Электронная гитара arduino uno

Один из способов автоматизации работы на токарном станке — электронная гитара

Электронная гитара для токарного станка представляет собой узел, который направлен на уменьшение или увеличение скорости вращения или подачи. Обеспечивают возможность смены частоты вращения дополнительные зубчатые колеса, их может быть несколько пар (от 1 до 3).

Что это такое, функционал

Заводские токарные станки обычно довольно тяжело настраиваются для смены шага. Изменение подачи и нарезания резьбы получается выполнить только с помощью сменных шестерен. Задача требует большого количества времени — от получаса для замены и настройки деталей.

Блок для «электронных шестерен» позволяет:

• менять направление нарезки;
• изготавливать резьбу, шаг которой легко регулируется;
• использовать синхронную и асинхронную подачу;
• получать левую резьбу;
• наглядно видеть угол наклона шпинделя (выполняет функцию делительной головки).

Конструкция

Электрогитары для станков состоят из:

1. Сменных зубчатых колес (2–6 штук). Гитары с одной парой шестеренок встраиваются в цепи, работа которых не связана с точной настройкой. Две и три пары используют, когда необходима точная настройка кинематической цепи. Токарно-винторезные станки оборудуют набором колес, число присутствующих зубьев кратно 5. Обычно данный класс оборудования оснащен комплектом таких шестеренок, их количество составляет 22 штуки.
2. Двух осей, на которые крепятся шестерни. Оси служат для вращения зубчатых колес.
3. Шпинделя (или шпинделей), выполняющего функцию закрепления инструмента (сверла, развертки и др.).
4. Энкодера, закрепляемого на шпинделе и измеряющего его вращение. Данную деталь можно достать из старого струйного принтера. Доставать лучше сразу с датчиком, его затем рекомендуется вставить в корпус из оргстекла.
5. Блока управления, отвечающего за формирование сигналов.
6. Кабелей.

Вращение, которое производит первая шестерня, сидящая на выходном валу передней бабки, передается на последующие зубчатые колеса, откуда импульс переходит на входной вал коробки подач.

На Aduino

Технические характеристики

• синхронная подача: 0.01-0.25 мм/об;
• асинхронная подача: 5–132 мм/мин;
• произвольность шага: 0.001-4.500 мм;
• точность угла поворота шпинделя — 0,05 градуса;
• делитель шпинделя, с шагом в 0.1 градус, калькулятор деления;
• наличие программных упоров (можно сохранить понравившиеся параметры для последующей работы);
• ускоренная подача;
• автоматическое нарезание резьбы;
• многопроходный цикл точение/торцевание;
• перемещение в масштабе с помощью РГИ.

Плюсы и минусы

Среди достоинств устройства следует выделить:

1. Возможность более точной автоматизации производства. Человек здесь нужен только для проверки инструментов, их накладки, а также для установки и снятия заготовок. Таким образом, один мастер может работать сразу на нескольких токарных станках.
2. Повышение производственной гибкости. При необходимости изготовления иной детали нужно всего лишь подкорректировать программу.
3. Высокая точность работы станка, а также повторяемость обработки деталей. Благодаря этому токарный станок будет обрабатывать детали нужное количество раз и его производительность при этом не будет страдать в отличие от мастера, который устает в процессе работы.
4. Возможность расчета времени обработки заготовок, т. к. на каждую отведено определенное количество времени. Это помогает планировать производство более регламентировано.
5. Доступная стоимость деталей для сборки.

К недостаткам электронной гитары для токарного станка можно отнести:

1. довольно высокую стоимость при покупке данного оборудования. Гораздо бюджетнее собрать приспособление самостоятельно. Однако и самостоятельная сборка, установка и настройка довольно непростой процесс. Новый станок с ЧПУ обойдется мастеру не менее, чем в 2 000 000 рублей.
2. Сложность в подборе редуктора. Некоторые из-за высокочастотной подачи разгоняют станок так, что тот выходит за пределы номинала. Усилие также может превышать требуемое, поэтому рекомендуется учитывать работу используемого редуктора и других составляющих, они несомненно повлияют на качество работы.
3. Если разрешение энкодера малое, есть вероятность возникновения проблем при работе с резьбой, шаг которой больше 10 мм.

Как правильно подключить?

План подключения электрической гитары, следующий:

1. Перед началом подключения следует установить энкодер на шпиндель. Корпус устройства крепят к передней бабке (ПБ) латунными втулками (8 мм), энкодер крепят на втулке, которая поджимает задний подшипник шпинделя.
2. Датчик удобно закрепить на шпинделе вместо шестеренки, а корпус датчика — на ПБ токарного станка.
3. На вал подачи крепим шаговый двигатель. При желании можно убрать детали, предназначенные для крепления шестеренок.
4. Для защиты электроники от летящей стружки прячем ее в кофр из оргстекла. Плату рекомендуется оборудовать USB разъемом, его удобно использовать для подключения датчика, а также кабелем, через него к электрогитаре можно подсоединить клавиатуру и кнопки. Макетная плата Ардуино легко позволяет включить все необходимые составляющие.
5. На основании платы закрепляем отдельный выключатель питания и разъем, благодаря которому удастся подключить блок питания драйвера.

1. Блок питания (для питания Ардуино хватит механизма на 12 вольт) устанавливается под блок управления. От него будут получать электроэнергию и вентиляторы, если они будут установлены.
2. Управление можно облегчить, изготовив раздельную индикацию и кнопки.

Настройка электронной гитары:

1. Для начала следует выполнить фазировку энкодера так, чтобы в момент прямого вращения шпинделя (на себя) угол увеличивался. В случае уменьшения угла следует поменять выходы А и В в энкодере местами.
2. Далее, необходимо настроить количество рисок энкодера и подач.
3. Вывести минимальные биения посадочного фланца.
4. Выполнить настройку количества резьбы.

Электронная гитара для токарного станка довольно удобный инструмент для мастеров, которые ценят свое время и хотят добиться высокого качества и производительности труда. При грамотном подходе к сборке данного устройства удастся добиться превосходного эффекта в автоматизации производства.

Источник

Гитарная педаль с Ардуино Уно

pedalSHIELD UNO программируемая гитарная педаль Arduino для создания собственных гитарных эффектов и цифровых звуков.

Комплектующие

Нам понадобится сама pedalSHIELD UNO, которую можно купить на сайте electrosmash.com. Также нам нужны:

• Arduino Uno
• Паяльник
• Припой и режущий инструмент
• Печатная плата и некоторые материалы

Подобного рода педали можно увидеть во многих музыкальных магазинах, мы же сделаем проект своими руками.

Что такое педаль?

Работу модуля можно разделить на три части:

На входе: усиливает и фильтрует гитарный сигнал, что делает его готовым для Arduino Uno ADC (аналого-цифровой преобразователь).

Arduino: использует цифровую форму волны от АЦП и выполняет все эффекты цифровой обработки сигналов (DSP) (искажение, громкость, метроном, . ).

На выходе: после создания новой формы сигнала он поступает с цифровых выходов Arduino (два PWM в сочетании) и готов к отправке на следующую педаль или на гитарный усилитель.

Программирование педали

Идея состоит в том, чтобы сделать этот процесс максимально простым, как обычно модуль программируется обычными C/C ++ командами с использованием стандартных функций Arduino и программной платформы (Linux/Windows/Mac).

Все инструменты и программы являются свободными и открытыми.

Необходимы базовые знания C. Лучший способ проиллюстрировать то, как запрограммировать её — это простой пример педали с эффектом Volume/Booster:

Выше вы можете скопировать код или скачать .INO файл для своей платы Ардуино.

Код можно разделить на 3 блока:

Библиотека эффектов

В нашей Библиотеке вы также можете найти коды для других эффектов педали pedalSHIELD UNO:

1. Clean/Transparent
2. Volume/Booster
3. Distortion
4. Fuzz Distortion
5. Bit-Crusher
6. Daft Punk Octaver
7. Signal Generator
8. Metronome
9. Delay
10. Tremolo

На этом пока всё. Желаем вам отличных проектов. В следующих материалах мы постараемся дополнить информацию о гитарных педалях на Ардуино.

Источник

Гитарный эффект на Arduino Uno

Цифровая гитарная педаль на базе Arduino

Эта гитарная педаль — фактически небольшой настоящий гитарный процессор с цифровой обработкой звука. Конечно, это не полноценный гитарный процессор, которые производят сейчас многие известные фирмы, но вне всякого сомнения, это интересный, необычный и полезный проект, который позволит вам познакомиться с миром цифровой обработки музыкальных сигналов. Это очень интересный проект для того чтобы поэкспериментировать с цифровой обработкой гитарного звука. В файле архива проекта (ссылка в конце статьи) вы найдете больше десятка примеров программирования платы Ардуино для получения различных эффектов, от простого метронома и генератора тестовых сигналов до эффектов Distortion, tremolo и т.д.

За основу взята пожалуй самая распространённая плата семейства Arduino — Arduino Uno. Кроме платы Uno вам потребуется несколько дополнительных деталей для реализации входной и выходной аналоговых цепей педали.

Идея данного проекта была в том, чтобы создать гитарную педаль с легкодоступными компонентами и попробовать создавать свои собственные звуки с без глубоких знаний в программировании DSP.

Основа данной статьи — свободно распространяемый проект pedalSHIELD UNO Arduino Guitar Pedal (на английском языке).

Принципиальная схема входного и выходного аналоговых каскадов устройства (кликните чтобы увеличить или сохранить):

Принципиальная схема узла питания. Он представляет собой делитель напряжения на резисторах R8, R9 и электролитическом конденсаторе C6. На выходе делителя в точке TP3 образуется напряжение 2.5 В, то есть половина напряжения питания 5V:

Принципиальная схема узла коммутации и индикации

Коннекторы платы Arduino UNO:

Конструкция и печатная плата

Статья, которую вы читаете написана на базе открытой разработки на англоязычном сайте. Авторы проекта также разработали удобную печатную плату в виде дополнительной платы (шелда), которая стандартным образом устанавливается на плату Arduino Uno. Исходные файлы проекта печатной платы разработчики не предоставляют, так как они монетизируют проект путем продажи этой самой платы или полного набора компонентов для сборки педали. Вы можете попробовать заказать эту печатную плату по этому адресу…

Если вы владеете каким-либо редактором печатных плат, то для вас не составит труда разработать свою версию печатной платы, однако можно собрать эту схему на стандартной «макетке» или просто на беспаечном «брэдборде» (если вы хотите просто поэксперимантировать с устройством).

Запуск проекта состоит из нескольких этапов:

1. Сборка аналоговой части педали (входной усилитель, выходные цепи)
2. Соединение аналоговой части с платой Arduino Uno
3. Подключение платы Arduino к компьютеру и программирование.

Если все собрано правильно, то устройство начинает работать сразу после загрузки в контроллер платы соответствующего кода (на языке Ардуино этот код называется «Скетч»).

Для того, чтобы запрограммировать плату ардуино, вам необходима сама программа Arduino IDE. Это свободно распространяемое мультиплатформенное программное обеспечение, скачать можно на официальном сайте Arduino…

После установки IDE вы можете подключить плату Arduino к компьютеру и запрограммировать ее. Тексты программ (скетчи) вы можете скачать в архиве в конце этой статьи. Для каждого эффекта нужно загрузить в плату свой скетч. В архиве доступны следующие программы-эффекты:

1. uno_bit_crusher — Эффект «Бит Крэшер»
2. uno_booster — Эффект «Бустер»
3. uno_clean — чистый звук
4. uno_daft_punk_octaver — Дает искаженное звучане + добавляет октаву вверх/вниз
5. uno_delay — Эффект «Эхо»
6. uno_distortion — Классический «Distortion»
7. uno_fuzz — — Классический «Fuzz»
8. uno_metronome — превращает педаль в метроном (звуковой сигнал + световые вспышки)
9. uno_monitor — Прошивка для отладки цифровой части педали. Читает внутренние ресурсы и передает их на последовательный порт в ваш компьютер. Посмотреть информацию можно через терминал Arduino IDE
10. uno_signal_generator — превращает устройство в звуковой генератор
11. uno_tremolo — классический эффект «Тремоло» — модуляция громкости звука гитары.

12.01.20 архив обновлен и добавлены 7 новых прошивок с эффектами:

1. Bell_Shifter — эффект изменения тональности звука гитары и имитация звучания колокола
2. Better_Tremolo — улучшенный эффект Тремоло
3. Chorus — эффект «Хорус»
4. Flanger — эффект Флэнджер
5. Flanger2 — еще одна разновидность Флэнджера
6. Fuzzy_Octave_Down — октавер совмещенный с искажениями
7. UpDown — интересный эффект. Сначала проигрывает входной сигнал на двойной скорости а потом на исходной скорости но задом наперед

Источник