Initiation a la conception et l'étude d'une harpe laser

[Etudiant TIPE]

Bonjour a tous les membres de ce forum,

Je signale rapidement que je suis en deuxième année de maths sup/spé et je dois cette année, pour mes concours, présenter un travail de recherche sur un sujet que je dois choisir qui doit avoir un rapport avec le theme : "invariances et similitudes", le theme etant finalement plus ou moins important car on peut toujours l'introduire dans notre sujet de divers façons.

Ainsi j'ouvre ce sujet sur ce forum car mon sujet porterai sur la conception et l’étude du fonctionnement d'une harpe laser, et ayant fais mes recherches en juin sur le sujet je suis tombé sur l'un des sujets de ce forum ( http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... e&start=25) qui semblait indiquer qu'une partie des membres de ce forum était plutôt bien renseigner sur mon sujet et pourrai répondre a plusieurs questions (notamment un certain "genesis" si il est encore sur le forum, je l’espère)


Je voudrais alors savoir :
-A combien vous estimez le temps nécessaire a la conception d'une harpe laser ?
-Si je peux réécrire moi même les programmes permettant le fonctionnement de la harpe via un programme d'informatique tel que Mathematica pour que je puisse expliquer et présenter le programme utilisé ?
-Si vous pouviez m'expliquer un peu le fonctionnement de la harpe du point de vu electrocinetique, optique (manipulation du laser) ou bien me redirigez vers une association ou un établissement qui pourrait m'aider sur ce point ?

Voila pour le moment, les premières questions que j'ose poser, j’espère que les fans et adeptes de la harpe laser voudront bien m'aider
Si vous avez vous même des questions a propos de détails que j'aurai oublier de signaler n’hésitez pas.

Merci beaucoup pour l'intention que vous porterez a ce sujet !

[RonBreizh]

Salut et bienvenue Contact directement génésis . il te diras comment procédé ..

le principe de la harp est très simple un source laser, un scanner ( galvo ) qui dessinne une série de points ( corde ), quand tu coupe le rayons avec ta main la lumière obtenue, et vue par une celulle qui déclanche une note musical .
ces le principe de la harp infini .

L'autre est sur le mème principe . Sauf que les capteur ce trouve au dessus de toi, un peut comme des interrupteur .

[Etudiant TIPE]

Merci beaucoup, je connaissais déjà le principe des deux types de harpes, j'avais fais mes recherches d’où le choix de ce sujet mais merci quand même d'avoir répondu a mon message.

Du coup je pense suivre ton conseil et j'essaierai de contacter directement génésis, je me disais toutefois qu'il y aurait peut être d'autres membres en plus qui pourrait répondre aux reste de mes questions

[ProgramFiles]

Un conseil avant toutes choses, renseigne toi sur le budget nécessaire à ce type de projet, souvent ça calme .

Après pour ce qui est de Mathematica, je n'es jamais utilisé personnellement ce soft', mais d'après ce que je sais il permet de faire du calcul formel et non un programme permettant d'exécuter des interruptions hardwares (par exemple).
Cependant je pense que tu peux toujours faire un programme sous d'autre plateforme (ex: arduino) de façon assez interactif (état de l'avancement du programme), cependant si tu ne maitrise pas ce genre de plateforme je te conseil de trouver une autre solution.

Voila ce que je peux te dire, après je ne peux pas trop aborder le sujet pour plusieurs raisons, je n'es jamais fais de harpe, et je suis débutant de le domaine du laser.

[Etudiant TIPE]

Oui la question du budget était sur le point d'arriver toutefois mon établissement a la chance de posséder un très bon matos concernant l'optique et le LASER il pourrait me fournir plusieurs pièces mais je doute fort qu'il puisse toutes me les fournir je l'admet.

Concernant Mathematica il est vrai que je me suis mal exprimé.. ce que je voulais demander c'est s'il existait un algorithme qui permet le bon fonctionnement du programme ? Dans ce cas la je pourrai essayer de retrouver cette algorithme a l'aide de Mathematica voir de le modifier selon mes envies, s'il n'y a pas d'histoire d'algorithme je pense me rabattre sur un GRAFCET (PO ou PC je ne sais pas encore) tout bête

[ProgramFiles]

Bah à mon idée les seuls algo' que tu pourrais présenter ce sont celui du blanking du galvo et celui qui fait le lien entre les capteurs et les samplers de sons,mais je vois pas l'intérêt vu le peu de complexité (schématiquement c'est très simple). J'espère que quelqu'un de plus calé que moi sur le sujet pourra te guider

[Etudiant TIPE]

Ah très bien, celui concernant le lien entre les capteurs et les samplers de sons seraient parfait c'est exactement celui que je voulais exploiter, s'il n'est pas très complique c'est aussi sympa, je présenterai mon projet pendant seulement 10min, il faut donc que je sache de quoi je parle et puis je ne comptais pas m’attarder la dessus mais c'est toujours valorisé si je peux placer une infime partie d'informatique dans mon projet

[ProgramFiles]

Tu peux simplement représenter le programme simplifié sous forme de flowchart animé, enfin c'est une idée je pense.

[blackbird]

Salut,

je présenterai mon projet pendant seulement 10min

Ca c'est une information importante ! Et combien de temps passeras-tu à faire ton projet ?

A+

BlackBird

[genesis]

Hello étudiant Tipe
donc je réponds à ton PM ici car ce sera peut etre utile pour les autres.
alors pour le temps de conception, ça dépends combien de temps tu y passes par jour et à quoi tu fait appel pour la concevoir.
si tu pars sur le principe de refaire le programme alors je pense que ce sera ton point le plus long.
en fait tu peux déja faire la partie hardware optique qui elle ne bougera pas en fonction de ce qui la controle, donc le laser et le ou la paire de scanner.
il faut savoir que les prix de ces éléments ont vraiment baissé et on peut trouver des scanner pour 100 euros la paire et un laser dans le meme ordre de prix en vert.
pour ce qui est du pilote de la partie optique, c'est là le point délicat, et plusieurs option se présentent:
- partir sur une base existante, donc en acheter une (à mes concurrents ) mais ça coute cher
- partir sur une base comme la mienne, mais c'est un microcontrolleur donc je ne pense pas que tu pourras le coder avec Mathematica.
- partir sur une base neuve et utiliser par exemple une carte arduino, et bidouiller une carte DAC derriere pour controler le laser mais là, c'est pareil, l'arduino se code en C.

enfin il y a la partie capteur, la partie la plus complexe, car à expliquer c'est simple mais en réalité c'est vraiment plus complexe.
si tu veux faire une harpe sans structure "frameless", tu dois avoir un capteur capacble d'éliminer la lumiere ambiante qui peut etre fluctuante comme les neons et capter un chouilla de lumiere en echo de ta main.
et c'est pas évident car le laser n'est pas modulé. j'ai essayé différentes méthodes, même en modulant le laser mais c'est pas vraiment concluant car la vitesse de balayage est a peu pres la meme que celle des néons (100Hz sur néons doubles)

donc ce type de capteur fonctionne mais plus dans le noir total. de plus il y a le probleme du plafond! ben oui, le plafond diffuse la lumiere et le capteur la voit (mais on peut mettre à profit ce phénomene en faisant une sorte de "frame par le plafond" et la rupture du faisceau entre la harpe et le plafond fait jouer la note.

autre solution, la version avec frame, qui est la plus simple, la plus éfficae, la plus rapide et la plus immune aux bruits (lumiere ambiante etc)
c'est a dire qu'un capteur recoit en permanence les faisceaux de la harpe et la rupture de cette réception déclenche la note. oui mais...à la base cela nécessite un capteur par faisceau hor la harpe peut varier en nombre de faisceaux! et j'ai eu l'idée (protégée je précise car je me suis déja fait piquer les plans de ma harpe par la concurrence commerciale) d'utiliser un jonc d'acrylique de gros diametre pour faire office de guide de lumiere. de fibre optique quoi!
avantages:
- un seul capteur, et on peut faire varier sans probleme le nombre de notes.
- les barres existent avec des colorants fluorescents à certaines longueur d'ondes des lasers comme le 476 et 532nm ce qui fait un effet de fluoresence de la barre et augmente vraiment le signal sur bruit niveau réception sur le capteur! et c'est joli en plus car la barre est orange fluo en étant frappée par des lasers verts par exemple.
- le capteur est vraiment plus simple à réaliser.

donc voila déja pas mal d'infos et je t'invte à aller voir notre page facebook:
https://www.facebook.com/harpelaser

et le site de la harpe ou tu verras plus d'infos:
http://www.harpelaser.com/

tu peux me contacter via PM ou par le formulaire du site
PS: je présente la harpe au conservatoire de Poitiers en janvier prochain normalement

bon courage

[Etudiant TIPE]

Bonjour tout le monde !
Désolé pour le temps que j’ai mis a vous répondre j’ai enfin 10min (voir plus le temps de vous répondre) de libre pour m’en occuper
Bien, merci de vos réponses,

@Blackbird : J’ai jusqu’à fin mars pour faire mon projet puis je pourrai m’occuper des finitions en Mai je pense. Étant donne que je considère ce laps de temps plus ou moins court je verrai le nombre de « corde » que je mettrai a la harpe que je confectionnerai, je pense que 2 ou 3 laser seront suffisant pour ce que je veux présenter.

@ProgramFiles : D’après ce que j’ai vu d’un flowchart animé ce ne sera pas possible ma présentation devant le jury ne doit contenir que du 2D inanimé, en fait je dois faire ma présentation sur des transparents (encore un détail que j’ai oublié de vous rapporter je m’en excuse et je pense qu’il y en aura d’autres…).

@Genesis : Merci de l’aide que tu veux bien m’apporter, concernant le temps que j’y passerai ce sera je pense 2h par semaine période scolaire, voir 2h de plus le WE si possible, et j’y passerai le temps qu’il faudra pendant les vacances, mon lycée et les professeurs de lycée pourront m’apporter un peu d’aide en ce qui concerne certaines explications physiques a fournir pour le fonctionnement de la harpe.
Ensuite je ne sais pas trop par quoi commencer je suis allé voir la partie « Hardware » du site que tu m’a indiqué (d’ailleurs j’étais déjà tombé dessus cette été) est ce qu’elle correspond a cette hardware optique avec le laser et le ou la paire de scanner ? (a ce propos pourquoi est ce que j’aurai besoin d’un ou deux scanners ?), encore plus de questions me viennent à l’esprit et je pense que le laser me sera fourni par le lycée (les scanners je ne pense pas).
Pour le pilote de la partie optique je n'y ai pas encore réfléchie sérieusement, évidemment les options 2 et 3 sont celles qui m’intéresse le plus et qui seront les plus valorisées par le jury, si je ne peux pas les coder avec Mathematica je ne pense pas qu'il y aura (trop) de problèmes, un professeur d'informatique pourra m'apprendre et me guider.
Concernant la partie capteur, je pensais utiliser la méthode de « frame par le plafond » étant donné le temps que je dispose a faire la harpe, mais d’après toi ce serait la version avec frame tout court qui serait la plus simple, est elle plus simple encore que celle avec le plafond ? Il faut savoir que la harpe ne sera pas présente lors de ma présentation je montrerai des photos de celle-ci, les circuits utilises, algorithmes, explications de son fonctionnement, l’étude que j’ai faite de celle-ci etc… sachant que je dois faire apparaitre le thème du TIPE : similitudes et invariances.
Bon concernant la partie programme comme je l’ai dit plus haut je souhaite présenter l’algorithme qui fait le lien entre les capteurs et les samplers de sons, est ce que ça mettra autant de temps que tu le dis ? Si c’est le cas ce n’est pas un problème c’est l’une des choses que je pourrai travailler chez moi
Genesis tu es un génie, il est hors de question que je rate ton passage a Poitiers, c'est absolument parfait

Bon je vais aussi vous faire un petit profil de la harpe laser que je comptais concevoir pour ce projet pour que vous me corrigiez si il manque quelque chose puis vous pourrez répondre peut être plus précisément a mes questions : je pensais alors concevoir une harpe avec 3 ou 4 laser qui se répercuteraient sur le plafond et une fois que ma main coupe l’un des lasers le son correspondant au laser coupe se déclenche, voilà pour le moment tout ce que j’ai en tête c’est-à-dire pratiquement rien je pense, et si je dois la faire fonctionner dans le noir total il n’y pas de problème nous avons des salles d’optiques qui sont souvent dans le noir total.

Voila, si d’autres questions me viennent je vous les transmettrai, sinon j’ai rendez vous avec les professeurs qui vont me suivre pour leur parler du projets.