Accordatore per chitarra elettrica basato su Arduino

 / *
 * Arduino Guitar Tuner
 * di Nicole Grimwood
 *
 *
 * Basato su:
 * Rilevamento frequenza Arduino
 * creato il 7 ottobre 2012
 * di Amanda Ghassaei
 *
 * Questo codice è di dominio pubblico.
* /


// variabili di archiviazione dei dati
byte newData = 0;
byte prevData = 0;
unsigned int time = 0; // mantiene l'ora e invia i valori da memorizzare nel timer [] di tanto in tanto
int timer [10]; // memoria per i tempi degli eventi
int slope [10]; // memorizzazione per la pendenza degli eventi
unsigned int totalTimer; // utilizzato per calcolare il periodo
periodo int senza segno; // memorizzazione per periodo d'onda
indice byte = 0; // indice di memoria corrente
frequenza float; // memorizzazione per i calcoli della frequenza
int maxSlope = 0; // utilizzato per calcolare la pendenza massima come punto di trigger
int newSlope; // archiviazione per i dati di pendenza in entrata

// variabili per decidere se hai una corrispondenza
byte noMatch = 0; // conta quante non corrispondenze hai ricevuto per ripristinare le variabili se è stato troppo lungo
byte slopeTol = 3; // tolleranza inclinazione: regolare questa opzione se necessario
int timerTol = 10; // tolleranza timer: regolare questa opzione se necessario

// variabili per il rilevamento dell'amplificatore
unsigned int ampTimer = 0;
byte maxAmp = 0;
byte checkMaxAmp;
byte ampThreshold = 30; // aumenta se hai un segnale molto rumoroso

// variabili per l'ottimizzazione
int correctFrequency; // la frequenza corretta per la stringa suonata

void setup () {
  
  Serial.begin (9600);
  
  // Pin LED
  pinMode (7, OUTPUT);
  pinMode (6, OUTPUT);
  pinMode (5, OUTPUT);
  pinMode (4, OUTPUT);
  pinMode (3, OUTPUT);
  pinMode (2, OUTPUT);
  pinMode (A3, OUTPUT);
  pinMode (A4, OUTPUT);
  pinMode (A5, OUTPUT);
  pinMode (A1, OUTPUT);
  pinMode (A2, OUTPUT);
  pinMode (8, OUTPUT);
  pinMode (9, OUTPUT);
  
  
  // Inizio sequenza LED
  digitalWrite (7.1);
  digitalWrite (6.1);
  digitalWrite (5.1);
  digitalWrite (4.1);
  digitalWrite (3.1);
  digitalWrite (2.1);
  digitalWrite (8.1);
  analogWrite (A1.255);
  ritardo (500);
  digitalWrite (9.1);
  analogWrite (A2.255);
  ritardo (500);
  digitalWrite (A5.255);
  analogWrite (A3.255);
  ritardo (500);
  analogWrite (A4.255);
  ritardo (500);
  
  
  
  cli (); // disabilita gli interrupt
  
  // imposta il campionamento continuo del pin analogico 0 a 38,5 kHz
 
  // cancella i registri ADCSRA e ADCSRB
  ADCSRA = 0;
  ADCSRB = 0;
  
  ADMUX | = (1 << REFS0); // imposta la tensione di riferimento
  ADMUX | = (1 << ADLAR); // Allinea a sinistra il valore ADC, in modo da poter leggere solo gli 8 bit più alti dal registro ADCH
  
  ADCSRA | = (1 << ADPS2) | (1 << ADPS0); // imposta l'orologio ADC con 32 prescaler- 16mHz / 32 = 500kHz
  ADCSRA | = (1 << ADATE); // abilitazione automatica del trigger
  ADCSRA | = (1 << ADIE); // abilita gli interrupt al termine della misurazione
  ADCSRA | = (1 << ADEN); // abilita ADC
  ADCSRA | = (1 << ADSC); // avvia le misurazioni ADC
  
  sei (); // abilita gli interrupt
}

ISR (ADC_vect) {// quando il nuovo valore ADC è pronto
  
  PORTB & = B11101111; // imposta il pin 12 in basso
  prevData = newData; // memorizza il valore precedente
  newData = ADCH; // ottiene il valore da A0
  if (prevData <127 && newData> = 127) {// se aumenta e attraversa il punto medio
    newSlope = newData - prevData; // calcola la pendenza
    if (abs (newSlope-maxSlope)  9) {
          reset ();
        }
      }
    }
    else if (newSlope> maxSlope) {// se la nuova pendenza è molto più grande della pendenza massima
      maxSlope = newSlope;
      time = 0; // resetta l'orologio
      noMatch = 0;
      indice = 0; // ripristina indice
    }
    else {// pendenza non abbastanza ripida
      noMatch ++; // increment no match counter
      if (noMatch> 9) {
        reset ();
      }
    }
  }
  
  time ++; // timer di incremento alla frequenza di 38,5 kHz
  
  ampTimer ++; // timer di ampiezza di incremento
  if (abs (127-ADCH)> maxAmp) {
    maxAmp = abs (127-ADCH);
  }
  if (ampTimer == 1000) {
    ampTimer = 0;
    checkMaxAmp = maxAmp;
    maxAmp = 0;
  }
  
}

void reset () {// cancella alcune variabili
  indice = 0; // ripristina indice
  noMatch = 0; // ripristina il match couner
  maxSlope = 0; // ripristina pendenza
}

// Disattiva 5 dei 6 LED per le corde della chitarra
void otherLEDsOff (int LED1, int LED2, int LED3, int LED4, int LED5) {
  digitalWrite (LED1,0);
  digitalWrite (LED2,0);
  digitalWrite (LED3,0);
  digitalWrite (LED4,0);
  digitalWrite (LED5.0);
}

// Determina la frequenza corretta e si illumina
// il LED appropriato per la stringa suonata
void stringCheck () {
  if (frequenza> 70 e frequenza <90) {
    otherLEDsOff (2,3,5,6,7);
    digitalWrite (2.1);
    correctFrequency = 82.4;
  }
  if (frequenza> 100 e frequenza <120) {
    otherLEDsOff (2,3,4,5,6);
    digitalWrite (3.1);
    correctFrequency = 110;
  }
  if (frequenza> 135 e frequenza <155) {
    otherLEDsOff (2,3,4,6,7);
    digitalWrite (4.1);
    correctFrequency = 146.8;
  }
  if (frequenza> 186 e frequenza <205) {
    otherLEDsOff (2,3,5,6,7);
    digitalWrite (5.1);
    correctFrequency = 196;
  }
  if (frequenza> 235 e frequenza <255) {
    otherLEDsOff (2,4,5,6,7);
    digitalWrite (6.1);
    correctFrequency = 246.9;
  }
  if (frequenza> 320 e frequenza <340) {
    otherLEDsOff (3,4,5,6,7);
    digitalWrite (7.1);
    correctFrequency = 329.6;
  }
}

// Confronta l'ingresso di frequenza con quello corretto
// frequenza e illumina i LED appropriati
void frequencyCheck () {
  if (frequency> correctFrequency + 1) {
    analogWrite (A3.255);
  }
  if (frequency> correctFrequency + 4) {
    analogWrite (A2.255);
  }
  if (frequency> correctFrequency + 6) {
    analogWrite (A1.255);
  }
  if (frequenza  correctFrequency-1 e frequenza  ampThreshold) {
    frequenza = 38462 / float (periodo); // calcola la frequenza / periodo del timer della frequenza
  }
  
  stringCheck ();
  frequencyCheck ();
  
  ritardo (100);
 
}