描述

設計和制造這把微型小提琴是一種有趣的方式來嘗試從頭開始構建我自己的微控制器開發板，正如我一直想做的那樣。所以我將在這里記錄整個過程，從 PCB 設計到微控制器編程。

1.電路原理圖和PCB設計

第一步是根據我希望我的小提琴具有的功能選擇我要使用的微控制器。我需要至少一個用于壓電蜂鳴器的 PWM 引腳和另外兩個用于 LED 和按鈕的數字引腳，因此 ATtiny85 非常適合。

電路原理圖

電路原理圖相當簡單。ATtiny85 控制兩個 LED 和一個壓電蜂鳴器，我還添加了一個用于在歌曲之間切換的按鈕。整個電路由 3.7V 鋰聚合物電池供電。

我想讓PCB盡可能小，以便能夠將其用作徽章，因此我找到了最小的微控制器封裝（MLF-20）。

作為一個額外的功能，我還將小提琴的琴弦連接到微控制器的模擬輸入，以便通過用導電材料觸摸琴弦來實際演奏小提琴。

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PCB設計

我使用 Eagle CAD 來設計我的 PCB，當我需要自定義 PCB 輪廓時，Gordon Williams 的SVG 到 Eagle 轉換器始終是我的首選工具。我在 Inkscape 中繪制了小提琴的輪廓，然后使用此工具將其轉換為 Eagle 腳本。

為了獲得小提琴 F 孔的透光效果，我將側視 LED 放置在 PCB 背面，并使用Top和Restrict層去除該區域的銅和阻焊層。

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這些是我從JLCPCB訂購的 PCB 。絲印非常詳細，我認為啞光黑色阻焊層非常適合小提琴！這次我忘了刪除訂單號，但是JLCPCB在訂購 PCB 時可以選擇這樣做。

如果您也想訂購，我已將 Gerber 文件和 Eagle CAD 文件添加到此Github 存儲庫。

JLCPCB 的 PCB

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原來我的水培系統是一個很棒的小提琴架：P

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PCB 比我能找到的最小的鋰聚合物電池大一點，所以我可以把電池藏在小提琴的背面。我沒有使用經典的 LiPo JST 連接器，因為它與其他組件相比非常大，所以我焊接了 2mm 引腳。

我見過其他人用來增強 LED 透光效果的一個很好的技巧是用黑色熱膠覆蓋它們。

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1 / 2 ?組裝PCB

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2. 對 ATtiny85 進行編程

第一步是刻錄引導加載程序，為此，我使用了這個內核和一個 USBTinyISP 編程器。

完整的程序可以在這里找到，我將在下面解釋主要功能。

我使用了一些由Robson Couto翻譯成代碼的 Arduino 樂譜，您可以在此處找到。Arduino Tone 庫與 ATtiny 微控制器不兼容，因此我使用Tim Eckel的TimerFreeTone庫作為替代方案。

由于歌曲（音符和持續時間的數組）對于 ATtiny85 的數據存儲器來說太大了，我使用 PROGMEM 將它們存儲在程序存儲器中（這意味著我還必須使用特殊函數來訪問數組，例如pgm_read_word_near ）。

根據按下按鈕的時間長短，程序在 4 種功能之間切換：

• 播放歡樂頌（如果按下按鈕的時間少于 1 秒）
• 播放 Greensleeves（如果按下按鈕的時間少于 2 秒且超過 1 秒）
• 播放哈利波特主題曲（如果按下按鈕少于 3 秒且超過 2 秒）
• 自由式（如果按下按鈕的時間少于 4 秒且多于 3 秒）。

自由式功能從連接到琴弦的引腳讀取模擬值并將它們映射到一系列頻率，因此當琴弦被導電物體觸摸時，就會播放音符。

結果

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擁有 Pimoroni 最可愛的盒子

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我期待在未來的迭代中改進一些事情：

• 我應該在 PCB 上添加一個 LiPo 充電電路，因為現在我必須單獨給電池充電，而且不太方便。
• 現在編程墊放在微控制器周圍，所以我不能使用彈簧針對其進行編程，而是在它們上面焊接了一些電線。在下一次迭代中，我應該將它們彼此靠近，等距放置。

希望你喜歡我的項目！如果您有任何問題，請發表評論。^^

更新

我在小提琴上焊接了一些琴弦，并添加了一個由膨脹 PVC 制成的小琴橋。

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