Cactus 2000: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

MIDI KONTROLEK PROJEKTU EISE4

Français:

Lors de notre quatrième année d'école ingénieur, nous avons réalisé un midi-contrôleur. Nalejte ce faire, nous avions à notre dispozície:

• Une carte DE0 Nano Soc
• Osciloskopy, multimétres
• Typy rôznych skladieb (zosilňovač, odpor, kapacita …)
• Mikro a ďalšie parametre
• Un petit ecran

Nepriaznivé a rozdielne predpoklady pre rôzne projekty. Mnoho allons vous les présenter dans cet Instructable.

Nalejte, začnite s okruhom základne a získajte základné informácie o svojom mikroúrovni a vykreslite hout-parleur. Jednozložkové okružné dezertné pečenie, PCB a ďalšie alternatívy Altium. Pendant que deux élèves s'occupaient de gérer les PCB de l'entrée et de la sortie, les deux autres s'occupaient de faire fonctionner la carte DE0 Nano Soc afin que la carte puisse récupérer les echantillons du micro et redonner un signal pour le haut-parleur. V konečnom dôsledku to môže mať za následok modifikáciu vášho syna.

Angličtina:

Počas nášho štvrtého ročníka školy sme realizovali midi-controller. Aby sme to urobili, mali sme k dispozícii:

• Mapa DE0 Nano Soc
• Osciloskopy, multimetre
• Komponenty rôznych typov (zosilňovač, odpor, kapacita …)
• Mikrofón a reproduktor
• Malá obrazovka

Aby bol projekt úspešný, museli sme prejsť rôznymi nebezpečnými krokmi. Predstavíme vám tento návod.

Po prvé, návrh základného obvodu požadovaný na obnovu syna mikrofónu a výrobu reproduktora. Po nakreslení obvodu sa mala doska plošných spojov vykonať na softvéri Altium. Zatiaľ čo dvaja študenti boli zaneprázdnení správou vstupných a výstupných plošných spojov, ďalší dvaja pracovali na spustení karty DE0 Nano Soc, aby karta mohla zachytiť vzorky mikrofónu a dať signál reproduktoru. Nakoniec sme museli vytvoriť zvukové efekty na zmenu zvuku.

Krok 1: Koncept Du Circuit En Entrée / Návrh vstupného obvodu

Français:

Prvá premiéra pozostáva z väčšieho okruhu okruhu, v ktorom je vysielaný signál zdroja signálu, ktorý mikroskopicky naleje transmetre à la carte DE0 Nano Soc.

Ci-dessus le schéma de notre entrée.

(1) L'inverseur va permettre de récupérer le 5 Volt et le transformer en - 5 V. Le - 5 V servira pour l'amplificateur que nous verrons ci -dessous.

(2) Ici, nous avons un amplificationur non-inverzní. Naše formálne požiadavky:

Vs = Ve (1 + Z1/Z2)

Na základe získaného zisku 101 mettantov R1 = 100 kOhm et R2 = 1 kOhm.

Zosilňovač s malým výkonom a zosilňovačom.

(3) Les deux résistances vont créer un offset afin que la napätie de sortie soitres entre entre 0 et 4 V.

(4) Le micro qui va être amplifier par l'amplificateur.

(5) CAG (Controle Automatique de Gain)

(6) Nalijte všetko, čo potrebujete, aby ste filtrovali druhú fázu RC. K dispozícii sú 2 možnosti prehrávania hudby - 40 dB / desaťročie. Voľba frézovania je 20 kHz.

Angličtina:

Prvým krokom je nastavenie obvodu, ktorý môže zachytávať signál odoslaný na mikrofón a prenášať ho na kartu DE0 Nano Soc. Nad diagramom nášho záznamu.

(1) Striedač obnoví 5 V a transformuje ho na - 5 V. - 5 V bude slúžiť pre zosilňovač, ktorý uvidíme nižšie.

(2) Tu máme neinvertujúci zosilňovač. Podľa nasledujúceho vzorca:

Vs = Ve (1 + Z1 / Z2)

Zisk 101 bol zvolený nastavením R1 = 100 kOhm a R2 = 1 kOhm.

Tento zosilňovač bude slúžiť na zosilnenie zvuku mikrofónu.

(3) Dva odpory vytvoria posun, takže výstupné napätie je medzi 0 a 4 V.

(4) Mikrofón, ktorý bude zosilnený zosilňovačom.

(5) AGC (automatické ovládanie zisku)

(6) Nakoniec sme vytvorili dolnopriepustný filter druhého rádu s dvoma RC. Objednávka 2 bola potrebná na zníženie útlmu -40 dB / desaťročie. Zvolená medzná frekvencia je 20 kHz.

Krok 2: Koncepcia duálneho obvodu / návrh výstupného obvodu

Français:

Po dobu dvoch sekúnd si môžete vybrať z okruhu v okruhu.

Ci-dessus le schéma de notre sortie.

(1) Le DAC (Digital to Analog Converter) qui va permettre de récupérer sign signal numérique envoyerpar la carte DE0 Nano Soc et le converir en signal analogique (nécessaire pour le haut parleur)

(2) Signál kapacity a skladby signálu pokračovania.

(3) Montage qui va permettre d'amplifier la puissance de notre signal. Nous avons prit le diagram:

www.ti.com/lit/ds/symlink/lm386.pdf

strana 10

Schéma trvalej prevádzky dosiahne zisk približne 200 automobilov, pričom signál môže byť falošný.

Angličtina:

Nad diagramom nášho výstupu.

(1) DAC (prevodník digitálneho signálu na analógový), ktorý umožní obnoviť digitálny signál odoslaný kartou DE0 Nano Soc a previesť ho na analógový signál (potrebný pre reproduktor).

(2) Kapacita bude použitá na prenos spojitej zložky nášho signálu.

(3) Montáž, ktorá zosilní silu nášho signálu. Vzali sme schému:

www.ti.com/lit/ds/symlink/lm386.pdf

strana 10

Táto schéma umožňuje dosiahnuť zisk 200, ktorý je potrebný, pretože náš signál je skutočne slabý.

Krok 3: Koncepcia DPS / Návrh DPS

Français:

Niektoré okruhy majú niekoľko obvodov, ktoré môžu mať za následok poškodenie PCB.

Nalejte všetko, čo potrebujete, aby ste získali altium. Nasledujúce opravy vám pomôžu opraviť nasledujúce prepojenia:

Návrh ponuky -> Aktualizovať dokument DPS.

Ensuite, cliquez sur «Overiť zmeny». Nalejte zmeny chaecu, háčkujte približne v stĺpci: «Skontrolovať».

Après cela, vous aurez un nouvel onglet qui va s'ouvrir et il faudra placer les composants dans cette fenêtre.

V ponuke vyberte položku „Súbor“-> „Výrobný výstup“-> „Gerberove súbory“.

Une fenêtre s'ouvre, dans celle-ci vous trouverez;

• Ponuka „Layers“(Vrstvy) obsahuje jednu z najlepších vrstiev PCB.
• V ponuke „Drill Drawing“nájdete ďalšie možnosti.
• V ponuke „Clony“vyberte možnosť „Vložené otvory“.

Chcete to urobiť?

Údržba revanšovaných skladieb alebo skladateľov z celého sveta.

Súbor-> Výrobný výstup -> Súbory NC vrtákov

Všetky môžu mať konečnú konečnú úpravu a okrem toho môžu obsahovať aj 3D súbory.

Veľa problémov spojených s fotografovaním nosných dosiek plošných spojov.

Angličtina:

Akonáhle boli naše obvody vytvorené, museli sme ich dať na dosky plošných spojov.

Na tento účel používame softvér Altium. Všetko musí byť správne prepojené a potom kliknite na:

Návrh ponuky -> Aktualizovať dokument DPS.

Potom kliknite na „Overiť zmeny“. Pri každej overenej zmene sa v stĺpci „Skontrolovať“zobrazí zelená značka začiarknutia.

Potom sa vám otvorí nová karta a do tohto okna budete musieť umiestniť komponenty.

Potom musíte prejsť do ponuky „Súbor“-> „Výstupný výstup“-> „Súbory Gerber“

Otvorí sa okno, v ktorom nájdete;

Ponuka „Vrstvy“, ktorá vám umožní vybrať si, ktoré vrstvy budú podporovať vašu DPS. Ponuka „Vrtať kresbu“, kde je potrebné všetko začiarknuť. Menu "Clony", v ktorom musíte začiarknuť "Vstavané otvory".

Sú všetky jeho kroky dokončené?

Vráťme sa teraz do okna s komponentmi, na ktoré kliknete

Súbor-> Výrobný výstup -> Súbory NC vrtákov

Je konečne koniec, stačí, ak dáte 3D tlačiarni súbory.

V prílohe nájdete fotografie našich dvoch PCB.

Krok 4: Périphériques Pour La Carte DE0 Nano Soc / Periférne zariadenia pre kartu DE0 Nano Soc

Francais:

Väčšina IP má optimálne prevedenie pre Intel FPGA a ďalšie možnosti pre koncepciu a test teploty.

Väčšina logických čísel, ktoré môžu mať za následok stratu záruky.

Voices une liste des périphériques que nous avons also:

• Komunikácia SPI pre le DAC
• ADC môže využívať svoje analogové signály a previesť digitálne signály
• HPS (spracovanie) obsahuje všetky kódy
• GPIO má niekoľko funkcií, ktoré môžu mať vplyv na niektoré efekty
• Mémoire (na čipovej pamäti)

Angličtina:

IP jadrá sú optimalizované pre zariadenia Intel FPGA a je ich možné ľahko implementovať, aby sa skrátil čas návrhu a testovania.

Vďaka softvéru Qsys sme mohli na našej mape vytvárať vstavané periférie. Tu je zoznam zariadení, ktoré sme pridali:

• Komunikácia SPI pre DAC
• ADC na získanie analógových hodnôt z nášho signálu a ich konverziu na digitálne údaje
• HPS (procesor) na správu všetkých kódov
• GPIO pre tlačidlá, ktoré budú použité na zvládnutie určitých efektov
• Pamäť (v pamäti čipu)

Krok 5: L'écran LT24

Français:

Il nous a fallu includesendend and gérer l'écran LT24 celui-ci sera guidépar un processeur simulé NIOS.

Nalijte litalizátor, kliknite na dokumentáciu k použitiu.

Au final, notre écran sert à afficher la FFT, à sélectionner l'effet voulu.

Angličtina:

Museli sme porozumieť a spravovať obrazovku LT24, ktorá bude vedená simulovaným procesorom NIOS. Aby sme to mohli začať, prečítali sme o ňom veľa dokumentácie.

Nakoniec naša obrazovka slúži na zobrazenie FFT s požadovaným efektom.

Krok 6: Codes Utiles En C ++ / Užitočné kódy v C ++

Je veľa kódov, ktoré môžete použiť v C ++, a potom využiť mnohé ďalšie rady efektívnych zvukov.

Voici d'abord toutes nos déclarations (oui un peurififif…):

Ukážem vám kódy v C ++, ktoré boli pre nás užitočné pri vytváraní zvukových efektov.

Po prvé, všetky naše vyhlásenia (áno, trochu vyčerpávajúce …):

#zahrnúť

#include #include #include #include #include #include #include #include #include "WavUtils.cpp" #include "Biquad.cpp" #include #include #include #include "hps_0.h" #include "hps.h" #include "alt_gpio.h" #include "hwlib.h" #include "socal.h" #include #include "kiss_fft.h" #define nbpoint 1000 #define HW_REGS_BASE (ALT_STM_OFST) #define HW_REGS_W (Hx_40000) HW_REGS_SPAN - 1) #define PI 3.1415926535 #define NFFT 80 #define FE 41000 #define F2 10000 #define F1 5925 #define PH 5000 #define PB 15000 #define MOD 2000 using namespace std; konšt. dlhá SAMPLE_RATE = 12500000; // Konfigurácia a vytváranie vyrovnávacích pamätí pre vylievanie s (t) a S (f) const kiss_fft_cfg config = kiss_fft_alloc (NFFT, 0, NULL, NULL); const kiss_fft_cfg config_inv = kiss_fft_alloc (NFFT, 1, NULL, NULL); kiss_fft_cpx*in = (kiss_fft_cpx*) malloc (NFFT*sizeof (kiss_fft_cpx)); kiss_fft_cpx*out = (kiss_fft_cpx*) malloc (NFFT*sizeof (kiss_fft_cpx)); kiss_fft_cpx*inv = (kiss_fft_cpx*) malloc (NFFT*sizeof (kiss_fft_cpx)); queueoutBuf; int global = 0; int i = 0; krátke údaje, data2;

Nesprávne fonty trvalej modulácie:

Nasleduje jedna z našich funkcií umožňujúcich moduláciu:

prázdna modulácia (int freq)

{if (i <NFFT) {data = data*cos (2*PI*freq*i/FE); v .r = údaje; i ++; } else i = "0"; }

Hlavné písmo Voici notre:

Toto je naša hlavná funkcia:

int main (int argc, char ** argv)

{volatile unsigned long *h2p_lw_spi_addr = NULL; volatile unsigned long *h2p_lw_led_addr = NULL; volatile unsigned long *h2p_lw_adc_addr = NULL; volatile unsigned long *h2p_lw_blue_addr = NULL; volatile unsigned long *h2p_lw_red_addr = NULL; volatile unsigned long *h2p_lw_black_addr = NULL; neplatné *virtual_base; int fd; printf ("1 / n"); // namapujte adresný priestor pre spi registre do užívateľského priestoru, aby sme s nimi mohli interagovať. // v skutočnosti budeme mapovať v celom rozpätí CSR HPS, pretože v tomto rozpätí chceme mať prístup k rôznym registrom if ((fd = open ("/dev/mem", (O_RDWR | O_SYNC))) == -1) {printf ("CHYBA: nemožno otvoriť \"/dev/mem / "… / n"); návrat (1); } printf ("2 / n"); virtual_base = mmap (NULL, HW_REGS_SPAN, (PROT_READ | PROT_WRITE), MAP_SHARED, fd, HW_REGS_BASE); printf ("3 / n"); if (virtual_base == MAP_FAILED) {printf ("CHYBA: mmap () zlyhalo … / n"); zavrieť (fd); návrat (1); } printf ("4 / n"); printf ("5 / n"); h2p_lw_spi_addr = virtual_base + ((bez znamienka) (ALT_LWFPGASLVS_OFST + SPI_0_BASE) & (bez znamienka) (HW_REGS_MASK)); h2p_lw_led_addr = virtual_base + ((bez znamienka) (ALT_LWFPGASLVS_OFST + PIO_LED_BASE) & (bez znamienka) (HW_REGS_MASK)); h2p_lw_adc_addr = virtual_base + ((bez znamienka) (ALT_LWFPGASLVS_OFST + ADC_0_BASE) & (bez znamienka) (HW_REGS_MASK)); h2p_lw_blue_addr = virtual_base + ((bez znamienka) (ALT_LWFPGASLVS_OFST + PIO_BLUE_BASE) & (bez znamienka) (HW_REGS_MASK)); h2p_lw_black_addr = virtual_base + ((bez znamienka) (ALT_LWFPGASLVS_OFST + PIO_BLACK_BASE) & (bez znamienka) (HW_REGS_MASK)); h2p_lw_red_addr = virtual_base + ((bez znamienka) (ALT_LWFPGASLVS_OFST + PIO_RED_BASE) & (bez znamienka) (HW_REGS_MASK)); // int i = 0; int údaje; int i = 0, j; // Konfigurácia a vytváranie vyrovnávacích pamätí pre vylievanie s (t) a S (f) const kiss_fft_cfg config = kiss_fft_alloc (NFFT, 0, NULL, NULL); kiss_fft_cpx*in = (kiss_fft_cpx*) malloc (NFFT*sizeof (kiss_fft_cpx)); kiss_fft_cpx*out = (kiss_fft_cpx*) malloc (NFFT*sizeof (kiss_fft_cpx)); while (1) {data = *(h2p_lw_adc_addr+2); if (*h2p_lw_blue_addr == 1) data = echo (data, 20); if (*h2p_lw_black_addr == 1) alt_write_word (h2p_lw_led_addr, 0x0F); if (*h2p_lw_red_addr == 0) alt_write_word (h2p_lw_led_addr, 0xF0); alt_write_word (h2p_lw_spi_addr+1, údaje | 0b11100000000000000); } zadarmo (konfigurácia); zadarmo (v); zadarmo (von); návrat 0; }

Krok 7: Le Final / finále

Français:

Vilà (enfin) le rendu final de notre Cactus 2000.

Mnoho avone mis les PCB entrée and sortie qui sont reliés à la carte DE0 Nano Soc.

Vlastné skladby a počet skladateľov na vnútornom stole.

Sur la boîte on trouve un potentiomètre glissière, qui permet de gérer le volume du son, des potentiomètres et des boutons qui permettrons de lancer certains efets, ainsi que un ecran qui permettra d'afficher la FFT.

Le haut-parleur est positionne perpendiculairement par rapport aux boutons. Najlepšia poloha je spojená so správou.

C'est tout pour aujourd'hui.

Č esk é otázk y a pokyny Poučiteľné vous soit utile.

Angličtina:

Tu sme (konečne) finálne stvárnenie nášho Cactus 2000.

Vložili sme vstupné a výstupné dosky plošných spojov, ktoré sú pripojené k doske DE0 Nano Soc.

Potom sú jeho komponenty umiestnené do žltého boxu.

Na krabici je posuvný potenciometer, ktorý dokáže ovládať hlasitosť zvuku, gombíky a tlačidlá, ktoré spúšťajú niektoré efekty, a obrazovka, ktorá zobrazuje FFT.

Reproduktor je umiestnený kolmo na tlačidlá. Mikrofón je umiestnený na druhej strane škatule vzhľadom na reproduktor.

To je na dnes všetko.

Dúfame, že tento návod je pre vás užitočný.