Gitarový pedál Arduino: 23 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Gitarový pedál Arduino je digitálny viacúčelový pedál založený na gitarovom pedáli Lo-Fi Arduino, ktorý pôvodne zverejnil Kyle McDonald. Vykonal som niekoľko úprav jeho pôvodného dizajnu. Najvýraznejšími zmenami sú vstavaný predzosilňovač a aktívny mixážny stupeň, ktorý vám umožňuje kombinovať čistý signál s efektovým. Tiež som pridal robustnejšie puzdro, nožný spínač a otočný prepínač, aby bolo medzi rôznymi efektmi 6 diskrétnych krokov.

Super na tomto pedáli je, že sa dá donekonečna upravovať. Ak sa vám niektorý z efektov nepáči, jednoducho naprogramujte iný. Potenciál tohto pedálu tak do značnej miery závisí od vašich schopností a predstavivosti programátora.

Krok 1: Choďte si vybaviť veci

Budete potrebovať:

(x1) Arduino Uno REV 3 (x1) Make MakerShield Prototyping Kit (x3) 100K-Ohm Linear-Taper Potenciometer (x1) 2-pole, 6-Position Rotary Switch (x4) Hexagonal Control Knob with Aluminium Insert (x1) TL082/ Širokouhlý duálny vstupný zosilňovač TL082CP s duálnym JFET (8-kolíkový DIP) (x2) 1/4 stereofónny zvukový konektor na panel (x4) 1uF kondenzátor * (x2) 47uF kondenzátor * (x1) 0,082 µf kondenzátor (x1) 100pF kondenzátor * *(x1) 5pf kondenzátor ** (x6) 10K Ohm 1/4-wattový odpor *** (x2) 1M Ohm 1/4-wattový odpor *** (x1) 390K Ohm 1/4-wattový odpor *** (x1) 1,5K Ohm 1/4-wattový odpor *** (x1) 510K Ohm 1/4-wattový odpor *** (x1) 330K Ohm 1/4-wattový odpor *** (x1) 4,7K Ohm 1 /4-wattový odpor *** (x1) 12K ohm 1/4-wattový odpor *** (x1) 1,2K ohm 1/4-wattový odpor *** (x1) 1K ohm 1/4-wattový odpor ** *(x2) 100K Ohm 1/4-wattový odpor *** (x1) 22K Ohm 1/4-wattový odpor *** (x1) 33K Ohm 1/4-wattový odpor *** (x1) 47K Ohm 1/ 4-wattový odpor *** (x1) 68K ohm 1/4-wattový odpor *** (x1) 9-kolíkové konektory pre vysokú záťaž (x1) 90-ft. UL-uznávaný zapojovací vodič (x1) 9 -voltová batéria (x1) Box „BB“veľkosti oranžového práškového laku (x1) DPDT páčka páčky (x1) 1/8 palcov x 6 palcov x 6 palcov gumová podložka (x1) 1/8 palca x 12 palcov x 12 „korková podložka

* Súprava elektrolytického kondenzátora. Na všetky označené diely je potrebná iba jedna súprava. ** Súprava keramického kondenzátora. Na všetky označené diely je potrebná iba jedna súprava. *** Súprava rezistorov z uhlíkovej fólie. Len súprava potrebná pre všetky označené diely.

Upozorňujeme, že niektoré odkazy na tejto stránke obsahujú odkazy na pobočky spoločnosti Amazon. To nemení cenu žiadneho z položiek na predaj. Zarobím však malú províziu, ak kliknete na ktorýkoľvek z týchto odkazov a niečo kúpite. Tieto peniaze reinvestujem do materiálov a nástrojov pre budúce projekty. Ak by ste chceli alternatívny návrh na dodávateľa ktoréhokoľvek z dielov, dajte nám vedieť.

Krok 2: Rozpis hlavičky

Zlomte pásik mužskej hlavičky, aby správne zapadol do súpravy Maker Shield.

Jednoduchý spôsob, ako to urobiť, je vložiť koniec prúžku do každej zo zásuviek Arduino a potom zacvaknúť prebytočné kolíky. Skončíte so 4 prúžkami správnej veľkosti.

Krok 3: Spájkovačka

Vložte kolíkové kolíky samice do štítu Maker Shield a spájkujte ich na svoje miesto.

Krok 4: Šablóna

Priloženú šablónu vytlačte na lepiaci papier s plným hárkom.

Vystrihnite každý z dvoch štvorcov.

(Súbor má vzor opakovaný dvakrát v prípade optimalizácie použitia papiera a v prípade, že potrebujete ďalší.)

Krok 5: Vŕtajte

Odlepte zadnú stranu lepiacej šablóny a prilepte ju priamo na prednú stranu puzdra.

Všetky kríže vyvŕtajte vrtákom 1/8.

Začnite od ľavej strany a prvé tri otvory rozšírte vrtákom 9/32.

Poslednú dieru v hornom rade rozšírte 5/16 koprovým bitom.

A potom rozšírte singulárny otvor v pravom dolnom rohu o 1/2 rýľovací bit, aby ste dokončili prednú stranu puzdra.

Odlepte lepiacu šablónu z prednej časti puzdra.

Ďalej prilepte ďalšiu lepiacu šablónu k zadnému okraju. Inými slovami, prilepte ho k okrajovej ploche, ktorá je najbližšie k otvorom potenciometra.

Kríže najskôr vyvŕtajte s otvormi 1/8 "a potom ich rozšírte o väčšie otvory 3/8".

Odlúpnite aj túto šablónu a puzdro by malo byť pripravené.

Krok 6: Zapojte hrnce

Na každý z potenciometrov pripevnite tri 6 -palcové vodiče.

V záujme zjednodušenia by ste mali na kolík vľavo pripojiť čierny uzemňovací vodič, zelený kolík na stred v strede a červený napájací vodič na kolíku vpravo.

Krok 7: Pripojte otočný spínač

Na jeden z vnútorných kolíkov pripevnite 6 palcový čierny drôt.

Potom pripevnite 6 červené vodiče k 3 vonkajším kolíkom bezprostredne vľavo a vpravo od čierneho vnútorného kolíka.

Aby ste sa uistili, že ste to urobili správne, môžete zvážiť testovanie pripojení pomocou multimetra.

Krok 8: Vybudujte obvod

Začnite stavať obvod podľa schémy. Ak chcete schému vidieť väčšiu, kliknite na malé „i“v pravom hornom rohu obrázku.

Pri stavbe obvodu si zatiaľ nerobte starosti s potenciometrami, otočným prepínačom, prepínačom bypassu a vstupnými konektormi.

Aby ste lepšie porozumeli tomu, čo robíte, tento obvod pozostáva z niekoľkých rôznych častí:

Predzosilňovač Predzosilňovač používa jeden z dvoch operačných zosilňovačov zabalených v TL082. Predzosilňovač zosilňuje signál gitary na úroveň linky a invertuje signál. Keď vyjde z operačného zosilňovača, signál je rozdelený medzi vstup Arduino a „čistý“ovládač hlasitosti mixéra.

Vstup Arduino Vstup pre Arduino bol skopírovaný zo vstupného obvodu Kyle. V zásade odoberá zvukový signál z gitary a obmedzuje ho na zhruba 1,2 V, pretože napätie Aref v Arduino bolo nakonfigurované tak, aby vyhľadávalo zvukový signál v tomto rozsahu. Signál sa potom posiela na analógový pin 0 na Arduine. Odtiaľto to Arduino prevádza na digitálny signál pomocou vstavaného ADC. Jedná sa o aktivitu náročnú na procesor a kde sa alokuje väčšina zdrojov Arduina.

Môžete prerušiť časovač a dosiahnuť tak rýchlejší prevodný pomer a viacnásobné spracovanie zvukového signálu. Ak sa o tom chcete dozvedieť viac, navštívte túto stránku o spracovaní zvuku Arduino v reálnom čase.

Arduino Arduino je miesto, kde prebieha všetky fantazijne-digitálne spracovanie signálu. Trochu viac o kóde vysvetlím neskôr. Pokiaľ ide o hardvér, teraz potrebujete vedieť, že na analógový kolík 3 je zapojený potenciometer 100k a na analógový kolík 2 6-polohový otočný spínač.

Šesťpolohový otočný prepínač funguje podobne ako potenciometer, ale namiesto aby prechádzal rozsahom odporu, ku každému kolíku je priradený diskrétny odpor. Keď vyberáte rôzne piny, vytvoria sa rozdeľovače napätia rôznych hodnôt.

Pretože analógové referenčné napätie bolo potrebné premapovať, aby zvládlo prichádzajúci zvukový signál, je dôležité použiť Aref ako zdroj napätia, na rozdiel od štandardných 5 V pre otočný spínač aj potenciometer.

Výstup Arduino Výstup Arduino je len voľne založený na Kyleovom obvode. Časť, ktorú som zachoval, bol prístup s váženým kolíkom, aby Arduino prinieslo výstup 10-bitového zvuku pomocou iba 2 pinov. Držal som sa jeho navrhovaných vážených odporov 1,5 K ako 8-bitová hodnota a 390 K ako pridaná 2-bitová hodnota (čo je v zásade 1,5 K x 256). Odtiaľ som zošrotoval zvyšok. Jeho súčasti koncového stupňa boli zbytočné, pretože zvuk nešiel na výstup, ale na novú fázu zvukového mixéra.

Mixážny výstup Efektový výstup z Arduina ide do 100K potenciometra pripojeného k operačnému zosilňovaču zvukového mixéra. Tento potenciometer sa potom použije v spojení s čistým signálom pochádzajúcim z iného 100K potenciometra na zmiešanie hlasitosti dvoch signálov dohromady v operačnom zosilňovači.

Druhý operačný zosilňovač na TL082 kombinuje zvukové signály a znova signál invertuje, aby sa dostal späť do fázy s pôvodným signálom gitary. Odtiaľ signál prechádza cez blokovací kondenzátor 1uF DC a nakoniec do výstupného konektora.

Prepínač Bypass Prepínač Bypass prepína medzi efektovým obvodom a výstupným konektorom. Inými slovami, buď smeruje prichádzajúci zvuk k TL082 a Arduino, alebo to všetko úplne preskočil a vstup posiela bezo zmeny priamo do výstupného konektora. V podstate obchádza efekty (a preto je prepínačom bypas).

Zahrnul som súbor Fritzing pre tento okruh, ak sa naň chcete pozrieť bližšie. Pohľad na tabuľu a schematický pohľad by mali byť relatívne presné. Pohľad na DPS sa však nedotkol a pravdepodobne nebude fungovať vôbec. Tento súbor neobsahuje vstupné a výstupné konektory.

Krok 9: Vyrežte zátvorky

Vystrihnite dve zátvorky pomocou súboru šablóny pripojeného k tomuto kroku. Oba by mali byť vystrihnuté z nevodivého materiálu.

Väčší základný držiak som vystrihol z tenkej korkovej podložky a menší držiak potenciometra z 1/8 gumy.

Krok 10: Vložte gombíky

Položte gumovú konzolu na vnútornú stranu puzdra tak, aby bola v súlade s vyvŕtanými otvormi.

Vložte potenciometre hore cez gumový držiak a 9/32 palcové otvory v puzdre a pevne ich zaistite maticami.

Nainštalujte otočný spínač rovnakým spôsobom do väčšieho otvoru 5/16.

Krok 11: Orezajte

Ak používate potenciometre s dlhým hriadeľom alebo otočné spínače, orežte ich tak, aby boli hriadele dlhé 3/8 palca.

Použil som Dremel s kotúčom na rezanie kovov, ale prácu zvládne aj píla.

Krok 12: Prepnite

Zasuňte nožný spínač do väčšieho 1/2 otvoru a zaistite ho na mieste montážnou maticou.

Krok 13: Stereo konektory

Na to, čo je v zásade mono obvod, budeme používať stereo konektory. Dôvodom je to, že stereo pripojenie bude v skutočnosti slúžiť ako vypínač pedálu.

Funguje to tak, že keď sú mono zástrčky zasunuté do každého z konektorov, prepojí uzemnenie batérií (ktoré je spojené so stereofónnym vývodom) s uzemnením na valci. Takže iba vtedy, keď sú zapojené obidva konektory, môže uzemnenie prúdiť z batérie do Arduina a dokončiť obvod.

Aby to fungovalo, najskôr spojte uzemňovacie úchytky na každom zdviháku krátkym drôtom.

Potom pripojte čierny vodič zo zásuvky na batériu k jednej zo záložiek stereofónneho zvuku. Toto je menšia záložka, ktorá sa dotýka zdviháka zhruba v polovici zásuvky.

Pripojte 6 -palcový čierny vodič k druhému stereo konektoru na druhom konektore.

Nakoniec pripojte 6 červený vodič k mono zástrčkám na každom z konektorov. Toto je veľká záložka, ktorá sa dotýka špičky samčej mono zástrčky.

Krok 14: Vložte zdviháky

Vložte dva zvukové konektory do dvoch otvorov na bočnej strane puzdra a zaistite ich upevňovacími maticami na mieste.

Po inštalácii skontrolujte, či sa žiadne kovové úchytky na zdviháku nedotýkajú tela potenciometrov. Vykonajte úpravy podľa potreby.

Krok 15: Pripojte vypínač

Pripojte jeden z vonkajších párov spínača dupp DPDT k sebe.

Jeden z konektorov zapojte do jedného zo stredových kolíkov na prepínači. Druhý konektor zapojte do druhého stredového kolíka.

Pripojte 6 -palcový vodič ku každému zo zostávajúcich vonkajších kolíkov spínača.

Vstupom by mal byť vodič, ktorý je v súlade s konektorom vpravo. Výstupom by mal byť vodič, ktorý je v línii s prepínačom vľavo.

Krok 16: Dokončite zapojenie

Skôr než ich spájkujete so štítom Arduino, zastrihnite káble pripevnené k komponentom nainštalovaným vo vnútri puzdra, aby ste odstránili akékoľvek uvoľnenie.

Pripojte ich k štítu Arduino podľa schémy.

Krok 17: Korok

Korkovú podložku pripevnite na vnútornú stranu veka puzdra. To zabráni tomu, aby sa kolíky na Arduine skratovali na kovovom puzdre.

Krok 18: Program

Kód, že tento pedál je do značnej miery postavený na ArduinoDSP, ktorý napísal Kyle McDonald. Urobil niekoľko fantastických vecí, ako napríklad nepořádok v registroch, aby optimalizoval piny PWM a zmenil analógové referenčné napätie. Ak sa chcete dozvedieť viac o tom, ako jeho kód funguje, pozrite sa na jeho návod.

Jeden z mojich obľúbených efektov na tento pedál je mierne oneskorenie zvuku (skreslenia). Inšpirovalo ma skúsiť vytvoriť oneskorovací riadok potom, čo som videl tento skutočne jednoduchý kód uverejnený na blogu Little Scale.

Arduino nebolo navrhnuté na spracovanie zvukového signálu v reálnom čase a tento kód je náročný na pamäť aj procesor. Kód, ktorý je založený na oneskorení zvuku, je obzvlášť náročný na pamäť. Mám podozrenie, že pridanie samostatného čipu ADC a externej pamäte RAM výrazne zlepší schopnosť tohto pedálu vykonávať úžasné veci.

V mojom kóde je 6 miest pre rôzne efekty, ale zahrnul som iba 5. Nechal som v kóde prázdne miesto, aby ste mohli navrhnúť a zadať svoj vlastný efekt. To znamená, že akýkoľvek slot môžete nahradiť ľubovoľným kódom. Majte však na pamäti, že pokus urobiť niečo príliš fantázie zahltí čip a zabráni tomu, aby sa čokoľvek stalo.

Stiahnite si kód priložený k tomuto kroku.

Krok 19: Pripojte

Pripojte Arduino k štítu vo vnútri puzdra.

Krok 20: Napájanie

Zapojte 9V batériu do konektora 9V batérie.

Opatrne umiestnite batériu medzi prepínač DPDT a Arduino.

Krok 21: Prípad uzavretý

Nasaďte veko a zaskrutkujte ho.

Krok 22: Gombíky

Umiestnite gombíky na potenciometer a otočné prepínacie hriadele.

Zaistite ich na mieste utiahnutím nastavovacích skrutiek.

Krok 23: Plug and Play

Pripojte gitaru k vstupu, pripojte zosilňovač k výstupu a rozohnite sa.

Považovali ste to za užitočné, zábavné alebo zábavné? Ak chcete vidieť moje najnovšie projekty, sledujte @madeineuphoria.