Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ 5
1.1 Обзор существующих систем 5
1.1.1 FretZealot 5
1.1.2 Fretlight 7
1.2 Выводы по разделу один 9
2 РАЗРАБОТКА АППАРАТНОЙ ЧАСТИ 10
2.1 Анализ задачи 10
2.1.1 Сценарии использования 10
2.1.2 Выявление необходимого функционала 12
2.1.3 Требования к эргономике 12
2.1.4 Выбор средства реализации функционала 13
2.1.5 Выбор средства связи с управляющим устройством 13
2.1.6 Выбор анализатора спектра звукового сигнала 14
2.2 Постановка задачи 18
2.3 Подбор необходимых технологий 18
2.3.1 Беспроводная связь 18
2.3.2 Звукосниматель 18
2.4 Выбор периферийных устройств 18
2.4.1 Выбор жидкокристаллического дисплея 18
2.4.2 Выбор кнопок 19
2.4.3 Выбор светодиода 20
2.4.4 Выбор звукоснимателя 21
2.5 Выбор аппаратных компонентов 22
2.5.1 Выбор сдвигового регистра 22
2.5.2 Выбор модуля Bluetooth 23
2.5.3 Выбор микроконтроллера 24
2.5.4 Выбор элементов цепи питания 25
2.6 Структурное проектирование 26
2.7 Синтез принципиальной схемы 27
2.8 Программное обеспечение микроконтроллера 43
2.8.1 Выбор языка для разработки программного обеспечения 43
2.8.2 Выбор среды разработки для программирования 44
2.9 Реализация программы для микроконтроллера 44
2.9.1 Управление светодиодами 44
2.9.2 Вывод данных на ЖКИ дисплей 46
2.10 Выводы по разделу два 47
3 РАЗРАБОТКА ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СМАРТФОНОВ 48
3.1 Анализ задачи 48
3.1.1 Выявление необходимого функционала программы 48
3.2 Постановка задачи 48
3.3 Выбор платформы приложения 49
3.4 Выбор средств разработки 49
3.5 Проектирование интерфейса 50
3.6 Проектирование структуры 53
3.7 Описание логики работы 53
3.8 Выводы по разделу три 54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 56
ПРИЛОЖЕНИЕ А 59
При обучении игре на гитаре на начальном этапе многие люди испытывают трудности с правильным позиционированием пальцев на грифе, от чего напрямую зависит звучание, музыкального инструмента. Для упрощения начинающие музыканты нередко пользуются табулатурами, однако при отсутствии навыков не у всех получается ставить пальцы на нужные лады и струны вслепую, и гитарист все равно вынужден постоянно переводить взгляд с записей на гриф, что замедляет процесс обучения. Помимо этого, большую часть времени приходится на самообучение, которое никак и никем не контролируется.
Разработка программно-аппаратного комплекса для автоматизации процесса обучения игры на гитаре, позволяет разными цветами подсвечивать светодиоды, как отдельные струны на разных ладах, так и аккорды, тем самым упрощает гитаристу процесс правильной поставки пальцев на нужные струны и лады. Сыгранные ноты считываются при помощи звукоснимателя и передаются для анализа в управляющую часть (анализатор спектра звукового сигнала). При этом разработку можно использовать как на начальных этапах, так и для углубленного обучения, а также в качестве светомузыкального аксессуара.
Реализация управляемой части обусловлена возможностью управления накладными светодиодами на грифе гитары и считывания сыгранных нот.
Управляющая часть реализована в виде приложения для смартфонов по причине их широкого распространения и наличия удобных средств отображения информации и получения команд.
В ходе работы над программно-аппаратным комплексом были рассмотрены существующие аналоги и сформулированы задачи проектирования. Функционал и требования, выявленные в ходе постановки задачи, были полностью реализованы. В результате был получен физический модуль, управляющий светодиодами на грифе гитары, работающий как с управляющей частью, реализованной в виде приложения для смартфона, так и без управляющей части, реализованной в виде дисплея, отображающего информацию о песне или уроке с тактовыми кнопками для отправления заданных команд. Приложение было разработано для актуальной версии одной из наиболее распространенных мобильных ОС - Android.
Программно-аппаратный комплекс предоставляет собой законченный продукт и может найти применение на практике.
Актуальность программно-аппаратного комплекса поддерживается стабильным спросом на оказание услуг обучения. А разработанное устройство позволит пользователям сэкономить время и упростить процесс обучения.
Программно-аппаратный комплекс является уникальной разработкой, так как реализует конкретные потребности пользователей. Что позволит с легкостью внедрить его в музыкальные школы, и на прилавки музыкальных магазинов.
В качестве возможных путей дальнейшего развития разработанного программно-аппаратного комплекса следует выделить следующее:
• усовершенствование архитектуры и алгоритмов взаимодействия компонентов;
• уменьшение габаритов устройства.
