Synthesizer ya Muziki Kulingana na DE0-Nano-SoC: Hatua 5 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Mtunzi wa Muziki

Synthesizer hii ya muziki ni rahisi sana: lazima ulipue, kuimba, au hata kucheza muziki mbele ya kipaza sauti, na sauti itasimamiwa na kutumwa kupitia spika. Specctrum yake pia itaonekana kwenye onyesho la LCD. Synthesizer ya Muziki ipo katika matoleo mawili: unaweza kuchagua kuitumia kwenye PCB, au ikiwa huwezi, Bodi ya mkate rahisi itafanya.

Hatua ya 1: Nyenzo Inahitajika na Mapendekezo

Ili kutekeleza mfumo huu, utahitaji yafuatayo:

• bodi ya DE0-Nano-SoC
• Onyesho la LCD la LT24 kutoka Terasic
• kipaza sauti ya electret
• waya ya msingi (spika na usambazaji) spika
• waya ya Ethernet
• PCB au ubao wa mkate
• chuma cha kutengeneza na mchoraji wa PCB, ikiwa ukiamua kutekeleza synthesizer kwenye PCB
• betri na kiunganishi cha USB (chaguo-chaguo)
• kitengo cha kuongeza nguvu cha LM386
• MCP4821 Digital / Analog Converter
• LT1054 Switched-Capacitor Voltage Converter
• Mdhibiti anayebadilika wa LM317
• 7 TL081 OPAs (DIP-8)
• TL082 OPA (DIP-8)
• transistor ya 2N5432
• diode 1N4148
• 17 10 µF polarized capacitors
• capacitor ya 1µF
• 5 100nF capacitors
• capacitor 680nF
• 100 capacF capacitor
• capacitor ya 2.2 µF
• capacitor polarized 1000 + µF (4400 kwa mfano)
• capacitor ya polarized 220. F
• capacitor 0.05
• Vipinga 4 100 vya Ohms
• Kuzuia 1 Omsk
• Kinga 1 ya Oksi
• 1 470 kontena la Ohms
• 1 1.8kOhms msimamizi
• Kinga 1 1MOhm
• 1 150 Ohm kupinga
• Kinga 4 Ohm ya kupinga

Tafadhali kumbuka kuwa unaweza kuhitaji vifaa zaidi ya inavyotarajiwa.

Tunapendekeza pia kuwa na maarifa ya kimsingi katika vifaa vya elektroniki na muundo wa SoC kabla ya kuanza mradi huu

Hatua ya 2: Bodi ya Upataji

Sasa kwa kuwa umepata kila kitu unachohitaji, wacha tuanze kwa kutengeneza bodi ya ununuzi. Kipaza sauti hukusanya sauti za karibu, kisha ishara huchujwa na kichujio cha kupitisha chini ili kuipimia (na kwa hivyo kuheshimu nadharia ya Shannon) kabla ya kuongezewa na mwishowe kurekodiwa na DE0.

Ikiwa unajua Programu ya Ubunifu wa Altium na una ufikiaji wa mchoraji wa PCB, inabidi uzalishe muundo ulioonyeshwa kwenye picha hapo juu, na uweke vifaa kama tulivyofanya kwenye picha ya pili. Vinginevyo, unaweza kurudia mzunguko huu kwenye ubao wa mkate.

Katika visa vyote viwili, maadili ya wapinzani, ambayo ni dhahiri yamepewa Ohms, na maadili ya capacitors, yaliyotolewa kwa Farads, ni kama ifuatavyo:

• R4: 2.2k
• R5: 10k
• R6 na R7: 100
• R3: 470
• R1 na R2: 18 (vipingaji hivi hutumiwa kurekebisha voltage ya pato ambayo inapaswa kuwa 2V kwa hivyo maadili haya yanaweza kuwa tofauti kwako)
• R8: 1.8k
• R9: 1M
• R10: 150
• R11, R12, R14 na R15: 1.5k
• Dec1: 2.2µ
• Dec2: 100µ
• Desemba 3: 100n
• Desemba 4: 1µ
• Desemba 5, Desemba, Desemba, Desemba 8, Desemba, Desemba 10, Desemba 11, Desemba 12, Desemba 13, Des14: 1µ
• Dec15: + 1000µ (4400 kwa mfano)
• C1: 10µ
• C2: 1µ
• C3 na C4: 100n
• C5: 1µ

Tumemaliza na bodi ya upatikanaji!

Hatua ya 3: Bodi ya Pato la Sauti

Kuweza kurekodi sauti ni nzuri, lakini kuweza kuzaliana ni bora zaidi! Kwa hivyo, utahitaji bodi ya pato la sauti, inayojumuisha tu kibadilishaji cha dijiti / analojia, kichujio laini, kipaza sauti na spika.

Kwa kweli, bado unaweza kuzaa mzunguko kwenye PCB (na uweke vifaa kama inavyoonyeshwa kwenye picha ya pili) au kwenye ubao wa mkate. Katika visa vyote viwili, hapa kuna maadili ya capacitors na vipinga:

• R1 na R2: 100
• R3 na R4: waya
• R5: 10
• C1: 1µ
• C2, C3, C5, C6, C7, C9: 100µ (polarized)
• C4 na C8: 100n
• C10: 0.05µ
• C11: 250µ

Tumemaliza na pato la sauti, kwa hivyo wacha tuende kwenye programu!

Hatua ya 4: Mradi wa Quartus

Ili kuweka mambo rahisi, tuliamua kuanza kutoka kwa mradi wangu wa "kwanza-hps-fpga" uliotolewa kwenye CD-ROM iliyojumuishwa na DE0-Nano-SoC. Unachotakiwa kufanya ni kufungua mradi huu na kuzindua "Mbuni wa Jukwaa" au "Qsys" kutoka kwa zana ya zana, na uzae tena mradi hapo juu. Kisha, toa muundo na ujumuishe na Qsys (angalia maandamano kwa maelezo zaidi).

Hatua ya 5: Furahiya

Sasa kwa kuwa faili za HDL zimetengenezwa, unahitaji tu kuzindua mradi wa Quartus. Kwa kusudi hilo, ingiza kebo ya USB kwenye kontakt USB (JTAG) ya DE0-Nano-Soc. Kisha, chagua Zana> Programu kwenye Quartus. Bonyeza kwenye Kugundua Kiotomatiki, kisha uchague chaguo la pili. Baadaye, bonyeza kifaa cha FPGA (cha pili), halafu "Badilisha faili" na uchague faili ya.sof iliyotengenezwa hapo awali. Mwishowe, bonyeza "Programu / Sanidi" bodi ya kuangalia na bonyeza kitufe cha "Anza" kuzindua faili.

Mwishowe, pakia nambari ifuatayo ya C kwenye kumbukumbu ya DE0. Kwa kusudi hilo, weka Putty kwenye PC (Linux), unganisha bodi hiyo kupitia unganisho la Ethernet na kwa kuziba kebo ya USB kwenye kontakt USB (UART) ya DE0. Anzisha na usanidi Putty na kiwango cha baud cha 115200, hakuna usawa, kuacha kidogo na hakuna mipangilio ya kudhibiti mtiririko. Baadaye, fanya anwani ya IPv4 iliyowekwa kwenye bandari yako ya PC Ethernet, ingiza "mzizi" kwenye ganda la Putty, halafu "ifconfig eth0 192.168. XXX. XXX" na "password" ikifuatiwa na nywila. Fungua ganda kwenye PC yako, nenda kwenye ghala la mradi, na uingie "scp myfirsthpsfpga [email protected]. XXX. XXX: ~ /". Hatimaye, kwenye ganda la Putty, ingiza "./myfirsthpsfpga". Furahiya!