Kytarový pedál Arduino: 23 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Kytarový pedál Arduino je digitální víceúčelový pedál založený na kytarovém pedálu Lo-Fi Arduino, který původně zveřejnil Kyle McDonald. Provedl jsem několik úprav jeho původního designu. Nejnápadnějšími změnami jsou vestavěný předzesilovač a aktivní mixážní stupeň, který vám umožní kombinovat čistý signál se signálem efektů. Také jsem přidal robustnější pouzdro, nožní spínač a otočný přepínač, abych měl 6 diskrétních kroků mezi různými efekty.

Skvělou věcí na tomto pedálu je, že jej lze donekonečna přizpůsobovat. Pokud se vám některý z efektů nelíbí, jednoduše naprogramujte jiný. Tímto způsobem je potenciál tohoto pedálu do značné míry závislý na vašich schopnostech a představivosti programátora.

Krok 1: Jděte pro věci

Budete potřebovat:

(x1) Arduino Uno REV 3 (x1) Make MakerShield Prototyping Kit (x3) 100K-Ohm Lineární kuželový potenciometr (x1) 2pólový, 6polohový otočný přepínač (x4) Šestihranný ovládací knoflík s hliníkovou vložkou (x1) TL082/ Široký duální operační zesilovač TL082CP se dvěma JFET vstupy (8pinový DIP) (x2) 1/4 "stereofonní zvukový konektor pro montáž 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 rezistor *** (x1) 33K Ohm 1/4-wattový odpor *** (x1) 47K Ohm 1/ 4wattový rezistor *** (x1) 68K Ohm 1/4wattový rezistor *** (x1) 9V Snap konektory pro vysokou zátěž (x1) 90-ft. UL-uznávaný propojovací vodič (x1) 9voltová baterie (x1) box 'BB' velikost oranžový práškový lak (x1) DPDT spínač stomp (x1) 1/8 "x 6" x 6 "gumová podložka (x1) 1/8" x 12 "x 12 „korková podložka

* Sada elektrolytického kondenzátoru. Pro všechny označené díly je nutná pouze jedna sada. ** Sada keramického kondenzátoru. Pro všechny označené díly je nutná pouze jedna sada. *** Sada rezistorů z uhlíkové fólie. Pro všechny označené díly je nutná pouze sada.

Upozorňujeme, že některé odkazy na této stránce obsahují odkazy na pobočky společnosti Amazon. To nemění cenu žádného z položek na prodej. Pokud však kliknete na některý z těchto odkazů a něco koupíte, vydělávám malou provizi. Tyto peníze reinvestuji do materiálů a nástrojů pro budoucí projekty. Pokud byste chtěli alternativní návrh na dodavatele jakékoli části, dejte mi prosím vědět.

Krok 2: Rozpis záhlaví

Prolomte pásek hlavičky směrem dolů, aby správně zapadl do soupravy Maker Shield.

Snadný způsob, jak to udělat, je vložit konec proužku do každé zásuvky Arduino a poté zacvaknout přebytečné kolíky. Nakonec skončíte se 4 proužky správné velikosti.

Krok 3: Pájka

Vložte kolíkové zástrčky do Maker Shield a připájejte je na místo.

Krok 4: Šablona

Přiloženou šablonu vytiskněte na lepicí papír na celý list.

Vystřihněte každý ze dvou čtverců.

(Soubor má vzorec dvakrát opakovaný pro optimalizaci využití papíru a pro případ, že potřebujete další.)

Krok 5: Vrtání

Odlepte zadní stranu lepicí šablony a přilepte ji kolmo na přední část pouzdra.

Vyvrtejte všechny kříže vrtákem 1/8.

Začněte od levé strany a rozšiřte první tři otvory vrtákem 9/32.

Poslední díru v horní řadě rozšiřte 5/16 koprovým bitem.

A poté rozšiřte singulární otvor v pravém dolním rohu pomocí 1/2 rýčového bitu, abyste dokončili přední část pouzdra.

Odlepte lepicí šablonu z přední části pouzdra.

Dále přilepte další lepicí šablonu k zadnímu okraji. Jinými slovy, přilepte jej k čelní ploše, která je nejblíže k otvorům potenciometru.

Křížky nejprve vyvrtejte s otvory 1/8 "a poté je rozšiřte o větší otvory 3/8".

Oloupejte i tuto šablonu a pouzdro by mělo být připraveno.

Krok 6: Zapojte hrnce

Ke každému potenciometru připojte tři 6 dráty.

Z důvodu jednoduchosti byste na kolík vlevo měli připojit černý zemnicí vodič, uprostřed na zelený kolík a na kolík vpravo červený napájecí kabel.

Krok 7: Zapojte otočný přepínač

Připojte 6 černý drát k jednomu z vnitřních kolíků.

Dále připojte 6 červené dráty ke 3 vnějším kolíkům, a to jak vlevo, tak vpravo od černého vnitřního kolíku.

Chcete -li si být jisti, že jste to udělali správně, můžete zvážit testování připojení pomocí multimetru.

Krok 8: Vybudujte obvod

Začněte stavět obvod podle schématu. Chcete-li zobrazit schéma větší, klikněte na malé „i“v pravém horním rohu obrázku.

Při budování obvodu si zatím nedělejte starosti s potenciometry, otočným přepínačem, přepínačem bypassu a vstupními konektory.

Abyste lépe porozuměli tomu, co děláte, tento obvod se skládá z několika různých částí:

Předzesilovač Předzesilovač používá jeden ze dvou operačních zesilovačů zabalených v TL082. Předzesilovač zvyšuje jak kytarový signál na linkovou úroveň, tak invertuje signál. Když vychází z operačního zesilovače, signál je rozdělen mezi vstup Arduino a knoflík hlasitosti „čistého“mixu.

Vstup Arduino Vstup pro Arduino byl zkopírován ze vstupního obvodu Kyle. V podstatě odebírá zvukový signál z kytary a omezuje jej na zhruba 1,2 V, protože napětí aref v Arduinu bylo nakonfigurováno tak, aby hledalo zvukový signál v tomto rozsahu. Signál je pak odeslán na analogový pin 0 na Arduinu. Odtud Arduino toto převádí na digitální signál pomocí vestavěného ADC. Jedná se o činnost náročnou na procesor a kde je alokována většina zdrojů Arduina.

Pomocí časovače můžete dosáhnout rychlejšího konverzního poměru a více multiprocesů zvukového signálu. Chcete-li se o tom dozvědět více, podívejte se na tuto stránku na zpracování zvuku Arduino v reálném čase.

Arduino Arduino je místo, kde se odehrává veškeré efektní digitální zpracování signálu. Později vysvětlím trochu více o kódu. V souvislosti s hardwarem prozatím potřebujete vědět, že k analogovému pinu 3 je připojen potenciometr 100k a k analogovému pinu 2 je připojen 6polohový otočný přepínač.

Šestipolohový otočný přepínač funguje podobným způsobem jako potenciometr, ale místo aby procházel rozsahem odporu, každý pin má s sebou spojený diskrétní odpor. Když vyberete různé piny, vytvoří se děliče napětí různých hodnot.

Protože analogové referenční napětí muselo být přemapováno, aby zvládlo příchozí zvukový signál, je důležité použít jako zdroj napětí aref, na rozdíl od standardního 5V pro otočný přepínač i potenciometr.

Výstup Arduino Výstup Arduino vychází pouze volně z Kyleova obvodu. Část, kterou jsem si ponechal, byl přístup s váženým pinem, který přiměl Arduino k výstupu 10bitového zvuku pomocí pouze 2 pinů. Zůstal jsem s jeho doporučeným váženým odporem 1,5 K jako 8bitová hodnota a 390 K jako přidaná 2bitová hodnota (což je v podstatě 1,5 K x 256). Odtud jsem zbytek sešrotoval. Jeho komponenty koncového stupně byly zbytečné, protože zvuk nešel na výstup, ale spíše do nové fáze mixu zvuku.

Mixážní výstup Efektový výstup z Arduina jde do 100K potu připojeného k operačnímu zesilovači audio mixu. Tento potenciometr se poté použije ve spojení s čistým signálem přicházejícím z druhého 100K potenciometru k smíchání hlasitosti obou signálů dohromady v operačním zesilovači.

Druhý operační zesilovač na TL082 směšuje zvukové signály dohromady a signál opět převrací, aby se dostal zpět do fáze s původním signálem kytary. Odtud signál prochází blokovacím kondenzátorem 1uF DC a nakonec do výstupního konektoru.

Přepínač Bypass Přepínač bypass přepíná mezi efektovým obvodem a výstupním konektorem. Jinými slovy, buď směruje příchozí zvuk do TL082 a Arduino, nebo to všechno přeskočí a pošle vstup přímo do výstupního konektoru bez jakýchkoli změn. V podstatě obchází efekty (a je tedy přepínačem bypassu).

Zahrnul jsem soubor Fritzing pro tento obvod, pokud se na něj chcete podívat blíže. Pohled na breadboard a schematický pohled by měl být relativně přesný. Pohledu na DPS však nebylo dotknuto a pravděpodobně nebude vůbec fungovat. Tento soubor neobsahuje vstupní a výstupní konektory.

Krok 9: Vyřízněte závorky

Vyřízněte dvě závorky pomocí souboru šablony připojeného k tomuto kroku. Oba by měly být vystřiženy z nevodivého materiálu.

Větší základní držák jsem vystřihl z tenké korkové podložky a menší držák potenciometru z 1/8 “gumy.

Krok 10: Vložte knoflíky

Umístěte gumovou konzolu na vnitřní stranu pouzdra tak, aby byla v souladu s vyvrtanými otvory.

Vložte potenciometry nahoru gumovým držákem a 9/32 otvory v pouzdru a pevně je zajistěte maticemi.

Nainstalujte otočný přepínač stejným způsobem do většího otvoru 5/16.

Krok 11: Ořízněte

Pokud používáte potenciometry s dlouhým hřídelem nebo otočné spínače, ořízněte je tak, aby hřídele byly 3/8 palce dlouhé.

Použil jsem Dremel s kotoučem na řezání kovu, ale práci zvládne i pila.

Krok 12: Přepněte

Zasuňte nožní spínač do většího 1/2 otvoru a zajistěte jej upevňovací maticí.

Krok 13: Stereo konektory

Pro to, co je v zásadě mono obvod, budeme používat stereo konektory. Důvodem je to, že stereo připojení bude ve skutečnosti sloužit jako vypínač pedálu.

Funguje to tak, že když jsou do každého z konektorů zasunuty mono konektory, propojí se zemí uzemnění baterie (které je připojeno ke stereofonní záložce) s uzemněním na válci. Takže pouze tehdy, když jsou vloženy oba konektory, může zemní proud z baterie do Arduina a dokončit obvod.

Aby to fungovalo, nejprve spojte zemnící jazýčky na každém konektoru krátkým kouskem drátu.

Dále připojte černý vodič od západky baterie k jedné ze záložek stereofonního zvuku. Toto je menší jazýček, který se dotýká zvedáku zhruba v polovině zástrčky.

Připojte 6 černý vodič k dalšímu stereo konektoru na druhém konektoru.

Nakonec připojte 6 červený vodič k mono výstupkům na každém z konektorů. Toto je velká záložka, která se dotýká špičky samčí mono zástrčky.

Krok 14: Vložte zvedáky

Vložte dva zvukové konektory do dvou otvorů na boku skříně a zajistěte je na místě pomocí montážních matic.

Po instalaci zkontrolujte, zda se žádný z kovových výstupků na zvedáku nedotýká těla potenciometrů. Proveďte úpravy podle potřeby.

Krok 15: Zapojte přepínač

Připojte jeden z vnějších párů přepínače DPDT k sobě.

Připojte jeden ze zdířek k jednomu ze středových kolíků na spínači. Připojte druhý konektor k druhému středovému kolíku.

Připojte 6 vodič ke každému ze zbývajících vnějších kolíků na přepínači.

Vstupem by měl být vodič, který je v souladu s konektorem vpravo. Výstupem by měl být vodič, který je v souladu s přepínačem vlevo.

Krok 16: Dokončete zapojení

Než je připájíte ke štítu Arduino, zastřihněte dráty připevněné ke komponentám nainstalovaným uvnitř pouzdra, abyste odstranili případné prověšení.

Připojte je k štítu Arduino, jak je uvedeno ve schématu.

Krok 17: Korek

Připevněte korkovou podložku na vnitřní stranu víka pouzdra. To zabrání zkratování kolíků na kovu pouzdra.

Krok 18: Program

Kód, že tento pedál je z velké části postaven na ArduinoDSP, který napsal Kyle McDonald. Udělal několik fantastických věcí, jako je nepořádek s registry, aby optimalizoval piny PWM a změnil analogové referenční napětí. Chcete -li se dozvědět více o tom, jak jeho kód funguje, podívejte se na jeho Instructable.

Jeden z mých oblíbených efektů na tento pedál je mírné zpoždění zvuku (zkreslení). Inspiroval mě pokus o vytvoření zpožďovací linky poté, co jsem viděl tento opravdu jednoduchý kód zveřejněný na blogu Little Scale.

Arduino nebylo navrženo pro zpracování zvukového signálu v reálném čase a tento kód je náročný na paměť i procesor. Kód, který je založen na zpoždění zvuku, je obzvláště náročný na paměť. Mám podezření, že přidání samostatného čipu ADC a externí RAM výrazně zlepší schopnost tohoto pedálu dělat úžasné věci.

V mém kódu je 6 míst pro různé efekty, ale já jsem zahrnoval pouze 5. Nechal jsem prázdné místo v kódu, abyste mohli navrhnout a zadat svůj vlastní efekt. To znamená, že můžete libovolný slot nahradit libovolným kódem, který si přejete. Mějte však na paměti, že pokus o cokoli příliš fantastického zahltí čip a zabrání tomu, aby se cokoli stalo.

Stáhněte si kód připojený k tomuto kroku.

Krok 19: Připojte

Připojte Arduino ke štítu uvnitř pouzdra.

Krok 20: Napájení

Zapojte 9V baterii do konektoru 9V baterie.

Opatrně umístěte baterii mezi přepínač DPDT a Arduino.

Krok 21: Případ uzavřen

Nasaďte víko a zašroubujte.

Krok 22: Knoflíky

Umístěte knoflíky na potenciometr a otočné spínací hřídele.

Zajistěte je na místě utažením stavěcích šroubů.

Krok 23: Plug and Play

Zapojte kytaru do vstupu, připojte zesilovač k výstupu a vydejte se.

Přišlo vám to užitečné, zábavné nebo zábavné? Sledujte @madeineuphoria a podívejte se na mé nejnovější projekty.