Efektový Pedál

Úvod

Návod se zabývá tím, jak si vyrobit multi-efektový pedál pracující přes Raspberry pi 4.

Pedál podporuje až čtyři efekty, které jdou vypínat a zapínat pomocí fyzického pedálu.

Supplies

• Rasspbery pi 4 4GB RAM
• Waveshare 7" IPS LCD displej
• Deska plošných spojů 20x20
• dutinková lišta CONNFLY BL207G-V8,5
• rezistory: 4x 100Ω, 4x 680Ω
• 4x optočlen SHARP PC817X3NSZW

Step 1: Obal Pro Tlačítka

První věc, co je potřeba vytvořit bude obal pro tlačítka. Pro obal můžete použít různé materiály, jako je dřevo kov nebo plast. U výběru je důležité myslet na to, jak složité bude pracovat s takovým materiálem.

Já jsem se rozhodl použít hliníkovou sádrokartonovou příčku. Což je velice levné řešení a dá sehnat i jako odpad zdarma. Tu jsem si zkrátil na požadovanou velikost (27 cm). S hliníkem se jednoduše pracuje, protože je měkký, takže se dá jednoduše řezat. Na druhou stranu je málo pevný, proto jsem musel přidat vzpěry vytisknuté na 3D tiskárně, aby byl obal více robustní a bylo možné na něj šlapat. Také jsem při vrtání musel postupovat postupně a vrtat každou díru od menšího vrtáku k největšímu aby se při vrtání materiál neroztrhal v místě vrtání. Takže pozor na výběr materiálu, aby byl na šlapání uzpůsoben.

Step 2: Pájení Tlačítek a Kabelu

Spojení s Raspberry je potřeba kabel minimálně s pěti žilami (každá k jednomu tlačítku a ground). K tomuto účelu jsem se rozhodl použít UTP kabel, který má každý doma a který má dost žil. UTP kabel můžeme později také pomocí spojky prodloužit nebo naopak zkrátit a nakrimpovat. Samozřejmě můžete použít jakýkoliv jiný pěti a více žilý kabel. Pro zapojení tlačítek jsem se rozhodl využít ruzně barevné žíly UTP kabelu a ke každému tlačítku jsem připájel jinak barevnou žílu kabelu. Na druhé straně kabelu je potřeba nakrimpovat ethernet konektor.

Step 3: Připojení Pedálu S GPIO Piny Na Raspberry

Konec typu male potřebujeme propojit nějakým způsobem s GPIO piny na Raspberry. K tomu jsem použil ethernetový keystone. Můžete také použít klasický konektor typu female nebo použít spojku typu female-female a vést kabel z Raspberry do spojky, kde se spojí s kabelem z pedálu. Spojení s piny na Raspberry jsem použil dutinkovou lištu 2x10, abych nepájel kabely přímo na piny Raspberry.

Volba pinů je znázorněna na obrázku s pinoutem Raspberry. Na power jsem použil pin 2, který pouští 5 voltů a na ground pin 6, na přijímání signálu z tlačítek jsem použil piny s čísly 11, 12, 13 a 15.

Mezi lištou a ethernet keystonem jsem přidal destičku s opto-členy. Každý jeden optočlen je připojen k každému jednomu výstupu od všech čtyř tlačítek.

Na obrázku je nakreslené schéma zapojení každého opto-členu.

Step 4: Obal Na Displej

Ovládání zařízení bude probíhat přes displej, proto je potřeba vytisknout na 3D tiskárně obal na displej, který by se dal postavit na stůl. Po naměření velikosti displeje jsem vytvořil model ve Inventoru, který je dostupný na odkazu na Github v repozitáři (https://github.com/koblihar/raspberryPedal). Model je rozdělen na dvě části. Jedna je samotný obal a druhá je stojka, která se připevní ke zbytku modelu přes kovovou osičku o průměru 3 mm. Pokud nebudete mít k dispozici osičku takové velikosti můžete si model upravit.

Step 5: Operační Systém

První věc, která je potřeba ze strany softwaru je instalace operačního systému. Doporučuji nainstalovat Raspberry pi OS (https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit). Tento systém je lehký na instalaci a používání. také je optimalizovaný pro arm a Raspberry obecně.

Step 6: Jack

Aby bylo možné připojit zvukovou kartu a pracovat se vstupním signálem, je zapotřebí stáhnout Jack (https://jackaudio.org/). Pro instalaci stačí použít příkaz: sudo apt-get install jackd

Zatím stačí nainstalovat, v dalším kroku se k Jacku vrátím.

Step 7: Program Na Efekty

Na simulaci efektů je jednou z nejpřívětivějších možností Guitarix. Tento program má jednoduché rozhraní a je intuitivní na ovládání. Instalujte ho přes příkaz:

sudo apt-get install guitarix

Step 8: Skript Pro Fungování Tlačítek

Funkcionalitu tlačítek jsem implementoval pomocí skriptu v Pythonu, který naleznete u mě v repozitáři na Githubu jako soubor btnsClontrol.py(https://github.com/koblihar/raspberryPedal). Pro jeho fungování je potřeba mít instalovanou knihovnu mido. Tlačítka budou fungovat až při spuštění skriptu.

Step 9: Konfigurace Jacku

Při zapnutí programu Guitarix se program zeptá, jestli chce uživatel spustit Jack. Aby program fungoval musíte vždy dát volbu start Jack server, poté je důležité otevřít “Graph view”, v tomto grafovém zobrazení je potřeba propojit všechny bloky tak, jak je na obrázku.

Step 10: Bindování Tlačítek

V téhle fázi se už tlačítka vypínají a zapínají, ale ještě není určeno, co mají vypínat v programu. Tlačítka jdou nabindovat na cokoliv. Na vypnutí/zapnutí zesilovače nebo na vypnutí/zapnutí jakéhokoliv efektu a tak dále. V dialogovém okně musíme zaškrtnou “Always toggle” a podle toho jaké chceme aby tlačíko spustilo akci, tak napíšeme číslo. když chceme aby například tlačítko uplně vlevo zapnulo pedál, tak nastavím 1, pokud chceme tlačítko druhé zleva, tak napíšeme dvojku, takhle dál je to nastaveno až ke čtyřce.

A je hotovo! Můžete jamovat.

Step 11: Ukázka

https://youtu.be/lTtR7tfUccI