Arduino-синтезатор

У Arduino есть возможность вывода звука при помощи библиотеки, под названием Tone Library.

Благодаря созданному интерфейсу и программе, которая дает определенные значения для вывода их на аудио выход, синтезатор на Arduino является несложным  инструментом для создания простого шума. В нем используется метод гранулированного синтеза для получения характерного звука, который дает кучу забав музыкантам, артистам, самодельщикам и любителям.

Как это работает?

Звук создается путем проигрывания одних и тех же семплов (небольшие кусочки длительностью примерно от 1 до 50мс) снова и снова на очень высокой скорости. 'Гранула' состоит из двух треугольных волн с регулируемой частотой и скоростью затухания. Частота повторения устанавливается при помощи другого элемента управления.

Элементы и инструменты

Чтобы сделать этот проект, вам понадобятся следующие вещи.

Элементы:
5X Потенциометр 5кОм
5X Ручка для потенциометра
3X Светодиод
1X Тумблер
1X Фоторезистор с реакцией на свет
1X Arduino
1X Arduino Protoboard
1X Кнопка без фиксации
1X Корпус
1X 1/8" Аудио разъем.
1X Много проводов.
1X Термоусадка
1X Макетная плата
1X Перемычки
3X Резистор 10кОм
3X Резистор 220 Ом
1X Батарея 9В
1X Разъем для батареи 9В.
1X Разъем питания размера М.

Инструменты:
Паяльник
Припой
Флюс
Клей
Мультиметр
Дрель

Программа, схема, и питание

К этой статье прилагается программа для Arduino. Что бы загрузить её на свою плату, вам понадобиться USB 2.0. После того, как вы загрузили программу с вашего компьютера, установите Proto Shield на Arduino.

Когда речь заходит о питании, есть много вариантов. Arduino может работать от адаптера 9В, или можно использовать 9В батарею с разъемом и разъемом для питания размера М. Также в качестве источника питания можно использовать USB кабель.

Схема была сделана в Fritzing, и она также прилагается к статье.

Использование макетной платы

Используйте макетную плату для первой сборки схемы, потом её можно перенести на Protoboard. Подключите провода GND и 5В к линиям + и - вашей макетной платы.

Затем подключите провода от средних выводов потенциометров к аналоговым входам 0-4 Arduino. Правые и левые контакты подключите к GND и + линиям макетной платы соответственно.

Подключенные потенциометры будут управлять 'гранулами', частотой и затуханием синтезатора.

Аналоговый вход 0: Уровень 'гранулы' 1
Аналоговый вход 1: Затухание 'гранулы' 2
Аналоговый вход 2: Затухание 'гранулы' 1
Аналоговый вход 3: Уровень 'гранулы' 2
Аналоговый вход 4: Частота повторения 'гранулы'

Подключение аудио разъема

Припаяйте довольно длинные провода к вашему 1/8" моно аудио разъему. Подключите сигнальный провод к ШИМ ~ 3 Arduino. Между сигнальным проводом и Arduino установите резистор 10 кОм. GND разъем подключите к GND линии вашей макетной платы.

Подключение фоторезистора

Один вывод фоторезистора подключите непосредственно к +5В линии макетной платы и к аналоговому входу 5 Arduino. Другой контакт фоторезистора подключите к резистору 10кОм, а его к GND.

Подключение тумблера

Подключите сигнальный, средний контакт тумблера к цифровому выводу 02 Arduino. Остальные выводы соединены с GND, и через резистор 10кОм с линией +5В макетной платы.

Подключение кнопки

Кнопка без фиксации имеет четыре вывода. Установите её на плате. Подключите один из двух параллельных контактов к линии +5В макетной платы, а другой к GND через резистор 10кОм. Подключите оставшийся контакт к цифровому выводу 6 Arduino.

Подключение светодиодов

Проверьте его!
Вы завершили сборку на макетной плате. Протестируйте его, используя наушники или небольшие динамики. Если вы используете наушники, учитывайте, что у устройства моно выход, и звук будет громким. Не одевайте наушники прямо на уши при использовании этого синтезатора.

Корпус

Просверлите отверстия в корпусе для всех элементов, которые были размещены на макетной плате. Я использовал ручку с золотистой пастой, чтобы отметить места для отверстий.

Просверлите пять отверстий для потенциометров.
Просверлите 4  маленьких отверстий по углам квадрата для кнопки.
Просверлите три пары небольших отверстий для каждого из светодиодов.
Просверлите два небольших отверстия для фоторезистора.
Просверлите одно отверстие для аудио разъема.
Еще одно отверстие для тумблера.

Начните установку элементов в корпус

Вставьте пять потенциометров в просверленные для них отверстия и закрепите их. Потом установите светодиоды, тумблер, кнопку, аудио разъем и фоторезистор. Для монтажа используйте термоклей.

Подключение аудио разъема к Protoboard

Ниже описывается, как перенести схему с макетной платы на Protoboard. Так как все элементы смонтированы на корпусе, провести провода будет просто.

Припаяйте провода ко всем элементам в корпусе, используя красный и черный провода для обозначения + и GND соответственно.

На Protoboard, припаяйте провод к цифровому контакту 3 и к середине платы так, чтобы у вас было место для резистора 10 кОм. Перенесите его на Protoboard.
Когда вы пропаяли это место, убедитесь, что вы использовали достаточно припоя для соединения провода и резистора.

Пайка резисторов для фото резистора, кнопки и тумблера.

Припаяйте две перемычки от линии GND и одну от линии + на середину платы. После этого припаяйте резисторы 10 кОм.

Припаяйте небольшую перемычку для фоторезистора к аналоговому контакту 5.

Пайка светодиодов

Подключите 3 резистора 220 Ом к контактам 9-11 на Protoboard, и вставив их другие выводы в отверстия, припаяйте к ним провода от светодиодов.

Последовательно соедините GND светодиодов и потом припаяйте его к GND линии Protoboard.

Подключение потенциометров к Protoboard

Последовательное соедините + и GND провода от потенциометров и припаяйте их к соответствующим линиям на Protoboard.

Подключите сигнальные провода потенциометров к аналоговым контактам 0-4. Я разместил все потенциометры 'гранула' и частота в первом ряду, и потенциометр синхронизации под ними.

Значения потенциометров и их подключение не изменилось:
Аналоговый вход 0: Уровень 'гранулы' 1
Аналоговый вход 1: Затухание 'гранулы' 2
Аналоговый вход 2: Затухание 'гранулы' 1
Аналоговый вход 3: Уровень 'гранулы' 2
Аналоговый вход 4: Частота повторения 'гранулы'

Прикрепите ручки на потенциометры

Выставьте все потенциометры на ноль, затем выровняйте ручки относительно нуля и, используя маленькую отвёртку, закрепите их.

Подключение Protoboard к Arduino

Припаяйте к коротким проводкам с платы длинные провода от корпуса. Припаяйте оставшиеся провода к линиям + и GND Protoboard соответственно.

Установите Protoboard  на Arduiono.

Установите его и закройте корпус, и всё будет готово!

Играйте с ним!

Все переключатели и потенциометры полностью взаимозаменяемы! Вместо использования этих потенциометров, попробуйте заменить их фоторезисторами, или комбинировать это!

Ниже вы можете скачать проект в формате Fritzing и скетч для Arduino

Оригинал статьи

Теги:

• Arduino
• Перевод