В какой-то момент я решил: «бутиковым гитарам – бутиковые датчики». Существуют, конечно, решения типа топовых сеймуров, мелкосерийных бэйрнаклов, ганшеров, грошей и тысячи их (вот специально ни один бренд правильно не написал, дабы никого не рекламировать). Но, с одной стороны, дорого, с другой – хочется и самому попробовать. Так решил делать гитарные датчики.

Поиск комплектующих – тема отдельного разговора, причем, скорее всего, мало относящегося к «гитарной» тематике. Более похоже на квест с элементами детективной драмы, триллера, а зачастую хоррора и треша. Второй по важности (а может и первый) – как мотать. Понятно, что никто не сдюжит накручивать провод на катушку своей пятипалой (надо бы как-нибудь намотать таким образом мыльницу с десятью тысячами витков и продать за сотни денег коллекционерам с пометкой «totally hand-wound») – нужен какой-никакой девайс.

Да, пожалуйста, на рынке столько представлено всего, от самых простых с ручным приводом, до ЧПУ-центров за серьезные деньги. Конечно, решения, мало отличающиеся от ручной мясорубки, меня не прельщали абсолютно – хотелось чего-нибудь моторизированного. Вспомнились истории и легенды о первых мотальщиков, типа Сеймура Дункана и их инди-девайсы из виниловых проигрывателей.

Поскребши по сусекам своей квартиры я нашел старый магнитофон, 8-миллиметровый стальной вал с резьбой М6 на конце (почти абсолютно прямой, что удивительно) и механический счетчик непонятно от чего. Из магнитофона был извлечен пассик и движок. Движок был забракован почти сразу – больно громок. Очевидно, в СССР считали, что фоновый скрежет движка облагораживает переписанные сто раз альбомы Битлз. Со счетчиком тоже не все гладко – непонятно, как обеспечить ему точную передачу. Ну и кнопки сброса на нем не было. Гугление механических счетчиков привело меня в дичайшее уныние – чего ж так все дорого у нас? Дальнейшее гугление привело к самодельным счетчикам на базе калькулятора и геркона, геркона и компьютерной мыши, наведенной на приложение «Калькулятор». Параллельно в голове придумывалось решение плавного пуска движка.

Раздумья привели меня к мысли: «А не плохо было бы соорудить девайс, который и обороты считал бы, и запускался плавно, и останавливался когда надо, а заодно управлялся бы с компьютера по какому-нибудь LPT, а лучше USB». А то счетчик на базе калькулятора или механический диммер запуска из потенциометра – это все как-то не круто и не современно.

Написал приятелю, который как раз незадолго до этого рассказывал мне про контроллеры, мол, можешь «запилить» такое? И дал ссылку на чудесную платформу Freeduino 2009. 14 контактов цифрового ввода/вывода, шесть из которых могут быть использованы для вывода сигналов ШИМ (широтно-импульсной модуляции), и шесть аналоговых входов АЦП с дискретностью в 1024 значений. Управляется по USB. К контроллеру можно прикрутить модуль управления двигателями Motor Shield v3. И я расстался с небольшой суммой денег, прикупив заодно движок помощнее, пару подшипников и блок питания для Motor Shield. Далее, в Corel Draw был нарисован чертеж каркаса станка, который вырезали из акрила. Осталось решить вопрос со счетчиком. По советам более опытных людей геркон был заменен на оптическую пару, благополучно выпиленную из шариковой мышки. Принцип действия – между фотодиодом и светодиодом – диск с отверстием.

«Железная» часть предельно проста – движок и ременная передача. Вал закреплен на двух стойках через подшипники. На одной из стоек смонтирован датчик счетчика. Motor Shield подключен к Freeduino, питание для двигателей - внешнее. Двигатель постоянного тока: 12 Вт – мощность на валу, 9-24 В – диапазон напряжений (работает, кстати, на меньшем напряжении). Оптопара подключается к аналоговым выводам (они после подключения Motor Shield остаются свободными). Светодиод подключается так: вывод платы через резистор (10K примерно) – к аноду, а катод – к «земле» (выводу Gnd). Фотодиод: анод – к выводу +5V, катод – к аналоговому выводу, аналоговый вывод через сопротивление соединен с землей.

В сборе вся конструкция выглядит так:

Теперь немного о программировании. Программа (скетч) для Freeduino пишется на Си-подобном языке Processing. Инфы, примеров и туториалов по нему, да и вообще по платформе, в Интернете навалом. Текст программы я приводить не буду, лучше, если вы его сами напишите, так оно диайвайнее. Расскажу про основные подводные камни.

Первое. Скетч для микроконтроллера выполняется постоянно, а не один раз. Чтобы после намотки катушки девайс не начал тут же наматывать вторую поверх первой, используйте цикл с условием. То есть по достижении целевого количества витков – остановка движка. Почти весь текст программы – внутри цикла.

Второе. Выводы настраиваются соответственно как analogWrite для светодиода, analogRead для фотодиода. Использовать вход фотодиода как цифровой не получится, так как фотодиод всегда немного «фонит», а любое наличие сигнала на входе оценивается как «1».

Третье. Счетчик надо будет настроить. Необходимо определить, на сколько в среднем вырастает при «открытии» датчика значение на входе. После этого «отмаппить» эти значения к 0 (закрыт) и 1 (открыт) соответственно.

Четвертое. Контроллер считывает значения гораздо быстрее, чем вращается диск. То есть, пока датчик «открыт», будет получено более одного значения, поэтому надо сравнивать не значения, а разницу предыдущего и текущего значений и прибавлять счетчик только тогда, когда значение вырастает с 0 до 1.

Текущее значение счетчика выводится на монитор. Заодно неплохо рассчитать скорость и выводить ее.

Плавный пуск и настройка скорости вращения. Тут придется пожертвовать некоторым количеством провода. Плавный пуск обеспечивается нарастанием скорости, зависящей от значения счетчика. Нижняя граница скорости – двигатель должен начать вращаться. Верхняя граница – двигатель должен обеспечить плотную укладку провода, но не рвать его.

Вот, в принципе, все. Если возникли конкретные вопросы, пишите в комментариях, на все постараюсь ответить. Да, возможно как-нибудь у меня доберутся руки сделать укладчик провода на шаговом движке, благо Freeduino позволяет прицепить еще и шаговик.