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TCC DO CURSO
TÉCNICO EM ELETRÔNICA
Bateria eletrônica com modulo
Victor Hugo Silva Fuly
Professor(es) Orientador(es): Fernando de Almeida Barbosa
	
São Paulo
2020
ETEC DE SÃO PAULO
Bateria eletrônica com modulo
TCC presentado como conclusão do curso Técnico em Eletrônica do ETEC de São Paulo.
 
São Paulo
2020
ETEC DE SÃO PAULO
Victor Hugo Silva Fuly
Bateria eletrônica com modulo
Aprovado em ____/____/____.
____________________
Coordenador do Curso
Menção _________
Data: ___/____/____.
Banca Examinadora
Examinador ( a)________________ 
		nome
________________
 assinatura 
São Paulo
2020
[este espaço é reservado para a dedicatória do seu trabalho].
[ela difere dos agradecimentos por ser um momento especial do autor, onde ele homenageia a (s) pessoa (s) para quem ele quer dedicar o seu trabalho].
Agradecimentos
[aqui você agradece a todos os que, de alguma forma, te ajudaram a realizar esse Projeto Integrador (seja pessoa, parente, empresa, escola, professor, etc) ].
Resumo
[O resumo é um texto inaugural para quem quer conhecer o trabalho, mas é o último para quem o escreve. Isto porque nele deve constar parte da introdução do trabalho e parte das considerações finais. Da introdução, o resumo destaca o objeto (problema), os objetivos, a justificativa e a metodologia. Das considerações finais destaca sinteticamente os principais resultados obtidos. É, portanto, uma “apresentação concisa dos pontos relevantes de um texto, fornecendo uma visão rápida e clara do conteúdo e das conclusões do trabalho”].
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
MIDI 		Interface digital de instrumentos digitais (do inglês Musical Instrument Digital Interface) 
PELE		É uma membrana que cobre as partes superiores e inferiores de tambores de uma bateria acústica ou eletrônica. Geralmente são feitas de plástico ou pele animal na bateria acústica e de borracha ou malha de fibra de vidro na bateria eletrônica 
PRATO 	No contexto musical e de instrumentos de percussão, é o nome dado às peças construídas a partir de uma liga metálica
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 2.1– Tambor feito com tronco e couro (fonte: multisom).	13
Figura 2.2 – Modelo primitivo da bateria (fonte: multisom).	14
Figura 2.3– Ludwing Pedal (fonte: multisom).	14
Figura 2.4– Bateria atual (fonte: Musicjungle).	15
Figura 2.5– Bateria eletrônica (fonte: Roland).	16
Figura 3.1– Piezoeletrico ((fonte: Microwat).	17
SUMÁRIO
1.	Introdução	13
2.	História da bateria	14
2.1 Bateria acústica	14
2.2	Bateria eletrônica	16
3	Construção	17
3.1 Pads e piezoelétrico	17
3.2	Conexões	18
3.3	Programas	18
4	Aplicação	19
BIBLIOGRAFIA	20
1. Introdução
Este trabalho tem como objetivo expor a confecção de uma bateria eletrônica, composta por pads e um modulo baseado em arduino. Nos pads são instalados piezelétricos que são transdutores eletromecânicos, transformando os impactos do baterista em tensão elétrica, o modulo será responsável por ler a tensão conseguindo identificar a força do impacto e o número do piezo responsável pelo sinal emitido. Em um computador são enviados esses sinais e o transformados em MIDI, o sinal Já convertido para MIDI será recebido por um programa de samplers (Um programa que consegue armazenar eletronicamente sons numa memória e reproduzi-los posteriormente, um a um ou de forma conjunta.), o qual tem sons de baterias gravadas em estúdios. O som será reproduzido por alto-falantes plugados no computador ou por fones de ouvidos.
Os Pas são confeccionados em PVC ou madeira, os pratos possuem uma material emborrachado no local do impacto da baqueta (vareta curta de madeira us. para percutir tambores e afins.), para a redução do som, já a pele dos tambores são de tela de nylon.
O principal diferencial da bateria proposta é a redução de custo com a melhor dinâmica possível, pois as baterias oferecidas tem um alto custo, e as baterias de baixo custo tem uma baixa dinâmica, reduzindo muito sua aplicação. 
2. História da bateria 
2.1 Bateria acústica 
A bateria é um instrumento musical desde do começo dos tempos, acredita-se que foi criado no período neolítico, na pré-história. Escavações indicam que os primeiros instrumentos eram feitos com troncos ocos e couro de animal (figura 2.1) nas extremidades onde o ar comprimido produzia uma notas diferentes, os mesmos eram utilizados para rituais religiosos (ROSAURO).
Figura 2.1– Tambor feito com tronco e couro (fonte: multisom).
No século XIX surgiu a banda marcial e orquestras onde nas mesma os percursionistas tocavam, com pratos, bumbos e caixas de forma distintas. Porém houve um longo percurso para o desenvolvimento da bateria com todos os componentes que utilizamos atualmente.
 O modelo mais primitivo da bateria (figura 2.2) de 1865, conhecido como double drum. Era composto de bumbo e caixa (posicionada inclinada e amarrada sobre uma cadeira), pois a estante do só seria inventado trinta anos depois, Sequer existia o pedal de bumbo, motivo pelo qual o baterista tocava ambos os tambores com as baquetas (CRUZ, 2012).
Figura 2.2 – Modelo primitivo da bateria (fonte: multisom).
Em 1909, a Ludwig, patenteia um pedal de bumbo (figura 2.3), que serviria de modelo para todos os demais pedais que seriam fabricados durante o século XX e até os dias atuais. Já em 1920, tom-toms são acrescentados à bateria, os quais poucas décadas adiante, originam os modernos tom-toms e surdo.
Figura 2.3– Ludwing Pedal (fonte: multisom).
Em 1924 Vic Berton deu-se início as primeiras tentativas de fabricar um mecanismo que fosse acionado com o pé esquerdo e que percutisse um par de pequenos pratos fixados nessa estrutura conhecido como low-hat, onde deu origem a atual estante de hi-hat, primeiramente fabricada em 1928 pela Ludwig e Slingerland a pedido do baterista Papa Jo Jones, o qual desejou tocar o par de pratos também com as baquetas, além do pé (CRUZ, 2012).
Atualmente a bateria é composta por hi-hat, caixa (snare), bumbo (bass), crash, ride, tom-toms, surdo (floor), pedal de bumbo e pedal de hi-hat (Figura 2.4) e algumas personalizações influenciadas pelo ritmo tocado e individualidade do baterista.
Figura 2.4– Bateria atual (fonte: Musicjungle).
2.2 Bateria eletrônica 
No início da década de 1980 temos o início dos estudos para a criação de bateria eletrônicas, já na década de 1990 torna-se mais comum o uso da mesma a qual possui uma memória interna com sons gravados em estúdios de baterias acústicas. As principais fabricantes são a Roland e Yamaha, produzem instrumentos com alta tecnologia cada vez mais próxima da qualidade de um instrumento acústico.
Uma bateria eletrônica (Figura 2.5) possui peças e disposição similares à de uma bateria acústica. Onde sua principal diferença é que ela não produz som considerável ao ser tocada e os tambores e pratos são substituídos por pads (Peça da bateria eletrônica que simula o tambor de uma bateria acústica), os mesmos tem a finalidade de reproduzir os sons similares ao de uma bateria acústica, os pads possuem um transdutor eletromecânico, comumente chamado de trigger (Nome dado ao dispositivo que converte o impacto dado em um pad) , que transforma a energia mecânica de um impacto em energia elétrica. O sinal elétrico gerado pelo pad é enviado através de cabos a um módulo (Central que faz o processamento desse sinal) reproduzindo o áudio da respectiva peça percutida (CHEDID, 2015).
Figura 2.5– Bateria eletrônica (fonte: Roland).
3 Construção 
A bateria é composta pads, piezoelétrico, cabos para transferência de dados, placa arduino e computador. No computador são recebidos os sinais de arduino e nele é feito a conversão para sinais MIDI e logo após convertida para o som da respectiva peça percutida.
3.1 Pads e piezoelétrico 
Pads são os tambores e pratos de uma bateria eletrônica, onde será percutido com a baqueta. São construídos com material emborrachado para geração do menor ruído possível. 
No interior dos pads são encontrados os sensorespiezoeléctrico. Sensores e atuadores piezoeléctricos. O efeito do piezoeléctrico consiste em que certos materiais cristalinos podem gerar uma carga elétrica através de uma força mecânica externa mais especificamente uma pressão. (SCHULZ, 2012)
Figura 3.1– Piezoeletrico ((fonte: Microwat).
3.2 Conexões
As conexões entre o arduino e os pads é feita por uma placa de resistores, diodos e cabo p10 para transferências elétrica, muito usado por músicos para ligar um instrumento no amplificador. Já a conexão entre o arduino e o computador e feita pela porta USB. 
3.3 Programas
Os programas utilizados para essa aplicação são o hairless-midiserial, loop-MIDI e o Addictive Drums 2. O loop MIDI é software livre o qual não pode ser usados para fins comerciais criado por Tobias Erishsen, seu intuito é criar portas MIDI virtuais evitando assim o uso de placas de áudio. O hairless-midiserial é um software livre, o qual conecta dispositivos seriais para enviar e receber sinais MIDI enviando os sinais MIDI para o Loop-MIDI. Já o Addictive Drums 2 é um software pago, que tem como função reproduzir os timbres de baterias gravadas em estúdios, ele reconhece o sinal MIDI enviado pelo Loop-MIDI (Informando a peça e a intensidade do golpe percutido) reproduzindo logo em seguida. Addictive Drums é muito utilizado por bateristas para gravações de Home-Studios. 
4 Aplicação
A bateria eletrônica é usada para a redução do volume produzido por instrumentos de percussão, também pode ser utilizadas para gravação das faixas de bateria ou para estudo para casas e apartamento.
O custo de uma bateria eletrônica é alto, esse projeto visa uma bateria com uma alta performance e uma grande redução de custo.
5 Circuito eletrônico
No circuito eletrônico de bancada digital apresentado na figura 5.1, verificamos os componentes eletrônicos presentes neste projeto. Observamos quatro piezos, quatro resistores, quatro diodos e um Arduino uno no esquema baixo. O diodo é utilizado para que não tenha retorno da corrente e apresentando apenas um sentido, já o resistor de 1KΩ para regular a corrente no circuito em questão. O Arduino é responsável por identificar as portas/piezos que geram a ddp e sua intensidade.
O circuito abaixo apresenta apenas quatro piezos, porém esse projeto escalável e limitado pelo número de entradas analógicas do Arduino. O Arduino uno utilizado no esquema possui seis entradas analógicas, mas o Arduino mega possui dezesseis entradas analógicas.
Para criação do esquema eletrônico foi utilizado o site tinkercad o qual é uma ferramenta online de design de modelos 3D em CAD e também de simulação de circuitos elétricos analógicos e digitais, um software livre desenvolvida pela Autodesk. 
Arduino unodo
Resistor 1kΩdo
Diododo
Piezo
Figura 5.1 Circuito eletrônico (Fonte: Elaborado pelo autor)
6 Custos
Considerando uma bateria com 4 tambores segue tabela abaixo:
	Componente
	Quantidade
	Valor total 
	Arduino Uno + Cabo USB
	1
	R$ 60,00
	Resistor 
	4
	R$ 0,60
	Diodo
	6
	R$ 1,50
	Piezo
	6
	R$ 2,00
	Tubo PVC Amanco Branco, 150 mm 6m
	1 peça
	R$ 28,00
	1 Mt Poliéster 60 Fios
	1 peça
	R$ 28,00
	Cabo P10 para P10 Mono -1 METRO
	4 peças
	R$ 40,00
	Conector P10 Fêmea
	8 peças
	R$ 24,00
	Placa De Fenolite 5x10cm Circuito Impresso
	1 peça
	R$ 10,00
	Valor Total do projeto:
	R$ 194,10
O valor total apresentado foi de R$ 194,10. Porém não foi considerado o Addictive drums 2 pois podem ser usados software gratuitos, mas seu custo é U$ 170,00 dólares cerca de R$ 908,49 reais.
BIBLIOGRAFIA
HISTÓRIA da bateria: descubra como surgiu esse instrumento! 2018. Disponível em: http://blog.multisom.com.br/historia-da-bateria-descubra-como-surgiu-esse-instrumento/. Acesso em: 07 mar. 2020.
 ROSAURO, Ney. História dos instrumentos sinfonias e de percussão da antiguidade os tempos modernos. 38 f.Curso de Música – Bacharelado, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria.
CRUZ, Daniel. PROPOSTA CURRICULAR DE BACHARELADO EM BATERIA. 2012. 78 f. TCC (Graduação) - Curso de Licenciatura em Música, Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro Centro de Letras e Artes – Instituto Villa-lobos, Rio de Janeiro, 2012. Cap. 3.
CHEDID, Raissan. PROTÓTIPO DE UMA BATERIA ELETRÔNICA MUSICAL SEM FIO. 2015. 110 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2015.
SCHULZ, Sérgio Luis. Metodologia para alocação ótima discreta de sensores e atuadores piezoelétricos na simulação de controle de vibrações em estrutura de materiais compósitos laminados. 2012. 174 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2012.
18
 
Piezo