EFM8 קול סינתיסייזר: מ גל מרובע כדי סינוס גל

8-bit EFM8 8051 Microcontrollers by Silicon Labs (מאי 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

EFM8 קול סינתיסייזר: מ גל מרובע כדי סינוס גל


חלק 1 של "איך לעשות EFM8 מבוסס סינתיסייזר קול" סדרה.

רמה מומלצת

ביניים

חומרה / תוכנה נדרשים

  • SLSTK2000A EFM8 הערכה הלוח
  • פשטות סטודיו סביבת פיתוח משולבת
  • רכיבים הרשומים ב- BOM

תיאורכַּמוּתמק"ט Digi-Key p / n
לוח1377-2094-ND
שקע לחבר את חוטי מגשר41471-1231-ND
ספק כוח 5 וולט AC / DC11470-2771-ND
0.1 קבלים μF2399-4266-ND
מסדר 5-low-coupass lowpass מסנן1LTC1063CN8 # PBF-ND

סקירת פרוייקט

מטרת הפרויקט היא לעצב סינתיסייזר קול שיכול לנגן תווים מוסיקליים סטנדרטיים. אנו נעשה זאת באמצעות מיקרו-EFM8 במחיר נמוך, קטן-צורה, בשילוב עם מספר רכיבים חיצוניים ורמקול. במאמר זה הראשון נתמקד המרת גל מרובע שנוצר על ידי EFM8 לתוך גל סינוס מתאים נהיגה רמקול. המרכיב החיוני בתהליך זה הוא מסנן מונוליטי של השעון. בפרויקט זה נשתמש ב- LTC1063 מסנן Betterworth מסדרת LTC1063 מתוך טכנולוגיה לינארית, אם כי חלקים עם תגובת תדר גבוהה יותר וסוגים שונים של מסננים זמינים (כגון MAX7401, מסדר שמיעה מסדר שמיני של מסל מקסים משולב). מעגלים משולבים כגון אלה מבוססים על עיצובים מסננים מתחלפים, כך נתחיל עם סקירה קצרה של טכנולוגיה זו.

החלפת נגדים

המהות של טופולוג מסנן החלפת קבלים מחליף נגדים עם מתגים להיפתח ולסגור על פי דפוס מסוים.

בצד שמאל של הדיאגרמה לעיל הוא תקן RC lowpass מסנן, בצד ימין הוא שווה קבלים החלפת. כפי שאתה יכול לראות, הנגד הוחלף על ידי שילוב של שני מתגים וקבל (האחרון להיות eponymous "קבלים עבר"). הקונספט הוא כדלקמן: כאשר SW 1 נסגר ו- SW 2 פתוח, מתח הקליטה גובה C1. לאחר מכן, כאשר SW 1 פתוח ו- SW 2 נסגר, המטען עובר מ- C 1 עד SW 2 לפלט. מה שיש לנו כאן הוא מטען חשמלי העובר מקלט לפלט. כמות החיוב המועברת למחזור השעון היא יחסית ליכולת הקיבול של C 1 וההפרש בין V V ו- V, וכמות החיוב המועברת לשנייה היא יחסית פרופורציונלית ל- C 1, V ב- V, והמספר של מחזורי השעון לשנייה, כלומר תדירות. אם נזכור שהזרם הוא כמות הטעינה ליחידת זמן הזורמת דרך מנצח, אנו יכולים לראות שהסדר הקבלים המופעל מייצר זרם ממוצע שניתן כדלקמן:

זה המקום שבו מסנן lowpass מסדר חמישי מגיע. אנחנו צריכים לקבל 6 dB / אוקטבה (או 20 dB / עשור) של roll-off עבור כל מוט בתגובת תדר, ולכן התגלגל התיאורטי של מערכת חמשת הקוטב שלנו הוא 30 dB לכל אוקטבה. עקומת התגובה בתדר הנתון בגיליון הנתונים LTC1063 מאשרת זאת:

והנה יישום לוח המקשים: