4.3 Steuergruppe

Die Aufgabe ist den VCA und den VCO anzusteuern basierend auf den Signalen von Gruppe 2, der Mikrokontrollergruppe. Dafür wird ein Mikrokontroller, der ATMega8 von Atmel, verwendet, dessen Input die Signale von Gruppe 2 sind, und dessen Output, die angepassten Signale sind. Der Output wird den VCA und VCO von Kleingruppe 3 ansteuern und so einen variierenden Ton erzeugen.

Von Gruppe 2 wird es zwei Signale geben. Ein digitales Signal, was sagen wird, dass der Wecker sein Geräusch ausgeben soll. Dieses Signal ist entweder 0 oder 1, bei 1 soll es Geräusche geben, bei 0 nicht. Sobald dieses Signal vom Mikrokontroller erkannt wird, wird für das zweite Signal, was die Lautstaerke angibt, gelauscht. Dieses Signal ist analog und wird mit dem eingebauten ADU in einen digitalen Wert umgewandelt. Dieser Wert ist dann der maximale Lautstärkepegel für den Ton. Der Weckerton selber wird von der Lautstärkeamplitude her wie eine Klaviertaste abspielen, mit dem eingelesenen analogen Wert von Gruppe 2 als maximaler Lautstärkepunkt, wie in folgender Abbildung dargestellt. Der Wert wird dann digital ausgegeben, in 8 Bits, an einen Digital-zu-Analog-Wandler, woraufhin dann das analoge Signal an den VCA weitergegeben wird, um zu kontrollieren, wie stark er verstärken soll.

Abbildung 1: Die Lautstaerkekurve des vom VCA verstaerkten Weckertons.

Abbildung 1: Die Lautstaerkekurve des vom VCA verstaerkten Weckertons.

Das digitale An/Aus Signal, bestimmt sowohl die Zeit für die der Ton erzeugt werden soll, als auch, dass überhaupt der Ton ausgegeben wird. Solange das Signal an dem entsprechenden Pin des Mikrokontrollers anliegt, soll der Ton ausgegeben werden. Dadurch wird wieder vom Mikrokontroller ein 8 Bit digitales Signal an den Digital-zu-Analog-Wandler gegeben, der dann das analoge Signal an den VCO weiterleitet. Man kann die Frequenz des vom VCO erzeugten Signals, und somit die des erzeugten Tones, variieren, indem man dieses digitale Signal aus dem Mikrokontroller variiert. Somit können verschiedene Töne erzeugt und sogar Lieder abgespielt werden.

Da es aber nur einen Digital-Analog-Wandler, oder DAC, gibt und wir zwei verschiedene Signale haben, einmal das Signal für den VCO und einmal für den VCA, musste noch ein Multiplexer verwendet werden um die Signale zu dem richtigen Zeitpunkt zum richtigen Ausgang zu leiten. Dieser Multiplexer wird auch über den Microcontroller gesteuert. Der Code fuer den Mikrokontroller ist wie folgt gegeben. Man kann sehen, dass die D pins benutzt werden um den digitalen Wert in den DAC einzugeben. Es wurden auch einige 8 Bit Werte vordefiniert, c1 bis c2, die die jeweiligen Spannungen in 8 Bit symbolisieren, um vom VCO die jeweilige Frequenz generiert zu bekommen. Diese Werte werden von den D pins als binärer Wert in den DAC gegeben.

Die Schematik des Boards ist in Abbildung 2 angegeben.

Abbildung 2: Die Lautstärkekurve des vom VCA verstärkten Weckertons.

Abbildung 2: Die Lautstärkekurve des vom VCA verstärkten Weckertons.