תיבת אפקטים של ATMega1284 Quad Opamp: 4 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

מגן Stomp עבור Arduino מ- Open Music Labs משתמש ב- Arduino Uno וארבעה אופאמפים כקופסת אפקטים לגיטרה. בדומה להוראה הקודמת שמראה כיצד להעביר את Electrosmash Uno Pedalshield, העברתי גם את התיבה Open Music Labs גיטרה אפקטים לגיטרה ל- ATMega1284P בעלת זיכרון RAM גדול פי שמונה מאשר ה- Uno (16kB לעומת 2kB).

בהשוואה להוראה הקודמת באמצעות יחידת האפקטים ATMega1284, לתיבה זו יש את היתרונות הבאים:

(1) יש לו מערבל שמערבב את האות הלא מעובד עם האות המעובד של ה- MCU - כלומר איכות האות ביציאה משתפרת בהרבה.

(2) הוא עושה עיבוד פלט 16 ביט לשתי יציאות ה- PWM כאשר תיבת האפקטים הקודמת משתמשת ב 8 סיביות לחלק מהדוגמאות כגון אפקט העיכוב.

(3) יש לו פוטנציומטר משוב שניתן להשתמש בו כדי לשפר את ההשפעות - במיוחד עם אפקט הפלנגר/פאזר כ -30 אחוז משוב מוסיף במידה ניכרת לאיכות האפקט.

(4) תדר המסנן במעבר נמוך הוא 10 קילוהרץ בהשוואה ל -5 קילוהרץ בתיבת האפקטים הקודמת - פירוש הדבר שהאות ביציאה נשמע הרבה יותר "פריך".

(5) הוא משתמש בטריגר הפרעה אחר שעשוי להסביר את רמת הרעש הנמוכה בהרבה המוצגת בתיבת האפקטים הזו.

התחלתי מלעלות על הלחם במגן Stompbox Shield המבוסס על Uno, והתרשמתי כל כך מהביצועים של ארבעת מעגלי עיבוד האיתות של OpAmp (אפילו בעת שימוש ב- Arduino Uno), עד שהעברתי אותו ללוח לשימוש קבוע יותר.

אותם ארבעה מעגלים אופאמפיים וקוד DSP הועברו לאחר מכן ל- ATMega1284-שוב, באופן מפתיע מלבד השינויים הלא מהותיים כגון הקצאת המתגים וה- LED ליציאה אחרת והקצאת 7, 000 קילו-מילים במקום 1, 000 קילו מילה של זיכרון RAM למאגר העיכוב, רק שני שינויים מהותיים היו צריכים להתבצע בקוד המקור, כלומר שינוי ל- ADC0 מ- ADC2 ושינוי יציאות Timer1/PWM OC1A ו- OC1B מיציאה B ביחידה ליציאה D (PD5 ו- PD4) ב- ATMega1284.

כפי שצוין לעיל, למרות שלוחות פיתוח ל- ATMega1284 קיימים (Github: MCUdude MightyCore), זהו תרגיל קל לרכישת השבב החשוף (ללא מטען אתחול) (קנה את גרסת PDIP הינה ידידותית ללוח ולוח), לאחר מכן טען את מזלג מארק פנדריט של מטען האתחול של Maniacbug Mighty-1284p Core או את ה- MCUdude Mightycore, באמצעות Uno כמתכנת ISP, ולאחר מכן טעינת סקיצות שוב באמצעות ה- Uno ל- AtMega1284. פרטים וקישורים לתהליך זה מובאים בנספח 1 להוראה הקודמת.

שלב 1: רשימת חלקים

ATMega1284P (גירסת חבילת PDIP 40 פינים) Arduino Uno R3 (משמש כספקית להעברת מטעין האתחול והשרטוטים ל- ATMega1284) OpAmp MCP6004 מרובע OpAmp (או RRIO דומה (רכבת לרכבת כניסה ופלט) OpAmp כגון TLC2274) 1 x LED אדום 1 x 16 MHz קריסטל 2 x 27 pF קבלים 1 x 3n9 קבלים 1 x 1n2 קבלים 1 x 820pF קבלים 2 x 120 pF קבלים 4 x 100n קבלים 3 x 10uF 16 קבלים אלקטרוליטיים 4 x 75k נגדים 4 x 3k9 נגדים 1 x 36k נגד 1 x 24k נגד 2 x 1M נגדים 1 x 470 אוהם נגד 3 x 1k נגדים 2 x 50k פוטנציומטרים (ליניארים) 1 x 10k פוטנציומטר (לינארי) 3 x מתגי כפתור (אחד מהם צריך להיות מוחלף עם 3 קוטבים 2- מתג כף הרגל אם תיבת האפקטים תשמש לעבודה חיה)

שלב 2: בנייה

מעגל 1 מציג את המעגל המשמש ו- Stripboard 1 הוא הייצוג הפיזי שלו (Fritzing 1) עם תמונה 1 המעגל הלוח בפועל בפעולה. בוצעו שלושה שינויים במעגלים קטנים: הטיה אופאמפית משותפת של חצי אספקה משמשת לשלושה שלבי OpAmp, נגדים מקבילים של 3 x 75k ו- 2 x 75k אוהם הוחלפו בנגדים בודדים של 24k ו- 36k, וקבלים המשוב הוגדלו ל 120pF לשני שלבי OpAmp אלה. הפקד הסיבובי הוחלף בשני לחצנים המשמשים להגדלת או הקטנת פרמטרי ההשפעה. החיבור בעל שלושת החוטים ל- ATMega1284 מוצג במעגל כ- ADC לסיכה 40, PWMlow מהסיכה 19 ו- PWMhigh מהפין 18. שלושת לחצני הלחיצה מחוברים לסיכות 1, 36 ו -35 ונארקות בקצה השני. נורית מחוברת באמצעות נגד 470 לסיכה 2.

שלבי קלט ופלט של OpAmp: חשוב להשתמש ב- RRO או עדיף ב- RRIO OpAmp בגלל תנופת המתח הגדולה הנדרשת ביציאת OpAmp ל- ADC של ה- ATMega1284. רשימת החלקים מכילה מספר סוגי OpAmp חלופיים. פוטנציומטר 50k משמש לכוונון רווח הכניסה לרמה ממש מתחת לכל עיוות, וניתן להשתמש בו גם כדי להתאים את רגישות הכניסה למקור קלט אחר מאשר גיטרה כגון נגן מוזיקה. לשלב הקלט השני של OpAmp ולשלב הפלט הראשון של opamp יש מסנן RC מסדר גבוה יותר להסרת רעשי ה- MCU שנוצרו דיגיטלית מזרם השמע.

שלב ADC: ה- ADC מוגדר לקריאה באמצעות הפסקת טיימר. יש לחבר קבל 100nF בין סיכת AREF של ה- ATMega1284 לאדמה כדי להפחית רעש מכיוון שמקור Vcc פנימי משמש כמתח התייחסות - אין לחבר את סיכת AREF ל -5 וולט ישירות!

שלב DAC PWM: מכיוון של- ATMega1284 אין DAC משלו, צורות גל השמע של הפלט נוצרות באמצעות אפנון רוחב דופק של מסנן RC. שני יציאות ה- PWM ב- PD4 ו- PD5 נקבעים כבייטים גבוהים ונמוכים של פלט השמע ומעורבים עם שני הנגדים (3k9 ו- 1M) ביחס של 1: 256 (בתים נמוכים ובייט גבוה) - מה שיוצר את פלט השמע.

שלב 3: תוכנה

התוכנה מבוססת על סקיצות דוושות הסטמפבוקס של Open Music Labs, וכלולות שתי דוגמאות כלומר אפקט פלנג'ר/פאזר ואפקט עיכוב. שוב כמו עם ההוראות הקודמות, המתגים וה- LED הועברו ליציאות אחרות הרחק מאלו שבהן משתמש מתכנת ספק שירותי האינטרנט (SCLK, MISO, MOSI ו- Reset).

מאגר העיכוב גדל מ -1000 מילים ל -7000 מילים, ו- PortD הוגדר כפלט לשני אותות ה- PWM. אפילו עם הגידול במאגר העיכוב הסקיצה עדיין משתמשת רק בכ -75% מכמות ה- ATMega1284 הזמינה 16 קילו -בתים.

דוגמאות אחרות כגון טרמולו מאתר Open Music Labs עבור pedalSHIELD Uno ניתנות להתאמה לשימוש על ידי ה- Mega1284 על ידי שינוי קובץ הכותרת הכולל Stompshield.h:

(1) שנה DDRB | = 0x06; // הגדר יציאות pwm (סיכות 9, 10) ל outputtoDDRD | = 0x30;

ו

ADMUX = 0x62; // שמאל להתאים, adc2, vcc פנימי כהפניה ל- ADMUX = 0x60; // שמאל להתאים, adc0, vcc פנימי כהפניה // שינויים אלה הם שינויי הקוד החיוניים בלבד // בעת העברה מה- Uno ל- ATMega1284

עבור שתי הדוגמאות הכלולות כאן, קובץ הכותרת כלול בסקיצה - כלומר אין צורך להשתמש בקבצי כותרת

לחצני 1 ו -2 משמשים בחלק מהשרטוטים כדי להגדיל או להקטין אפקט. בדוגמת העיכוב היא מגדילה או מקטינה את זמן העיכוב. כאשר המערכון נטען לראשונה הוא מתחיל באפקט העיכוב המרבי. עבור סקיצת הפלאזר phaser נסה להגדיל את בקרת המשוב לקבלת אפקט משופר.

כדי לשנות את העיכוב לאפקט הד (הוסף חזרה) שנה את השורה:

חיץ [מיקום] = קלט; // אחסן מדגם חדש

ל

מאגר [מיקום] = (קלט + מאגר [מיקום]) >> 1; // השתמש בזה לאפקט הד

מתג הרגל צריך להיות מתג דו קוטבי דו כיווני

שלב 4: קישורים

אלקטרוסמש

פתח מעבדות מוסיקה מוזיקה

דוושת אפקט ATMega