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softwareEl software que hace funcionar el CALEIDUINO se basa en la IDE de Arduino y en dos librerías que permiten el uso de pantallas TFT (la nuestra es de 1.8′), la librería ST7735 y la librería GFX, ambas de Adafruit. A continuación los pasos a seguir para instalar todo lo necesario para poner tu CALEIDUINO a funcionar.

Primero abre el enlace de abajo y descarga la IDE de Arduino:

https://www.arduino.cc/en/Main/Software

Elige el software de acuerdo a tu sistema operativo e instálalo siguiendo las instrucciones. Una vez instalado, ábrelo y tienes que ver abrirse una consola como esta:

arduino_ide

Después acude a la web de Adafruit y descarga la librería Adafruit_ST7735:

https://github.com/adafruit/Adafruit-ST7735-Library.git

Y la librería GFX:

https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

Una vez descargadas, para instalarlas convenientemente, sigue las instrucciones siguientes:

https://www.arduino.cc/en/Guide/Libraries

Una vez tengas todo a punto, sólo tienes que descargarte el siguiente sketch de Arduino o copiar el código del recuadro de abajo. Es un ejemplo de cómo podemos crear los gráficos y los sonidos con el CALEIDUINO de forma sencilla.

/***************************************************************

      xxxx  xxxx  x     xxxx  x  xxx   x  x  x  x  x  xxxx
      x     x  x  x     x     x  x  x  x  x  x  xx x  x  x
      x     xxxx  x     xxx   x  x  x  x  x  x  x xx  x  x
      x     x  x  x     x     x  x  x  x  x  x  x  x  x  x
      xxxx  x  x  xxxx  xxxx  x  xxx   xxxx  x  x  x  xxxx (1)

Este ejemplo de CALEIDUINO se basa en las librerias de Adafruit GFX 
y ST_7735, que hacen posible conectar Arduino con una pantalla TFT 
de 1.8'. Gracias a Arduino y a Adafruit por desarrollar el hardware 
y el software que hacen posible el proyecto CALEIDUINO. Este sketch 
de codigo es abierto y de dominio publico. Esta a disposicion de 
cualquiera que desee crear su propio CALEIDUINO.

¡¡Animate y crea tu propio caleidoscopio digital sonoro!!

(CC)Jose Manuel Gonzalez 2016
 
***************************************************************/

// Conexiones a la pantalla TFT
// #define sclk 13 / Usa esta linea si prefieres Opcion 1 (lento)
// #define mosi 11 / Usa esta linea si prefieres Opcion 1 (lento)
#define cs 8
#define dc 9
#define rst 10 // Se puede conectar tambien al PIN RESET 
// (no con placa CALEIDUINO)

// #include "pitches.h" / Para el caso que quieras jugar con las
// notas de la carpeta "pitches.h" que aparecen más abajo. 
// Mas informacion: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ToneMelody
#include <Adafruit_GFX.h> // Libreria para programar los graficos
#include <Adafruit_ST7735.h> // Libreria que permite usar el chip 
//especifico de la pantalla TFT
#include <SPI.h> // Libreria para que la Arduino se comunique con
// la pantalla TFT mediante protocolo Serial

#if defined(__SAM3X8E__)
#undef __FlashStringHelper::F(string_literal)
#define F(string_literal) string_literal
#endif

// Opcion 1: Usa todos los PINES pero la pantalla funciona un poco 
// mas lento:
// Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(cs, dc, mosi, sclk, rst);

// Opcion 2: Debe usar los PINES SPI. Este metodo es mas rapido: 
Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(cs, dc, rst);
// float p = 3.1415926;

// Los 3 inputs analogicos del acelerometro, que corresponden con
// los 3 ejes X, Y y Z, se conectan a los PINES de la placa 
// Arduino en A0, A1 y A2:

const int xPin = A0;
const int yPin = A1;
const int zPin = A2;

// Generamos un mapeado de los valores del sensor. 
// El valor minimo es 260 y el maximo 420:

int minVal = 260; 
int maxVal = 420;

// Valores que entran por los PINES A0, A1 y A2:

int val1 = 0;
int val2 = 0;
int val3 = 0;
int sound = 0;

void setup(void) {
Serial.begin(9600);
 
// Inicializamos la pantalla TFT en negro:

tft.initR(INITR_BLACKTAB); 
uint16_t time = millis();
tft.fillScreen(ST7735_BLACK);

// PIN 4 de salida al borne (+) del piezoelectrico(sonido):

pinMode(4, OUTPUT);
}

// ¡¡¡En el void loop() es donde empieza la fiesta!!!

void loop() {
 
int sensorValue1 = analogRead(xPin);
int sensorValue2 = analogRead(yPin);
int sensorValue3 = analogRead(zPin);
 
// Convertimos la salida analogica (que va de 0 - 1023) a 
// voltaje (0 - 5V):

float voltage1 = sensorValue1;
float voltage2 = sensorValue2;
float voltage3 = sensorValue3;
 
// Mapeamos los valores entrantes del acelerometro para usarlos
// despues en la pantalla TFT
 
// +---------- 160px -----------+
// +                            +
// +                            +
// 128px                        +
// +                            +
// +                            +
// +----------------------------+

// De 0 a 160px ancho de pantalla:
val1 = map(voltage1, minVal, maxVal, 1, 160); 
// De 0 a 128px alto de pantalla:
val2 = map(voltage2, minVal, maxVal, 1, 128); 
// De 0 a 128px alto de pantalla:
val3 = map(voltage3, minVal, maxVal, 1, 128); 

// Mapeamos los valores de val1 para crear valores sonoros.
// Mira los valores de la tabla de abajo: 

sound = map(voltage3, minVal, maxVal, 31, 4978); 

// La funcion tone(PIN, Frecuencia, Duracion). Mas informacion en: 
// https://www.arduino.cc/en/Reference/Tone 
// Aqui añadimos aleatoriedad random() a la duracion de
// los sonidos del piezoelectrico para que sean mas locos: 

tone(4, sound, val3/random(10));
 
// Gracias al puerto Serial, podemos visualizar en la pantalla los 
// valores entrantes del acelerometro y en consecuencia, los
// valores de sonido lanzados al piezoelectrico. Esto ocurrira 
// mientras tengamos la placa Arduino conectada mediante el 
// cable USB. 
// Puede ser util para calibrar los valores en razon de nuestras 
// necesidades: 

Serial.print("valor X ="); 
Serial.print(val1); 
Serial.print("valor Y ="); 
Serial.print(val2); 
Serial.print("valor Z ="); 
Serial.print(val3); 
Serial.print("sound ="); 
Serial.println(sound); 

/* Aqui hay varios ejemplos de las funciones graficas que permite 
la libreria de Adafruit GFX. Funciona de forma parecida a las 
funciones basicas de dibujo de Processing. Nos permite dibujar 
triangulos, rectangulos, circulos, elipses, lineas verticales, horizontales, oblicuas, etc... Juega con las diferentes 
posibilidades y combinalas para que los graficos de tu 
pantalla TFT hagan formas caleidoscopicas interesantes y 
divertidas. Mas informacion en:

https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library 

A continuacion vamos a dibujar un triangulo relleno de color. 
Para entender esta funcion, y todas las demas, fijate que hay 
7 valores entre parentesis. 

La funcion funciona asi:

tft.fillTriangle(X1, Y1, X2, Y2, X3, Y3, Color);

X1 / Y1 --> coordenadas del primer vertice del triangulo
X2 / Y2 --> coordenadas del segundo vertice del triangulo
X3 / Y3 --> coordenadas del tercer vertice del triangulo
Color ----> cifra de 16 bits, ROJO(0/31), VERDE(0/63) y AZUL(0/31)
*/  

tft.fillTriangle(val1, val2, val3, val1, random(120), random(120), random(316331)); 

// Dibuja rectangulos con los vertices redondeados de color aleatorio: 

tft.fillRoundRect(val1, val2, random(10,80), random(10,80), 5, random(316331)); 

// Dibuja perimetro de circunferencia de un color aleatorio: 

tft.drawCircle(val1, val3, val2/3, random(316331)); 

// Dibuja circulo relleno de un color aleatorio: 

tft.fillCircle(val1, val2, random(30), random(316331)); 

// Dibuja lineas verticales de color aleatorio: 

tft.drawFastVLine(val2, 0, tft.height(), random(316331)); 

// Dibuja lineas oblicuas de color aleatorio:

tft.drawLine(val1, val2, val3, val2 + random(50), random(316331));

// Dibuja perimetro de un rectangulo de color aleatorio:

tft.drawRect(val2, random(128), random(60), random(60), random(316331));

// El tiempo de refresco de los graficos nunca debe ser = 0, de lo 
// contrario la pantalla TFT se vuelve loca: 

if(val1<1){ 
val1 = 1; 
}
 
// El delay() permite al loop() respirar y aqui lo define el valor 
// analogico del PIN A0, con lo que controlamos la velocidad de 
// refresco de los graficos segun la posicion del CALEIDUINO: 

delay(val1); 
} 

// FIN

Copia el programa y pégalo en la IDE de Arduino. Luego, si quisieras jugar con notas musicales, en vez de con simples ruidos, deberías crear una nueva pestaña dentro del mismo patch y nombrarla pitches.h. Después tendrías que copiar el código que aparece abajo y pegarlo en la pestaña que acabas de crear. Antes de hacer esto y ponerte a bichear con la «música» que podría generar tu CALEIDUINO, yo le echaría un vistazo a este tutorial creado por Tom Igoe, para tener las ideas más claras.

/* Notacion en sistema ingles:
C -> DO
D -> RE
E -> MI
F -> FA
G -> SOL
A -> LA
B -> SI
*/
#define NOTE_B0 31
#define NOTE_C1 33
#define NOTE_CS1 35
#define NOTE_D1 37
#define NOTE_DS1 39
#define NOTE_E1 41
#define NOTE_F1 44
#define NOTE_FS1 46
#define NOTE_G1 49
#define NOTE_GS1 52
#define NOTE_A1 55
#define NOTE_AS1 58
#define NOTE_B1 62
#define NOTE_C2 65
#define NOTE_CS2 69
#define NOTE_D2 73
#define NOTE_DS2 78
#define NOTE_E2 82
#define NOTE_F2 87
#define NOTE_FS2 93
#define NOTE_G2 98
#define NOTE_GS2 104
#define NOTE_A2 110
#define NOTE_AS2 117
#define NOTE_B2 123
#define NOTE_C3 131
#define NOTE_CS3 139
#define NOTE_D3 147
#define NOTE_DS3 156
#define NOTE_E3 165
#define NOTE_F3 175
#define NOTE_FS3 185
#define NOTE_G3 196
#define NOTE_GS3 208
#define NOTE_A3 220
#define NOTE_AS3 233
#define NOTE_B3 247
#define NOTE_C4 262
#define NOTE_CS4 277
#define NOTE_D4 294
#define NOTE_DS4 311
#define NOTE_E4 330
#define NOTE_F4 349
#define NOTE_FS4 370
#define NOTE_G4 392
#define NOTE_GS4 415
#define NOTE_A4 440
#define NOTE_AS4 466
#define NOTE_B4 494
#define NOTE_C5 523
#define NOTE_CS5 554
#define NOTE_D5 587
#define NOTE_DS5 622
#define NOTE_E5 659
#define NOTE_F5 698
#define NOTE_FS5 740
#define NOTE_G5 784
#define NOTE_GS5 831
#define NOTE_A5 880
#define NOTE_AS5 932
#define NOTE_B5 988
#define NOTE_C6 1047
#define NOTE_CS6 1109
#define NOTE_D6 1175
#define NOTE_DS6 1245
#define NOTE_E6 1319
#define NOTE_F6 1397
#define NOTE_FS6 1480
#define NOTE_G6 1568
#define NOTE_GS6 1661
#define NOTE_A6 1760
#define NOTE_AS6 1865
#define NOTE_B6 1976
#define NOTE_C7 2093
#define NOTE_CS7 2217
#define NOTE_D7 2349
#define NOTE_DS7 2489
#define NOTE_E7 2637
#define NOTE_F7 2794
#define NOTE_FS7 2960
#define NOTE_G7 3136
#define NOTE_GS7 3322
#define NOTE_A7 3520
#define NOTE_AS7 3729
#define NOTE_B7 3951
#define NOTE_C8 4186
#define NOTE_CS8 4435
#define NOTE_D8 4699
#define NOTE_DS8 4978

Botones ArduinoPara terminar, descárgalo todo en la placa usando un cable mini USB conectado al ordenador. Para ello, antes, deberás elegir en la IDE de Arduino la placa (Arduino nano para la placa CALEIDUINO) y el puerto serie. En caso de tener problemas para que tu PC(Windows), o tu Mac(OSX), reconozca el puerto serie de la Arduino, échale un vistazo a este artículo que explica cómo descargar los drivers para PC y para Mac. Una vez hecho lo anterior y comprobado que la IDE de Arduino reconoce la placa, presiona el botón de compilar para comprobar que no hay ningún fallo en el código, para luego presionar en el botón de descargar el programa. Verás como uno de los LEDs de la Arduino empieza a parpadear, lo cual significa que está descargándose el software. Una vez que pare el LED y la IDE  de Arduino indique que el programa se ha descargado, el CALEIDUINO estará listo y empezará a funcionar, ¡¡¡Empieza la diversión!!:

brochure-2 copia

 

Estás invitado a cambiar el código, parchearlo, usar otras librerías para crear gráficos con la pantalla TFT de 1.8′ o para generar diferentes sonidos utilizando el buzzer y los datos de los 3 ejes X, Y y Z del acelerómetro analógico GY-61 incorporado en la placa. Aquí te dejamos algunas librerías interesantes con las que empezar a hackear tu CALEIDUINO:

Librería UTFT , diseñada por Henning Karlsen para controlar pantallas TFT;

Librería TFT , incluida en la IDE de Arduino, que se parece mucho a la librería de Adafruit GFX, y que sirve para controlar los gráficos de la pantalla TFT;

Librería toneAC , diseñada por Tim Eckel y que sirve para aumentar la sonoridad del piezoeléctrico;

Librería MOZZI, diseñada por Tim Barras y que sirve para generar sonido sintetizado;

Librería MIDI, incluida también en la IDE de Arduino y que te permite comunicar tu placa, vía puerto serial, con cualquier programa musical que reciba señales MIDI y las convierta en música en tu ordenador (Audacity, GarageBand, ProTools…). Aquí un video tutorial para MAC;

Etc…

Deja volar tu imaginación y mejora el diseño… Eso sí, hazlo todo en abierto, bajo licencias CC, compártelo,

spread your ideas!!