ATMega1284 Quad Opamp Effects Box: 4 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Stomp Shield for Arduino no Open Music Labs kā ģitāras efektu kasti izmanto Arduino Uno un četrus opampus. Līdzīgi kā iepriekšējā instrukcijā, kurā parādīts, kā pārnēsāt Electrosmash Uno Pedalshield, arī esmu pārnesis lodziņu Open Music Labs Guitar Effects uz ATMega1284P, kurā ir astoņas reizes vairāk RAM nekā Uno (16 KB pret 2 KB).

Salīdzinājumā ar iepriekšējo instrukciju, izmantojot ATMega1284 efektu bloku, šai lodziņam ir šādas priekšrocības:

(1) Tam ir mikseris, kas sajauc neapstrādātu signālu ar MCU apstrādāto signālu - tas nozīmē, ka signāla kvalitāte izejā ir daudz uzlabojusies.

(2) Tas veic 16 bitu izvades apstrādi abām PWM izejām, jo iepriekšējā efektu lodziņā dažiem piemēriem, piemēram, aizkaves efektam, tika izmantoti 8 biti.

(3) Tam ir atgriezeniskās saites potenciometrs, ko var izmantot, lai uzlabotu efektus, jo īpaši ar flangera/fāzētāja efektu, aptuveni 30 procentu atsauksmes ievērojami uzlabo efekta kvalitāti.

(4) Zemfrekvences filtra frekvence ir 10 kHz salīdzinājumā ar iepriekšējās efektu kastes 5 kHz - tas nozīmē, ka signāls pie izejas izklausās ievērojami "kraukšķīgāks".

(5) Tas izmanto citu pārtraukšanas sprūdu, kas var izskaidrot ievērojami zemāko trokšņa līmeni, kas parādīts šajā efektu lodziņā.

Es sāku ar maizes iekāpšanu Uno balstītajā Open Music Labs Stompbox Shield, un es biju tik pārsteigts par šīs četru OpAmp signālu apstrādes shēmas darbību (pat ja izmantoju Arduino Uno), ka es to pārnesu uz sloksnes dēli pastāvīgākai lietošanai.

Tā pati četru opamp ķēde un DSP kods tika pārnests uz ATMega1284-atkal pārsteidzoši, izņemot nebūtiskas izmaiņas, piemēram, slēdžu un gaismas diožu piešķiršanu citam portam un 7 000 kilogramvārdu piešķiršanu 1 000 vietā kilogramu RAM RAM aizkaves buferim, tikai divas būtiskas izmaiņas bija jāveic avota kodā, proti, pārejot uz ADC0 no ADC2, un mainot taimera 1/PWM OC1A un OC1B izejas no B porta uz Uno uz portu D (PD5 un PD4) ATMega1284.

Kā jau minēts iepriekš, lai gan ATMega1284 izstrādes dēļi ir pieejami (Github: MCUdude MightyCore), ir vienkāršs uzdevums iegādāties vienkāršu (bez sāknēšanas ielādes) mikroshēmu (iegādājieties maizes un dēļu plāksnēm draudzīgu PDIP versiju), pēc tam ielādējiet Maniacbug Mighty-1284p Core Optiboot sāknēšanas ielādētāja vai MCUdude Mightycore Mark Pendrith dakšiņu, izmantojot Uno kā ISP programmētāju, un pēc tam vēlreiz ielādējiet skices, izmantojot Uno, uz AtMega1284. Sīkāka informācija un saites par šo procesu ir sniegtas iepriekšējās instrukcijas 1. pielikumā.

1. darbība: detaļu saraksts

ATMega1284P (PDIP 40 kontaktu pakotnes versija) Arduino Uno R3 (izmanto kā ISP, lai pārsūtītu sāknēšanas iekrāvēju un skices uz ATMega1284) OpAmp MCP6004 quad OpAmp (vai līdzīga RRIO (ieeja un izeja no dzelzceļa līdz dzelzceļam) OpAmp, piemēram, TLC2274) 1 x Sarkans LED 1 x 16 MHz kristāls 2 x 27 pF kondensatori 1 x 3n9 kondensators 1 x 1n2 kondensators 1 x 820pF kondensators 2 x 120 pF kondensators 4 x 100n kondensatori 3 x 10uF 16v elektrolītiskie kondensatori 4 x 75k rezistori 4 x 3k9 rezistori 1 x 36k rezistors 1 x 24k rezistors 2 x 1M rezistori 1 x 470 omu rezistors 3 x 1k rezistori 2 x 50k potenciometri (lineāri) 1 x 10k potenciometrs (lineārs) 3 x spiedpogas slēdži (viens no tiem jāaizstāj ar 3 polu 2- kāju slēdzis, ja efektu kaste tiks izmantota tiešraidē)

2. solis: būvniecība

1. ķēde parāda izmantoto ķēdi, un Stripboard 1 ir tā fiziskais attēlojums (Fritzing 1) ar 1. fotoattēlu faktisko maizes dēļu ķēdi. Tika veiktas trīs nelielas ķēdes izmaiņas: kopējais puspiegādes līmeņa opamp slīpums tiek izmantots trīs OpAmp posmos, 3 x 75k un 2x75k omi paralēlie rezistori tika aizstāti ar atsevišķiem 24k un 36k rezistoriem, un atgriezeniskās saites kondensatori tika palielināti līdz 120pF šiem diviem OpAmp posmiem. Rotējošā vadība tika aizstāta ar divām spiedpogām, kuras tiek izmantotas, lai palielinātu vai samazinātu efektu parametrus. Trīs vadu savienojums ar ATMega1284 shēmā ir parādīts kā ADC līdz 40. tapai, PWMlow no 19. tapas un PWMhigh no tapas 18. Trīs spiedpogas ir savienotas ar 1., 36. un 35. kontaktu un ir iezemētas otrā galā. Ar 470 rezistoru LED ir savienots ar 2. tapu.

OpAmp ievades un izvades posmi: Ir svarīgi izmantot RRO vai, vēlams, RRIO OpAmp, jo liela sprieguma svārstība nepieciešama OpAmp izejā uz ATMega1284 ADC. Daļu sarakstā ir vairāki alternatīvi OpAmp veidi. 50k potenciometru izmanto, lai noregulētu ievades pastiprinājumu līdz līmenim, kas ir nedaudz zemāks par jebkādiem izkropļojumiem, un to var izmantot arī, lai pielāgotu ieejas jutību ieejas avotam, kas nav ģitāra, piemēram, mūzikas atskaņotājs. Otrajam OpAmp ievades posmam un pirmajam opamp izvades posmam ir augstākas kārtas RC filtrs, lai no audio straumes noņemtu digitāli radīto MCU troksni.

ADC posms: ADC ir konfigurēts lasīšanai, izmantojot taimera pārtraukumu. Lai samazinātu troksni, starp ATMega1284 AREF tapu un zemi ir jāpievieno 100nF kondensators, jo iekšējais Vcc avots tiek izmantots kā atskaites spriegums - NEDRĪKST AREF tapu pievienot tieši pie +5 voltiem!

DAC PWM posms: Tā kā ATMega1284 nav sava DAC, izejas audio viļņu formas tiek ģenerētas, izmantojot RC filtra impulsa platuma modulāciju. Abas PWM izejas uz PD4 un PD5 ir iestatītas kā augstie un zemie audio izvades baiti un sajaukti ar abiem rezistoriem (3k9 un 1M) 1: 256 attiecībās (zems baits un augsts baits), kas ģenerē audio izvadi.

3. darbība: programmatūra

Programmatūras pamatā ir Open Music Labs stompbox pedāļu skices, un ir iekļauti divi piemēri, proti, flangera/fāzera efekts un aizkaves efekts. Tāpat kā iepriekšējā instrukcijā, slēdži un gaismas diodes tika pārvietotas uz citām ostām, nevis tām, kuras izmanto ISP programmētājs (SCLK, MISO, MOSI un Reset).

Aizkaves buferis ir palielināts no 1000 vārdiem līdz 7000 vārdiem, un PortD ir iestatīts kā divu PWM signālu izeja. Pat palielinot aizkaves buferi, skice joprojām izmanto tikai aptuveni 75% no pieejamās ATMega1284 16 kB RAM.

Citus piemērus, piemēram, tremolo no Open Music Labs vietnes pedāļa SHIELD Uno var pielāgot Mega1284 lietošanai, mainot iekļaut galvenes failu Stompshield.h:

(1) Mainīt DDRB | = 0x06; // iestatiet pwm izejas (tapas 9, 10) uz outputtoDDRD | = 0x30;

un

ADMUX = 0x62; // pa kreisi pielāgot, adc2, iekšējais vcc kā atsauce uz ADMUX = 0x60; // kreisais pielāgojums, adc0, iekšējais vcc kā atsauce // Šīs izmaiņas ir vienīgās būtiskās koda izmaiņas //, pārnēsājot no Uno uz ATMega1284

Diviem šeit iekļautajiem piemēriem skicē ir iekļauts galvenes fails - t.i., nav jāizmanto galvenes faili

Lai palielinātu vai samazinātu efektu, dažās skicēs tiek izmantotas 1. un 2. poga. Aizkaves piemērā tas palielina vai samazina aizkaves laiku. Kad skice pirmo reizi tiek ielādēta, tā sākas ar maksimālo aizkaves efektu. Flangera fāzes skicei mēģiniet palielināt atgriezeniskās saites vadību, lai uzlabotu efektu.

Lai mainītu aizkavi uz atbalss efektu (pievienojiet atkārtojumu), mainiet rindu:

buferis [atrašanās vieta] = ievade; // uzglabāt jaunu paraugu

uz

buferis [atrašanās vieta] = (ievade + buferis [atrašanās vieta]) >> 1; // Izmantojiet šo atbalss efektam

Kāju slēdzim jābūt trīs polu divvirzienu slēdzim

4. solis: saites

Elektriskās masas

Atveriet mūzikas laboratorijas Mūzika

ATMega efekta pedālis