Musieksintetiseerder gebaseer op DE0-Nano-SoC: 5 stappe (met foto's)
Musieksintetiseerder gebaseer op DE0-Nano-SoC: 5 stappe (met foto's)

INHOUDSOPGAWE:

Anonim
Musieksintetiseerder Gebaseer op DE0-Nano-SoC
Musieksintetiseerder Gebaseer op DE0-Nano-SoC

Musiek sintetiseerder

Hierdie musieksintetiseerder is redelik eenvoudig: u moet net voor die mikrofoon blaas, sing of selfs musiek speel, en die klank word gemoduleer en deur die luidspreker gestuur. Sy spesifikasie sal ook op die LCD -skerm verskyn. Die Music Synthesizer bestaan in twee weergawes: u kan kies om dit op 'n PCB te implementeer, of as u dit nie kan doen nie, sal 'n eenvoudige Breadboard dit doen.

Stap 1: Materiaal benodig en aanbevelings

Materiaal benodig en aanbevelings
Materiaal benodig en aanbevelings
Materiaal benodig en aanbevelings
Materiaal benodig en aanbevelings
Materiaal benodig en aanbevelings
Materiaal benodig en aanbevelings

Om hierdie stelsel te implementeer, benodig u die volgende:

  • 'n DE0-Nano-SoC-bord
  • 'n LT24 LCD -skerm van Terasic
  • 'n elektriese mikrofoon
  • 'n basiese luidspreker met twee drade (grond en toevoer)
  • 'n Ethernet -draad
  • 'n PCB of 'n broodbord
  • 'n soldeerbout en 'n PCB -graver, as u besluit om die sintetiseerder op 'n PCB te implementeer
  • 'n battery en sy USB -aansluiting (opsioneel)
  • 'n LM386 -versterker -eenheid
  • 'n MCP4821 digitale/analoog omskakelaar
  • 'n LT1054-omskakelaar-spanningskonverter
  • 'n LM317 verstelbare reulator
  • 7 TL081 OPA's (DIP-8)
  • 'n TL082 OPA (DIP-8)
  • 'n 2N5432 transistor
  • 'n 1N4148 -diode
  • 17 10 µF gepolariseerde kapasitors
  • 'n 1µF kapasitor
  • 5 100nF kapasitors
  • 'n kondensator van 680nF
  • 'n 100 µF kapasitor
  • 'n kapasiteit van 2,2 µF
  • 'n 1000+µF gepolariseerde kondensator (4400 byvoorbeeld)
  • 'n 220 µF gepolariseerde kondensator
  • 'n kapasiteit van 0,05 µF
  • 4 100 Ohm weerstande
  • 1 2.2kOhms weerstand
  • 1 10kOhms weerstand
  • 1 470 Ohm weerstand
  • 1 1.8kOhms resitor
  • 1 1MOhm weerstand
  • 1 150 Ohm weerstand
  • 4 1500 Ohm weerstand

Hou in gedagte dat u moontlik meer komponente benodig as wat verwag is.

Ons beveel ook sterk aan om basiese kennis in elektronika en SoC -ontwerp te hê voordat u met hierdie projek begin

Stap 2: verkrygingsraad

Verkrygingsraad
Verkrygingsraad
Verkrygingsraad
Verkrygingsraad

Noudat u alles het wat u nodig het, laat ons begin met die verkrygingsbord. Die mikrofoon versamel nabygeleë geluide, dan word die sein gefiltreer deur 'n laagdeurlaatfilter om dit te ontleed (en dus die Shannon-stelling te respekteer) voordat dit versterk word en uiteindelik deur die DE0 opgeneem word.

As u vertroud is met Altium -ontwerpprogrammatuur en toegang tot 'n PCB -graver het, moet u net die skematiese weergawe in die prent hierbo weergee en die komponente plaas soos in die tweede prent. Andersins kan u hierdie kring eenvoudig op 'n broodbord herskep.

In beide gevalle is die waardes van die weerstande, duidelik in Ohms gegee, en die waardes van die kapasitors, wat in Farads gegee word, soos volg:

  • R4: 2.2k
  • R5: 10k
  • R6 en R7: 100
  • R3: 470
  • R1 en R2: 18 (hierdie weerstande word gebruik om die uitsetspanning wat 2V moet wees, aan te pas, sodat hierdie waardes vir u effens kan verskil)
  • R8: 1.8k
  • R9: 1 miljoen
  • R10: 150
  • R11, R12, R14 en R15: 1,5k
  • 1 Des: 2.2µ
  • 2 Des: 100µ
  • 3 Des: 100n
  • 4 Des: 1µ
  • Dec5, Dec6, Dec7, Dec8, Dec9, Dec10, Dec11, Dec12, Dec13, Dec14: 1µ
  • 15 Desember: +1000µ (byvoorbeeld 4400)
  • C1: 10µ
  • C2: 1µ
  • C3 en C4: 100n
  • C5: 1µ

Ons is klaar met die verkrygingsbord!

Stap 3: Klankuitsetbord

Klankuitsetbord
Klankuitsetbord
Klankuitsetbord
Klankuitsetbord

Dit is wonderlik om klanke op te neem, maar dit is nog beter om dit weer te gee! U benodig dus 'n klankuitsetbord, wat eenvoudig bestaan uit 'n digitaal/analoog omskakelaar, 'n gladde filter, 'n kragversterker en 'n luidspreker.

U kan natuurlik nog steeds die kring op 'n PCB reproduseer (en die komponente plaas soos in die tweede prent) of op 'n broodbord. In beide gevalle is hier die waardes vir beide die kapasitors en die weerstande:

  • R1 en R2: 100
  • R3 en R4: drade
  • R5: 10
  • C1: 1µ
  • C2, C3, C5, C6, C7, C9: 100µ (gepolariseer)
  • C4 en C8: 100n
  • C10: 0,05 µ
  • C11: 250µ

Ons is klaar met die klankuitset, so laat ons na die sagteware gaan!

Stap 4: Quartus -projek

Om dinge eenvoudig te hou, het ons besluit om te begin met die 'my eerste-hps-fpga'-projek wat op die CD-ROM by die DE0-Nano-SoC is. Al wat u hoef te doen is om hierdie projek oop te maak en 'Platform Designer' of 'Qsys' in die nutsbalk te begin en die projek hierbo weer te gee. Genereer dan die ontwerp en stel dit saam met Qsys (sien die demonstrasies vir meer besonderhede).

Stap 5: Geniet dit

Noudat die HDL -lêers gegenereer is, hoef u net die Quartus -projek te begin. Vir hierdie doel, steek die USB-kabel in die USB-aansluiting (JTAG) van DE0-Nano-Soc. Kies dan Tools> Programming on Quartus. Klik op Outomatiese opsporing, en kies dan die tweede opsie. Klik daarna op die FPGA -toestel (die tweede), dan op "Verander lêer" en kies die.sof -lêer wat voorheen gegenereer is. Klik laastens op die kontrolepaneel "Programmeer/konfigureer" en klik op die "Start" -knoppie om die lêer te begin.

Laai laastens die volgende C -kode in die DE0 -geheue op. Om dit te doen, installeer Putty op 'n rekenaar (Linux), koppel die kaart daaraan via 'n Ethernet -verbinding en steek die USB -kabel in die USB -aansluiting (UART) van DE0. Begin en konfigureer Putty met 'n baud rate van 115200, geen pariteit, 'n bietjie stop en geen instellings vir vloeibeheer nie. Dwing daarna 'n vaste IPv4 -adres na u rekenaar -Ethernet -poort, voer 'root' in Putty shell in, dan 'ifconfig eth0 192.168. XXX. XXX' en 'password' gevolg deur 'n wagwoord. Maak 'n dop op u rekenaar oop, gaan na die projekbewaarplek en voer "scp myfirsthpsfpga [email protected]. XXX. XXX: ~/" in. Uiteindelik, op die Putty -dop, voer "./myfirsthpsfpga" in. Geniet dit!