DE0-Nano-SoC asosida musiqa sintezatori: 5 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Musiqa sintezatori

Bu musiqa sintezatori juda oddiy: mikrofon oldida puflash, qo'shiq aytish yoki hatto musiqa ijro etish kerak, shunda ovoz modulyatsiya qilinadi va karnay orqali yuboriladi. LCD displeyda uning spektri ham paydo bo'ladi. Musiqa sintezatori ikkita versiyada mavjud: siz uni PCB -da ishlatishni tanlashingiz mumkin, yoki qila olmasangiz, oddiy Breadboard bajaradi.

1 -qadam: kerakli materiallar va tavsiyalar

Ushbu tizimni amalga oshirish uchun sizga quyidagilar kerak bo'ladi:

• DE0-Nano-SoC kartasi
• Terasic LT24 LCD displeyi
• elektret mikrofon
• asosiy ikkita simli (er va ta'minot) dinamik
• chekilgan sim
• PCB yoki non paneli
• lehimlantiruvchi temir va tenglikni o'yuvchi, agar siz sintezatorni tenglikka tatbiq etishga qaror qilsangiz
• batareya va uning USB ulagichi (ixtiyoriy)
• LM386 quvvat kuchaytirgichi
• MCP4821 raqamli/analogli konvertor
• LT1054 kondansatkichli kuchlanishli konvertor
• LM317 sozlanishi regulyator
• 7 TL081 OPA (DIP-8)
• TL082 OPA (DIP-8)
• 2N5432 tranzistorli
• 1N4148 diodi
• 17 10 mF polarizatsiyalangan kondansatkichlar
• 1 mF kondansatör
• 5 100nF kondansatör
• 680nF kondansatör
• 100 mF kondansatör
• 2,2 mF kondansatör
• 1000+mF polarizatsiyalangan kondansatör (masalan, 4400)
• 220 mF polarizatsiyalangan kondansatör
• 0,05 mkF kondansatör
• 4 100 Ohm qarshilik
• 1,2 kOhmlik qarshilik
• 1 ta 10 kOt qarshilik
• 1470 Ohm qarshilik
• 1,8 kOhmlik rezistor
• 1 1 Ohm qarshilik
• 1 150 Ohm qarshilik
• 4 1500 Ohm qarshilik

Shuni yodda tutingki, sizga kutilganidan ko'proq komponentlar kerak bo'lishi mumkin.

Shuningdek, biz ushbu loyihani boshlashdan oldin elektronika va SoC dizayni bo'yicha asosiy bilimlarga ega bo'lishni tavsiya qilamiz

2 -qadam: sotib olish kengashi

Endi sizda hamma narsa bor, sotib olish kartasini yasashdan boshlaylik. Mikrofon yaqin atrofdagi tovushlarni yig'adi, so'ngra signalni namuna olish uchun past o'tkazgichli filtr orqali filtrlanadi (va shu bilan Shennon teoremasini hurmat qiladi) va uni kuchaytirishdan oldin DE0 tomonidan yoziladi.

Agar siz Altium Design Software bilan tanish bo'lsangiz va tenglikni o'yuvchi bilan ishlash imkoniga ega bo'lsangiz, yuqoridagi rasmda ko'rsatilgan sxemani qayta tiklashingiz va komponentalarni biz ikkinchi rasmda bo'lgani kabi joylashtirishimiz kerak. Aks holda, siz ushbu sxemani non panelida qayta yaratishingiz mumkin.

Ikkala holatda ham, Ohmda aniq ko'rsatilgan rezistorlar va Faradlarda berilgan kondansatkichlarning qiymatlari quyidagicha:

• R4: 2,2k
• R5: 10k
• R6 va R7: 100
• R3: 470
• R1 va R2: 18 (bu rezistorlar chiqish voltajini 2V bo'lishi kerak, shuning uchun bu qiymatlar siz uchun biroz boshqacha bo'lishi mumkin)
• R8: 1,8k
• R9: 1M
• R10: 150
• R11, R12, R14 va R15: 1,5k
• 1 -dekabr: 2,2 mikron
• 2 -dekabr: 100 mk
• 3 -dekabr: 100n
• 4 -dekabr: 1 mk
• 5 -dekabr, 6 -dekabr, 7 -dekabr, 8 -dekabr, 9 -dekabr, 10 -dekabr, 11 -dekabr, 12 -dekabr, 13 -dekabr, 14 -dekabr: 1µ
• 15 -dekabr: +1000 mk (masalan, 4400)
• C1: 10µl
• C2: 1µl
• C3 va C4: 100n
• C5: 1 mk

Biz sotib olish taxtasini tugatdik!

3 -qadam: Ovoz chiqish paneli

Ovozlarni yozib olish - bu ajoyib, lekin ularni takrorlash - bundan ham yaxshi! Shunday qilib, sizga raqamli/analog konvertor, tekislovchi filtr, quvvat kuchaytirgich va karnaydan iborat audio chiqish platasi kerak bo'ladi.

Albatta, siz hali ham kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kartani PCB -da (va komponentlarni ikkinchi rasmda ko'rsatilgandek) yoki non taxtasida takrorlashingiz mumkin. Ikkala holatda ham kondansatörler va rezistorlar uchun qiymatlar:

• R1 va R2: 100
• R3 va R4: simlar
• R5: 10
• C1: 1µl
• C2, C3, C5, C6, C7, C9: 100µl (qutblangan)
• C4 va C8: 100n
• C10: 0,05 mk
• C11: 250µl

Biz audio chiqishni tugatdik, shuning uchun dasturiy ta'minotga o'tamiz!

4 -qadam: Kvart loyihasi

Hamma narsani soddalashtirish uchun biz DE0-Nano-SoC bilan birga CD-ROMda taqdim etilgan "mening birinchi hps-fpga" loyihamdan boshlashga qaror qildik. Siz faqat ushbu loyihani ochib, asboblar panelidan "Platforma Dizaynerini" yoki "Qsys" ni ishga tushirishingiz va yuqoridagi loyihani takrorlashingiz kifoya. Keyin dizaynni yarating va Qsys bilan kompilyatsiya qiling (batafsil ma'lumot uchun ko'rgazmalarni ko'ring).

5 -qadam: Xursand bo'ling

Endi HDL fayllari yaratilgandan so'ng, siz faqat Quartus loyihasini ishga tushirishingiz kerak. Shu maqsadda USB kabelini DE0-Nano-Soc USB ulagichiga (JTAG) ulang. Keyin, Asboblar> Quartus -da dasturlash -ni tanlang. Avtomatik aniqlash -ni bosing, keyin ikkinchi variantni tanlang. Shundan so'ng, FPGA qurilmasini (ikkinchisi), so'ng "Faylni o'zgartirish" ni bosing va ilgari yaratilgan.sof faylni tanlang. Nihoyat, "Dastur/Konfiguratsiya" katakchasini bosing va faylni ishga tushirish uchun "Ishga tushirish" tugmasini bosing.

Nihoyat, quyidagi C kodini DE0 xotirasiga yuklang. Shu maqsadda Putty -ni kompyuterga (Linux) o'rnating, Ethernet ulanishi orqali va USB kabelini DE0 -ning USB ulagichiga (UART) ulang. Putty -ni 115200 bost tezligi bilan ishga tushiring va sozlang, tenglik yo'q, bir bitli to'xtash va oqimni boshqarish sozlamalari yo'q. Shundan so'ng, IPv4 manzilini kompyuterning chekilgan portiga majburlang, Putty qobig'iga "root" kiriting, so'ng "ifconfig eth0 192.168. XXX. XXX" va "parol" ni kiriting, so'ngra parolni kiriting. Kompyuteringizda qobiqni oching, loyiha omboriga o'ting va "scp myfirsthpsfpga [email protected]. XXX. XXX: ~/" kiriting. Oxir -oqibat, Putty qobig'iga "./myfirsthpsfpga" kiriting. Xursand bo'ling!