Membuat Alat Musik Theremin dengan Arduino

Skema & Diagram Sirkuit

Diagram Rangkaian Theremin

Pemetaan Pin Berdasarkan Program

• Speaker: D9
• Push button: D2
• LDR: A0
• Potensiometer frekuensi minimum: A1
• Potensiometer frekuensi maksimum: A2

Ikuti diagram sumber untuk koneksi daya, GND, resistor, dan komponen lainnya.

Kode Program

Program Arduino

Program menggunakan pembacaan analog LDR untuk mengubah intensitas cahaya menjadi frekuensi suara. Dua potensiometer mengatur batas frekuensi, sedangkan tombol mengubah mode suara.

#define PIN_PIEZO    9
#define PIN_BUTTON   2
#define PIN_LDR      A0
#define PIN_POTI_MIN A1
#define PIN_POTI_MAX A2

#define CALIBRATION_DURATION 5 // in seconds

// Pitch definitions in Hz
#define PITCH_MIN_LOWER 5
#define PITCH_MIN_UPPER 170
#define PITCH_MAX_LOWER 20
#define PITCH_MAX_UPPER 1000

int sensorValue = 0, sensorMin = 700, sensorMax = 0;
int pitchMin = PITCH_MIN_LOWER, pitchMax = PITCH_MAX_LOWER;
unsigned long lastPressedButton = 0;
byte buttonState = 0;

void setup()
{
    pinMode(PIN_PIEZO, OUTPUT);
    pinMode(PIN_BUTTON, INPUT_PULLUP);
    pinMode(PIN_POTI_MIN, INPUT);
    pinMode(PIN_POTI_MAX, INPUT);

    tone(PIN_PIEZO, 440);
    while (millis() < (CALIBRATION_DURATION * 1000)) {
        sensorValue = analogRead(PIN_LDR);
        sensorMax = max(sensorValue, sensorMax);
        sensorMin = min(sensorValue, sensorMin);
    }
    noTone(PIN_PIEZO);
}

void loop()
{
    if ((millis() - lastPressedButton > 250) && digitalRead(PIN_BUTTON) == LOW) {
        lastPressedButton = millis();
        buttonState++;
        buttonState %= 5;
    }

    pitchMin = PITCH_MIN_LOWER + map(analogRead(PIN_POTI_MIN), 0, 1023, 0, PITCH_MIN_UPPER);
    pitchMin = constrain(pitchMin, PITCH_MIN_LOWER, PITCH_MIN_UPPER);
    pitchMax = PITCH_MAX_LOWER + map(analogRead(PIN_POTI_MAX), 0, 1023, 0, PITCH_MAX_UPPER);
    pitchMax = constrain(pitchMax, PITCH_MAX_LOWER, PITCH_MAX_UPPER);

    if (buttonState > 0) {
        sensorValue = analogRead(PIN_LDR);

        // apply the calibration to the sensor reading
        sensorValue = map(sensorValue, sensorMin, sensorMax, pitchMin, pitchMax);

        // in case the sensor value is outside the range seen during calibration
        sensorValue = constrain(sensorValue, pitchMin, pitchMax);

        tone(PIN_PIEZO, sensorValue);

        if (buttonState == 2) {
            delay(160);
        } else if (buttonState == 3) {
            delay(50);
        }
        else if (buttonState == 4) {
            delay(250);
        }
    } else {
        noTone(PIN_PIEZO);
    }
}

Catatan Pemeriksaan Kode

• Variabel buttonState berubah dari 0 sampai 4. Nilai 0 adalah mode tanpa suara, sedangkan nilai 1 sampai 4 mengaktifkan empat mode suara.
• Ketiga mode suara setelah mode pertama menggunakan jeda berbeda, yaitu 160 ms, 50 ms, dan 250 ms.
• Kalibrasi dilakukan selama lima detik saat perangkat dinyalakan. Usahakan kondisi cahaya berubah selama proses ini agar rentang pembacaan sensor tidak terlalu sempit.
• Jika nilai sensor minimum dan maksimum sama, fungsi map() dapat menghasilkan pembacaan yang tidak sesuai. Pastikan sensor menerima variasi cahaya selama kalibrasi.
• Rentang frekuensi minimum dan maksimum diatur melalui dua potensiometer dan dibatasi menggunakan fungsi constrain().
• Program menggunakan fungsi tone() pada pin 9. Kesesuaian speaker dan kebutuhan rangkaian penguat perlu diperiksa sebelum digunakan.