Bàn đạp ghi-ta Arduino: 23 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Bàn đạp ghi-ta Arduino là bàn đạp đa hiệu ứng kỹ thuật số dựa trên Bàn đạp ghi-ta Arduino Lo-Fi do Kyle McDonald đăng tải ban đầu. Tôi đã thực hiện một vài sửa đổi đối với thiết kế ban đầu của anh ấy. Những thay đổi đáng chú ý nhất là preamp tích hợp và giai đoạn trộn hoạt động cho phép bạn kết hợp tín hiệu sạch với tín hiệu hiệu ứng. Tôi cũng đã thêm một trường hợp chắc chắn hơn, công tắc chân và công tắc xoay để có 6 bước kín đáo giữa các hiệu ứng khác nhau.

Điều thú vị về bàn đạp này là nó có thể được tùy chỉnh liên tục. Nếu bạn không thích một trong các hiệu ứng, chỉ cần lập trình một hiệu ứng khác. Theo cách này, tiềm năng của bàn đạp này phụ thuộc phần lớn vào kỹ năng và trí tưởng tượng của bạn với tư cách là một lập trình viên.

Bước 1: Đi lấy nội dung

Bạn sẽ cần:

(x1) Arduino Uno REV 3 (x1) Make MakerShield Prototyping Kit (x3) 100K-Ohm Linear-Taper Potentiometer (x1) Công tắc xoay 2 cực, 6 vị trí (x4) Núm điều khiển lục giác với Chèn nhôm (x1) TL082 / Bộ khuếch đại Op Amp đầu vào JFET kép rộng TL082CP (8-Pin DIP) (x2) 1/4 "Giắc cắm âm thanh gắn bảng âm thanh nổi (x4) Tụ 1uF * (x2) Tụ 47uF * (x1) Tụ 0,082µf (x1) Tụ 100pF * * (x1) Tụ điện 5pf ** (x6) Điện trở 10K Ohm 1/4-Watt *** (x2) 1M Ohm Điện trở 1/4-Watt *** (x1) 390K Ohm Điện trở 1/4-Watt *** (x1) Điện trở 1,5K Ohm 1/4-Watt *** (x1) 510K Ohm Điện trở 1/4-Watt *** (x1) 330K Ohm Điện trở 1/4-Watt *** (x1) 4,7K Ohm 1 / Điện trở 4-Watt *** (x1) 12K Ohm Điện trở 1/4-Watt *** (x1) 1,2K Ohm Điện trở 1/4-Watt *** (x1) Điện trở 1K Ohm 1/4-Watt ** * (x2) Điện trở 100K Ohm 1/4-Watt *** (x1) 22K Ohm Điện trở 1/4-Watt *** (x1) 33K Ohm Điện trở 1/4-Watt *** (x1) 47K Ohm 1 / Điện trở 4-Watt *** (x1) 68K Ohm Điện trở 1/4-Watt *** (x1) Đầu nối Snap 9V hạng nặng (x1) Dây móc nối 90-Ft được UL công nhận (x1) Pin 9 Vôn (x1) Hộp 'BB' Kích thước Áo bột màu cam (x1) DPDT Công tắc dậm (x1) 1/8 "x 6" x 6 "thảm cao su (x1) 1/8" x 12 "x 12 "chiếu cót

* Bộ tụ bù điện phân. Chỉ cần một bộ dụng cụ cho tất cả các bộ phận được dán nhãn. ** Bộ tụ điện bằng gốm. Chỉ một bộ dụng cụ cần thiết cho tất cả các bộ phận được dán nhãn. *** Bộ điện trở màng carbon. Chỉ bộ dụng cụ cần thiết cho tất cả các bộ phận được dán nhãn.

Xin lưu ý rằng một số liên kết trên trang này chứa các liên kết liên kết của Amazon. Điều này không thay đổi giá của bất kỳ mặt hàng nào được rao bán. Tuy nhiên, tôi kiếm được một khoản hoa hồng nhỏ nếu bạn nhấp vào bất kỳ liên kết nào trong số đó và mua bất cứ thứ gì. Tôi tái đầu tư số tiền này vào vật liệu và công cụ cho các dự án trong tương lai. Nếu bạn muốn có gợi ý thay thế cho nhà cung cấp bất kỳ bộ phận nào, vui lòng cho tôi biết.

Bước 2: Phân tích tiêu đề

Ngắt dải tiêu đề nam xuống để vừa khít với bộ Maker Shield.

Một cách dễ dàng để thực hiện việc này là cắm phần cuối của dải vào mỗi ổ cắm Arduino và sau đó tháo các chân thừa. Bạn sẽ có 4 dải có kích thước phù hợp.

Bước 3: Hàn

Chèn các chân cắm đầu đực vào Maker Shield và hàn chúng vào vị trí.

Bước 4: Mẫu

In mẫu đính kèm trên giấy dính toàn tờ.

Cắt mỗi trong hai hình vuông.

(Tệp có mẫu được lặp lại hai lần trong trường hợp để tối ưu hóa việc sử dụng giấy và trong trường hợp bạn cần thêm.)

Bước 5: Khoan

Bóc mặt sau của mẫu keo dán và dán nó vuông vắn vào mặt trước của vỏ.

Khoan tất cả các chữ thập bằng mũi khoan 1/8.

Bắt đầu từ phía bên trái, mở rộng ba lỗ đầu tiên bằng một mũi khoan 9/32.

Mở rộng lỗ cuối cùng của hàng trên cùng với một bit thì là 5/16.

Và sau đó mở rộng lỗ đơn ở phía dưới bên phải bằng một mũi nhọn 1/2 để hoàn thiện mặt trước của vỏ máy.

Bóc mẫu keo ra khỏi mặt trước của hộp đựng.

Tiếp theo, dán mẫu keo tiếp theo vào mép sau. Nói cách khác, dán nó vào mặt cạnh gần nhất với các lỗ chiết áp.

Trước tiên hãy khoan các cây thánh giá với các lỗ 1/8 "và sau đó mở rộng chúng với các lỗ 3/8" lớn hơn.

Lột bỏ mẫu này cũng như và hộp phải sẵn sàng.

Bước 6: Cắm dây vào chậu

Gắn ba dây 6 vào mỗi chiết áp.

Để đơn giản hơn, bạn nên gắn dây nối đất màu đen vào chốt bên trái, dây tín hiệu màu xanh lá cây vào chốt ở giữa và dây nguồn màu đỏ vào chốt bên phải.

Bước 7: Nối dây Công tắc quay

Gắn một dây đen 6 vào một trong các chân bên trong.

Tiếp theo, gắn dây màu đỏ 6 vào 3 chân bên ngoài cả hai bên trái và bên phải ngay lập tức của ghim bên trong màu đen.

Để chắc chắn rằng bạn đã làm đúng, bạn có thể cân nhắc kiểm tra các kết nối bằng đồng hồ vạn năng.

Bước 8: Xây dựng mạch

Bắt đầu xây dựng mạch như hình trong sơ đồ. Để xem giản đồ lớn hơn, hãy nhấp vào chữ "i" nhỏ ở góc trên bên phải của hình ảnh.

Hiện tại, trong khi xây dựng mạch, đừng lo lắng về chiết áp, công tắc xoay, công tắc rẽ nhánh và giắc cắm đầu vào.

Để hiểu rõ hơn những gì bạn đang làm, mạch này bao gồm một số phần khác nhau:

Preamp Preamp sử dụng một trong hai op amps được đóng gói trong TL082. Preamp vừa thúc đẩy tín hiệu guitar lên mức dòng vừa đảo ngược tín hiệu. Khi nó ra khỏi op amp, tín hiệu được phân tách giữa đầu vào Arduino và núm âm lượng "sạch" của bộ trộn.

Đầu vào Arduino Đầu vào cho Arduino được sao chép từ mạch đầu vào của Kyle. Về cơ bản, nó đang lấy tín hiệu âm thanh từ cây đàn guitar và giới hạn nó ở mức khoảng 1,2V, vì điện áp aref trong Arduino đã được định cấu hình để tìm kiếm tín hiệu âm thanh trong phạm vi này. Tín hiệu sau đó được gửi đến chân tương tự 0 trên Arduino. Từ đây, Arduino sau đó sẽ chuyển đổi tín hiệu này thành tín hiệu kỹ thuật số bằng cách sử dụng ADC tích hợp của nó. Đây là một hoạt động chuyên sâu của bộ xử lý và nơi hầu hết các tài nguyên của Arduino đang được phân bổ.

Bạn có thể nhận được tỷ lệ chuyển đổi nhanh hơn và xử lý nhiều tín hiệu âm thanh hơn bằng cách sử dụng ngắt bộ hẹn giờ. Để tìm hiểu thêm về điều đó, hãy xem trang này về Xử lý âm thanh thời gian thực của Arduino.

Arduino Arduino là nơi diễn ra tất cả quá trình xử lý tín hiệu kỹ thuật số lạ mắt. Tôi sẽ giải thích thêm một chút về mã sau. Hiện tại, liên quan đến phần cứng, những gì bạn cần biết là có cả chiết áp 100k được kết nối với chân analog 3 và một công tắc xoay 6 vị trí được kết nối với chân analog 2.

Công tắc xoay 6 vị trí hoạt động theo cách tương tự như một chiết áp, nhưng thay vì quét qua một dải điện trở, mỗi chân có một điện trở riêng biệt đi kèm với nó. Khi bạn chọn các chân khác nhau, các bộ chia điện áp có giá trị khác nhau sẽ được tạo ra.

Vì điện áp tham chiếu tương tự phải được ánh xạ lại để xử lý tín hiệu âm thanh đến, điều quan trọng là sử dụng aref làm nguồn điện áp, trái ngược với 5V tiêu chuẩn cho cả công tắc xoay và chiết áp.

Đầu ra Arduino Đầu ra Arduino chỉ dựa trên mạch của Kyle một cách lỏng lẻo. Phần tôi giữ lại là cách tiếp cận chân có trọng số để Arduino xuất ra âm thanh 10 bit chỉ sử dụng 2 chân. Tôi mắc kẹt với xếp hạng điện trở có trọng số được đề xuất của anh ấy là 1,5K là giá trị 8 bit và 390K là giá trị 2 bit được bổ sung (về cơ bản là 1,5K x 256). Từ đó tôi loại bỏ phần còn lại. Các thành phần giai đoạn đầu ra của anh ấy là không cần thiết vì âm thanh không đi đến đầu ra, mà là đến giai đoạn trộn âm thanh mới.

Đầu ra bộ trộn Các hiệu ứng đầu ra từ Arduino đi đến một nồi 100K được kết nối với bộ khuếch đại âm thanh của bộ trộn âm thanh. Nồi này sau đó được sử dụng kết hợp với tín hiệu sạch đến từ chiết áp 100K khác để trộn âm lượng của hai tín hiệu với nhau trong op amp.

Bộ khuếch đại op thứ hai trên TL082 vừa trộn các tín hiệu âm thanh lại với nhau và đảo ngược tín hiệu một lần nữa để đưa tín hiệu trở lại cùng pha với tín hiệu guitar ban đầu. Từ đây tín hiệu đi qua tụ chặn DC 1uF và cuối cùng đến giắc cắm đầu ra.

Công tắc bỏ qua Công tắc bỏ qua chuyển đổi giữa mạch hiệu ứng và giắc cắm đầu ra. Nói cách khác, nó định tuyến âm thanh đến với TL082 và Arduino, hoặc bỏ qua hoàn toàn tất cả điều này và gửi đầu vào thẳng đến giắc cắm đầu ra mà không có bất kỳ thay đổi nào. Về bản chất, nó bỏ qua các hiệu ứng (và do đó, là một công tắc bỏ qua).

Tôi đã bao gồm tệp Fritzing cho mạch này nếu bạn muốn xem xét kỹ hơn. Chế độ xem breadboard và chế độ xem giản đồ phải tương đối chính xác. Tuy nhiên, chế độ xem PCB vẫn chưa được chạm vào và có thể sẽ không hoạt động. Tệp này không bao gồm giắc cắm đầu vào và đầu ra.

Bước 9: Cắt dấu ngoặc

Cắt bỏ hai dấu ngoặc bằng cách sử dụng tệp mẫu được đính kèm trong bước này. Cả hai đều phải được cắt ra khỏi vật liệu không dẫn điện.

Tôi cắt khung đế lớn hơn ra khỏi một tấm lót mỏng và khung chiết áp nhỏ hơn bằng cao su 1/8.

Bước 10: Chèn Knobs

Đặt giá đỡ cao su vào bên trong hộp sao cho thẳng hàng với các lỗ đã khoan.

Chèn chiết áp lên qua giá đỡ cao su và các lỗ 9/32 trong hộp và khóa chặt chúng vào vị trí bằng đai ốc.

Lắp công tắc xoay theo cùng một kiểu vào lỗ 5/16 lớn hơn.

Bước 11: Cắt

Nếu bạn sử dụng chiết áp trục dài hoặc công tắc xoay, hãy cắt chúng sao cho trục dài 3/8.

Tôi đã sử dụng một chiếc Dremel với một bánh xe cắt kim loại, nhưng một chiếc cưa sắt cũng sẽ làm được việc này.

Bước 12: Chuyển đổi

Chèn công tắc chân vào lỗ lớn hơn 1/2 và khóa nó vào vị trí bằng đai ốc gắn của nó.

Bước 13: Giắc cắm âm thanh nổi

Chúng tôi sẽ sử dụng giắc cắm âm thanh nổi cho những gì về cơ bản là một mạch đơn âm. Lý do cho điều này là kết nối âm thanh nổi sẽ thực sự đóng vai trò là công tắc nguồn cho bàn đạp.

Cách hoạt động của điều này là khi các phích cắm mono được cắm vào mỗi giắc cắm, nó sẽ kết nối kết nối mặt đất của pin (được kết nối với tab âm thanh nổi) với kết nối đất trên thùng. Vì vậy, chỉ khi cả hai giắc cắm được cắm vào thì dòng đất từ pin đến Arduino mới có thể hoàn thành mạch.

Để thực hiện công việc này, trước tiên hãy kết nối các mấu nối đất trên mỗi giắc cắm với nhau bằng một đoạn dây ngắn.

Tiếp theo, kết nối dây đen từ chụp pin với một trong các tab âm thanh nổi. Đây là tab nhỏ hơn chạm vào giắc cắm ở khoảng nửa chừng của phích cắm.

Kết nối dây đen 6 với tab âm thanh nổi khác trên giắc cắm kia.

Cuối cùng, kết nối dây màu đỏ 6 với các tab đơn trên mỗi giắc cắm. Đây là mấu lớn chạm vào đầu của phích cắm đơn nam.

Bước 14: Chèn giắc cắm

Chèn hai giắc cắm âm thanh vào hai lỗ ở cạnh bên của hộp và khóa chúng vào vị trí bằng đai ốc gắn của chúng.

Sau khi lắp đặt, hãy kiểm tra xem không có mấu kim loại nào trên giắc cắm chạm vào thân của chiết áp. Thực hiện các điều chỉnh khi cần thiết.

Bước 15: Nối dây công tắc

Nối một trong các cặp bên ngoài của công tắc ngắt DPDT lại với nhau.

Nối một trong các giắc cắm vào một trong các chân trung tâm trên công tắc. Đấu dây giắc cắm còn lại vào chân trung tâm khác.

Kết nối dây 6 với mỗi chân bên ngoài còn lại trên công tắc.

Dây phù hợp với giắc cắm bên phải là đầu vào. Dây phù hợp với công tắc bên trái sẽ là đầu ra.

Bước 16: Kết thúc đấu dây

Cắt các dây được gắn vào các thành phần được lắp bên trong vỏ máy để loại bỏ bất kỳ chỗ nào bị chùng xuống trước khi bạn hàn chúng vào tấm chắn Arduino.

Nối chúng vào lá chắn Arduino như được chỉ định trong sơ đồ.

Bước 17: Nút chai

Dán tấm lót nút chai vào bên trong nắp hộp. Điều này sẽ giữ cho các chân trên Arduino không bị chập vào kim loại của vỏ.

Bước 18: Chương trình

Mã của bàn đạp này phần lớn được xây dựng dựa trên ArduinoDSP được viết bởi Kyle McDonald. Anh ấy đã làm một số việc lạ mắt như lộn xộn với các thanh ghi để tối ưu hóa các chân PWM và thay đổi điện áp tham chiếu tương tự. Để tìm hiểu thêm về cách mã của anh ấy hoạt động, hãy xem Có thể hướng dẫn của anh ấy.

Một trong những hiệu ứng yêu thích của tôi trên bàn đạp này là độ trễ âm thanh (biến dạng) nhẹ. Tôi đã được truyền cảm hứng để thử tạo dòng trì hoãn sau khi thấy đoạn mã thực sự đơn giản này được đăng trên blog Little Scale.

Arduino không được thiết kế để xử lý tín hiệu âm thanh trong thời gian thực và mã này là cả bộ nhớ và bộ xử lý chuyên sâu. Mã dựa trên độ trễ âm thanh đặc biệt tốn nhiều bộ nhớ. Tôi nghi ngờ việc bổ sung chip ADC độc lập và RAM ngoài sẽ cải thiện đáng kể khả năng của bàn đạp này để làm những điều tuyệt vời.

Có 6 vị trí cho các hiệu ứng khác nhau trong mã của tôi, nhưng tôi chỉ đưa vào 5. Tôi đã để lại một chỗ trống trong mã để bạn thiết kế và nhập hiệu ứng của riêng bạn. Điều đó nói rằng, bạn có thể thay thế bất kỳ vị trí nào bằng bất kỳ mã nào bạn muốn. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng cố gắng làm bất cứ điều gì quá lạ mắt sẽ khiến con chip bị choáng ngợp và không cho bất cứ điều gì xảy ra.

Tải xuống mã được đính kèm ở bước này.

Bước 19: Đính kèm

Gắn Arduino vào tấm chắn bên trong hộp.

Bước 20: Nguồn

Cắm pin 9V vào đầu nối pin 9V.

Cẩn thận đặt pin vừa khít giữa công tắc DPDT và Arduino.

Bước 21: Đóng hồ sơ

Đậy nắp và vặn nó lại.

Bước 22: Núm vặn

Đặt các nút bấm vào chiết áp và trục công tắc xoay.

Khóa chúng vào vị trí bằng cách siết chặt các vít định vị.

Bước 23: Cắm và chạy

Cắm ghi-ta của bạn vào đầu vào, kết nối bộ khuếch đại với đầu ra và bật ra.

Bạn có thấy điều này hữu ích, vui vẻ hay giải trí không? Theo dõi @madeineuphoria để xem các dự án mới nhất của tôi.