Pedal de guitarra Arduino: 23 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

El pedal de guitarra Arduino es un pedal multiefecto digital basado en el pedal de guitarra Lo-Fi Arduino publicado originalmente por Kyle McDonald. Hice algunas modificaciones a su diseño original. Los cambios más notables son el preamplificador incorporado y la etapa del mezclador activo que le permite combinar la señal limpia con la señal de efectos. También agregué una carcasa más resistente, un interruptor de pie y un interruptor giratorio para tener 6 pasos discretos entre los diferentes efectos.

Lo bueno de este pedal es que se puede personalizar infinitamente. Si no le gusta uno de los efectos, simplemente programe otro. De esta manera, el potencial de este pedal depende en gran medida de sus habilidades e imaginación como programador.

Paso 1: Ve a buscar cosas

Necesitará:

(x1) Arduino Uno REV 3 (x1) Make MakerShield Prototyping Kit (x3) Potenciómetro de cono lineal de 100K ohmios (x1) Interruptor giratorio de 2 polos y 6 posiciones (x4) Perilla de control hexagonal con inserto de aluminio (x1) TL082 / TL082CP Amplificador operacional de entrada JFET doble ancho (DIP de 8 pines) (x2) Conector de audio estéreo de montaje en panel de 1/4 "(x4) Condensador de 1uF * (x2) Condensador de 47uF * (x1) Condensador de 0.082µf (x1) Condensador de 100pF * * (x1) Condensador de 5pf ** (x6) Resistencia de 10K Ohm 1/4 Watt *** (x2) Resistencia 1M Ohm 1/4 Watt *** (x1) Resistencia 390K Ohm 1/4 Watt *** (x1) Resistencia de 1.5K Ohm 1/4-Watt *** (x1) Resistencia de 510K Ohm 1/4-Watt *** (x1) Resistencia de 330K Ohm 1/4-Watt *** (x1) 4.7K Ohm 1 / Resistencia de 4 Watt *** (x1) Resistencia de 12K Ohm 1/4-Watt *** (x1) Resistencia de 1.2K Ohm 1/4-Watt *** (x1) Resistencia de 1K Ohm 1/4-Watt ** * (x2) Resistencia de 100K Ohm 1/4-Watt *** (x1) Resistencia de 22K Ohm 1/4-Watt *** (x1) Resistencia de 33K Ohm 1/4-Watt *** (x1) 47K Ohm 1 / Resistencia de 4 vatios *** (x1) Resistencia de 68 K ohmios de 1/4 vatio *** (x1) Conectores a presión de 9 V de servicio pesado (x1) Cable de conexión de 90 pies reconocido por UL (x1) Batería de 9 voltios (x1) Caja Tamaño 'BB' Recubrimiento en polvo naranja (x1) Interruptor de pedal DPDT (x1) Alfombrilla de goma de 1/8 "x 6" x 6 "(x1) 1/8" x 12 "x 12 "estera de corcho

* Kit de condensadores electrolíticos. Solo se necesita un kit para todas las piezas etiquetadas. ** Kit de condensador cerámico. Solo se necesita un kit para todas las piezas etiquetadas. *** Kit de resistencia de película de carbono. Solo es necesario un kit para todas las piezas etiquetadas.

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Paso 2: Desglose del encabezado

Rompa la tira del cabezal macho hacia abajo para que encaje correctamente en el kit Maker Shield.

Una forma fácil de hacer esto es insertar el extremo de la tira en cada uno de los enchufes de Arduino y luego quitar los pasadores sobrantes. Terminarás con 4 tiras del tamaño adecuado.

Paso 3: soldar

Inserte las clavijas del cabezal macho en el Maker Shield y suéldelas en su lugar.

Paso 4: plantilla

Imprima la plantilla adjunta en papel adhesivo de hoja completa.

Recorta cada uno de los dos cuadrados.

(El archivo tiene el patrón repetido dos veces en caso de optimizar el uso del papel, y en caso de que necesite un extra).

Paso 5: taladrar

Despegue la parte posterior de la plantilla adhesiva y péguela directamente en la parte frontal de la carcasa.

Taladre todas las cruces con una broca de 1/8.

Empezando por el lado izquierdo, ensanche los primeros tres orificios con una broca de 9/32.

Amplíe el último orificio de la fila superior con una broca de eneldo de 5/16.

Y luego ensanche el agujero singular en la parte inferior derecha con una broca de pala de 1/2 para terminar el frente de la caja.

Despegue la plantilla adhesiva de la parte frontal del estuche.

A continuación, pegue la siguiente plantilla adhesiva en el borde posterior. En otras palabras, péguelo a la cara del borde más cercana a los orificios del potenciómetro.

Taladre las cruces primero con orificios de 1/8 "y luego ensanche con orificios más grandes de 3/8".

Despegue también esta plantilla y el estuche debería estar listo.

Paso 6: cablee las ollas

Conecte tres cables de 6 a cada uno de los potenciómetros.

En aras de la simplicidad, debe conectar un cable de tierra negro al pin de la izquierda, un cable de señal verde al pin del medio y un cable de alimentación rojo al pin de la derecha.

Paso 7: Conecte el interruptor giratorio

Conecte un cable negro de 6 a una de las clavijas internas.

A continuación, conecte cables rojos de 6 a las 3 clavijas exteriores, tanto a la izquierda como a la derecha inmediatas de la clavija interior negra.

Para asegurarse de que hizo esto correctamente, puede considerar probar las conexiones con un multímetro.

Paso 8: construya el circuito

Comience a construir el circuito como se muestra en el esquema. Para ver el esquema más grande, haga clic en la pequeña "i" en la esquina superior derecha de la imagen.

Por ahora, mientras construye el circuito, no se preocupe por los potenciómetros, el interruptor giratorio, el interruptor de derivación y las tomas de entrada.

Para comprender mejor lo que está haciendo, este circuito consta de algunas partes diferentes:

Preamplificador El preamplificador utiliza uno de los dos amplificadores operacionales incluidos en el TL082. El preamplificador aumenta la señal de la guitarra al nivel de línea e invierte la señal. Cuando sale del amplificador operacional, la señal se divide entre la entrada Arduino y la perilla de volumen "limpio" del mezclador.

Entrada de Arduino La entrada para Arduino se copió del circuito de entrada de Kyle. Básicamente, se trata de tomar la señal de audio de la guitarra y limitarla a aproximadamente 1,2 V, porque el voltaje de compensación dentro del Arduino se ha configurado para buscar una señal de audio en este rango. Luego, la señal se envía al pin analógico 0 en el Arduino. A partir de aquí, el Arduino convierte esto en una señal digital utilizando su ADC integrado. Esta es una actividad intensiva del procesador y donde se asignan la mayoría de los recursos de Arduino.

Puede obtener una tasa de conversión más rápida y realizar más multiprocesamiento de la señal de audio utilizando interrupciones del temporizador. Para obtener más información al respecto, consulte esta página sobre el procesamiento de audio en tiempo real de Arduino.

Arduino El Arduino es donde está ocurriendo todo el procesamiento de señales digitales de fantasía. Explicaré un poco más sobre el código más adelante. Por ahora, en relación con el hardware, lo que necesita saber es que hay un potenciómetro de 100k conectado al pin analógico 3 y un interruptor giratorio de 6 posiciones conectado al pin analógico 2.

El interruptor giratorio de 6 posiciones funciona de manera similar a un potenciómetro, pero en lugar de recorrer un rango de resistencia, cada pin tiene una resistencia discreta asociada. A medida que selecciona diferentes pines, se crean divisores de voltaje de diferentes valores.

Dado que el voltaje de referencia analógico tuvo que ser reasignado para manejar la señal de audio entrante, es importante usar aref como fuente de voltaje, a diferencia de los 5V estándar tanto para el interruptor giratorio como para el potenciómetro.

Salida de Arduino La salida de Arduino solo se basa libremente en el circuito de Kyle. La parte que guardé fue el enfoque de pines ponderados para que el Arduino emita audio de 10 bits usando solo 2 pines. Me quedé con sus clasificaciones de resistencia ponderada sugeridas de 1.5K como valor de 8 bits y 390K como valor agregado de 2 bits (que es básicamente 1.5K x 256). De ahí descarté el resto. Los componentes de su etapa de salida eran innecesarios porque el audio no iba a una salida, sino a la nueva etapa del mezclador de audio.

Salida del mezclador La salida de efectos del Arduino va a un potenciómetro de 100K conectado al amplificador operacional del mezclador de audio. Luego, este potenciómetro se usa junto con la señal limpia que proviene del otro potenciómetro de 100K para mezclar el volumen de las dos señales en el amplificador operacional.

El segundo amplificador operacional del TL082 mezcla las señales de audio y vuelve a invertir la señal para volver a ponerla en fase con la señal de guitarra original. Desde aquí, la señal pasa a través de un condensador de bloqueo de CC de 1uF y finalmente al conector de salida.

Interruptor de derivación El interruptor de derivación alterna entre el circuito de efectos y la toma de salida. En otras palabras, enruta el audio entrante al TL082 y al Arduino, o se salta todo esto por completo y envía la entrada directamente al conector de salida sin ninguna alteración. En esencia, omite los efectos (y, por lo tanto, es un interruptor de derivación).

He incluido el archivo Fritzing para este circuito si quieres verlo más de cerca. La vista de tablero y la vista esquemática deben ser relativamente precisas. Sin embargo, la vista de PCB no se ha tocado y probablemente no funcionará en absoluto. Este archivo no incluye las tomas de entrada y salida.

Paso 9: corte los soportes

Recorta dos corchetes usando el archivo de plantilla adjunto a este paso. Ambos deben cortarse de material no conductor.

Corté el soporte de la base más grande de un tapete de corcho delgado y el soporte del potenciómetro más pequeño de goma de 1/8.

Paso 10: inserte las perillas

Coloque el soporte de goma en el interior de la caja de modo que se alinee con los orificios perforados.

Inserte los potenciómetros a través del soporte de goma y los orificios de 9/32 en la caja y asegúrelos firmemente en su lugar con tuercas.

Instale el interruptor giratorio de la misma manera en el orificio más grande de 5/16.

Paso 11: recortar

Si usa potenciómetros de eje largo o interruptores giratorios, recórtelos de modo que los ejes tengan una longitud de 3/8.

Usé una Dremel con una rueda de corte de metal, pero una sierra para metales también funcionará.

Paso 12: Cambiar

Inserte el interruptor de pie en el orificio más grande de 1/2 y asegúrelo en su lugar con su tuerca de montaje.

Paso 13: conectores estéreo

Usaremos conectores estéreo para lo que es fundamentalmente un circuito mono. La razón de esto es que la conexión estéreo en realidad servirá como interruptor de encendido para el pedal.

La forma en que esto funciona es que cuando se insertan enchufes mono en cada una de las tomas, se conecta la conexión a tierra de las baterías (que está conectada a la lengüeta estéreo) con la conexión a tierra en el barril. Por lo tanto, solo cuando se insertan ambas tomas, puede fluir a tierra desde la batería al Arduino y completar el circuito.

Para que esto funcione, primero conecte las lengüetas de tierra en cada conector con un trozo de cable corto.

A continuación, conecte el cable negro del broche de la batería a una de las pestañas de audio estéreo. Esta es la pestaña más pequeña que toca el conector hasta la mitad del enchufe.

Conecte un cable negro de 6 a la otra pestaña estéreo en el otro conector.

Por último, conecte un cable rojo de 6 a las lengüetas mono en cada una de las tomas. Esta es la lengüeta grande que toca la punta de la clavija mono macho.

Paso 14: Inserte las tomas

Inserte las dos tomas de audio en los dos orificios en el costado de la caja y asegúrelas en su lugar con sus tuercas de montaje.

Una vez instalado, compruebe que ninguna de las lengüetas metálicas del gato toque el cuerpo de los potenciómetros. Realice los ajustes necesarios.

Paso 15: Cablee el interruptor

Conecte uno de los pares externos del interruptor de pedal DPDT juntos.

Conecte una de las tomas a una de las clavijas centrales del interruptor. Conecte el otro conector al otro pin central.

Conecte un cable de 6 a cada uno de los pines exteriores restantes del interruptor.

El cable que está en línea con el conector de la derecha debe ser la entrada. El cable que está en línea con el interruptor de la izquierda debe ser la salida.

Paso 16: Termine el cableado

Recorte los cables conectados a los componentes instalados dentro de la caja para eliminar cualquier holgura antes de soldarlos al escudo Arduino.

Conéctelos al escudo Arduino como se especifica en el esquema.

Paso 17: corcho

Pegue el tapete de corcho en el interior de la tapa de la caja. Esto evitará que los pines del Arduino se pongan en cortocircuito con el metal de la carcasa.

Paso 18: Programa

El código de que este pedal se basa en gran parte en ArduinoDSP, que fue escrito por Kyle McDonald. Hizo algunas cosas elegantes como jugar con los registros para optimizar los pines PWM y cambiar el voltaje de referencia analógico. Para obtener más información sobre cómo funciona su código, consulte su Instructable.

Uno de mis efectos favoritos en este pedal es un ligero retardo de audio (distorsión). Me inspiré para intentar crear una línea de retardo después de ver este código realmente simple publicado en el blog de Little Scale.

El Arduino no fue diseñado para el procesamiento de señales de audio en tiempo real y este código consume mucha memoria y procesador. El código que se basa en el retardo de audio consume mucha memoria. Sospecho que la adición de un chip ADC independiente y RAM externa mejorará en gran medida la capacidad de este pedal para hacer cosas increíbles.

Hay 6 puntos para diferentes efectos en mi código, pero solo he incluido 5. He dejado un espacio en blanco en el código para que lo diseñe e introduzca su propio efecto. Dicho esto, puede reemplazar cualquier ranura con el código que desee. Sin embargo, tenga en cuenta que intentar hacer algo demasiado sofisticado abrumará el chip y evitará que suceda nada.

Descarga el código adjunto a este paso.

Paso 19: Adjuntar

Conecte el Arduino al escudo dentro de la carcasa.

Paso 20: Poder

Enchufe la batería de 9V al conector de la batería de 9V.

Coloque con cuidado la batería cómodamente entre el interruptor DPDT y el Arduino.

Paso 21: Caso cerrado

Ponga la tapa y atorníllela para cerrarla.

Paso 22: Perillas

Coloque las perillas en los ejes del potenciómetro y del interruptor giratorio.

Bloquéelos en su lugar apretando los tornillos de fijación.

Paso 23: Plug and Play

Conecta tu guitarra a la entrada, conecta un amplificador a la salida y disfruta.

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