Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

MAKE: It - Proto-DAC-Schild für Arduino

Ich habe aus einem Arduino Protoshield einen Digital-Analog-Wandler mit nur wenigen zusätzlichen Teilen gemacht. Es hat viel Spaß beim Audio-Experimentieren gemacht und eine großartige Möglichkeit, zu erfahren, was DACs tun und wie sie es tun.

Was ist DAC? Digital-Analog-Wandler oder Digital-Analog-Wandler (D / A-Wandler) werden verwendet, um aus binären Ein / Aus-Signalen unterschiedliche Spannungspegel zu erzeugen. DACs werden in einer Vielzahl von Schaltungsanwendungen eingesetzt und sind am häufigsten für ihre Rolle bei der Audioerzeugung bekannt. Es gibt viele DAC-Chips, die in der Lage sind, über Datenprotokolle wie seriell, i2C usw. mit Arduino zu kommunizieren. Wenn Sie jedoch mit einem praktischen Ansatz mehr erfahren möchten, sollten Sie die einfache und kostengünstige R / 2R-DAC-Schaltung in Betracht ziehen.

R / 2R DAC

Der „R / 2R“ steht für „Resistance / 2xResistance“ und bezieht sich auf die Widerstandswerte, die in der Schaltung verwendet werden - 10K und 20K. Der R / 2R-DAC gibt jedem Pin effektiv einen anderen Spannungsausgangswert. Wenn Sie also 8 Pins verwenden, haben wir 8 verschiedene Pegel, die wir kombinieren können, um unser Ausgangssignal zu formen. Präzise R / 2R-DACs verwenden eine Ausgangspufferstufe, die wir jedoch für unsere einfache Version überspringen.

Klicken Sie unten auf den Sprung, um weitere Informationen und Bilder zu erhalten - Build dat DAC! Montieren Sie zunächst Ihr Basisprotektorschild von der ausführlichen Anleitung bei Ladyada.net. ABER, wenn Sie dieser Anleitung folgen möchten, installieren Sie die Buchsenleisten nicht oben auf der Platine (installieren Sie die 3-polige Buchsenleiste) Header auf der Unterseite). Der R / 2R-DAC kann mit einem Steckbrett auf einem Protoschild montiert werden, ich empfehle jedoch die folgende Methode, um die Stabilität / Wiederverwendbarkeit zu verbessern.

Benötigte Materialien

  • Widerstände 10 x 10K und 8 x 20K
  • Trimpot 10K - beschriftet mit "103"
  • Klinkenbuchse 1/8 "Stereo oder Mono, Panel oder Board-Mount können verwendet werden, Phono oder 1/4" funktionieren ebenfalls
  • Schaltdraht, 24 - 22AWG (ich bevorzuge einen festen Kern, 3 oder 4 verschiedene Farben sind am besten)
  • Lötkolben & Lötmittel
  • Drahtschere & Abisolierwerkzeuge
  • Protoshield-Kit
  • Arduino

das alles bekommen? Ok - auf die Herstellung. . .

Verlängern Sie diese Stifte

Schneiden Sie 8 Stücke Kerndraht mit einer Länge von jeweils etwa 40 mm ab und streifen Sie an jedem Ende etwa 5 mm ab.

Platzieren Sie die Drahtstücke so, dass sie die Pins 0 - 7 mit der oberen Reihe der langen Lötpads auf der Platine verbinden.

Löten und klemmen Sie jede Drahtleitung auf der Rückseite der Platine.

Klettern Sie die R / 2R-Leiter

Platzieren Sie als Nächstes 20K-Widerstände, die jedes der sieben oberen langen Pads mit der unteren Reihe von Pads verbinden, und biegen Sie die einzelnen Leiter, um sie vor dem Löten zu sichern. Versuchen Sie, sie über den 5-V- und GND-Schienen oben zu halten. Auf der anderen Seite der Platine einlöten und die Leiter einclipsen.

Platzieren Sie nun 10K-Widerstände zwischen der unteren Reihe der langen Pads. Diese müssen stehend (vertikal) montiert werden, um zu passen. Für den Widerstand ganz links verwenden Sie das unterste Loch des letzten Pads - lassen Sie einen Punkt für unser Ausgangssignal wie oben abgebildet.

Platzieren Sie den verbleibenden 20K-Widerstand, der GND verbindet, an der Schnittstelle von Pin 0 und 10K (siehe Abbildung oben). Biegen, löten, klemmen und freuen Sie sich auf Ihre neue R / 2R-Leiter!

Geben Sie die Ausgabe ein

Ich verwende eine 8-Zoll-Stereo-Klinke mit Leiterplattenmontage, die ich verwendet habe, passt nicht in die Standardlochgröße, die für das Protoshield verwendet wird: / Das ist in Ordnung, zumindest der Masseleiter an der Vorderseite der Buchse passt. Ich habe das rechte Kanalkabel abgeschnitten (da ich hier nur für Mono-Sound interessiert bin) und den linken Kanal gebogen und an ein Loch auf der Platine gelötet - und die Buchse durch Löten der Masseleitung befestigt.

Jetzt schneiden und streichen Sie ein weiteres Stück Draht für das Ausgangssignal. Ich entschied mich für Rot. Wenn Sie gerade dabei sind, schneiden Sie 2 weitere Kabel ab und entfernen Sie sie für unsere Signalerdungskabel. Verbinden Sie die Signal- und Masseleitungen mit den Ausgangsbuchsen der Quellen auf der Platine (siehe Abbildung). Biegen, Löten, Klammern, Wiederholen.

Trimpot-Platzierung

Platzieren Sie Ihr Trimpot auf der Platine, wobei die beiden äußeren Kabel mit 5V und GND verbunden sind und die mittlere mit einem isolierten Pad. Drehen Sie die Platine um und verlöten Sie sie.

Verbinden Sie anschließend die mittlere Leitung des Trimpots mit dem analogen 0-Pad auf der Abschirmung - löten und schneiden Sie wie üblich

Testen …

Verbinden Sie nun die Platine mit Ihrem Arduino und laden Sie diese Skizze - R2R Synth Test

Schließen Sie einen Lautsprecher / Verstärker an (wie immer zuerst die Lautstärke niedrig halten). Sie wissen, dass alles funktioniert, wenn Sie einen groben Ton hören, der von der Trimpot-Einstellung gesteuert werden kann. Schauen Sie sich den Code an, um zu sehen, wie er erzeugt wird - experimentieren Sie mit der Änderung, um verschiedene Sounds zu erzielen.

Beim Durchsuchen der Arduino-Foren habe ich Hotcarrier-Code für einen 1-kHz-Sinusgenerator gefunden. Nach einigem Hacken bekam ich es als variablen Tongenerator. Sie können es hier überprüfen - 1 kHz Sinus Potpitch

Hier ist ein Bild der Ausgabe der Skizze im alten O-Bereich -

Ich füge hier eine Liste anderer kompatibler Skizzen hinzu - Bitte bleiben Sie dran!

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