Stroik do gitary elektrycznej

[pmochocki]

Dnia 24.01.2022 o 15:53, pmochocki napisał:

Dnia 24.01.2022 o 15:07, ethanak napisał:

Najprościej: albo mierzysz częstotliwość, albo używasz seriala.

No tak - czasami na oczywiste rozwiązania najtrudniej wpaść.

Zastosowałem to rozwiązanie, ale nie mogłem z nim pozostać. Może dlatego, że nie dawało mi spokoju skąd biorą się szpilki. A może dlatego, że w pracy powtarzam, że dział architektury tak powinien projektować sprzęt, abyśmy nie musieli uprawiać jogi podczas pisania oprogramowania do niego.

Byłem przekonany, że te szpilki przechodzą przez zasilanie/masę z ATTiny do wzmacniacza operacyjnego, gdzie są wzmacniane. Odświeżyłem wiadomości z zakresu teorii obwodów i liczb zespolonych. Znalazłem dławik 10uH w szufladzie i zrobiłem filtr LC na zasilaniu MCP6002. Oczywiście zmierzyłem rezystancję szeregową dławika. Dobroć układu wychodziła za duża, więc zwiększyłem pojemność o jeden rząd wielkości i dodałem 1Ω w szereg do indukcyjności. Swoje obliczenia sprawdziłem na kalkulatorze ze strony http://www.stades.co.uk/RLC filters/RLC LPF.html: 

Zabieg ten oczywiście nie pomógł.

Stwierdziłem więc, że zupełnie oddzielę zasilania części analogowej i cyfrowej - nie pomogło.

I teraz najlepsze. Przeniosłem ATTiny na inną płytkę stykową. Odłączyłem totalnie całą część ze wzmacniaczem operacyjnym. Zostało same ATTiny. Zmniejszyłem długości kabli do UART do minimum. Pociągnąłem linie UART zupełnie w inną stronę niż wejście to AC. Histereza na AC ustawiona na maxa, czyli na 50mV. 

Jak wejście do AC jest długości do około 2cm:

Wszystko jest ok:

Jak wydłużę je o 1cm:

Pojawiają się szpilki:

Serial miał służyć do celów uruchomieniowo-debugowwych, ale te same problemy pojawią się przy podłączaniu wyświetlacza na I²C. 
Czy na płytce stykowej coś z tym da się w ogóle zrobić? Kabel ekranowany?
Co powinienem uwzględnić podczas projektowania PCB? 
Jakaś książka, artykuł lub inna lektura którą polecacie na ten temat? Języki publikacji, które potrafię obsłużyć to: polski, angielski, niemiecki.

Edytowano Styczeń 27, 2022 przez pmochocki

[MR1979]

Na płytce PCB układy analogowe i zasilania działają znacznie lepiej niż na stykówce. Dla przykładu uruchomienie jakiegokolwiek przetwornika buck/boost na stykówce jest baaaardzo trudne (mi się jeszcze nie udało). A dokładnie ten sam układ polutowany na PCB startuje bez problemu. Jest duże prawdopodobieństwo że twój układ ruszy bez problemu gdy już go polutujesz na PCB. Z moich rad to:
- Używaj ground plane - przy dwuwarstwowej płytce najlepiej po obu stronach.
- Upewnij się że ground plane na górze i na dole są połączone przez tzw: via stitching
- Utrzymuj możliwie duże odległości pomiędzy częścią analogową, częścią cyfrową i częścią zasilania
- Utrzymuj możliwie duże odległości pomiędzy poszczególnymi liniami (np przy I2C SCK i SDA) aby uniknąć przesłuchów
- Kondensatory decoupling możliwie blisko odpowiadających im układów
 

Odnośnie materiałów o projektowaniu PCB to polecam kanały YouTube:
https://www.youtube.com/c/PhilS94

https://www.youtube.com/c/RobertFeranec

https://www.youtube.com/c/AltiumAcademy

Phil (z pierwszego linku) wypuścił niedawno bardzo fajny kurs projektowania dla początkujących (platforma UDEMY) oraz średniozaawansowanych (Fedevel Academy). Pana Roberta z drugiego linku proponuję słuchać na prędkości x1,5, bo baaardzo wolno mówi

Poszukaj też czy na stronie twojego mikrokontrolera są do ściągnięcia jakieś dokumenty typu "hardware design" np:
https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/AN2519-AVR-Microcontroller-Hardware-Design-Considerations-00002519B.pdf

https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/Atmel-8128-Best-Practices-for-the-PCB-Layout-of-Oscillators_ApplicationNote_AVR186.pdf

Podobne dokumenty projektowe można znaleźć dla różnych bardziej zaawansowanych układów scalonych.

Wreszcie ostatnie źródło informacji to dokumentacja płytek deweloperskich. Jeżeli jest płytka deweloperska do jakiegoś układu to najczęściej jest też do ściągnięcia dokumentacja, w tym schematy, zalecany PCB layout, pliki gerber itp.

Pozdr.

Edytowano Styczeń 28, 2022 przez MR1979

[pmochocki]

3 godziny temu, MR1979 napisał:

Na płytce PCB układy analogowe i zasilania działają znacznie lepiej niż na stykówce. Dla uruchomienie jakiegokolwiek przetwornika buck/boost na stykówce jest baaaardzo trudne (mi się jeszcze nie udało). A dokładnie ten sam układ polutowany na PCB startuje bez problemu. Jest duże prawdopodobieństwo że twój układ ruszy bez problemu gdy już go polutujesz na PCB.

Dzięki to jest pocieszająca wiadomość. 

3 godziny temu, MR1979 napisał:

Z moich rad to:
- Używaj ground plane - przy dwuwarstwowej płytce najlepiej po obu stronach.
- Upewnij się że ground plane na górze i na dole są połączone przez tzw: via stitching
- Utrzymuj możliwie duże odległości pomiędzy częścią analogową, częścią cyfrową i częścią zasilania
- Utrzymuj możliwie duże odległości pomiędzy poszczególnymi liniami (np przy I2C SCK i SDA) aby uniknąć przesłuchów
- Kondensatory decoupling możliwie blisko odpowiadających im układów

Dzięki za konkrety. 

3 godziny temu, MR1979 napisał:

Odnośnie materiałów o projektowaniu PCB to polecam kanały YouTube:
https://www.youtube.com/c/PhilS94

https://www.youtube.com/c/RobertFeranec

https://www.youtube.com/c/AltiumAcademy

Phil (z pierwszego linku) wypuścił niedawno bardzo fajny kurs projektowania dla początkujących (platforma UDEMY) oraz średniozaawansowanych (Fedevel Academy). Pana Roberta z drugiego linku proponuję słuchać na prędkości x1,5, bo baaardzo wolno mówi

Ja jestem przyzwyczajony do książek i not katalogowych. Ale czas wkroczyć w XXI wiek. 

3 godziny temu, MR1979 napisał:

Poszukaj też czy na stronie twojego mikrokontrolera są do ściągnięcia jakieś dokumenty typu "hardware design" np:
https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/AN2519-AVR-Microcontroller-Hardware-Design-Considerations-00002519B.pdf

https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/Atmel-8128-Best-Practices-for-the-PCB-Layout-of-Oscillators_ApplicationNote_AVR186.pdf

Na to sam wpadłem, ale nie ma nic dla nowych ATTiny. Czytając pierwszy dokument stwierdziłem że zastosuję filtr LC - nie zadziałał...

Edytowano Styczeń 28, 2022 przez pmochocki

[pmochocki]

Troszkę długo się tu nic nie działo, bo dopadła mnie praca, a dokładnie jej nadmiar. Dziś też nie miałem za dużo czasu, ale udało się kupić mikrofonowy przewód ekranowany i zrobić eksperymenty.

Jak widać zabieg ten pomógł i nie ma już losowego przerzucania na wyjściu komparatora. Będę musiał to uwzględnić projektując PCB. Zainstalowałem sobie już KiCada v6 i powoli uczę się jak znajdzie się wolna chwila.

Dnia 28.01.2022 o 17:56, MR1979 napisał:

Phil (z pierwszego linku) wypuścił niedawno bardzo fajny kurs projektowania dla początkujących (platforma UDEMY)

Kurs wykupiony  

Dnia 28.01.2022 o 17:56, MR1979 napisał:

oraz średniozaawansowanych (Fedevel Academy).

Tu na razie cena jest zaporowa ...  

Mam nadzieję, że jutro uda się znów podłączyć część analogową i gitarę oraz sprawdzić jaką częstotliwość w ten sposób mierzę i czy pomiar jest stabilny.

[pmochocki]

Pewnie myśleliście, że projekt umarł, ale nie...
Troszkę zamieszania w życiu i w pracy, ale wczoraj dostałem doła z powodu tego co się dzieje na świecie. Stwierdziłem, że myśli trzeba przekierować na inne tory. Złożyłem znów całość. Połączyłem część cyfrową i analogową kablami ekranowanymi. Muszę to zrobić jeszcze dla połączenia gniazda i kabli dla UARTa. 

Mierzę częstotliwość i wypełnienie. Obecnie uśredniam dziesięć pomiarów, ale docelowo muszę wymyślić lepszą metodę, aby odrzucać złe pomiary, które pojawiają się zaraz po uderzeniu w strunę i gdy dźwięk już wygasa. Na razie wypisuje pomiary na serial i patrzę czy wypełnienie jest około 50%. Jeśli tak to uznaję, że częstotliwość jest wiarygodna.

Ale już teraz uprzędzenie pokazało swoją moc i pomogło mi się wyregulować menzurę.

Menzurę, czyli długość czynną struny, lub inaczej mówiąc odległość struny pomiędzy mostkiem a siodełkiem w gitarze. W  klasycznych konstrukcjach używany jest podstrunnik, który odpowiada za odpowiednią długość czynna każdej ze strun:

^{https://guitarmagz.blogspot.com/2017/02/menzura-w-gitarze.html}

W gitarze elektrycznej menzurę należy ustawić. I tak po zestrojeniu pustych strun, zacząłem sprawdzać częstotliwość na progu 12 (oznaczony podwójnymi kropkami):

Na tym progu częstotliwość różni się o oktawę w stosunku do pustej struny. Czyli częstotliwość jest dwa razy większa. Zadanie było żmudne, ale było warto. Teraz stroi na wszystkich pozycjach na gryfie.

Edytowano Marzec 4, 2022 przez pmochocki

[Gieneq]

@pmochocki fajnie, że wróciłeś  forum już się na nowo rozkręca i tak przeglądając wpisy właśnie zabrakło mi kogoś. Fakt jest nieciekawie, ale nie ma co się załamywać  też staram się robić coś jak za starych lepszych czasów.

[pmochocki]

Dziś coś na poprawę humoru. Uruchamianie wyświetlacza SH1106 na I²C. Wyświetlacz ma 1.3" przekątnej i głównie dlatego był wybrany, bo inne w podobnej cenie były mniejsze. Okazało się, że ten sterownik ma fajną właściwość. Można dość precyzyjnie modyfikować jego bufor RAM:

Całość jest podzielona na 8 stron. Każda strona składa się z 128 kolumn. A następnie w każda kolumna składa się z 8 wierszy pikseli.
Oczywiście można zawsze zarezerwować miejsce na mikrokontrolerze i odświeżać cały bufor. Ale w związku z tym, że jest możliwość odczytu RAMu wyświetlacza, można odczytać dany bajt i z ORować go z pixelem który chcemy wyświetlić.

Na początku prędkość nie powalała:

Ale potem okazało się, że zamiast transmisji 100kHz można użyć 400kHz i to zgodnie ze specyfikacją. A tak na prawdę nawet 1MHz  
Jest też plan roboczy jak całość można zoptymalizować. Dynamiczne dane związane ze strojeniem konkretnej struny będą zajmować 2-3 strony. Wtedy mogę te strony kasować i pisać do nich dane nie przejmując się co było wcześniej wyświetlone w tym obszarze.

Wiem, że komunikacja z wyświetlaczem to raczej nic ambitnego, ale chodziło raczej o to aby coś szybko zrobić w godzinkę i mieć z tego jakąś satysfakcję.  

PS - Wyświetlacz jest biały, ale miałem problem z korektą kolorów przy nagrywaniu i na filmiku wygląda na niebieski...

 

Edytowano Marzec 7, 2022 przez pmochocki