Pedale per chitarra Arduino: 23 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Il pedale per chitarra Arduino è un pedale multieffetto digitale basato sul pedale per chitarra Arduino Lo-Fi originariamente pubblicato da Kyle McDonald. Ho apportato alcune modifiche al suo design originale. Le modifiche più evidenti sono il preamplificatore integrato e lo stadio mixer attivo che consente di combinare il segnale pulito con il segnale degli effetti. Ho anche aggiunto una custodia più robusta, un interruttore a pedale e un interruttore rotante per avere 6 passaggi discreti tra i diversi effetti.

La cosa bella di questo pedale è che può essere personalizzato all'infinito. Se non ti piace uno degli effetti, semplicemente programmane un altro. In questo modo, il potenziale di questo pedale dipende in gran parte dalle tue capacità e dalla tua immaginazione come programmatore.

Passaggio 1: vai a prendere le cose

Avrai bisogno:

(x1) Arduino Uno REV 3 (x1) Make MakerShield Prototyping Kit (x3) Potenziometro a cono lineare da 100K-Ohm (x1) Interruttore rotante a 2 poli e 6 posizioni (x4) Manopola di controllo esagonale con inserto in alluminio (x1) TL082/ TL082CP Amplificatore operazionale a doppio ingresso JFET ampio (8-Pin DIP) (x2) Jack audio stereo da 1/4" montato a pannello (x4) Condensatore 1uF * (x2) Condensatore 47uF * (x1) Condensatore 0,082µf (x1) Condensatore 100pF * * (x1) Condensatore 5pf **(x6) Resistore 10K Ohm 1/4-Watt *** (x2) Resistore 1M Ohm 1/4-Watt *** (x1) Resistore 390K Ohm 1/4-Watt *** (x1) Resistenza da 1/4 Watt da 1,5 K Ohm*** (x1) Resistenza da 1/4 Watt da 510 K Ohm *** (x1) Resistenza da 1/4 Watt da 330 K Ohm*** (x1) 4,7 K Ohm 1 /4-Watt *** (x1) 12K Ohm 1/4-Watt Resistore *** (x1) 1.2K Ohm 1/4-Watt *** (x1) 1K Ohm 1/4-Watt Resistore ** * (x2) Resistenza da 1/4 Watt da 100 K Ohm *** (x1) Resistenza da 1/4 Watt da 22 K Ohm *** (x1) Resistenza da 1/4 Watt da 33 K Ohm *** (x1) 47 K Ohm 1/ Resistore da 4 Watt *** (x1) 68K Ohm Resistore da 1/4 Watt *** (x1) Connettori a scatto per impieghi gravosi da 9 V (x1) Cavo di collegamento da 90 piedi riconosciuto UL (x1) Batteria da 9 Volt (x1) Dimensioni scatola 'BB' Vernice a polvere arancione (x1) Interruttore a pedale DPDT (x1) Tappetino in gomma 1/8" x 6" x 6" (x1) 1/8" x 12" x 12 " sughero mat

* Kit condensatore elettrolitico. È necessario un solo kit per tutte le parti etichettate.** Kit condensatore ceramico. È necessario un solo kit per tutte le parti etichettate.*** Kit resistore a film di carbonio. Solo kit necessario per tutte le parti etichettate.

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Passaggio 2: ripartizione dell'intestazione

Rompi la striscia del collettore maschio per adattarla correttamente al kit Maker Shield.

Un modo semplice per farlo è inserire l'estremità della striscia in ciascuna delle prese Arduino e quindi staccare i pin in eccesso. Ti ritroverai con 4 strisce di dimensioni adeguate.

Passaggio 3: saldare

Inserire i perni dell'intestazione maschio nel Maker Shield e saldarli in posizione.

Passaggio 4: modello

Stampa il modello allegato su carta adesiva a foglio intero.

Ritaglia ciascuno dei due quadrati.

(Il file ha il motivo ripetuto due volte per ottimizzare l'uso della carta e nel caso sia necessario un extra.)

Passaggio 5: trapano

Staccare la parte posteriore della sagoma adesiva e incollarla perpendicolarmente alla parte anteriore dell'involucro.

Forare tutte le croci con una punta da trapano da 1/8.

Partendo dal lato sinistro, allargare i primi tre fori con una punta da 9/32.

Allarga l'ultimo foro della fila superiore con una punta di aneto da 5/16.

E poi allarga il foro singolare in basso a destra con una punta a vanga da 1/2 per rifinire la parte anteriore del case.

Stacca la sagoma adesiva dalla parte anteriore della custodia.

Quindi, incolla il modello adesivo successivo sul bordo posteriore. In altre parole, incollalo sulla faccia del bordo più vicina ai fori del potenziometro.

Praticare le croci prima con fori da 1/8" e poi allargarle con fori più grandi da 3/8".

Rimuovi anche questo modello e la custodia dovrebbe essere pronta.

Passaggio 6: cablare i vasi

Collegare tre fili da 6 a ciascuno dei potenziometri.

Per semplicità, dovresti collegare un filo di terra nero al pin a sinistra, un filo di segnale verde al pin al centro e un filo di alimentazione rosso al pin a destra.

Passaggio 7: cablare il Rotary Switch

Attacca un filo nero da 6 pollici a uno dei perni interni.

Quindi, collega i fili rossi da 6 ai 3 pin esterni sia immediatamente a sinistra che a destra del pin interno nero.

Per essere sicuro di averlo fatto bene, potresti considerare di testare le connessioni con un multimetro.

Passaggio 8: costruire il circuito

Inizia a costruire il circuito come mostrato nello schema. Per vedere lo schema ingrandito, fai clic sulla piccola "i" nell'angolo in alto a destra dell'immagine.

Per ora, mentre costruisci il circuito, non preoccuparti dei potenziometri, del selettore rotativo, dell'interruttore di bypass e dei jack di ingresso.

Per capire meglio cosa stai facendo, questo circuito è composto da alcune parti diverse:

Preamplificatore Il preamplificatore utilizza uno dei due amplificatori operazionali inclusi nel TL082. Il preamplificatore amplifica il segnale della chitarra a livello di linea e inverte il segnale. Quando esce dall'amplificatore operazionale, il segnale viene diviso tra l'ingresso Arduino e la manopola del volume "pulita" per il mixer.

Ingresso Arduino L'ingresso per Arduino è stato copiato dal circuito di ingresso di Kyle. Fondamentalmente sta prendendo il segnale audio dalla chitarra e lo limita a circa 1,2 V, perché la tensione aref all'interno di Arduino è stata configurata per cercare un segnale audio in questo intervallo. Il segnale viene quindi inviato al pin analogico 0 su Arduino. Da qui, Arduino lo converte in un segnale digitale usando il suo ADC integrato. Questa è un'attività ad alta intensità di processore e in cui viene allocata la maggior parte delle risorse di Arduino.

È possibile ottenere un tasso di conversione più veloce ed eseguire più multiprocessing del segnale audio utilizzando gli interrupt del timer. Per saperne di più, dai un'occhiata a questa pagina su Arduino Real-Time Audio Processing.

Arduino L'Arduino è il luogo in cui avviene tutta l'elaborazione del segnale digitale di fantasia. Spiegherò un po' di più sul codice in seguito. Per ora, in relazione all'hardware, quello che devi sapere è che c'è sia un potenziometro da 100k collegato al pin 3 analogico che un commutatore rotativo a 6 posizioni collegato al pin 2 analogico.

L'interruttore rotante a 6 posizioni funziona in modo simile a un potenziometro, ma invece di attraversare un intervallo di resistenza, ogni pin ha una resistenza discreta associata. Quando si selezionano pin diversi, vengono creati divisori di tensione di valori diversi.

Poiché la tensione di riferimento analogica doveva essere rimappata per gestire il segnale audio in ingresso, è importante utilizzare aref come sorgente di tensione, al contrario dei 5 V standard sia per il commutatore rotante che per il potenziometro.

Uscita Arduino L'uscita Arduino è basata solo vagamente sul circuito di Kyle. La parte che ho tenuto era l'approccio dei pin ponderati per far sì che Arduino emettesse audio a 10 bit utilizzando solo 2 pin. Mi sono bloccato con i suoi valori di resistenza ponderati suggeriti di 1,5 K come valore a 8 bit e 390 K come valore aggiunto a 2 bit (che è fondamentalmente 1,5 K x 256). Da lì ho scartato il resto. I suoi componenti dello stadio di uscita non erano necessari perché l'audio non andava a un'uscita, ma piuttosto al nuovo stadio del mixer audio.

Uscita del mixer L'uscita degli effetti da Arduino va a un pot da 100K collegato all'amplificatore operazionale del mixer audio. Questo potenziometro viene quindi utilizzato insieme al segnale pulito proveniente dall'altro potenziometro da 100K per mescolare il volume dei due segnali insieme nell'amplificatore operazionale.

Il secondo amplificatore operazionale sul TL082 mescola insieme i segnali audio e inverte nuovamente il segnale per riportarlo in fase con il segnale originale della chitarra. Da qui il segnale passa attraverso un condensatore di blocco DC da 1uF e infine al jack di uscita.

Interruttore di bypass L'interruttore di bypass commuta tra il circuito degli effetti e il jack di uscita. In altre parole, indirizza l'audio in ingresso al TL082 e all'Arduino, oppure salta completamente tutto questo e invia l'ingresso direttamente al jack di uscita senza alcuna alterazione. In sostanza, bypassa gli effetti (e quindi è un interruttore di bypass).

Ho incluso il file Fritzing per questo circuito se vuoi guardarlo più da vicino. La vista breadboard e la vista schematica dovrebbero essere relativamente accurate. Tuttavia, la vista PCB non è stata toccata e probabilmente non funzionerà affatto. Questo file non include i jack di input e output.

Passaggio 9: tagliare le parentesi

Ritaglia due parentesi utilizzando il file modello allegato a questo passaggio. Entrambi dovrebbero essere tagliati da materiale non conduttivo.

Ho ritagliato la staffa di base più grande da un sottile tappetino di sughero e la staffa del potenziometro più piccola da una gomma da 1/8.

Passaggio 10: inserire le manopole

Posiziona la staffa di gomma all'interno della custodia in modo che si allinei con i fori praticati.

Inserire i potenziometri attraverso la staffa di gomma e i fori da 9/32 nella custodia e bloccarli saldamente in posizione con i dadi.

Installare l'interruttore rotante nello stesso modo nel foro più grande da 5/16.

Passaggio 11: tagliare

Se usi potenziometri ad albero lungo o interruttori rotanti, riducili in modo che gli alberi siano lunghi 3/8.

Ho usato un Dremel con un disco da taglio in metallo, ma anche un seghetto farà il suo lavoro.

Passaggio 12: cambia

Inserire l'interruttore a pedale nel foro più grande da 1/2 e bloccarlo in posizione con il suo dado di montaggio.

Passaggio 13: jack stereo

Useremo jack stereo per quello che fondamentalmente è un circuito mono. La ragione di ciò è che la connessione stereo fungerà effettivamente da interruttore di alimentazione per il pedale.

Il modo in cui funziona è che quando si inseriscono spine mono in ciascuno dei jack, si collega la messa a terra delle batterie (che è collegata alla scheda stereo) con la messa a terra sul cilindro. Quindi, solo quando entrambi i jack sono inseriti, la massa può fluire dalla batteria all'Arduino e completare il circuito.

Per fare in modo che funzioni, prima collega insieme le linguette di terra su ciascun jack con un breve pezzo di filo.

Quindi, collega il filo nero dallo snap della batteria a una delle schede audio stereo. Questa è la linguetta più piccola che tocca il jack circa a metà della spina.

Collega un cavo nero da 6 all'altra scheda stereo sull'altro jack.

Infine, collega un filo rosso da 6 alle linguette mono su ciascuno dei jack. Questa è la linguetta grande che tocca la punta della spina mono maschio.

Passaggio 14: inserire i jack

Inserisci i due jack audio nei due fori sul lato del case e bloccali in posizione con i relativi dadi di montaggio.

Una volta installato, controlla che nessuna delle linguette metalliche del jack tocchi il corpo dei potenziometri. Effettuare le modifiche necessarie.

Passaggio 15: collegare l'interruttore

Collegare insieme una delle coppie esterne dell'interruttore a pedale DPDT.

Collega uno dei jack a uno dei pin centrali dell'interruttore. Collega l'altro jack all'altro pin centrale.

Collegare un cavo da 6 a ciascuno dei restanti pin esterni sull'interruttore.

Il filo che è in linea con il jack a destra dovrebbe essere l'ingresso. Il filo che è in linea con l'interruttore a sinistra dovrebbe essere l'uscita.

Passaggio 16: terminare il cablaggio

Taglia i fili collegati ai componenti installati all'interno della custodia per rimuovere eventuali allentamenti prima di saldarli allo shield Arduino.

Collegali allo shield Arduino come specificato nello schema.

Passaggio 17: sughero

Fissare il tappetino di sughero all'interno del coperchio della custodia. Ciò manterrà i pin dell'Arduino in cortocircuito sul metallo della custodia.

Passaggio 18: programma

Il codice che questo pedale è in gran parte costruito su ArduinoDSP che è stato scritto da Kyle McDonald. Ha fatto alcune cose fantasiose come pasticciare con i registri per ottimizzare i pin PWM e cambiare la tensione di riferimento analogico. Per saperne di più su come funziona il suo codice, dai un'occhiata al suo Instructable.

Uno dei miei effetti preferiti su questo pedale è un leggero ritardo audio (distorsione). Sono stato ispirato a provare a creare una linea di ritardo dopo aver visto questo codice davvero semplice pubblicato sul blog di Little Scale.

L'Arduino non è stato progettato per l'elaborazione del segnale audio in tempo reale e questo codice richiede sia memoria che processore. Il codice che si basa sul ritardo audio è particolarmente intenso per la memoria. Sospetto che l'aggiunta di un chip ADC autonomo e di una RAM esterna migliorerà notevolmente la capacità di questo pedale di fare cose fantastiche.

Ci sono 6 punti per effetti diversi nel mio codice, ma ne ho inclusi solo 5. Ho lasciato uno spazio vuoto nel codice per consentirti di progettare e inserire il tuo effetto. Detto questo, puoi sostituire qualsiasi slot con qualsiasi codice desideri. Tuttavia, tieni presente che provare a fare qualcosa di troppo fantasioso travolgerà il chip e impedirà che accada qualcosa.

Scarica il codice allegato a questo passaggio.

Passaggio 19: allegare

Attacca l'Arduino allo shield all'interno della custodia.

Passaggio 20: alimentazione

Collegare la batteria da 9V al connettore della batteria da 9V.

Posizionare con cura la batteria comodamente tra l'interruttore DPDT e l'Arduino.

Passaggio 21: caso chiuso

Metti il coperchio e avvitalo.

Passaggio 22: manopole

Posizionare le manopole sul potenziometro e sugli alberi dell'interruttore rotante.

Bloccarli in posizione serrando le viti di fermo.

Passaggio 23: Plug and Play

Collega la tua chitarra all'ingresso, collega un amplificatore all'uscita e scatenati.

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