Arduino gitarrpedal: 23 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:40

Arduino Guitar Pedal är en digital multi-effektpedal baserad på Lo-Fi Arduino Guitar Pedal som ursprungligen postades av Kyle McDonald. Jag gjorde några ändringar av hans ursprungliga design. De mest märkbara förändringarna är den inbyggda förförstärkaren och det aktiva mixersteget som låter dig kombinera ren signal med effektsignalen. Jag lade också till ett kraftigare fodral, fotbrytare och vridomkopplare för att ha 6 diskreta steg mellan de olika effekterna.

Det häftiga med denna pedal är att den kan anpassas oändligt. Om du inte gillar en av effekterna, programmera helt enkelt en annan. På detta sätt är denna pedals potential i hög grad beroende av dina färdigheter och fantasi som programmerare.

Steg 1: Gå på Hämta saker

Du kommer behöva:

(x1) Arduino Uno REV 3 (x1) Make MakerShield Prototyping Kit (x3) 100K-Ohm Linear-Taper Potentiometer (x1) 2-Pole, 6-Position Rotary Switch (x4) Hexagonal Control Knob with Aluminum Insert (x1) TL082/ TL082CP Wide Dual JFET Input Op Amp (8-Pin DIP) (x2) 1/4 "Stereo Panel-Mount Audio Jack (x4) 1uF kondensator * (x2) 47uF kondensator * (x1) 0,082µf kondensator (x1) 100pF kondensator * *(x1) 5pf kondensator ** (x6) 10K Ohm 1/4-Watt motstånd *** (x2) 1M Ohm 1/4-Watt motstånd *** (x1) 390K Ohm 1/4-Watt motstånd *** (x1) 1,5K Ohm 1/4-Watt Resistor *** (x1) 510K Ohm 1/4-Watt Resistor *** (x1) 330K Ohm 1/4-Watt Resistor *** (x1) 4,7K Ohm 1 /4-Watt motstånd *** (x1) 12K Ohm 1/4-Watt motstånd *** (x1) 1.2K Ohm 1/4-Watt motstånd *** (x1) 1K Ohm 1/4-Watt motstånd ** *(x2) 100K Ohm 1/4-Watt motstånd *** (x1) 22K Ohm 1/4-Watt motstånd *** (x1) 33K Ohm 1/4-Watt motstånd *** (x1) 47K Ohm 1/ 4-wattsmotstånd *** (x1) 68K ohm 1/4-wattsmotstånd *** (x1) Kraftiga 9V-snäppkontakter (x1) 90-ft. UL-igenkända anslutningstråd (x1) 9 Volt batteri (x1) Box 'BB' Storlek Orange pulverlack (x1) DPDT Stomp switch (x1) 1/8 "x 6" x 6 "gummimatta (x1) 1/8" x 12 "x 12 "korkmatta

* Kit för elektrolytkondensator. Endast ett kit krävs för alla märkta delar. ** Keramisk kondensatorkit. Endast ett kit krävs för alla märkta delar. *** Kolfilmresistorsats. Endast kit som behövs för alla märkta delar.

Observera att några av länkarna på denna sida innehåller Amazon -länkar. Detta ändrar inte priset på någon av föremålen till salu. Men jag tjänar en liten provision om du klickar på någon av dessa länkar och köper något. Jag återinvesterar dessa pengar till material och verktyg för framtida projekt. Om du vill ha ett alternativt förslag till en leverantör av någon av delarna, vänligen meddela mig.

Steg 2: Header Breakdown

Bryt ner den manliga huvudremsan för att passa ordentligt i Maker Shield -satsen.

Ett enkelt sätt att göra detta är att sätta in änden av remsan i var och en av Arduino -uttagen och sedan knäppa bort de överflödiga stiften. Du kommer att få fyra remsor av rätt storlek.

Steg 3: Lödning

Sätt in hanstiften i Maker Shield och löd dem på plats.

Steg 4: Mall

Skriv ut den bifogade mallen på självhäftande papper.

Klipp ut var och en av de två rutorna.

(Filen har mönstret upprepat två gånger för att optimera pappersanvändningen, och om du behöver en extra.)

Steg 5: Borra

Skala av den självhäftande mallens baksida och klistra fast den på framsidan av höljet.

Borra alla kors med en 1/8 borr.

Börja från vänster sida och vidga de tre första hålen med en 9/32 borr.

Bred ut det sista hålet i den översta raden med en 5/16 dillbit.

Och bredda sedan det enstaka hålet längst ner till höger med en 1/2 spadebit för att avsluta fodralets framsida.

Skala av den självhäftande mallen från fodralets framsida.

Stick sedan nästa självhäftande mall på baksidan. Med andra ord, håll den på kantytan som ligger närmast potentiometerhålen.

Borra korsen först med 1/8 "hål och bredda sedan dem med större 3/8" hål.

Skala bort den här mallen också, och fallet ska vara klart.

Steg 6: Anslut krukorna

Fäst tre 6 trådar till var och en av potentiometrarna.

För enkelhetens skull bör du fästa en svart jordkabel till stiftet till vänster, en grön signalkabel till stiftet i mitten och en röd strömkabel till stiftet till höger.

Steg 7: Anslut Rotary Switch

Fäst en 6 svart tråd på en av de inre stiften.

Fäst sedan 6 röda trådar på de tre yttre stiften både till vänster och höger om den svarta inre stiftet.

För att vara säker på att du gjorde det här rätt kan du överväga att testa anslutningarna med en multimeter.

Steg 8: Bygg kretsen

Börja bygga kretsen enligt bilden i schemat. För att se schemat mer, klicka på det lilla "i" i det övre högra hörnet av bilden.

För närvarande, medan du bygger kretsen, oroa dig inte för potentiometrarna, vridomkopplaren, bypass -omkopplaren och ingångarna.

För att bättre förstå vad du gör, består denna krets av några olika delar:

Förförstärkare Förförstärkaren använder en av de två op -förstärkarna som är förpackade i TL082. Förförstärkaren ökar både gitarrsignalen till linjenivå och inverterar signalen. När den kommer ut ur förstärkaren delas signalen mellan Arduino -ingången och "ren" volymknappen för mixern.

Arduino -ingång Ingången för Arduino kopierades från Kyles ingångskrets. Det tar i princip ljudsignalen från gitarren och begränsar den till ungefär 1,2V, eftersom aref -spänningen i Arduino har konfigurerats för att leta efter en ljudsignal i detta område. Signalen skickas sedan till analog pin 0 på Arduino. Härifrån konverterar Arduino sedan detta till en digital signal med hjälp av dess inbyggda ADC. Detta är en processorintensiv aktivitet och där de flesta av Arduino -resurserna fördelas.

Du kan få en snabbare omvandlingsfrekvens och göra mer multiprocessering av ljudsignalen med hjälp av timeravbrott. För att lära dig mer om det, kolla in den här sidan om Arduino Real-Time Audio Processing.

Arduino Arduino är där all den konstiga digitala signalbehandlingen sker. Jag förklarar lite mer om koden senare. För närvarande, i förhållande till hårdvaran, är det du behöver veta att det finns både en 100k potentiometer ansluten till analog pin 3 och en 6-läges vridomkopplare ansluten till analog pin 2.

Vridomkopplaren med 6 lägen fungerar på liknande sätt som en potentiometer, men i stället för att svepa genom ett motståndsintervall har varje stift ett diskret motstånd associerat med det. När du väljer olika stift skapas spänningsdelare med olika värden.

Eftersom den analoga referensspänningen måste bytas om för att hantera den inkommande ljudsignalen är det viktigt att använda aref som spänningskälla, i motsats till standarden 5V för både vridomkopplaren och potentiometern.

Arduino -utgång Arduino -utgången är endast löst baserad på Kyles krets. Den del jag behöll var den vägda stiftmetoden för att få Arduino att mata ut 10-bitars ljud med endast 2 stift. Jag fastnade för hans föreslagna viktade motståndsbetyg på 1,5K som 8-bitarsvärdet och 390K som det extra 2-bitarsvärdet (vilket i princip är 1,5K x 256). Därifrån slopade jag resten. Hans utgångsstegskomponenter var onödiga eftersom ljudet inte gick till en utgång, utan snarare till det nya ljudmixersteget.

Mixer -utgång Effekterna från Arduino går till en 100K -pott som är ansluten till ljudmixarens op -förstärkare. Denna kruka används sedan i samband med den rena signalen som kommer från den andra 100K potentiometern för att blanda volymen på de två signalerna tillsammans i förstärkaren.

Den andra op -förstärkaren på TL082 blandar både ljudsignalerna tillsammans och inverterar signalen igen för att få tillbaka den i fas med den ursprungliga gitarrsignalen. Härifrån går signalen genom en 1uF DC -blockeringskondensator och slutligen till utgången.

Bypass -omkopplare Bypass -omkopplaren växlar mellan effektkretsen och utgången. Med andra ord, det leder antingen det inkommande ljudet till TL082 och Arduino, eller hoppar över allt detta helt och skickar ingången direkt till utgången utan att ändra. I huvudsak kringgår det effekterna (och är därför en bypass -omkopplare).

Jag har inkluderat Fritzing -filen för den här kretsen om du vill titta närmare på den. Panelen och schematisk vy bör vara relativt exakt. PCB -vyn har dock inte berörts och kommer förmodligen inte att fungera alls. Denna fil innehåller inte in- och utgångskontakter.

Steg 9: Klipp fästen

Klipp ut två parenteser med mallfilen som bifogas detta steg. Båda ska skäras ur icke-ledande material.

Jag skar ut den större basfästet ur en tunn korkmatta och den mindre potentiometerfästet av 1/8 gummi.

Steg 10: Sätt i knopparna

Placera gummifästet på insidan av fodralet så att det ligger i linje med de borrade hålen.

För in potentiometrarna genom gummifästet och 9/32 hålen i höljet och lås dem ordentligt på plats med muttrar.

Installera vridomkopplaren på samma sätt i det större 5/16 hålet.

Steg 11: Trimma

Om du använder långa axelpotentiometrar eller vridomkopplare, trimma ner dem så att axlarna är 3/8 långa.

Jag använde en Dremel med ett metallskärhjul, men en hacksåg kommer också att göra jobbet.

Steg 12: Växla

Sätt in fotomkopplaren i det större 1/2 hålet och lås den på plats med dess fästmutter.

Steg 13: Stereokontakter

Vi kommer att använda stereokontakter för vad som i grunden är en monokrets. Anledningen till detta är att stereoanslutningen faktiskt kommer att fungera som strömbrytare för pedalen.

Så här fungerar det att när monokontakter sätts in i vart och ett av uttagen, ansluter den batteriernas jordanslutning (som är ansluten till stereofliken) med jordanslutningen på fatet. Så, bara när båda uttagen är isatta kan markflödet från batteriet till Arduino och slutföra kretsen.

För att få detta att fungera, anslut först jordflikarna på varje uttag med en kort tråd.

Anslut därefter den svarta ledningen från batteriknappen till en av stereoljudflikarna. Detta är den mindre fliken som vidrör uttaget ungefär halvvägs upp i kontakten.

Anslut en 6 svart kabel till den andra stereofliken på det andra uttaget.

Anslut slutligen en 6 röd tråd till monoflikarna på vart och ett av uttagen. Det här är den stora fliken som vidrör spetsen på den manliga monokontakten.

Steg 14: Sätt i uttag

Sätt i de två ljuduttagen i de två hålen på fodralets sida och lås dem på plats med sina fästmuttrar.

Efter installationen, kontrollera att ingen av metallflikarna på domkraften vidrör potentiometrarnas kropp. Gör justeringar efter behov.

Steg 15: Koppla omkopplaren

Koppla ihop ett av de yttre paren på DPDT -stompomkopplaren.

Anslut en av uttagen till en av mittstiftet på omkopplaren. Anslut den andra kontakten till den andra mittstiftet.

Anslut en 6 tråd till var och en av de återstående yttre stiften på strömbrytaren.

Ledningen som ligger i linje med uttaget till höger ska vara ingången. Ledningen som är i linje med strömbrytaren till vänster ska vara utgången.

Steg 16: Slutför kabeldragningen

Trimma trådarna som är fästa på komponenterna som är installerade inuti höljet för att ta bort eventuell slack innan du lödar dem till Arduino -skölden.

Koppla dem till Arduino -skölden enligt schemat.

Steg 17: Kork

Fäst korkmattan på insidan av fodralets lock. Detta kommer att hindra stiften på Arduino från att bli kortsluten på metallens fodral.

Steg 18: Program

Koden som denna pedal är till stor del byggd på ArduinoDSP som skrevs av Kyle McDonald. Han gjorde några fina saker som att röra sig med registren för att optimera PWM -stiften och ändra den analoga referensspänningen. För att lära dig mer om hur hans kod fungerar, kolla in hans Instructable.

En av mina favoriteffekter på denna pedal är en liten fördröjning av ljud (distorsion). Jag blev inspirerad att försöka skapa en fördröjningslinje efter att ha sett den här riktigt enkla koden som publicerades på Little Scale -bloggen.

Arduino var inte utformad för behandling av ljudsignaler i realtid och denna kod är både minne och processorintensiv. Koden som är baserad på ljudfördröjningen är särskilt minneskrävande. Jag misstänker att tillägget av ett fristående ADC-chip och externt RAM-minne kraftigt kommer att förbättra denna pedals förmåga att göra fantastiska saker.

Det finns 6 platser för olika effekter i min kod, men jag har bara inkluderat 5. Jag har lämnat en tom plats i koden för dig att designa och ange din egen effekt. Som sagt kan du byta ut alla platser med vilken kod du vill. Tänk dock på att försök att göra något för snyggt kommer att överväldiga chippet och förhindra att allt händer.

Ladda ner koden som bifogas detta steg.

Steg 19: Fäst

Fäst Arduino på skärmen inuti fodralet.

Steg 20: Ström

Anslut 9V -batteriet till 9V -batterikontakten.

Placera batteriet försiktigt mellan DPDT -omkopplaren och Arduino.

Steg 21: Fallet stängt

Sätt på locket och skruva fast det.

Steg 22: Knoppar

Placera vred på potentiometern och roterande axlar.

Lås dem på plats genom att dra åt skruvarna.

Steg 23: Plug and Play

Anslut din gitarr till ingången, anslut en förstärkare till utgången och rocka ut.

Tyckte du att det här var användbart, roligt eller underhållande? Följ @madeineuphoria för att se mina senaste projekt.