Arbeitsblatt: Licht-Theremin mit Arduino bauen und programmieren

LICHT-THEREMIN BAUEN UND PROGRAMMIEREN Stand 16.5.2022 Ein Licht-Theremin ist ein einfaches elektronisches Musikinstrument, mit dem effektvolle Klänge erzeugt werden. Dabei wird die Tonhöhe über das Licht gesteuert. Dieses einfache Projekt eignet sich als Einstieg in ein grösseres Making-Vorhaben, da alle Teile später für etwas anderes weiterverwendet werden können. INHALT Licht-Theremin bauen und programmieren . 1 1. Was ist ein Theremin? . 3 2. Lernziele beim Licht-Theremin 3 3. Materialliste. 4 4. Zusammenbauen . 4 5. Programmieren 5 6. Links zum Programmieren lernen mit PGLU. 5 7. Erweiterte Aufgaben . 6 8. Theremin spielen . 6 1. WAS IST EIN THEREMIN? Quelle Wikipedia: Das Theremin (auch: Thereminvox, Thereminovox, Termenvox, ursprünglich Aetherophon, genannt auch Ätherwelleninstrument) ist ein 1920 erfundenes elektronisches Musikinstrument. Es ist das einzige verbreitete Musikinstrument, das berührungslos gespielt wird und dabei direkt Töne erzeugt. Sein Name geht auf den Erfinder, den Russen Lew Termen, zurück, der sich in den USA Leon Theremin nannte. Beim Theremin steuert die Position der Hände gegenüber zwei Elektroden (als „Antennen oder Spielantennen fungierende Metallstäbe als Hochfrequenzsender) die Tonhöhe sowie die Lautstärke (siehe Funktionsweise). Die Ausgabe des Tones erfolgt nach Verstärkung über einen Lautsprecher. Obwohl das Theremin in vielerlei Hinsicht eine Pionierrolle im Instrumentenbau einnahm, blieb sein Gebrauch auf musikalische Nischen beschränkt. Dabei kam es in so verschiedenen Bereichen wie neuer Musik, Science-Fiction-Filmen und experimenteller Pop-Musik zum Einsatz. Erst seit den 1990er-Jahren hat es sich etwas popularisiert. Eine besondere Rolle in der Musikgeschichte nahm das Theremin durch den Instrumentenbauer Robert Moog ein. Dieser baute in seiner Jugend Theremine und nutzte die dort gewonnenen Erfahrungen zur Entwicklung seiner Synthesizer. 2. LERNZIELE BEIM LICHT-THEREMIN Das «Licht-Theremin» ist eine ideale Einstiegsaufgabe in ein beliebiges Making-Projekt, da nur wenige Bauteile gebraucht werden und diese nachher für weitere Aktivitäten weiterverwendet werden können. Ein richgtiges Terermin erzeugt den Klang mit elektromagnetischen Wellen. Unser Projekt verzichtet auf diese komplizierte Technik und erlaubt die Steuerung der Tobhöhe mit einem einfachen Lichtsensor (sog. Fotowiderstand): • Je mehr Licht auf den Sensor fällt, desto höher ist der Ton, der gespielt wird (oder umgekehrt) Folgende Lerninhalte können mit dem Theremin-Experiment bearbeitet werden: • • • • • Bauen eines simplen Lautsprechers mit dem Piezo Element Experimente mit unterschiedlichen Materialien als Resonanzkörper Erzeugen von Tönen (Schwingungen) mit sehr schnellem Ein- und Ausschalten von Strom Fotowiderstand kennenlernen Steuern eines einfachen Computerprogramms mit einem Sensor • • Löten in der Elektronik Optional: Bauen eines Gehäuses • 3. MATERIALLISTE Diese Materialien werden benötigt 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Piezo Element PGLU.CH SHOP SENSOR PIEZO ELEMENT LDR Lichtwiderstand PGLU.CH SHOP SENSOR LDR Mikrocontroller PIXEL PGLU.CH SHOP CONTROLLER PIXEL Mikrocontroller KOMFORT PGLU.CH SHOP CONTROLLER KOMFORT (entweder oder) Ein Resonanzkörper, wie z.B. ein einfahcer Becher Doppellitzen: PGLU.CH SHOP ELEKTRONIK LITZEN 50m Optional: Teachers Box: PGLU.CH SHOP TEACHERS BOX 4. ZUSAMMENBAUEN Die einzelnen Komponenten werden so zusammengebaut: 1. Löten des Controllers PIXEL (KOMFORT muss nicht gelötet werden) a. Anleitung: PGLU.CH BAU LÖTEN LERNEN 2. Löten des Piezo Elements und des Fotowiderstands a. Anleitung: WORKSHOP.PGLU.CH SENSOR FOTOWIDERSTAND b. Anleitung: WORKSHOP.PGLU.CH AKTOR PIEZO ELEMENT Grafik Anschlussschema mit Mikrocontroller PIXEL (bei KOMFORT sind die Anschlüsse gleich) 5. PROGRAMMIEREN Das Computerprogramm für das Licht-Thereminist denkbar einfach • • • • • Ein Strom-Ausgang (hier L2) wird sehr schnell ein- und wieder ausgeschaltet Eine Pause zwischen diesen Schaltvorgängen steuert die Geschwindigkeit Die Länge der Pause wird in -Sekunden ( 1 Zehntausendstel Sekunde) angegeben Die ungefähre Länge dieser Pause beträgt 2500 -Sekunden Der Fotowiderstand (Sensor 1) kann die Pause um bis zu 5000 -Sekunden verändern • Experimentiere mit diesen Zahlen, bis du den idealen Klang hast Screenshot PGLU-Editor mit Theremin-Sketch 6. LINKS ZUM PROGRAMMIEREN LERNEN MIT PGLU • • • Arduino visuell programmieren Die Teachers Box PGLU mit der Teachers Box programmieren (4 Szenarien) • • Piezo Element programmieren LDR Fotowiderstand programmieren • PGLU Editor 7. ERWEITERTE AUFGABEN • • • Baue ein Gehäuse zum Theremin Füge Zusatzeffekte mit klassischen LEDs hinzu Hinweis Pixel Effekte können nicht hinzugefügt werden 8. THEREMIN SPIELEN • Google Keyword für Videosuche: play Theremin