Το Arduino Synthesizer: 20 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Το Arduino είναι σε θέση να εξάγει ήχο μέσω μιας βιβλιοθήκης που έχει δημιουργηθεί και ονομάζεται Tone Library. Δημιουργώντας μια διεπαφή και ένα πρόγραμμα που μπορεί να καλέσει ορισμένες τιμές για έξοδο ήχου, το Arduino Synthesizer είναι ένα ισχυρό εργαλείο για τη δημιουργία μιας στοιχειώδους μηχανής θορύβου. Χρησιμοποιεί τεχνικές κοκκώδους σύνθεσης για να δημιουργήσει έναν ξεχωριστό ήχο που μπορεί να είναι πολύ διασκεδαστικός για μουσικούς, καλλιτέχνες, τσιμπητές και χομπίστες.

Βήμα 1: Πώς λειτουργεί

Ο ήχος δημιουργείται παίζοντας τον ίδιο κόκκο ήχου ή δείγματα (μικρά κομμάτια περίπου 1 έως 50ms) ξανά και ξανά με πολύ μεγάλη ταχύτητα. Τα αυτιά και ο εγκέφαλός μας το μετατρέπουν σε ένα ηχητικό υβρίδιο του ρυθμού επανάληψης και του αρχικού κόκκου και ακούγεται σαν ένας σταθερός τόνος.

Ο κόκκος αποτελείται από δύο τριγωνικά κύματα με ρυθμιζόμενη συχνότητα και ρυθμιζόμενο ρυθμό αποσύνθεσης. Ο ρυθμός επανάληψης ορίζεται από άλλο στοιχείο ελέγχου.

Βήμα 2: Υλικά και εργαλεία

Για να φτιάξετε αυτό το έργο, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα πράγματα.

Μέρη:

(5Χ) 5Κ ποτενσιόμετρο (5Χ) Κουμπιά ποτενσιόμετρου (3Χ) LEDs (1Χ) Διακόπτης SPDT (1Χ) Αντιστασιακός φωτισμός εξαρτώμενος από το φως (1Χ) Arduino (1Χ) Arduino Protoboard (1Χ) Διακόπτης αφής (1Χ) Περίβλημα έργου (1Χ) 1/ Υποδοχή ήχου 8 (1X) ένα σωρό καλώδιο συμπαγούς πυρήνα (1X) θερμοσυρρίκνωση (1X) breadboard (1X) jumper wire (3X) 10K ohm αντιστάσεις (3X) 220 αντιστάσεις (1X) μπαταρία 9V (1X) 9V κλιπ μπαταρίας (1X) ομοαξονικό βύσμα ισχύος μεγέθους Μ

Εργαλεία:

• συγκολλητικό σίδερο
• κόλλα μετάλλων
• ροή
• κόλλα
• πολύμετρο
• τρυπάνι

Βήμα 3: Κωδικός, διάγραμμα κυκλώματος και ισχύς

Έχω επισυνάψει τον κωδικό για το Arduino σε αυτό το Instructable. Θα χρειαστείτε USB 2.0 για να το ανεβάσετε στον πίνακα σας. Αφού ανεβάσετε τον κώδικα από τον υπολογιστή σας, προχωρήστε και συνδέστε το Proto Shield στο Arduino σας.

Έχετε πολλές επιλογές όταν πρόκειται για την εξουσία. Το Arduino είναι ικανό να λειτουργεί σε τροφοδοτικό κονδυλώματος τοίχου 9v ή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μπαταρία 9V με συνδετήρα μπαταρίας σε ομοαξονικό βύσμα DC μεγέθους Μ. Μπορείτε επίσης να τροφοδοτήσετε μέσω του καλωδίου USB. Το διάγραμμα κυκλώματος έγινε με Fritzing, έχει επίσης προσαρτηθεί σε αυτό το βήμα.

Βήμα 4: Χρησιμοποιώντας ένα Breadboard

Χρησιμοποιώντας ένα breadboard για να δημιουργήσετε πρώτα το κύκλωμα, είναι πολύ πιο εύκολο να μεταφέρετε το κύκλωμα στο Protoboard αργότερα. Τρέξτε καλώδια από το GND και το 5V στις - και + ράγες του ψωμιού σας.

Στη συνέχεια, συνδέστε τα καλώδια σήματος από τα ποτενσιόμετρα στην Αναλογική Είσοδο 0-4 στο Arduino. Οι σωλήνες δεξιάς και αριστερής πλευράς θα συνδεθούν με τη ράγα εδάφους και η θετική ράγα της σανίδας. Η σύνδεση των ποτενσιόμετρων θα ελέγξει το κόκκο, τη συχνότητα και την αποσύνθεση του συνθεσάιζερ. Αναλογικό σε 0: Κόκκος 1 βήματος Αναλογικός σε 1: Σπόρος 2 αποσύνθεση Αναλογική σε 2: Κόκκος 1 αποσύνθεση Ανάλογος σε 3: Κόκκος 2 βήματα Αναλογικός σε 4: Συχνότητα επανάληψης κόκκων

Βήμα 5: Συνδέστε την υποδοχή ήχου σας

Συγκολλήστε καλώδια στην μονοφωνική σας υποδοχή ήχου 1/8 , κάντε τα καλώδιά σας αρκετά μακριά. Συνδέστε το θετικό καλώδιο σας με το PWM ~ 3 στο Arduino. Θα χρειαστείτε αντίσταση 10K ohm μεταξύ της πλακέτας arduino και του θετικού καλωδίου της υποδοχής ήχου σας Συνδέστε το αρνητικό καλώδιο του γρύλου σας στη ράγα γείωσης της σανίδας.

Βήμα 6: Συνδέστε τον φωτοαντιστάτη σας

Ένα καλώδιο του φωτοαντιστάτη σας είναι συνδεδεμένο απευθείας στη θετική ράγα 5V στο ψωμί, καθώς και στην Αναλογική είσοδο 5 στο Arduino. Το άλλο καλώδιο του φωτοαντιστάτη συνδέεται με μια ράγα εδάφους με αντίσταση 10K ohm.

Βήμα 7: Συνδέστε έναν διακόπτη SPDT

Συνδέστε το σήμα, τη μέση, το καλώδιο του διακόπτη SPDT σας στην ψηφιακή ακίδα 02 στο Arduino. Οι υπόλοιποι αγωγοί συνδέονται με τη γείωση και η θετική ράγα 5V που αντιστέκεται από μια αντίσταση 10K ohm.

Βήμα 8: Συνδέστε τον διακόπτη απτικής σύνδεσης

Ο απτικός διακόπτης έχει τέσσερα καλώδια. Αφήστε το διακόπτη να χωρέσει στη γέφυρα της σανίδας. Συνδέστε τον έναν από τους δύο παράλληλους πείρους στη θετική ράγα 5V στη σανίδα ψωμιού και τον άλλον σε έναν πείρο γείωσης με αντίσταση 10K ohm. Η τελευταία σύνδεση του απτικού διακόπτη συνδέει ένα καλώδιο σήματος μεταξύ του διακόπτη και του ψηφιακού πείρου 6 στο Arduino.

Βήμα 9: Συνδέστε τα LED

Βήμα 10: Δοκιμάστε το

Αυτό είναι το ολοκληρωμένο κύκλωμα σανίδων. Δοκιμάστε με ένα ζευγάρι ακουστικά ή συνδεθείτε σε ένα μικρό ηχείο. Εάν χρησιμοποιείτε ακουστικά, αυτή είναι μια μονοφωνική έξοδος και θα είναι δυνατή. Μην τοποθετείτε τα ακουστικά σας ακριβώς κοντά στο αυτί σας όταν ενεργοποιείτε αυτό το συνθετικό.

Βήμα 11: Τρυπήστε το περίβλημα

Ανοίξτε τρύπες στο περίβλημα του έργου για καθένα από τα εξαρτήματα που τοποθετήθηκαν στον πίνακα ψωμιού. Χρησιμοποίησα ένα χρυσό στυλό για να σημειώσω πού ήθελα τις τρύπες μου.

Τρυπήστε πέντε τρύπες για τα ποτενσιόμετρα. Πέντε μικρές τρύπες σε ένα τετράγωνο για τον απτικό διακόπτη. Τρία ζεύγη μικρών οπών για καθένα από τα LED Δύο οπές κλείνουν μεταξύ τους για τη φωτοαντίσταση. Μία τρύπα για την υποδοχή ήχου σας. Μια επιπλέον τρύπα για τον διακόπτη SPDT.

Βήμα 12: Ξεκινήστε να προσθέτετε στοιχεία στο περίβλημα

Περάστε τα πέντε ποτενσιόμετρα μέσα από τις τρύπες που έχουν ανοίξει και στη συνέχεια στερεώστε τα στη θέση τους.

Βήμα 13: Προσθέστε τα υπόλοιπα εξαρτήματα

Ασφαλίστε τις λυχνίες LED, τον διακόπτη SPDT, τον απτικό διακόπτη, την υποδοχή ήχου και τη φωτοαντίσταση στη θέση τους. Ένα κομμάτι ζεστής κόλλας λειτούργησε τέλεια για να τοποθετήσετε γρήγορα όλα αυτά τα εξαρτήματα.

Βήμα 14: Συνδέστε την υποδοχή ήχου στο Protoboard

Τα επόμενα βήματα περιγράφουν πώς να μετακινήσετε το κύκλωμα από το σανίδι στο Protoboard. Επειδή όλα τα εξαρτήματά σας είναι ασφαλισμένα στο περίβλημα, θα είναι απλό να μεταφέρετε καλώδια από τα εξαρτήματά σας στον πίνακα.

Συγκολλήστε καλώδια μολύβδου σε όλα τα εξαρτήματα του περιβλήματος, χρησιμοποιώντας κόκκινα και μαύρα σύρματα αντίστοιχα για να υποδείξετε ποια καλώδια είναι θετικά και αρνητικά. Στο Protoboard, συνδέστε ένα καλώδιο στον ψηφιακό πείρο 3 και κολλήστε το στη θέση του, περάστε ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα στο κέντρο του πίνακα, έτσι ώστε να σπάσετε τη γραμμή με την ίδια αντίσταση 10K ohm από το ψωμί. Όταν τα κολλάτε στη θέση τους, βεβαιωθείτε ότι έχετε ρίξει αρκετή κόλλα στην πλακέτα για να συνδέσετε το καλώδιο στην αντίσταση.

Βήμα 15: Συγκολλητής στα Resistors for Photo Resistor, Tactile Switch και SPDT Switch

Επεκτείνετε δύο καλώδια βραχυκυκλωτήρων από τη ράγα γείωσης και ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα από τη θετική ράγα, μέχρι τη μέση της σανίδας. Δημιουργήστε συνδέσεις με τις υπόλοιπες αντιστάσεις 10K ohm.

Συνδέστε ένα μικρό καλώδιο βραχυκυκλωτήρα από το Analog 5 που θα τρέξει στο προβάδισμα της αντίστασης φωτογραφίας.

Βήμα 16: Συγκολλήστε τα LED σας στη θέση τους

Συνδέστε 3 αντιστάτες αντιστάσεων 220 Ohm στις ακίδες 9-11 στο Protoboard, βυθίστε τα άλλα άκρα των αντιστάσεων στις ανοιχτές οπές του protoboard και στη συνέχεια κολλήστε αυτά τα καλώδια σε LED.

Η Daisy συνδέει τα καλώδια γείωσης για τις λυχνίες LED και στη συνέχεια τρέξτε ένα μόνο καλώδιο γείωσης πίσω στη ράγα γείωσης στο Protoboard.

Βήμα 17: Συνδέστε τα ποτενσιόμετρα στο Protoboard

Η Daisy συνδέει τους θετικούς και τους αλεσμένους αγωγούς από τα ποτενσιόμετρα μαζί, και στη συνέχεια τοποθετήστε τα στις αντίστοιχες ράγες τους στο Protoboard.

Συνδέστε τα καλώδια σήματος των ποτενσιόμετρων στο Αναλογικό 0-4, κράτησα τα κουμπιά κόκκων και συχνότητας στην πρώτη σειρά κουμπιών και τα κουμπιά συγχρονισμού κάτω από αυτά. Και πάλι, τα καλώδια σήματος συγχρονίζονται ανάλογα: Αναλογικό σε 0: Κόκκος 1 βήματος Αναλογικό σε 1: Κόκκος 2 αποσύνθεση Ανάλογος σε 2: Κόκκος 1 φθορά Ανάλογος σε 3: Κόκκος 2 βήματος Αναλογικός σε 4: Συχνότητα επανάληψης κόκκων

Βήμα 18: Συνδέστε τα κουμπιά σας στα ποτενσιόμετρα σας

Μηδενίστε όλα τα ποτενσιόμετρα σας έξω και, στη συνέχεια, ευθυγραμμίστε τη γραμμή στο κουμπί με τη μηδενική θέση στον άξονα του ποτενσιόμετρου.

Χρησιμοποιώντας ένα μικρό κατσαβίδι επίπεδης κεφαλής, συνδέστε τα πόμολα ποτενσιόμετρου.

Βήμα 19: Συνδέστε το Protoboard με το Arduino

Συνδέστε τα καλώδια βραχυκυκλωτή στο Protoboard με τα μακριά καλώδια στο περίβλημα. Συγκολλήστε τα υπόλοιπα καλώδια στη ράγα εδάφους και ράγα 5V στο Protoboard, αντίστοιχα.

Τραβήξτε το Protoboard στη θέση του πάνω από το Arduiono. Συνδέστε το, σφραγίστε το και είστε έτοιμοι για μαρμελάδα!

Βήμα 20: Παίξτε με αυτό

Όλοι οι διακόπτες και τα ποτενσιόμετρα είναι πλήρως εναλλάξιμα! αντί να χρησιμοποιήσετε όλα αυτά τα ποτενσιόμετρα δοκιμάστε να αντικαταστήσετε το καθένα από αυτά με αντιστάσεις φωτογραφίας ή συνδυασμούς των δύο.

Παραπομπές: https://blog.lewissykes.info/daves-auduino/ https://code.google.com/p/rogue-code/wiki/ToneLibraryDocumentation https://arduino.cc/en/Tutorial/Tone