Конференция "Пир ПК"

Вот тут попалась статейка по переделки ножных педалей для управления музыкальными инструментами.
В качестве сабжа используют датчики холла с линейной зависимостью, затем МК, на выходе "электронные резисторы".
Собственно, кто что может сказать по теме?

Вот мое мнение и опыт. Ногой в ботинке бесполезно на 2-3 см хода добиваться некой стабильности в данных. И ставить задачу линейности и т.п. Рукой, медленно вращая потенциометр, или линейный движок, да еще с рисками еще что-то можно. А ногой -нет. ПОэтому педали эффективны для эффектов где не нужна точность... громкость, вау-вау.... Дави и все! Я делал ножной контроллер "горизонтального исполнения", где сам датчик перемещается относительно пола (коврика) ...Датчик конечно м.б. любой. У меня лазер мышки. Так там расстояния перемещения приличные от 3 до 50 см. Но тогда стоит вопрос "начального отсчета". Ибо "мышку" нельзя приподнимать от пола.

dim3740 писал(а):бесполезно на 2-3 см хода добиваться некой стабильности в данных

Не совсем понял, что подразумевается под "стабильностью"?
А линейный датчик нужен что бы потом переводить его состояние в сопротивление резистора на выходе.
Типа та самая педаль громкости.

Я имел ввиду, что нажав на педаль до некого уровня, получаем, скажем значение 50 ( в диапазоне от 1 до 127). Теперь просим повторить Уверен, что не получится.

dim3740 писал(а):Уверен, что не получится.

А оно и не требуется.
Громкость 50 от 51 Вы тоже вряд ли отличите.
Но собственно вопрос о том, какой датчик использовать в педали?

Рекомендую в качестве датчика положения педали использовать акселерометр. Всвязи с разнообразными применениями акселерометров я даже собрал стенд для съёма данных акселерометра и безпроводной передачи их в комп по Bluetooth LE. Очень удобно. При передаче данных 10 раз в секунду токопотребление передатчика получилось 170 мкА, и это не рекорд. Сам акселерометр потребляет около 4 мкА, так что уместно будет запитать педаль от батарей без всяких входящих в неё шнуров. На снимке ниже мой стенд с приёмником сверху и передатчиком снизу (кликабельно). Передатчик показан с питанием от 2хААА батареек, но возможно подключение иных источников через разъём на плате, в частности, CR2032. Сам акселерометр - чёрный квадратик внизу платы передатчика. 5-штырьковые разъёмы предназначены для программирования BLE модулей (фирмы Cypress). Приёмник автоматически соединяется с передатчиком по его включении и выдаёт данные с 3-х осей акселерометра в виртуальный последовательный порт с 8-битным разрешением. Возможно повышение разрешения до 16 бит на каждую ось, но для приложений с ножной педалью это вряд-ли нужно.

Отлично! Акселерометр - отличная вещь для подобных целей! Я пробовал встраивать его в небольшую миди клаву и наклоном делал эффекты. Что касается ВТ... якобы имеется задержка, неприемлимая для музыкальных целей в живом исполнении. Но, думаю, это именно для нот, игры ударных. А для эффектов это не критично, имхо. Лазерный датчик тоже меряет милиметры, стоит рублей 300, миниатюрный, библиотеки еще проще, чем гироскопные, но время отклика я не тестил.

Ser60 писал(а):Рекомендую в качестве датчика положения педали использовать акселерометр

Сергей, что-то я недопонял, каким образом?
Ну, покажет он ускорение во время перемещения, но в любом стабильном положении будет ЖЕ и усё.
Как это в "резистор" перевести?

Почему - в ускорение? Он угол наклона покажет относительно горизонта. Но цифровой потенциометр, имхо, все же нужен. А линейность - разве нельзя математикой сделать? Я делал экспоненту.

dim3740 писал(а):Почему - в ускорение?

Потому что акселерометр показывает ускорение по одной (анахронизм), двум (тоже древность) или трём (большинство современных) осям.
В педали основное перемещение будет по Z.

А "линейность" подразумевалось, что не "дискретность".
Т.е. не только Yes/No, но ещё и промежуточные значения (хотя характеристика датчика, наверное как-раз будет удобнее линейная, а потом её уже в MCU в любой вид преобразовывать).

Согласен с dim3740 - в стационарном положении при условии нахождения педали в гравитационном поле Земли, акселерометр покажет проекции вектора гравитации на свои оси. Вообще, я сам не музыкант и не представляю как конкретно педаль для музыки использовать. Точнее, управляет она чем-то в процессе движения, или только в "устаканенном" состоянии? Существующие библиотеки DSP для акселерометров (например Sensor Fusion) позволяют производить всякие "финты" типа вычитания статического вектора гравитации для измерения линейного ускорения и пр. В статическом положении длина суммы проекций вектора постоянна. Для распознавания статического положения можно сконфигурировать акселерометр на генерацию прерывания как только длина вектора войдёт в определённые пределы. Это ощутиме уменьшит нагрузку на МК.

Ускорение только по оси Z будет если педаль типа кнопки с нажимом светху вниз. Однако, если она как педаль "газа" в машине, то при частичном нажатии изменятся показания по всем осям.

Ser60 писал(а):не представляю как конкретно педаль для музыки использовать.

Да ничего особенного.
Самые обычные "крутилки" и "кнопки", только управляются ногами.
Соответственно используются в качестве дополнительных регуляторов (например громкости) и включалок-выключалок.
Тут речь идёт о "крутилке". В самом примитивном виде переменный резистор, движок которого механически соединён с подвижной частью педали.
Собственно данные приспособления можно использовать не только для музыки.
Можно, например, для швейной машинки.

Ser60 писал(а):в стационарном положении при условии нахождения педали в гравитационном поле Земли, акселерометр покажет проекции вектора гравитации на свои оси

Так и я о том же говорю.
Только гравитационное-то поле постоянно. Вот и будет проекция ЖЕ что в верхнем, что в нижнем, что в любом другом стабильном положении.
Положение датчика изменится совсем незначительно (всё-таки такие педали работают в основном вверх-вниз), соответственно и проекции слабо изменятся. И это в крайних положениях. А в если двумя соседними положениями, так вообще незначительно.
А лично я вообще интересуюсь с целью педали хай-хэта (описание конструкции), электронного, разумеется. Там ход ещё более прямолинейный.

Ну и я такую-же педаль в виду имею, в моих терминах как педаль газа в машине. В такой конструкции прямолинейный ход только у тяги к тарелкам. Если акселерометр прилепить на тягу, то, конечно, его показания в станционаре будут постоянными. Однако, плоскость педали принимает положения от наклонного до горизонтального. Если плоскость акселерометра будет параллельна плоскости педали, то при нажатии её (т.е. при повороте её плоскости вокруг оси крепления к основанию на полу) проекции вектора G на все 3 оси акселерометра будут меняться.
Кстати, тут даже готовый проект имеется.

Ser60 писал(а):проекции вектора G на все 3 оси акселерометра будут меняться

Да будут, разумеется, но незначительно.
Ход педали-то градусов 20-30. Если задаться разрешением хотя бы 127 значений, то получается не более 0,24 градуса на значение.
И что там будут за изменения?
А если педаль будет не строго горизонтально?

По-моему 0.24 градуса, и даже 1 градус, уже более чем достаточное разрешение для движения ногой. Точнее ногами всё-равно никто шевелить не может (или я один такой?). Про строго горизонтально не понял.

Ser60 писал(а):уже более чем достаточное разрешение для движения ногой

Ну, да. Тоже верно.

Ser60 писал(а):Про строго горизонтально не понял

Если, допустим, пол кривой будет.

Если пол кривой, я в таком месте и выступать не стал-бы А если серьёзно, можно ввести режим калибровки, считав показания акселерометра для положения педали в ненажатом состоянии и полностью нажатом.

Ser60 писал(а):можно ввести режим калибровки

Вот, кстати.
Её надо будет постоянно настраивать.

Думаю не чаще, чем, скажем, гитару перед выступлением. Впрочем надо сделать и попробовать.

Кстати, можно укрепить ещё один акселерометр на днище корпуса, чтобы он был расположен параллельно плоскости пола в рабочем положении и программно организовать автоматическую подстройку системы под пол каждый раз по включении.