Arduino -kitarapedaali: 23 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Arduino-kitarapedaali on digitaalinen monitehostepoljin, joka perustuu Kyle McDonaldin alun perin julkaisemaan Lo-Fi Arduino -kitarapedaaliin. Tein muutamia muutoksia hänen alkuperäiseen suunnitteluunsa. Huomattavimmat muutokset ovat sisäänrakennettu esivahvistin ja aktiivinen sekoitusvaihe, jonka avulla voit yhdistää puhtaan signaalin tehosignaaliin. Lisäsin myös tukevamman kotelon, jalkakytkimen ja kiertokytkimen, jotta eri tehosteiden välillä olisi 6 huomaamatonta askelta.

Tämän pedaalin hieno asia on, että sitä voidaan muokata loputtomasti. Jos et pidä yhdestä tehosteista, ohjelmoi toinen. Tällä tavalla tämän polkimen mahdollisuudet riippuvat suurelta osin taidoistasi ja mielikuvituksestasi ohjelmoijana.

Vaihe 1: Siirry hakemaan tavaraa

Tarvitset:

(x1) Arduino Uno REV 3 (x1) Make MakerShield -prototyyppisarja (x3) 100K-ohminen lineaarinen kartiopotentiometri (x1) 2-napainen, 6-asentoinen kiertokytkin (x4) kuusikulmainen säätönuppi, jossa alumiinilevy (x1) TL082/ TL082CP Laaja kaksois JFET-sisääntulon vahvistin (8-nastainen DIP) (x2) 1/4 "Stereopaneeliin kiinnitettävä ääniliitin (x4) 1uF-kondensaattori * (x2) 47uF-kondensaattori * (x1) 0,082µf-kondensaattori (x1) 100pF-kondensaattori * *(x1) 5pf-kondensaattori ** (x6) 10 K ohmin 1/4 watin vastus *** (x2) 1 M ohmin 1/4 watin vastus *** (x1) 390 K ohmin 1/4 W: n vastus *** (x1) 1,5 K ohmin 1/4 watin vastus *** (x1) 510 K ohmin 1/4 watin vastus *** (x1) 330 K ohmin 1/4 watin vastus *** (x1) 4,7 K ohmia 1 /4 watin vastus *** (x1) 12 K ohmia 1/4 watin vastus *** (x1) 1,2 K ohmia 1/4 W: n vastus *** (x1) 1 K ohmia 1/4 W: n vastus ** *(x2) 100 K ohmin 1/4 watin vastus *** (x1) 22 K ohmin 1/4 watin vastus *** (x1) 33 K ohmin 1/4 watin vastus *** (x1) 47 K ohmia 1/ 4 W: n vastus *** (x1) 68 K ohmin 1/4 W: n vastus *** (x1) Raskaat 9 V: n pikaliittimet (x1) 90-Ft. UL-tunnustettu liitäntäjohto (x1) 9 voltin akku (x1) 'BB' -kokoinen oranssi jauhemaalaus (x1) DPDT Stomp -kytkin (x1) 1/8 "x 6" x 6 "kumimatto (x1) 1/8" x 12 "x 12 "korkkimatto

* Elektrolyyttikondensaattorisarja. Vain yksi sarja tarvitaan kaikkiin merkittyihin osiin. ** Keraaminen kondensaattorisarja. Vain yksi sarja tarvitaan kaikkiin merkittyihin osiin. *** Hiilikalvovastuksen sarja. Vain pakkaus tarvitaan kaikkiin merkittyihin osiin.

Huomaa, että jotkin tämän sivun linkit sisältävät Amazon -kumppanilinkkejä. Tämä ei muuta minkään myynnissä olevan tuotteen hintaa. Ansaitsen kuitenkin pienen palkkion, jos napsautat jotain näistä linkeistä ja ostat mitä tahansa. Sijoitan nämä rahat materiaaleihin ja työkaluihin tulevia projekteja varten. Jos haluat vaihtoehtoisen ehdotuksen jonkin osan toimittajalle, kerro siitä minulle.

Vaihe 2: Otsikoiden jakautuminen

Katkaise urospistoke, jotta se mahtuu oikein Maker Shield -sarjaan.

Helppo tapa tehdä tämä on asettaa nauhan pää jokaiseen Arduino -liitäntään ja napsauttaa sitten ylimääräiset tapit pois. Saat 4 oikean kokoista nauhaa.

Vaihe 3: Juotos

Työnnä urospistoketapit Maker Shieldiin ja juota ne paikalleen.

Vaihe 4: Malli

Tulosta liitteenä oleva malli koko arkin liimapaperille.

Leikkaa molemmat kaksi neliötä.

(Tiedostossa on kuvio toistettu kahdesti paperin käytön optimoimiseksi ja jos tarvitset ylimääräistä.)

Vaihe 5: Poraa

Irrota liimapohjan tausta ja kiinnitä se suoraan kotelon etuosaan.

Poraa kaikki ristit 1/8 poranterällä.

Levitä vasemmalta puolelta kolme ensimmäistä reikää 9/32 poralla.

Levennä ylärivin viimeistä reikää 5/16 tillillä.

Laajenna sitten oikeassa alakulmassa olevaa yksittäistä reikää 1/2 tuuman lapalla, jotta kotelon etuosa loppuu.

Irrota liimapohja kotelon etuosasta.

Kiinnitä seuraavaksi seuraava liimamalli takareunaan. Toisin sanoen, kiinnitä se reunapintaan, joka on lähimpänä potentiometrin reikiä.

Poraa ristit ensin 1/8 "reikillä ja laajenna sitten suuremmilla 3/8" reikillä.

Kuori myös tämä malli, ja kotelon pitäisi olla valmis.

Vaihe 6: Johda kattilat

Kiinnitä kolme 6 tuuman johtoa jokaiseen potentiometriin.

Yksinkertaisuuden vuoksi sinun on kiinnitettävä musta maadoitusjohto vasemmanpuoleiseen nastaan, vihreä signaalijohto keskellä olevaan nastaan ja punainen virtajohto oikealle.

Vaihe 7: Kytke kiertokytkin

Kiinnitä 6 tuuman musta lanka yhteen sisätapeista.

Kiinnitä seuraavaksi 6 tuuman punaiset johdot kolmeen ulkoiseen tappiin sekä mustan sisätapin välittömälle vasemmalle että oikealle puolelle.

Varmistaaksesi, että teit tämän oikein, voit harkita yhteyksien testaamista yleismittarilla.

Vaihe 8: Rakenna piiri

Aloita piirin rakentaminen kaavion mukaisesti. Jos haluat nähdä kaavion suurempana, napsauta pientä "i" kuvan oikeassa yläkulmassa.

Älä nyt huolehdi piirin rakentamisesta potentiometreistä, kiertokytkimestä, ohituskytkimestä ja tuloliittimistä.

Jotta ymmärrät paremmin, mitä teet, tämä piiri koostuu muutamasta eri osasta:

Esivahvistin Esivahvistin käyttää toista kahdesta TL082: n pakkausvahvistimesta. Esivahvistin nostaa kitarasignaalin linjatasolle ja kääntää signaalin. Kun se tulee ulos op -vahvistimesta, signaali jakautuu Arduino -tulon ja sekoittimen "puhtaan" äänenvoimakkuusnupin välillä.

Arduino -tulo Arduinon tulo kopioitiin Kylen tulopiiristä. Pohjimmiltaan se ottaa äänisignaalin kitarasta ja rajoittaa sen noin 1,2 V: een, koska Arduinon aref -jännite on määritetty etsimään äänisignaalia tällä alueella. Signaali lähetetään sitten Arduinon analogiseen nastaan 0. Täältä Arduino muuntaa tämän digitaaliseksi signaaliksi käyttämällä sisäänrakennettua ADC: tä. Tämä on prosessori -intensiivistä toimintaa, ja suurin osa Arduinon resursseista kohdistetaan.

Voit saada nopeamman tulosprosentin ja tehdä enemmän äänisignaalin moniprosessointia ajastinkeskeytyksillä. Lisätietoja tästä on tällä Arduinon reaaliaikaisen äänenkäsittelyn sivulla.

Arduino Arduino on paikka, jossa kaikki hieno digitaalinen signaalinkäsittely tapahtuu. Selitän koodista hieman myöhemmin. Toistaiseksi laitteiston suhteen sinun on tiedettävä, että analogiseen nastaan 3 on liitetty sekä 100 000: n potentiometri että analogiseen nastaan 2 kytketty 6-asentoinen kiertokytkin.

6-asentoinen kiertokytkin toimii samalla tavalla kuin potentiometri, mutta sen sijaan, että se pyyhkäisi läpi vastusalueen, kullakin tapilla on erillinen vastus. Kun valitset erilaisia tappeja, luodaan eri arvojen jännitteenjakajia.

Koska analoginen referenssijännite oli määritettävä uudelleen tulevan audiosignaalin käsittelemiseksi, on tärkeää käyttää aref -jännitelähdettä, toisin kuin standardikytkin 5V sekä kiertokytkimelle että potentiometrille.

Arduino -lähtö Arduino -lähtö perustuu vain löyhästi Kylen piiriin. Osa, jonka pidin, oli painotettu nastainen lähestymistapa saada Arduino tuottamaan 10-bittistä ääntä vain 2 nastaa käyttäen. Pysyin hänen ehdotetuissa painotetuissa vastuksen luokituksissa 1,5K 8-bittisenä arvona ja 390K 2-bittisenä lisäarvona (joka on pohjimmiltaan 1,5K x 256). Sieltä romutin loput. Hänen lähtövaihekomponentit olivat tarpeettomia, koska ääni ei mennyt lähtöön, vaan uuteen äänisekoitusvaiheeseen.

Sekoittimen lähtö Arduinon tehosteiden lähtö menee 100K: n pottiin, joka on liitetty äänisekoittimen op -vahvistimeen. Tätä pottia käytetään sitten yhdessä toisesta 100K -potentiometristä tulevan puhtaan signaalin kanssa kahden signaalin äänenvoimakkuuden sekoittamiseksi yhteen op -vahvistimessa.

TL082: n toinen op -vahvistin sekoittaa audiosignaalit yhteen ja kääntää signaalin uudelleen, jotta se saadaan takaisin vaiheeseen alkuperäisen kitarasignaalin kanssa. Sieltä signaali kulkee 1 UF: n DC -estokondensaattorin läpi ja lopulta lähtöliitäntään.

Ohituskytkin Ohituskytkin vaihtaa tehostepiirin ja lähtöliitännän välillä. Toisin sanoen se joko reitittää saapuvan äänen TL082: een ja Arduinoon tai ohittaa kaiken tämän kokonaan ja lähettää tulon suoraan lähtöliittimeen ilman muutoksia. Pohjimmiltaan se ohittaa vaikutukset (ja on siten ohituskytkin).

Olen sisällyttänyt tämän piirin Fritzing -tiedoston, jos haluat tarkastella sitä tarkemmin. Leipälaudan ja kaavamaisen näkymän tulee olla suhteellisen tarkkoja. PCB -näkymää ei kuitenkaan ole kosketettu, eikä se todennäköisesti toimi ollenkaan. Tämä tiedosto ei sisällä tulo- ja lähtöliitäntöjä.

Vaihe 9: Leikkaa kiinnikkeet

Leikkaa kaksi hakasulkua tähän vaiheeseen liitetyn mallitiedoston avulla. Molemmat on leikattava pois johtamattomasta materiaalista.

Leikkasin isomman pohjakiinnikkeen ohuesta korkkimatosta ja pienemmän potentiometrin pidikkeen 1/8 kumista.

Vaihe 10: Aseta nupit

Aseta kumiteline kotelon sisäpuolelle niin, että se on porattujen reikien kanssa.

Työnnä potentiometrit kumikannattimen ja kotelon 9/32 reikien läpi ja lukitse ne tukevasti paikalleen muttereilla.

Asenna kiertokytkin samalla tavalla isompaan 5/16 reikään.

Vaihe 11: Leikkaa

Jos käytät pitkän akselin potentiometrejä tai kiertokytkimiä, leikkaa ne alas niin, että akselit ovat 3/8 pitkiä.

Käytin Dremeliä, jossa oli metallinen leikkuupyörä, mutta myös rautasaha hoitaa homman.

Vaihe 12: Vaihda

Työnnä jalkakytkin suurempaan 1/2 reikään ja lukitse se paikalleen kiinnitysmutterilla.

Vaihe 13: Stereoliitännät

Käytämme stereoliittimiä periaatteessa monopiirille. Syynä tähän on se, että stereoliitäntä todella toimii polkimen virtakytkimenä.

Tämä toimii siten, että kun monopistokkeet työnnetään kuhunkin liittimeen, se yhdistää akkujen maadoitusliitännän (joka on liitetty stereokielekkeeseen) piipun maadoitusliitäntään. Joten vain kun molemmat liittimet on asetettu paikalleen, maavirtaus akusta Arduinoon ja piirin loppuun saattaminen.

Jotta tämä toimisi, yhdistä ensin kunkin liittimen maadoituskielekkeet yhteen lyhyellä johdolla.

Liitä seuraavaksi akun napsautuksen musta johto johonkin stereoäänikielekeistä. Tämä on pienempi kieleke, joka koskettaa pistoketta noin puolivälissä pistoketta.

Kytke 6 tuuman musta johto toisen liittimen toiseen stereokielekkeeseen.

Kytke lopuksi 6 punainen johto kummankin liittimen mono -kielekkeisiin. Tämä on suuri kieleke, joka koskettaa urospuolisen monopistokkeen kärkeä.

Vaihe 14: Asenna liittimet

Aseta kaksi ääniliitintä kotelon sivussa oleviin kahteen reikään ja lukitse ne paikoilleen kiinnitysmuttereillaan.

Kun asennus on suoritettu, tarkista, etteivät mikään liittimen metallikielekkeistä kosketa potentiometrien runkoa. Tee säätöjä tarpeen mukaan.

Vaihe 15: Kytke kytkin

Kytke yksi DPDT -stomp -kytkimen ulommista pareista yhteen.

Kytke yksi liittimistä yhteen kytkimen keskiötapoihin. Kytke toinen liitin toiseen keskitappiin.

Kytke 6 johto kuhunkin kytkimen jäljellä olevaan ulkoiseen nastaan.

Tulon tulee olla johdin, joka on linjassa oikealla olevan liittimen kanssa. Johtimen, joka on linjassa vasemmalla olevan kytkimen kanssa, tulee olla lähtö.

Vaihe 16: Viimeistele johdotus

Leikkaa kotelon sisään asennettuihin osiin kiinnitetyt johdot löysyyden poistamiseksi, ennen kuin juotat ne Arduino -suojaan.

Kytke ne Arduinon suojaan kaavion mukaisesti.

Vaihe 17: Korkki

Kiinnitä korkkimatto kotelon kannen sisäpuolelle. Tämä estää Arduinon tapit saamasta oikosulun kotelon metalliin.

Vaihe 18: Ohjelmoi

Tämä pedaali on rakennettu suurelta osin ArduinoDSP: lle, jonka on kirjoittanut Kyle McDonald. Hän teki hienoja asioita, kuten sekaantui rekisterien kanssa optimoidakseen PWM -nastat ja muuttaakseen analogisen vertailujännitteen. Lisätietoja koodin toiminnasta on hänen Instructable -ohjelmassaan.

Yksi suosikkitehosteistani tällä polkimella on pieni äänen (vääristymän) viive. Sain innoituksen kokeilla viiveviivan luomista nähtyäni tämän todella yksinkertaisen koodin, joka on julkaistu Little Scale -blogissa.

Arduinoa ei ole suunniteltu reaaliaikaiseen audiosignaalin käsittelyyn, ja tämä koodi kuluttaa sekä muistia että prosessoria. Ääniviiveeseen perustuva koodi kuluttaa erityisen paljon muistia. Epäilen, että erillisen ADC-sirun ja ulkoisen RAM-muistin lisääminen parantaa huomattavasti tämän polkimen kykyä tehdä mahtavia asioita.

Koodissani on 6 kohtaa eri tehosteille, mutta olen lisännyt vain 5. Olen jättänyt koodiin tyhjän kohdan, jonka avulla voit suunnitella ja syöttää oman tehosteen. Voit kuitenkin korvata minkä tahansa paikan millä tahansa haluamallasi koodilla. Muista kuitenkin, että yrittäminen tehdä jotain liian hienoa hukuttaa sirun ja estää kaiken tapahtumasta.

Lataa tähän vaiheeseen liitetty koodi.

Vaihe 19: Kiinnitä

Kiinnitä Arduino kotelon sisällä olevaan kilpeen.

Vaihe 20: Virta

Kytke 9 V: n akku 9 V: n akkuliittimeen.

Aseta akku varovasti tiiviisti DPDT -kytkimen ja Arduinon väliin.

Vaihe 21: Asia suljettu

Laita kansi päälle ja ruuvaa kiinni.

Vaihe 22: Nupit

Aseta nupit potentiometriin ja kiertokytkinakseleihin.

Lukitse ne paikalleen kiristämällä ruuvit.

Vaihe 23: Plug and Play

Kytke kitara tuloliitäntään, liitä vahvistin lähtöliitäntään ja keinu ulos.

Löysitkö tämän hyödylliseksi, hauskaksi tai viihdyttäväksi? Seuraa @madeineuphoria nähdäksesi uusimmat projektini.