 42
Figura 13. Caja de lásers y circuitos ensamblada en el Arpa Láser MIDI .............. 43
Figura 14. Esquema electrónico: Alimentación de los lásers ................................. 44
Figura 15. Fotodiodo adherido a figura plástica ..................................................... 45
Figura 16. Cronograma .......................................................................................... 54
LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Tipos de sensores .................................................................................... 24
Tabla 2. Cuerdas Arpa Láser MIDI ........................................................................ 30
Tabla 3. Apuntador Láser ...................................................................................... 33
Tabla 4. Fotodiodo o Receptor Infrarrojo y Resistencia de 100K ........................... 34
Tabla 5. Microcontrolador PIC 16F887 y Conector MIDI ....................................... 36
Tabla 6. Presupuesto Final .................................................................................... 52
LISTA DE ANEXOS

Anexo A. Cronograma ........................................................................................... 54
Anexo B. Código escrito en C del Arpa Láser MIDI ............................................... 55
Anexo C. Esquemático General Arpa Láser MIDI .................................................. 60
Anexo D. Circuito Electrónico Impreso #1 ............................................................. 61
Anexo E. Circuito Electrónico Impreso #2 .............................................................. 62
Anexo F. Fotos Arpa Láser MIDI ............................................................................ 63
Anexo G. Fotos Arpa Láser MIDI ........................................................................... 64
GLOSARIO

MIDI1: MIDI, Musical Instrument Digital Interface, es un protocolo industrial
estándar que permite a los computadores, sintetizadores, secuenciadores,
controladores y otros dispositivos musicales electrónicos comunicarse y compartir
información para la generación de sonidos. Esta información define diversos tipos
de datos como números que pueden corresponder a notas particulares, números
de patches de sintetizadores o valores de controladores. Gracias a esta
simplicidad, los datos pueden ser interpretados de diversas maneras y utilizados
con fines diferentes a la música. El protocolo incluye especificaciones
complementarias de hardware y software.

PIC2: PIC, Peripheral Interface Controller, son una familia de microcontroladores
tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. y derivados del PIC1650,
originalmente desarrollado por la división de microelectrónica de General
Instrument. Estos microcontroladores pueden ser programados para seguir un
conjunto de instrucciones y así poder establecer una comunicación software-
hardware en un determinado dispositivo.

PATCH: Patch, en términos de música informática, hace referencia a un registro
de sonido que lleva asociado un conjunto de notas. De esta forma se establecen
los diferentes instrumentos en un software que se interpretan por medio de MIDI.

OHMIO3 / OHM: Es la unidad derivada de resistencia eléctrica en el Sistema
Internacional de Unidades. Su nombre se deriva del apellido del físico alemán
Georg Simon Ohm, autor de la Ley de Ohm.

DJ4 / Disc jockey: Disc-jockey, Dj, deejay o pinchadiscos es el profesional técnico
encargado ya sea de ambientar y poner la música dentro de un establecimiento
abierto o cerrado. También es el técnico profesional que cuenta con los
conocimientos básicos de la música popular para producción musical.

1 WIKIMEDIA FOUNDATION, INC. Wikipedia, La enciclopedia libre. MIDI [online]. URL:
http://es.wikipedia.org/wiki/MIDI
2 WIKIMEDIA FOUNDATION, INC. Wikipedia, La enciclopedia libre. Microcontrolador PIC [online].
URL: http://es.wikipedia.org/wiki/Microcontrolador_PIC
3 WIKIMEDIA FOUNDATION, INC. Wikipedia, La enciclopedia libre. Ohmio [online]. URL:
http://es.wikipedia.org/wiki/Ohmio
4 WIKIMEDIA FOUNDATION, INC. Wikipedia, La enciclopedia libre. DJ [online]. URL:
http://es.wikipedia.org/wiki/Dj