Реферат 2
Введение 4
1 Анализ предметной области 6
1.1 Анализ задания и обоснование выбранного решения 6
1.2 Анализ существующих решений 8
1.2.1 Система автонастройки для гитар Tronical Tune Plus 8
1.2.2 Автоматический смарт-тюнер Batesmusic T2 9
1.3 Вывод по первой главе 10
2 Проектирование 11
2.1 Разработка структурной схемы 11
2.2 Разработка функциональной схемы 11
2.3 Подбор компонентов для реализации аппаратного модуля 12
2.3.1 Управляющая плата 12
2.3.2 Шаговый двигатель 13
2.3.3 Микрофон 14
2.4 Разработка алгоритма функционирования 15
2.5 Разработка аппаратного модуля 16
2.6 Вывод по второй главе 16
3 Реализация и тестирование 17
3.1 Программный код 17
3.2 Аппаратный модуль 21
3.3 Вывод по третьей главе 23
Заключение 25
Список использованных источников 26
ПРИЛОЖЕНИЕ А Блок-диаграмма алгоритма функционирования 28
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Листинг программы 29
Актуальность работы обусловлена тем, что в настоящее время самым распространенным, доступным и популярным музыкальным инструментом является гитара. Но для того, чтобы играть на этом инструменте необходимо все время проверять его настройки тональности и, при необходимости, менять их. Для этого существует несколько способов настройки гитары, но самым популярным является тюнер. Проблема состоит в том, что тюнеры лишь показывают текущую тональность инструмента, а непосредственно настройкой должен заниматься пользователь, вручную. В связи с этим представляется актуальным создание тюнера, который мог бы самостоятельно настраивать гитару, при том быстро и приемлемо точно.
Объектом разработки является микропроцессорная система
автоматической настройки тональности гитары.
Цель работы — разработка микроконтроллерной системы автоматической настройки тональности гитары.
Задачи работы:
1. анализ предметной области и обзор аналогов;
формирование требований к проектируемой системе;
3. разработка структурной и функциональной схемы системы управления;
4. подбор необходимых компонентов для аппаратного модуля;
5. разработка принципиальной схемы управления;
6. разработка алгоритма функционирования системы;
7. разработка программного обеспечения;
8. сборка, прошивка и тестирование аппаратного модуля.
Основная идея разработки: разработать автоматический тюнер, который будет соответствовать современным требованиям, не уступать в функциональности аналогам и за меньшую стоимость.
Методы, инструментальные средства и технологии разработки: используется Компас-электрик 3D, Arduino IDE.
В разделе 1 рассмотрена проблематика с отсутствием на рынке необходимого для гитаристов тюнера, который бы соответствовал всем требованиям и стоил меньше других
В разделе 2 выполнено проектирование схем, алгоритмов, программного кода и аппаратного модуля.
В разделе 3 реализован программный код с помощью Arduino IDE, собран и прошит аппаратный модуль, выполнено тестирование реализованной системы и выявлены некоторые недостатки.
В процессе выполнения работы была разработана и реализована микропроцессорная система автоматической настройки тональности гитары. Для этого была изучена предметная область, определена актуальность данной темы, рассмотрены аналогичные существующие решения, выявлены их недостатки, составлены требования и поставлена задача.
В процессе разработки были созданы необходимые схемы и алгоритмы для реализации аппаратного модуля, программного кода для его работы и необходимой функциональности системы.
В результате по созданным схемам и алгоритмам программный код был написан, аппаратный модуль собран, прошит и протестирован. Несмотря на выявленные и нерешенные в процессе тестирования проблемы, микропроцессорная система автоматической настройки тональности гитары готова и выполняет минимальные задачи.
В дальнейшем планируется заменить выбранный электромотор на более мощный и обеспечить ему необходимое электропитание, а также микроконтроллер на более производительный, чтобы вычислять быстрое преобразование Фурье на большее количество точек, для повышения точности настройки. Также планируется доработать программный код, чтобы обеспечить корректное распознавание частоты и амплитуды звука, улавливаемого микрофоном, и добавить возможность выбора и настройки всех струн гитары, разработать корпус для системы, добавить кнопки для выбора настроек и LCD дисплей или светодиоды для удобства управления и использования.
