ATMega1284 Quad Opamp Effects Box: 4 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Stomp Shield za Arduino iz Open Music Labs -a koristi Arduino Uno i četiri opampa kao kutiju za efekte gitare. Slično prethodnim uputama koje pokazuju kako prenijeti Electrosmash Uno Pedalshield, također sam prenio okvir za gitarističke efekte Open Music Labs na ATMega1284P koji ima osam puta više RAM -a od Uno -a (16 kB u odnosu na 2 kB).

U usporedbi s prethodnim uputama koje koriste jedinicu efekata ATMega1284, ovaj okvir ima sljedeće prednosti:

(1) Ima mikser koji miješa neobrađeni signal s MCU obrađenim signalom - to znači da je kvaliteta signala na izlazu znatno poboljšana.

(2) Radi 16 bitnu izlaznu obradu za dva PWM izlaza, dok prethodni okvir s efektima koristi 8 bita za neke od primjera, kao što je efekt kašnjenja.

(3) Ima potenciometar povratne sprege koji se može koristiti za pojačavanje učinaka - posebno s efektom flanger/phaser -a oko 30 posto povratnih informacija značajno povećava kvalitetu učinka.

(4) Frekvencija niskopropusnog filtra je 10 kHz u usporedbi s 5 kHz iz prethodnog okvira s efektima - to znači da signal na izlazu zvuči znatno "oštrije".

(5) Koristi drugačiji okidač prekida koji može objasniti znatno nižu razinu buke koju prikazuje ovaj okvir s efektima.

Počeo sam s ukrcavanjem na Uno-based Open Music Labs Stompbox Shield i bio sam toliko impresioniran performansama ovog četiri sklopa za obradu signala OpAmp (čak i kad sam koristio Arduino Uno), da sam ga prenio na traku za trajniju uporabu.

Ista četiri opamp sklopa i DSP kod potom su preneseni na ATMega1284-opet, iznenađujuće, osim nebitnih promjena, poput dodjele prekidača i LED-a drugom portu i dodjeljivanja 7 000 kilo-riječi umjesto 1 000 kilo-riječi RAM-a za međuspremnik odgode, samo su dvije bitne promjene morale biti napravljene u izvornom kodu, naime promjena u ADC0 iz ADC2 i promjena izlaza Timer1/PWM OC1A i OC1B iz priključka B na Uno u port D (PD5 i PD4) na ATMega1284.

Kao što je prethodno napomenuto, iako su razvojne ploče za ATMega1284 dostupne (Github: MCUdude MightyCore), lako je kupiti goli (bez pokretačkog programa) čip (kupite verziju PDIP koja je prilagođena pločama i pločama), zatim učitajte vilicu Mark Pendrith iz Maniacbug Mighty-1284p Core Optiboot bootloadera ili MCUdude Mightycore, koristeći Uno kao programera ISP-a, a zatim ponovo učitavate skice preko Uno-a na AtMega1284. Detalji i veze za ovaj proces dati su u Dodatku 1 prethodne upute.

Korak 1: Popis dijelova

ATMega1284P (PDIP verzija s 40 pinova) Arduino Uno R3 (koristi se kao ISP za prijenos pokretačkog programa i skica na ATMega1284) OpAmp MCP6004 četverostruki OpAmp (ili sličan RRIO (ulaz za željeznicu i željeznicu) OpAmp kao što je TLC2274) 1 x Crvena LED 1 x 16 MHz kristal 2 x 27 pF kondenzatori 1 x 3n9 kondenzator 1 x 1n2 kondenzator 1 x 820pF kondenzator 2 x 120 pF kondenzator 4 x 100n kondenzatori 3 x 10uF 16v elektrolitski kondenzatori 4 x 75k otpornici 4 x 3k9 otpornici 1 x 36k otpornik 1 x 24k otpornik 2 x 1M otpornici 1 x 470 ohm otpornik 3 x 1k otpornici 2 x 50k potenciometri (linearni) 1 x 10k potenciometar (linearni) 3 x prekidači s tipkama (jedan od njih treba zamijeniti tropolnim 2- nožni prekidač ako će se okvir s efektima koristiti za rad uživo)

Korak 2: Izgradnja

Krug 1 prikazuje upotrijebljeni krug, a Stripboard 1 je njegov fizički prikaz (Fritzing 1) sa fotografijom 1 stvarnim krugom u krugu u radu. Napravljene su tri male izmjene u krugu: Zajednička prednapona opampa na pola napajanja koristi se za tri stupnja OpAmp, paralelni otpornici 3 x 75 k i 2 x 75 k ohma zamijenjeni su pojedinačnim otpornicima od 24 k i 36 k, a kondenzatori povratne sprege povećani su na 120 pF za ove dvije faze OpAmpa. Rotacijsko upravljanje zamijenjeno je s dva gumba koji se koriste za povećanje ili smanjenje parametara učinaka. Trožična veza s ATMega1284 prikazana je u krugu kao ADC na pin 40, PWMlow s pina 19 i PWMhigh s pina 18. Tri tipke su spojene na pinove 1, 36 i 35 i uzemljene na drugom kraju. LED dioda je preko otpornika 470 spojena na pin 2.

OpAmp ulazni i izlazni stupnjevi: Važno je da se koristi RRO ili po mogućnosti RRIO OpAmp zbog velikog zamaha napona potrebnog na izlazu OpAmpa prema ADC -u ATMega1284. Popis dijelova sadrži niz alternativnih vrsta OpAmpa. Potenciometar od 50 k koristi se za podešavanje ulaznog pojačanja na razinu neposredno ispod bilo kakvog izobličenja, a također se može koristiti za podešavanje ulazne osjetljivosti za ulazni izvor koji nije gitara, poput glazbenog playera. Drugi ulazni stupanj OpAmpa i prvi opamp izlazni stupanj imaju RC filter višeg reda za uklanjanje digitalno generirane MCU buke iz audio toka.

ADC stupanj: ADC je konfiguriran za čitanje putem prekidača timera. Kondenzator od 100nF trebao bi biti spojen između AREF pina ATMega1284 i mase kako bi se smanjila buka jer se unutarnji Vcc izvor koristi kao referentni napon - NE spajajte AREF pin na +5 volti izravno!

DAC PWM faza: Budući da ATMega1284 nema vlastiti DAC, izlazni audio valni oblici generiraju se pomoću modulacije širine impulsa RC filtra. Dva PWM izlaza na PD4 i PD5 postavljena su kao visoki i niski bajt audio izlaza i pomiješana s dva otpornika (3k9 i 1M) u omjeru 1: 256 (niski i visoki bajt) - što generira audio izlaz.

Korak 3: Softver

Softver se temelji na skicama pedale otvorenog stopala Open Music Labs, a uključena su dva primjera, a to su efekt flanger/phaser i efekt odgode. Opet, kao i u prethodnim uputama, prekidači i LED diode premješteni su na druge portove dalje od onih koje koristi programer ISP -a (SCLK, MISO, MOSI i Reset).

Me uspremnik odgode povećan je s 1000 riječi na 7000 riječi, a PortD je postavljen kao izlaz za dva PWM signala. Čak i s povećanjem međuspremnika za odgodu, skica i dalje koristi samo oko 75% raspoloživog ATMega1284 16 kB RAM -a.

Drugi primjeri, poput tremola s web stranice Open Music Labs za pedalu SHIELD Uno mogu se prilagoditi za upotrebu od strane Mega1284 promjenom datoteke zaglavlja include Stompshield.h:

(1) Promjena DDRB | = 0x06; // postavimo pwm izlaze (pinovi 9, 10) na outputtoDDRD | = 0x30;

i

ADMUX = 0x62; // lijevo podešavanje, adc2, interni vcc kao referenca na ADMUX = 0x60; // lijevo podešavanje, adc0, interni vcc kao referenca // Ove promjene su JEDINE bitne promjene koda // prilikom prijenosa s Uno -a na ATMega1284

Za dva ovdje navedena primjera, datoteka zaglavlja uključena je u skicu - tj. Ne moraju se koristiti datoteke zaglavlja

Tipke 1 i 2 koriste se u nekim skicama za povećanje ili smanjenje učinka. U primjeru odgode povećava ili smanjuje vrijeme odgode. Kada se skica prvi put učita, počinje s učinkom maksimalnog odgode. Za skicu Phaser -a flangera pokušajte povećati kontrolu povratnih informacija radi pojačanog učinka.

Za promjenu kašnjenja u eho efekt (dodavanje ponavljanja) promijenite redak:

tampon [lokacija] = ulaz; // spremanje novog uzorka

do

međuspremnik [lokacija] = (ulaz + međuspremnik [lokacija]) >> 1; // Koristite ovo za eho effct

Nožni prekidač trebao bi biti tropolni dvosmjerni prekidač

Korak 4: Veze

Elektromash

Otvorite Glazbene laboratorije Glazba

ATMega efektna pedala