Räägime seadmest, mida on väga lihtne valmistada (isegi algajale amatöörelektroonikale), kuid samal ajal äärmiselt huvitavast ja kasulikust - elektroonilisest "muusikakastist". Näitena näitan ja räägin ka selle seadme ühest võimalikust kehastumisest ja rakendusest - viimasest kingitusest, mille ma selle põhjal oma sõbrannale tegin.

Loomise ajalugu

Kõik sai alguse väga ammu, mitu aastat tagasi, kui tahtsin tüdrukule teha huvitava, originaalse ja meeldejääva sünnipäevakingituse. Ja kindlasti oma kätega. Enne puhkust oli jäänud väga vähe aega, kaks päeva, mille jooksul oli vaja midagi välja mõelda ja tegelikult ka ellu viia. Päev möödus mõeldes – peas keerles sadu erinevaid valikuid, alates kõikvõimalikest LED “vilkuvatest tuledest”-südametest ja lõpetades erinevate elektromehaaniliste käsitöödega. Kuid see kõik polnud sama: kas see oli liiga lihtne ja hakitud või, vastupidi, üsna keeruline (ja aega ei jäänud absoluutselt!). Järsku tuli mulle pähe lihtne, aga imeline, nagu hiljem selgus, idee: miks mitte teha muusikakaart? Ja mitte lihtsa, vaid “trikiga”, originaalse meloodiaga. Pealegi oli meil “oma laul”, mille saatel kohtusime ja mis tekitas meis igasuguseid meeldivaid romantilisi mälestusi ja elamusi.
Nii sündis “muusikakasti” päris esimene versioon, nii-öelda eellane. Väga lihtne, kokkupandud kiire lahendus seinale kinnitatav alates PIC12F675, piesodünaamika, fotodiood, paar takistit, kolmevoldine element 2016 ja pakitud Photoshopis joonistatud postkaardile. Selle tulemusel suutis see postkaart avamisel sama meloodia ristkülikuna välja kirjutada (ja valgus tabas fotodioodi). Just selline, tagasihoidlik ja lihtne.
Kuid idee osutus ülimalt edukaks, kordades rohkem, kui ootasin. Hiljem tegin neid veel mitu lihtsad kaardid minu sõprade palvel nende teisele poolele. Ja igal juhul tekitas selline kingitus palju emotsioone nii kingisaajate endi kui ka nende vanemate, sõbrannade ja tuttavate seas :)
Möödus päris palju aega, kõik hakkas keerlema, projekt ununes. Juhtus aga nii, et mulle meenus jälle muusikakast. Seekord pidi see olema kingitus 8. märtsiks. Sel ajal õppisin aktiivselt Atmeli mikrokontrollereid, eriti ATtiny45-ga mängimist, ja otsustasin muusikamoodulit selleks otstarbeks täiustada. Pealegi oli seekord palju aega. Sealt see kõik alguse saigi.
otsib mitmesugust teavet Internetis sattusin hr Chani veebisaidile, mis on kitsastes ringkondades laialt tuntud. Täpsemalt üks tema kavanditest, miniatuurne süntesaator, just minu lemmik MK peal :) Mõni aeg tagasi sain peaaegu valmis nelja kanaliga süntesaatori PIC18 peal, aga paraku hävitasin teose oma südames (mida hiljem rohkem kahetsesin kui üks kord). Ja Chani disain oli täiesti isemajandav ja terviklik. Sellele jäi lisada vaid " päästik"ja mine edasi!
Uuendasin veidi koodi ja päästikmehhanism oligi valmis. Kuid siis osutus kõik mõnevõrra vähem roosiliseks. Disaini peamine probleem oli see, et see kõlas liiga vaikselt. Ükskõik, kuidas ma proovisin, kõlari otsejuhtimisega MK-tihvtidest osutus see vaikseks ja kõik! Selle tulemusena võeti vastu tahtejõuline otsus lisada võimsusvõimendi. Valik langes LM4900-le, mis oli tollal saadaval Terraelectronicsis. Jällegi tuli teha härra Chani koodis veel mõned muudatused, et süntesaator välise võimendiga korrektselt töötaks – teha säästlik jalajuhtimine, et võimendi tühikäigul akut ei sööks ning seadistada ümber PWM signaali õigeks väljastamiseks ühest kontaktist. Pärast neid muudatusi töötas prototüüp suurepäraselt. Seejärel joonistasin tahvli esimese versiooni (milles, nagu hiljem selgus, oli viga sees:) ja panin muusikakasti inimese kombel kokku. Edasi läheb kõik mööda sissetallatud rada - isetehtud postkaart, mooduli paigaldus ja annetamine.
See aparaat oli muidugi mitu pead kõrgem kui eelnevad - väga realistlik “päris” kasti kõla ja polüfoonia andsid tunda :) Kingitus, nagu ka eelmistel kordadel, tekitas ammugi sensatsiooni. Ja ma kogusin ka kümmekond sellist moodulit sõpradele.

Nüüd seadmest endast

Alustame diagrammist, see on väga lihtne:

Vooluahela tööpõhimõte

PCB

Tarkvara osa

Natuke helisünteesist

Seadmes kasutatud sünteesimeetodi kohta saate selgelt lugeda hr Chani originaalist. Võid ka googeldada “wavetable synthesis”. Kui te keelt ei räägi, siis lühidalt öeldes salvestatakse heli heli MK mällu. näidis(eraldi heli), nn. "lainetav", mis meie kõige lihtsamal juhul jaguneb tinglikult kaheks loogiliseks osaks, üldiselt moodustades "ümbrik" - "rünnak", iga uue heli algus ja "alal hoida", säritus, katkend silmus pidevalt kogu noodi heli. Neid on rohkemgi "laguneda", "järgimine", osa, mis kõlab pärast noodi mahavõtmist. Meie puhul rakendatakse seda lihtsalt "sustain" heli järkjärgulise summutamisega. MK-l on taimer, mis põhjustab katkestuse teatud sagedusel, kus vastavalt hetkeasendile piki "ümbrist" ja helikõrgust. märkus, on märge valitud soovitud väärtus näidismälust. Veelgi enam, sel viisil saate korraga sünteesida mitut kanalit (st noote), kõik sõltub ainult MK arvutusvõimsusest ja diskreetimissagedusest (heli kvaliteedist). Seejärel segatakse need väärtused ja saadetakse "väljundisse" (meie puhul PWM-i juhtimisregistrisse). Kogu seda häbi, nagu ma eespool mainisin, nimetatakse "lainete sünteesiks" või "laualaine sünteesiks".

Muide, nagu keegi mulle omal ajal soovitas (millegipärast ei mõelnud ma sellele üldse), on Internetis palju ressursse, kust saab soovitud meloodiatega valmis midiše. Neid on minu muunduris kasutamiseks vaja vaid veidi muuta. Ja mõnda ei pruugi isegi vaja muuta.

Mida veel võiks vaja minna?

Rakendus

Siin on paar fotot prototüübist:

Ja video tööst. Videos mängitakse minu poolt karpi arranžeeritud kompositsiooni “Tenderness”, mis on arhiivis allikana (Sibeliuse keeles trükitud) ja middishina lisatud, samuti valmis genereeritud partituur:

Nagu ikka, annab tunda minu igavene probleem normaalse heliga videos. Tuhat vabandust. Kui teil on huvi kuulda, kuidas disain normaalses kvaliteedis kõlab, saate empetishka alla laadida siit.
See on vaid üks disaini võimalikest kasutusvõimalustest. Kuidas te oma moodulit kasutate, sõltub teie kujutlusvõimest ;)
Võin teile soovida ainult edu selles raskes loomingulises ettevõtmises.
Kingi oma lähedastele rõõmu!

Vastutusest loobumine ja aitäh :)

P.S. See on minu esimene postitus siin, nii et palun ärge lööge mind liiga kõvasti, kui ma milleski või millegipärast eksin.
P.P.S. Olen selle materjali juba osaliselt ja hajutatult oma LiveJournalis avaldanud, rohkem enda jaoks, et mõned punktid ära märkida ja meeldetuletus jätta, kuid kuna seade osutus väga huvitavaks ja edukaks ning seda on juba mitu modifikatsiooni tehtud. Seadmed peaaegu paarikümne kehastuse jooksul on enam kui täitnud (ja täidavad jätkuvalt) oma eesmärki - need rõõmustavad tüdrukute kõrvu ja silmi - siis otsustasin ka teile sellest rääkida.
P.P.P.S. Samuti julgustas üks mu sõber mind pikemalt siin Habres järgmisest seadmest kirjutama ja lõpuks võtsin jõud kokku, koostasin materjali ja otsustasin selle postituse kirjutada, mille eest tänan Longit väga!

Muusikakastis, peaaegu päris põhjas, magavad vaikselt hetked ammu möödunud päevadest. Kunagi populaarne aksessuaar kogub nüüd tolmu muuseumides või kõikvõimaliku prügiga täidetud poolkorrusel. See oleks võib-olla ka edaspidi nii olnud, kui disainerid poleks otsustanud muusikakasti taaselustada, muutes sellest tõelise luksuskauba. Räägime oma ülevaates eredamatest näidetest.

Alates novembrist täitub kõigil riigi ekraanidel rõõmsameelne jõuluvana, kelle käes on pudel Coca-Colat. Reklaam jääb aasta-aastalt praktiliselt muutumatuks, nii et peategelane muutub peaaegu perekonnaks ja supermarketis sirutab käsi ise kihiseva joogi järele. Nüüd on see muusikakasti kaanele rännanud. See jõuluvana muidugi Coca-Colat ei too, kuid ta rõõmustab teid muusikaga.

Peaasi, et katus pea kohal. Nagu selgus, on see tõde asjakohane mitte ainult inimeste, vaid ka muusikakastide jaoks.

See muusikakast on valmistatud eritellimusel. Disainer mitte ainult ei vali kliendile meelepärase meloodia, vaid loob ka sünnipäevalapsest või kliendi pereliikmetest portreefiguure.

Antiikstiilis stiliseeritud medaljoni kujul muusikakarp. Disainerid väidavad, et ühe sellise kingitusega võite võita tüdruku südame.

Kui kapriisne võlur jääb laulva südame suhtes ükskõikseks, võite proovida kinkida talle karusselli kujul oleva noodikasti. Kõigepealt tuleks küsida: kas tüdrukule meeldib muusika või on see ehteosakonnas talle parim kingitus?

Milline edu on tulnud! Tootjad on iPadi jaoks välja mõelnud muusikaboksi. Selle aktiveerimiseks peate oma iPadi alla laadima spetsiaalse rakenduse ja saate meloodiaid nautida.

Spetsiaalselt biitlite aastapäevaks loodud muusikakast. Selle kohta räägib aga palju toote kaas. Mis puutub kasti repertuaari, siis see koosneb eranditult legendaarse grupi lauludest.

Lastele see kast kindlasti meeldib. Disainerid muudavad perioodiliselt kasti peategelasi. Üks asi jääb muutumatuks – toote olemus.

Muusikakast neile, kes muusikat kirjutavad. Looge meloodiaid, salvestage need spetsiaalsele kaardile ja nautige tulemusi.

Disainerid soovitavad sellise lauludega kasti ise luua: värvige see oma lemmikvärviga, lisage kõikvõimalikud kujundid, pealdised ja kinkige. kallis inimene. Lõppude lõpuks parimad kingitused, nagu teate, on tehtud oma kätega. Kui te ei saa ise muusikakasti teha, võite selle sünnipäevalapsele kinkida. Oleme kindlad, et selline kingitus meeldib kõigile.

Meie väike printsess, mu armas õetütar, läheneb oma esimesele sünnipäevale. Tema ema (minu väikese õe) sünnipäevaks veebruaris lõhkusid lapsed meie beebi lemmikmänguasja, klaaskuul karudega. Ja ma ei lasknud muusikalist mehhanismi sellest välja visata ootusega, et ma midagi välja mõtlen. Ja nii ma otsustasin teha kasti. Tüdrukud armastavad karpe. Olen ise tüdruk ja tean :) Kuni meie Sonechka on väike, kogub ema tüdrukute lemmikaardeid helmeste, sõrmuste ja käevõrude näol.
Üks minu hobidest on karbid ise tehtud, ja selle pika aja jooksul, mil olen seda teinud, on mul juba kogunenud palju igasuguseid materjale.
Niisiis. Vajame purki küpsiseid või maiustusi. Võite osta ka lihtsalt plekkpurgi. Nüüd leiate käsitööpoodidest kõik purgid. Leidsin tee- ja kohvipoest plekkpurgid. Lihtsalt pangad. Aga seekord sain Spartaki kondiitritehasest küpsisepurgi. Ta on suur. Läbimõõt on 22 cm ja kõrgus 7,5 cm.

Kitt metallile, akrüül kruntvärv, akrüüllakk, PVA liim, pintslid, dekupaažiriisikaart nootidega (riisikaarti saab asendada dekupaažisalvrätikuga), käärid, muusikaline mehhanism. Vajame ka liimipüstolit ja liimipulka. Mulle meeldib töötada riisipatjade ja kaartidega. Liimi mõjul need ei rebene ega deformeeru. Ja neil on katsudes meeldiv tekstuur. Kõik muu valitakse välja töö käigus. Mõnikord alguses ei tea ma, mis tulemuseks on. See tähendab, et tavaliselt on alguses mingi teooria olemas, aga väga sageli töö käigus midagi muutub.
Kuid minu pangal on üks oluline puudus. Kaane pind ei ole sile. Selle peale on välja pressitud küpsised. Niisiis võtsin autode metallipahtli ja silusin kogu asja ära. Protsessist fotosid pole, kuna polnud kedagi, kes pildistaks, pealegi lõhnab kitt ülimalt tugevalt ja ebameeldivalt. Kui kitt on kuivanud, tuleb see lihvida. Ma ei lihvinud seda teadlikult täiuslikuks ühtlaseks ja siledaks.

Seejärel katame kogu oma tulevase karbi kruntvärviga ühes või veel parem kahes kihis. Teine kiht kantakse peale alles pärast esimese kihi põhjalikku kuivamist. Ma arvan, et pole vaja selgitada, miks mulda vaja on.

Nii et kõik kuivas ära. On meie salvrätiku kord. Kõigepealt liimime kaane. Meenutame töötunde algkool. Lõika igaks juhuks välja ring, mille läbimõõt on võrdne kaane ülaosa läbimõõduga pluss kaane kõrgus pluss paar sentimeetrit. Kandke pintsliga kaanele liim ja asetage ettevaatlikult meie ring peale ülemine osa kaaned, silu need ühtlaseks, et ei tekiks kortse. Väga ettevaatlikult, et mitte rebeneda. Kahjuks pole protsessist fotosid, kuna polnud kedagi, kes pildistaks. Oleme selle pealmisel osal tasandanud, nüüd võtame kaane pihku ja liimiga liimiga niisutades liimime pintsliga kaardi kaane külgseintele. Samamoodi kleepime üle oma tulevase kasti alumise osa. Siin on lihtsam. Teil on vaja riba, mille kõrgus on stopperi servast põhjani pluss kõrgus põhjani. Mul on põhipikkusele pluss 5 mm. Ja ring. Panime oma kasti kaardile ja visandame selle pliiatsiga. Laske kuivada.

Kuivatamiseks kulus mitu tundi. Enne laki pealekandmist peab liim olema täiesti kuiv. Vastasel juhul jääb lakk käte külge. Ostsin ehituspoest puidulaki. Spetsiaalsed dekupaažilakid on mind rohkem kui korra alt vedanud. Need on kallid ja jäävad käte külge valmistoode. Niisiis läksin ja ostsin ehituspoest lakki. Mulle ei meeldi läige, nii et lakki valides leppisin lakiga, millel on matt pind.

See tähendab, et järgmine samm on laki pealekandmine. Lakk tuleb peale kanda rangelt vastavalt juhistele. Kahes kihis. Kuivatage iga kiht põhjalikult.

Olgu siin. Kuivatatud. Nüüd algab lõbus. Kohe alguses unustasin muusikalise mehhanismi jaoks augu teha, nii et pidin selle augu tegema pärast laki pealekandmist. Tehke auk väga hoolikalt. Jätsin ettevaatusabinõud tähelepanuta ja keerasin kruvikeeraja sõrmega otse veeni. Täitnud augu peroksiidiga ja raskustega verejooksu peatades, hakkasin muusikalist mehhanismi kinnitama. Kuna sain kergelt vigastada, unustasin sellest protsessist foto teha. Siis selgus, et võti, mille üks tuttav kellassepp oli minu eest ära korjanud, oli väga suur ja kole. Ja siis veensin oma sarmi abil üht tuttavat treirit, et ta teeks mulle väikese messingist võtme. Siin ta on ilus.

Niisiis. Nüüd hakkame tegelema sisekujunduse "kaunistusega". Kõigepealt peate viimistlema seinad, põhja ja peitma mehhanismi. Võtame papi ja lõikame osad välja. Kuskil ammu kaevasin välja väga laheda 3 mm paksuse kokkupressitud papi. Sellest lõikasin välja osad, mis mehhanismi varjavad. Põhi ja küljed lõigati välja papist tihedusega 300 g/m2. Samad osad lõikasime sametist välja ainult varuga. Siin on üksikasjad. Võtke liimipulk ja samet. Mulle väga meeldib liimipulgaga kangast papi külge kleepida. Kallid pliiatsid ostan Kohinoorilt või Erich Krauselt. Aga nüüd, õnneks, ei leidnud ma kumbagi ja ostsin taaskord ehituspoest Saksa tootja kõige kallima liimipulga. Võtsin selle omal riskil ja riskil, kuid see tasus end ära. Niisiis, paneme papile liimi ja paneme sameti peale. Laske kuivada ja liimige õmblused. Midagi sellist.

Külgsein

See on mehhanismi kast

Tagakülg

Donõško

Kinnitage liimipüstoli abil sametdetailid kasti sees. Siin on see valmis kujul.

Järgmisena valmistame sahtli väikeste esemete jaoks. Algselt tahtsin teha kasti, mis oleks justkui mehhanismi kasti jätk. Aga kui ma kõike selga proovisin, sain aru, et see osutus mingiks prügiks ja otsustasin sahtli eraldi teha. Lõikasin paksust papist välja sektori (kaane) ja seina. Liimisin need üksteisest 4 mm kaugusele kokku, nii et konstruktsioon paindub. Lõikasin sameti äärest mööda. Õmblesin sameti ääred niidi ja nõelaga kinni. Ja ta kindlustas kõik kastis sees. Kõik tundus mulle kahvatu, nii et kinnitasin liimipüstoliga pruuni satiinnööri piki liitekohti. Helmed toimivad tõkkena, et vältida kaane läbikukkumist.

Kleepime mõlemalt poolt. Painded.

Servade õmblemine

Vaatasin tulemust ja otsustasin lisada veel ühe sektsiooni. Ja et asi oleks huvitav (teen tüdrukule karbi), tegin kaane asemel koti imitatsiooni, mis seotakse satiinnööriga. Kõik on küljes liimipüstol. Olgu siin. Tundub, et midagi pole valesti.

Nüüd kotiga

Nüüd peate kaunistama kasti väliskülje. Olen aus ja pikk ja sisse erinevad kohad Otsisin punutist, mida vajasin, aga ei leidnud. Ja nii ma ostsin, mida ma pidin, et teha midagi, mis mulle sobiks. Organza lint, satiinpael ja sametriba. Võtsin organza paela ja triikisin selle kleeplindiga, et sametiriba sellele liimida. Kogu selle ilu liimisin liimipüstoliga karbi külge. Midagi on puudu. Kahvatu. Seejärel liimisin liimipüstoliga satiinpaela mööda sametpaela serva. Tegin sametist ja organza paelast vibu ja kinnitasin selle võtme kõrvale. Nii peitsin patsi ristmiku ära ja peitsin võtit veidi.

Nüüd on kätte jõudnud aeg rääkida sellest, mis minu kasti sees oli, puslega vineerist välja lõigatud. Kõige keskmes oli põhimõte elektriskeem kontrolleril, toiteks 2 Krona patareid (9+9 V). Muusika salvestasin 16-32 MB SD-kaardile. Pealegi mängis karp iga kord, kui see avati, uut meloodiat. Alustame järjekorras!

Karbi sisu elementaarne alus

Skeemi tuumaks on Atmega16 40 kontaktiga mikrokontroller, mis juhib meloodiate taasesitust. Korpusel on DIP, et seda oleks lihtne plaadil asuvast pesast sisestada ja sealt eemaldada. Atmega16 pilt on järgmine:

Teine sama oluline mikroskeem on helivõimendi LM4860M, 1 W, 16-pin, mille väljunditest läheb võimendatud signaal 8-oomilisse kõlarisse. Võtsin selle mikroskeemi versiooni SO16 paketis.

Teil on vaja ka 2 mikrolülitust - pingemuundurit: 7805 pakendis TO-220, mille väljund on püsiv pinge +5 V ja IRU1117-33 SOT-223 paketis, püsiva väljundpingega +3,3 V, millest SD- kaart. Nende kiipide pilt on allpool:

Kontrolleri käitamiseks vajate 16 MHz kristallostsillaatorit. SD-kaart 16-32 MB, nüüd on nii väikest välkkaarti raske saada, aga varem tulid komplektis kaasa mõned kaameramudelid. Kõik takistid ja kondensaatorid on pinnakinnituseks SMD-disainiga.

Muusikakasti elektriskeem

Karbi elektriahel näeb välja selline:

Nagu näha, kasutatakse mikrokontrolleri 40 viigust vaid 18 kontakti 5 kuni 8 – vahetus SD kaardiga, 9. – kontrolleri lähtestamiseks, 10 – +5V toide, 11.31 – maandus, 33-40. – jaguri kaudu helivõimendisse. Atmega16 mikrokontroller vajab vilkumist, kuid mitte plaadil endal, vaid sisse spetsiaalne seadeühendatud arvutiga RS-232 kaudu. Arvutiga vahetamine toimub kontrolleri SPI-liidese kaudu (kontaktid 5-8). Püsivara laaditakse alla kasutades arvutiprogramm PonyProg. Püsivara ise (Music_box_16.hex) ja PonyProgi installitud kaitsmete ekraanipilt (PonyProg_Mega16_Fuses.bmp) on lisatud arhiivis. Sellest leiate ka tehnilised kirjeldused(andmelehed) kasutatavate kiipide ja mikrokontrolleri jaoks.

PCB diagramm

Trükkplaadile panin rajad Sprint Layout4 programmis. Vastavalt sellele on fail shkatulka.lay arhiivis. Tahvel mõõtmetega 130x70 mm on valmistatud ühepoolsest fooliumist getinax. Radade küljele on paigutatud kõik SMD takistid ja kondensaatorid, LM4860M kiip, IRU1117-33 ning teisele mikrokontroller, SD kaardi pesa, elektrolüütkondensaatorid, 7805 kiip. Joonistamine trükkplaat esitatud allpool:

Tahvli söövitamiseks kasutasin vana rauameetodit ja raudkloriidi. Seejärel jootsin kõik elemendid kokku, jättes plaadist välja kõlari, toitenupu ja kahe 9 V aku toite. Kahjuks ei olnud mul tol ajal kaamerat käepärast ja see ei olnud mu eesmärk (töö jäädvustamine), seega pole mul võimalust saadud installatsiooni näidata ja ma ei võta eemaldatavat kasti lahti. Siis jätsin endale võimaluse ainult patareisid vahetada ja mälupulka ümber kirjutada.

Meloodiate salvestamine kasti jaoks

SD-kaart tuleb vormindada FAT16-sse. Lood, mida soovite kasti poolt esitada, tuleks ette valmistada. Meloodiaid on kokku kuni 100. Mänguaeg on 1 minut. Helivorming – .wav PCM 16 kHz 8 bitine mono. Nimetage failid – "ring_00.wav", "ring_01.wav" jne.

Archive.7z allalaadimiseks:

Täidis kasti jaoks(5,8 MiB, 281 tabamust)

No see on kõik! Koguge, käivitage ja nautige!

P.S.Ärge unustage tellida uudiskirja (-> paremal külgribal)!