Interface

Aufgabe der Gruppe Interface war es, dem Benutzer Bedienelemente zur Verfügung zu stellen, die es Ihm ermöglichen sollen, das Soundeffektgerät zu bedienen. Dabei unterteilte sich die Gruppe in drei Untergruppen. Display, Digital-Potentiometer und die eigentlichen Be-dienelemente zur Menüführung und Lautstärkeanpassung. Programmiert wurde mit C mit Hilfe der Software Atmel Studio, die vom Chiphersteller Atmel bereitgestellt wird, um seine AVR Mikrocontroller zu programmieren. Der gesamte C-Code befindet sich, mit ausführlicher Beschreibung der einzelnen Programmteile, im Abschlussbericht.


Menü/Display

Die Display-Gruppe realisierte die Anzeige der einzustellenden Parameter der einzelnen Effekte und entwickelte ein Menükonzept, das eine Navigation durch die verfügbaren Funktionen ermöglicht. Folgendes Menükonzept wurde ausgearbeitet und im K.G.B. verwendet:

Menükonzept

Menükonzept

Das Menü ist grundsätzlich in drei Ebenen aufgeteilt. In der ersten Ebene werden die ansteuerbaren Effekte und in der zweiten die dazugehörigen Parameter aufgelistet. In der dritten Ebene können dann die Werte des jeweiligen Parameters verändert werden. Die Navigation im Menü erfolgt über einen Drehencoder mit integriertem Taster und einem zusätzlichen daneben liegenden Taster. Mit Hilfe des Drehencoders lässt sich die gewünschte Zeile im Menü auswählen und der Wert des ausgewählten Effekt einstellen. Mit dem Taster des Drehencoders kann man eine Menüebene tiefer gehen bzw. den eingestellten Wert des Effekts bestätigen und mit dem zusätzlichen Taster, welcher als Zurück-Taster fungiert, kann man immer eine Menüebene höher auswählen.

Als Display wurde der LCM2004 CII V2 ausgewählt:

display

Display LCM2004 CII V2

Hierbei handelt es sich um einen 4×20 Char-Display, welcher über einen I²C-Bus angesteuert wird. Die Wahl fiel auf ein vierzeiliges Display, da dadurch in der ersten Menüebene alle 4 Effekte mit einem Mal und in der zweiten und dritten der Großteil der veränderbaren Parameter angezeigt werden können. Die 20 Spalten bieten ausreichend Platz zur eindeutigen Beschreibung der Effekte und Parameter sowie der direkten Anzeige der Werte der Parameter. Durch die Wahl des I²C-Bus konnte die Anzahl der benötigten Pins am Microcontroller auf zwei reduziert werden.


Bedienung

Die Bedienelemente-Gruppe war für die einfache und intuitive Bedienung des Geräts verantwortlich. Dazu gehörten zwei Drehencoder ( STEC11B13), einer für die Navigation im Menü und einer für die Regelung der Lautstärke, ein im Navigations-Drehencoder integrierten Taster, der die Bestätigen-Funktion übernimmt und ein zusätzlichen Zurück-Taster, der separat verbaut wurde. Alle eben genannten Bauelemente wurden zusammen mit einem LED-Ring, der die aktuell eingestellte Lautstärke anzeigt, in der Front des Geräts verbaut. Der LED-Ring besteht aus 4 grünen, 4 gelben, 4 orangenen und 4 roten, also insgesamt 16 LED’s, die um den Lautstärke-Drehencoder herum angeordnet sind. Die Ansteuerung erfolgt über zwei Shiftregister (TPIC6B595 von Texas Instruments), da diese Implementierung nur 3 Pins am Microkontroller benötigt, die Bauelemente einen sehr hohen Strom aushalten können und damit insgesamt eine sehr einfache und präzise Ansteuerung der LED’s möglich ist. Folgendes Bild zeigt die Platine mit Drehencoder + Knopf des Radios und dem teilweise angesteuerten LED-Ring:

Platine mit Drehencoder und LED-Ring

Platine mit Drehencoder und LED-Ring


Digitalpotentiometer

Die Digital-Potentiometer-Gruppe stellte dann die eigentliche Technologie zur Veränderung einzelner Parameter in den jeweiligen Effekten zur Verfügung. Dazu wurden kleine Platinen gefertigt, die auf die jeweiligen Effektplatinen aufgesteckt werden. Diese werden dann über das Menü konfiguriert und die festgelegten Einstellungen über den Bus per SPI im Daisychain-Mode in den Digitalpotentiometern gespeichert. Ein Platinenlayout von einer solchen Steckplatine sieht für den Tremolo-Effekt beispielsweise folgendermaßen aus:

Platinenlayout_Tremolo_Digipotis

Platinenlayout Digitalpotentiometer Tremolo-Effekt