PCB圖如下：




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描述

貓朋克合成器 V2

大家好，歡迎回來，這是我的 Neko Punk 合成器第 2 版，它是一個由 Arduino Nano 和 Mozzi 庫驅動的貓主題合成器。

通過改變 5 個滑槽的位置，Mozzi 可以產生更復雜和有趣的咆哮聲、掃頻聲和合唱聲。這些聲音可以通過振蕩器、延遲和濾波器等熟悉的合成單元快速輕松地構建。

您可以從這里查看 Mozzi 庫 -? https://sensorium.github.io/Mozzi/

我幾周前制作的上一版基于最初的 Atari Punk 控制臺，最初由 Forrest Mims 于 1980 年制作。它采用了觸發單穩態設置的非穩態多諧振蕩器設置。通過結合這兩種設置，我們得到了 Stepped Tone Generator 或 atari punk 合成器。

這很容易制作，但我對它的結果并不滿意。

https://www.hackster.io/Arnov_Sharma_makes/atari-punk-synth-v2-8b9dd3

一年前，我用 Mozzi Library 制作了一個類似的合成器，效果很好，所以我想為什么不在 Neko Punk Synth 的 V2 中使用 Mozzi，為了讓事情變得超級酷，我使用了滑動罐，讓這個合成器具有賽博朋克 -看起來不錯。

所需材料

這些是這個內置的東西 -

Arduino納米

PAM8403 音頻放大器

PCBWAY提供的定制PCB

鋰離子 5V 升壓模塊

3.7V 鋰離子電池

3D打印外殼

4歐姆揚聲器

滑塊鍋

電路設計

V2 PCB 可能是我做過的最簡單的電路板。

它使用一個 Arduino Nano 作為基礎微控制器，五個滑塊電位器與 Arduino nano 連接。

D9 進入 PAM8403 音頻放大器模塊的輸入，PAM8403 的輸出與兩個 CON2 引腳連接，因此我們可以用它添加揚聲器。

整個設置需要 5V 才能工作。

為了給這個設置供電，我必須使用這個你可以在網上找到的鋰離子電池升壓模塊，這些模塊非常便宜并且工作得很好。

它將 3.7V 的鋰離子電池提升至恒定的 5V 1A 或 2A，以使我們的 MCU 設置正常工作。

我在我的 OrCad PCB 套件中準備了 PCB，并添加了一些圖形來增加電路板的美感。

從 PCBWAY 獲取電路板

我為這個項目使用了 PCBWAY PCB 服務。我在PCBWAY的報價頁面上傳了這個項目的Gerber文件。

對于這個合成板，我選擇白色阻焊層顏色，因為我在板的頂部添加了相當多的圓形圖形和自定義藝術。

黑色絲印與白色阻焊層顏色相得益彰。

我在一周內收到了 PCB，PCB 質量非常好，這塊 PCB 很大，我喜歡這些 PCB 的質量沒有因為尺寸而受到影響。

從這里檢查 PCBWAY -? https://www.pcbway.com/

電路板組裝

現在這塊板沒有任何 SMD 組件，所以我們只需要手動將所有東西放在這塊板上并用烙鐵焊接它們。

我首先收集所有材料并使用滑動電位器開始組裝過程。

然后我從頂部將所有的 Pot 放在它們的位置，并從 PCB 的底部焊接它們的焊盤。

在此之后，我在它們的位置添加了 Arduino Nano 和 PAM8403 模塊，并且組裝幾乎完成了。

上傳代碼

這是這個基于 Mozzi 庫的項目的主要草圖。

?

/*
使用 2 個光敏電阻 (LDR) 更改的示例
FM 合成參數和基頻旋鈕，
使用 Mozzi 聲化庫。

演示模擬輸入、音頻和控制振蕩器、相位調制
并以音頻速率平滑控制信號以避免咔嗒聲。
還演示了 AutoMap，它將不可預測的輸入映射到設定的范圍。


電路：
 數字引腳 9 上的音頻輸出（在 Uno 或類似設備上），或


 電位器連接到模擬引腳 0。
 電位器的中心引腳連接到模擬引腳。
 電位器的側引腳連接到 +5V 并接地

 模擬引腳 1 上的光敏電阻 (LDR) 和 5.1k 電阻：
 從模擬引腳到 +5V 的 LDR
 5.1k 電阻從模擬引腳到地
 
 模擬引腳 2 上的光敏電阻 (LDR) 和 5.1k 電阻：
 從模擬引腳到 +5V 的 LDR
 5.1k 電阻從模擬引腳到地

Mozzi 幫助/討論/公告：
https://groups.google.com/forum/#!forum/mozzi-users

蒂姆·巴拉斯 2013。
此示例代碼位于公共領域。
*/

#include  
#include  // 振蕩器
#include  // 用于播放 Oscils 的表格
#include  
#include  // 地圖不可預知的輸入范圍
 
// int freqVal;
 
// 所需的載波頻率最大值和最小值，用于 AutoMap 
const  int MIN_CARRIER_FREQ = 22 ;
常量 int MAX_CARRIER_FREQ = 440 ;

常量 int MIN = 1 ;
常量 int MAX = 10 ;

常量 int MIN_2 = 1 ;
常量 int MAX_2 = 15 ;

// 所需的強度最大值和最小值，對于 AutoMap，注意它們是反向動態的反轉
const  int MIN_INTENSITY = 700 ;
常量 int MAX_INTENSITY = 10 ;

// 所需的 mod 速度最大值和最小值，對于 AutoMap，注意它們是反向動態的反轉
const  int MIN_MOD_SPEED = 10000 ;
常量 int MAX_MOD_SPEED = 1 ;

AutoMap kMapCarrierFreq ( 0 , 1023 ,MIN_CARRIER_FREQ,MAX_CARRIER_FREQ) ;
AutoMap kMapIntensity ( 0 , 1023 ,MIN_INTENSITY,MAX_INTENSITY) ;
AutoMap kMapModSpeed ( 0 , 1023 ,MIN_MOD_SPEED,MAX_MOD_SPEED) ;
AutoMap mapThis ( 0 , 1023 ,MIN,MAX) ;
AutoMap mapThisToo ( 0 , 1023 ,MIN_2,MAX_2) ;

const  int KNOB_PIN = 0 ; // 將旋鈕的輸入設置為模擬引腳 0 
const  int LDR1_PIN= 1 ; // 將 fm_intensity 的模擬輸入設置為 pin 1 
const  int LDR2_PIN= 2 ; // 將調制速率的模擬輸入設置為引腳 2 
const  int LDR3_PIN= 4 ;
常量 int LDR4_PIN= 3 ;

Oscil aCarrier(COS2048_DATA);
Oscil aModulator(COS2048_DATA);
Oscil kIntensityMod(COS2048_DATA);

int mod_ratio = 5 ; // 亮度（諧波）
long fm_intensity; // 攜帶來自 updateControl 的控制信息到 updateAudio

// 平滑強度以消除過渡點擊
float smoothness = 0.95f ;
Smooth < long > aSmoothIntensity(平滑度);


void  setup () {
 // Serial.begin(115200); // 設置串行輸出，以便我們可以查看光照級別
startMozzi(); // :))
}


無效 更新控制（） {

// freqVal = map(LDR3_PIN, 0, 1023, 1, 100);

 int freqVal = mozziAnalogRead(LDR3_PIN); // 值為 0-1023 
 int FRQ = mapThis(freqVal);
 
 int旋鈕2 = mozziAnalogRead(LDR4_PIN); // 值為 0-1023 
 int knob2Val = mapThis(knob2);

// 讀取旋鈕
int knob_value = mozziAnalogRead(KNOB_PIN); // 值為 0-1023

// 將旋鈕映射到載波頻率
int carrier_freq = kMapCarrierFreq(knob_value);

//計算調制頻率以保持比率
int mod_freq = carrier_freq * mod_ratio * FRQ;

// 設置 FM 振蕩器頻率
aCarrier.setFreq(carrier_freq);
aModulator.setFreq(mod_freq);

// 讀取寬度模擬輸入引腳上的光敏電阻
int LDR1_value= mozziAnalogRead(LDR1_PIN); // value is 0-1023 
// print the value to the Serial monitor for debug 
//Serial.print("LDR1 = "); 
 // Serial.print(LDR1_value); 
 // Serial.print("\t"); //打印一個標簽

int LDR1_calibrated = kMapIntensity(LDR1_value);
 // Serial.print("LDR1_calibrated = "); 
 // Serial.print(LDR1_calibrated); 
// Serial.print("\t"); //打印一個標簽

 // 計算 fm_intensity 
fm_intensity = (( long )LDR1_calibrated * knob2Val * (kIntensityMod.next()+ 128 ))>> 8 ; // 8 位乘法后移回范圍
// Serial.print("fm_intensity = "); 
 // Serial.print(fm_intensity); 
// Serial.print("\t"); //打印一個標簽

// 讀取速度模擬輸入引腳上的光敏電阻
int LDR2_value= mozziAnalogRead(LDR2_PIN); // 值為 0-1023 
// Serial.print("LDR2 = "); 
// Serial.print(LDR2_value); 
// Serial.print("\t"); //打印一個標簽

// 這里使用浮點數表示低頻
float mod_speed = ( float )kMapModSpeed(LDR2_value)/ 1000 ;
//Serial.print(" mod_speed = "); 
 // Serial.print(mod_speed);
kIntensityMod.setFreq(mod_speed);

 // Serial.println(); // 最后，打印下一行調試信息的回車
}


int  updateAudio () {
長調制 = aSmoothIntensity.next(fm_intensity) * aModulator.next();
返回aCarrier.phMod（調制）；
}


無效 循環（） {
音頻掛鉤（）；
}

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代碼很長，但基本上，它運行在 Mozzi 庫上，無需額外的屏蔽、消息傳遞或外部合成器即可生成算法音樂。這個庫有很好的文檔記錄，所以你可以從這里查看并下載它。在上傳這個草圖之前安裝這個庫。

https://sensorium.github.io/Mozzi/

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常量 int KNOB_PIN = 0; //將旋鈕的輸入 設置為模擬引腳0 
const int LDR1_PIN= 1 ; //將fm_intensity的模擬輸入設置為pin 1 
const int LDR2_PIN= 2 ; //將調制速率的模擬輸入設置為引腳2 
const int LDR3_PIN = 4 ;   
常量 int LDR4_PIN=3;

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POT 連接在 A0、A1、A2、A3、A4 上，音頻輸出為 D9。

測試

現在上傳草圖后，我添加了一個帶有 PAM8403 模塊的 CON2 的 4ohm 揚聲器。

為了暫時為這個設置供電，我使用移動電源為 Arduino Nano 提供 5V 2A。

要調制聲音，我們只需更改所有 5 個滑動電位器的位置，這幾乎就是整個測試過程。

接下來，我們繼續進行最后的組裝過程。

3D打印外殼

至于合成器的主體，我們通常使用一個盒子狀的外殼來容納揚聲器和電子設備。

我的想法是在正面制作一張貓臉，讓它看起來像一只 BOX CAT，我在正面添加了貓的面部信息，例如胡須、鼻子、眼睛。

我在 fusion360 中對身體進行建模，然后在我的 ender 3 上對每個部分進行 3D 打印。

我用橙色 PLA 準備了主體，用黑色 PLA 準備了瞳孔、眉毛、胡須和鼻子，用白色 PLA 準備了眼睛。

打印設置也很正常，我使用了一個 0.8mm 的噴嘴，層高為 0.32mm，填充量為 20%，并支持基體。

打印完所有部件后，我使用強力膠將所有面部部件連接到基體上。

總裝

現在我們開始主要組裝，首先添加一個揚聲器到帶有螺母和螺栓的底座上。

接下來，我將 DC Jack 和搖臂開關添加到基體中。

然后我們將 Lithium Boost 模塊與 DC 插孔和開關連接起來。

然后，我將所有東西放在機身內，并用一些 M2 螺絲從底部添加主 PCB，組裝完成。

結果

要打開此設置，我們只需按下搖桿開關并更改滑動電位器位置即可調制聲音。

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