Pedal de guitarra Arduino: 23 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

O Pedal de guitarra Arduino é um pedal digital multiefeito baseado no pedal de guitarra Arduino Lo-Fi postado originalmente por Kyle McDonald. Fiz algumas modificações em seu design original. As mudanças mais perceptíveis são o pré-amplificador embutido e o estágio de mixer ativo que permite combinar o sinal limpo com o sinal de efeitos. Eu também adicionei um case mais resistente, um pedal e uma chave rotativa para ter 6 etapas discretas entre os diferentes efeitos.

O legal desse pedal é que ele pode ser personalizado infinitamente. Se não gostar de um dos efeitos, basta programar outro. Desta forma, o potencial deste pedal depende muito de suas habilidades e imaginação como programador.

Etapa 1: vá buscar as coisas

Você vai precisar de:

(x1) Arduino Uno REV 3 (x1) Kit de prototipagem MakerShield (x3) Potenciômetro cônico linear de 100K-Ohm (x1) Chave rotativa de 2 pólos e 6 posições (x4) Botão de controle hexagonal com inserção de alumínio (x1) TL082 / TL082CP Amplificador operacional de entrada JFET dupla ampla (DIP de 8 pinos) (x2) Conector de áudio de montagem em painel estéreo de 1/4 "(x4) capacitor 1uF * (x2) capacitor 47uF * (x1) Capacitor 0,082µf (x1) Capacitor 100pF * * (x1) Capacitor de 5pf ** (x6) Resistor de 1/4 Watt de 10K Ohm *** (x2) Resistor de 1/4 Watt de 1M Ohm *** (x1) Resistor de 1/4 Watt de 390K Ohm *** (x1) Resistor de 1,5 K Ohm e 1/4 Watt *** (x1) Resistor de 510 K Ohm 1/4 Watt *** (x1) Resistor de 330 K Ohm 1/4 Watt *** (x1) 4,7 K Ohm 1 Resistor de / 4 watts *** (x1) Resistor de 12K Ohm 1/4 Watt *** (x1) Resistor de 1,2K Ohm 1/4 Watt *** (x1) Resistor de 1K Ohm 1/4 Watt ** * (x2) Resistor de 100 K Ohm 1/4 Watt *** (x1) Resistor de 22 K Ohm 1/4 Watt *** (x1) Resistor de 33 K Ohm 1/4 Watt *** (x1) 47 K Ohm 1 / Resistor de 4 Watts *** (x1) Resistor de 68K Ohm e 1/4 Watt *** (x1) Conectores de encaixe de 9 V para serviços pesados (x1) Fio de conexão de 90 pés reconhecido UL (x1) Bateria de 9 volts (x1) Caixa tamanho 'BB' Revestimento de pó laranja (x1) Interruptor DPDT Stomp (x1) Tapete de borracha 1/8 "x 6" x 6 "(x1) 1/8" x 12 "x 12 "tapete de cortiça

* Kit de capacitor eletrolítico. Apenas um kit é necessário para todas as peças rotuladas. ** Kit de capacitor de cerâmica. Apenas um kit é necessário para todas as peças rotuladas. *** Kit de resistor de filme de carbono. Apenas o kit é necessário para todas as peças rotuladas.

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Etapa 2: divisão do cabeçalho

Quebre a tira macho da plataforma para encaixar corretamente no kit Maker Shield.

Uma maneira fácil de fazer isso é inserir a extremidade da tira em cada um dos soquetes do Arduino e, em seguida, soltar os pinos em excesso. Você vai acabar com 4 tiras de tamanho adequado.

Etapa 3: solda

Insira os pinos machos da plataforma no Maker Shield e solde-os no lugar.

Etapa 4: modelo

Imprima o modelo anexo em papel adesivo de folha inteira.

Recorte cada um dos dois quadrados.

(O arquivo tem o padrão repetido duas vezes no caso de otimizar o uso do papel, e no caso de você precisar de um extra.)

Etapa 5: treino

Retire o suporte do modelo de adesivo e cole-o diretamente na frente da caixa.

Perfure todas as cruzes com uma broca de 1/8.

Começando do lado esquerdo, alargue os primeiros três orifícios com uma broca de 9/32.

Abra o último buraco da linha superior com uma ponta de endro de 5/16.

E, em seguida, alargue o orifício singular no canto inferior direito com uma ponta de pá de 1/2 para terminar a frente da caixa.

Retire o gabarito adesivo da frente da caixa.

Em seguida, cole o próximo molde de adesivo na borda posterior. Em outras palavras, cole-o na face da borda mais próxima aos orifícios do potenciômetro.

Faça as cruzes primeiro com orifícios de 1/8 "e, em seguida, alargue-as com orifícios maiores de 3/8".

Retire este modelo também, e o estojo deve estar pronto.

Etapa 6: Ligue os potes

Conecte três fios de 6 a cada um dos potenciômetros.

Para simplificar, você deve conectar um fio terra preto ao pino da esquerda, um fio de sinal verde ao pino do meio e um fio de alimentação vermelho ao pino à direita.

Etapa 7: Ligue o Rotary Switch

Conecte um fio preto de 6 a um dos pinos internos.

Em seguida, conecte fios vermelhos de 6 aos 3 pinos externos imediatamente à esquerda e à direita do pino interno preto.

Para ter certeza de que fez isso direito, considere testar as conexões com um multímetro.

Etapa 8: construir o circuito

Comece a construir o circuito conforme ilustrado no esquema. Para ver o esquema ampliado, clique no pequeno "i" no canto superior direito da imagem.

Por enquanto, ao construir o circuito, não se preocupe com os potenciômetros, a chave rotativa, a chave de bypass e os conectores de entrada.

Para entender melhor o que você está fazendo, este circuito consiste em algumas partes diferentes:

Pré-amplificador O pré-amplificador usa um dos dois amplificadores operacionais incluídos no TL082. O pré-amplificador aumenta o sinal da guitarra para o nível da linha e inverte o sinal. Quando sai do amplificador operacional, o sinal é dividido entre a entrada do Arduino e o botão de volume "limpo" do mixer.

Entrada do Arduino A entrada do Arduino foi copiada do circuito de entrada de Kyle. Basicamente, ele pega o sinal de áudio da guitarra e o restringe a cerca de 1,2 V, porque a voltagem aref dentro do Arduino foi configurada para procurar um sinal de áudio nesta faixa. O sinal está sendo enviado para o pino analógico 0 no Arduino. A partir daqui, o Arduino está convertendo isso em um sinal digital usando seu ADC integrado. Esta é uma atividade intensiva do processador e onde a maioria dos recursos do Arduino estão sendo alocados.

Você pode obter uma taxa de conversão mais rápida e fazer mais multiprocessamento do sinal de áudio usando interrupções do temporizador. Para saber mais sobre isso, verifique esta página sobre o processamento de áudio em tempo real do Arduino.

Arduino O Arduino é onde todo o processamento de sinal digital sofisticado está acontecendo. Explicarei um pouco mais sobre o código mais tarde. Por enquanto, em relação ao hardware, o que você precisa saber é que existe um potenciômetro de 100k conectado ao pino analógico 3 e uma chave rotativa de 6 posições conectada ao pino analógico 2.

A chave rotativa de 6 posições está funcionando de maneira semelhante a um potenciômetro, mas em vez de varrer uma faixa de resistência, cada pino tem uma resistência discreta associada a ele. Conforme você seleciona pinos diferentes, divisores de voltagem de valores diferentes são criados.

Uma vez que a tensão de referência analógica teve que ser remapeada para lidar com o sinal de áudio de entrada, é importante usar aref como a fonte de tensão, ao contrário dos 5 V padrão para a chave rotativa e o potenciômetro.

Saída do Arduino A saída do Arduino é apenas vagamente baseada no circuito de Kyle. A parte que mantive foi a abordagem de pino ponderado para fazer o Arduino produzir áudio de 10 bits usando apenas 2 pinos. Eu continuei com suas classificações de resistor ponderado sugeridas de 1,5 K como o valor de 8 bits e 390 K como o valor de 2 bits adicionado (que é basicamente 1,5 K x 256). A partir daí, descartei o resto. Seus componentes de estágio de saída eram desnecessários porque o áudio não estava indo para uma saída, mas sim para o novo estágio do mixer de áudio.

Saída do Mixer A saída de efeitos do Arduino vai para um potenciômetro de 100K conectado ao amplificador operacional do mixer de áudio. Este potenciômetro é então usado em conjunto com o sinal limpo vindo do outro potenciômetro de 100K para misturar o volume dos dois sinais juntos no amplificador operacional.

O segundo amplificador operacional no TL082 mistura os sinais de áudio e inverte o sinal mais uma vez para colocá-lo de volta em fase com o sinal de guitarra original. A partir daqui, o sinal passa por um capacitor de bloqueio de 1uF DC e, finalmente, para o conector de saída.

Chave de bypass A chave de bypass alterna entre o circuito de efeitos e o conector de saída. Em outras palavras, ele roteia o áudio de entrada para o TL082 e o Arduino ou ignora tudo isso e envia a entrada diretamente para o conector de saída sem qualquer alteração. Em essência, ele ignora os efeitos (e, portanto, é uma chave de bypass).

Incluí o arquivo Fritzing para este circuito, se você quiser examiná-lo mais de perto. A visualização do breadboard e a visualização esquemática devem ser relativamente precisas. No entanto, a visualização do PCB não foi tocada e provavelmente não funcionará. Este arquivo não inclui os conectores de entrada e saída.

Etapa 9: Cortar os colchetes

Recorte dois colchetes usando o arquivo de modelo anexado a esta etapa. Ambos devem ser cortados de material não condutor.

Cortei o suporte de base maior de um tapete de cortiça fino e o suporte de potenciômetro menor de borracha de 1/8.

Etapa 10: insira os botões

Coloque o suporte de borracha no interior da caixa para que se alinhe com os orifícios perfurados.

Insira os potenciômetros através do suporte de borracha e dos orifícios de 9/32 da caixa e trave-os firmemente no lugar com porcas.

Instale a chave rotativa da mesma maneira no orifício maior de 5/16.

Etapa 11: cortar

Se você usar potenciômetros de eixo longo ou interruptores rotativos, ajuste-os para baixo de forma que os eixos tenham 3/8 de comprimento.

Usei uma Dremel com uma roda de corte de metal, mas uma serra também serve.

Etapa 12: Mudar

Insira o pedal no orifício maior de 1/2 e trave-o no lugar com a porca de montagem.

Etapa 13: conectores estéreo

Usaremos conectores estéreo para o que é basicamente um circuito mono. A razão para isso é que a conexão estéreo na verdade servirá como a chave liga / desliga do pedal.

A maneira como isso funciona é que, quando plugues mono são inseridos em cada um dos conectores, ele conecta a conexão de aterramento das baterias (que é conectada à guia estéreo) com a conexão de aterramento no cilindro. Portanto, somente quando os dois conectores são inseridos o aterramento pode fluir da bateria para o Arduino e completar o circuito.

Para fazer isso funcionar, primeiro conecte as guias de aterramento em cada tomada com um pedaço curto de fio.

Em seguida, conecte o fio preto do encaixe da bateria a uma das guias de áudio estéreo. Esta é a aba menor que toca a tomada na metade do caminho para cima do plugue.

Conecte um fio preto de 6 à outra guia estéreo do outro conector.

Por último, conecte um fio vermelho de 6 às abas mono em cada um dos conectores. Esta é a aba grande que toca a ponta do plugue mono macho.

Etapa 14: Insira os Jacks

Insira as duas tomadas de áudio nos dois orifícios na lateral da caixa e trave-as no lugar com as porcas de montagem.

Depois de instalado, verifique se nenhuma das abas de metal na tomada está tocando o corpo dos potenciômetros. Faça os ajustes necessários.

Etapa 15: Ligue o interruptor

Conecte um dos pares externos do interruptor de pisa DPDT.

Conecte um dos conectores a um dos pinos centrais do switch. Ligue o outro conector ao outro pino central.

Conecte um fio de 6 a cada um dos pinos externos restantes no switch.

O fio que está alinhado com o conector à direita deve ser a entrada. O fio que está alinhado com o interruptor à esquerda deve ser a saída.

Etapa 16: Concluir a fiação

Corte os fios presos aos componentes instalados dentro do gabinete para remover qualquer folga antes de soldá-los à blindagem do Arduino.

Conecte-os ao escudo do Arduino conforme especificado no esquema.

Etapa 17: Cortiça

Fixe o tapete de cortiça no interior da tampa da caixa. Isso evitará que os pinos do Arduino entrem em curto no metal do gabinete.

Etapa 18: Programa

O código desse pedal é amplamente construído sobre o ArduinoDSP, que foi escrito por Kyle McDonald. Ele fez algumas coisas sofisticadas como mexer nos registradores para otimizar os pinos PWM e mudar a tensão de referência analógica. Para saber mais sobre como seu código está funcionando, verifique seu Instructable.

Um dos meus efeitos favoritos neste pedal é um ligeiro atraso de áudio (distorção). Fiquei inspirado para tentar criar uma linha de atraso depois de ver esse código muito simples postado no blog Little Scale.

O Arduino não foi projetado para processamento de sinal de áudio em tempo real e esse código consome muita memória e processador. O código baseado no atraso de áudio consome especialmente a memória. Eu suspeito que a adição de um chip ADC autônomo e RAM externa irá melhorar muito a capacidade deste pedal de fazer coisas incríveis.

Existem 6 pontos para efeitos diferentes em meu código, mas eu incluí apenas 5. Eu deixei um ponto em branco no código para você projetar e inserir seu próprio efeito. Dito isso, você pode substituir qualquer slot por qualquer código que desejar. No entanto, tenha em mente que tentar fazer algo muito sofisticado sobrecarregará o chip e impedirá que qualquer coisa aconteça.

Baixe o código anexado a esta etapa.

Etapa 19: anexar

Anexe o Arduino à blindagem dentro da caixa.

Etapa 20: Alimentação

Conecte a bateria de 9 V ao conector da bateria de 9 V.

Posicione cuidadosamente a bateria confortavelmente entre o switch DPDT e o Arduino.

Etapa 21: Caso encerrado

Coloque a tampa e aparafuse bem.

Etapa 22: botões

Coloque os botões nos eixos do potenciômetro e da chave rotativa.

Trave-os no lugar apertando os parafusos de ajuste.

Etapa 23: Plug and Play

Conecte sua guitarra à entrada, conecte um amplificador à saída e agite.

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