วัตถุประสงค์

1. เพื่อให้นิสิตคุ้นเคยกับการใช้วงจร Interface ต่างๆ มากขึ้น
2. เพื่อให้นิสิตเข้าใจหลักการของวงจรสร้างสัญญาณเสียงอย่างง่าย
3. เพื่อให้นิสิตเข้าใจและสามารถออกแบบระบบ BUS เพื่ออ่าน/เขียนข้อมูลจากอุปกรณ์ต่างๆ ได้
4. เพื่อให้นิสิตได้พัฒนาทักษะในการออกแบบและสังเคราะห์วงจรมากขึ้น

ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง

จากการศึกษาในวิชาฟิสิกส์นั้น เราสามารถสรุปได้ว่าเสียงเกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุ เสียงดนตรีก็เช่นเดียวกัน โน๊ตดนตรีที่มีการแบ่งเป็นตัวโน๊ตต่างๆนั้น เกิดจากการสั่นสะเทือนที่ความถี่ต่างกัน เครื่องดนตรีต่างชนิดกันนั้นที่โน๊ตตัวเดียวกัน จะมีความถี่มูลฐานเดียวกัน ส่วนคุณภาพหรือความไพเราะของเสียงนั้น ขึ้นอยู่กับค่า Hamonic ของเครื่องดนตรีแต่ละชนิด

ในการสังเคราะห์เสียงดนตรีสามารถทำได้โดยการสร้างสัญญาณเพื่อให้ Speaker สั่นสะเทือนด้วยสัญญาณความถี่มูลฐานของโน๊ตดนตรีที่ต้องการ ซึ่งวิธีการที่ง่ายที่สุดคือการสร้างสัญญาณ Square Wave ออกมายัง Speaker

ในวงจรกำเนิดเสียงของบอร์ดทดสอบนั้น Speaker จะต่อผ่าน D/A (DAC0830) ที่Address ตำแหน่งที่ 05H (ให้นิสิตดูรายละเอียดการ Decode ตำแหน่งได้จากแผนผังวงจร) ดังนั้นหากต้องการให้ Speaker ส่งสัญญาณออกมา อาจทำได้โดยการเขียนค่า 0FFH ออกไปยังตำแหน่งดังกล่าว และเมื่อต้องการให้ Speaker หยุดส่งสัญญาณเสียง ให้เขียนค่า 00H ออกไปแทน

 

การทดลอง

1. ให้นิสิตศึกษาโครงสร้างวงจรกำเนิดเสียง แล้วทำการออกแบบและสร้างวงจรสำหรับการสร้างสัญญาณเสียงโน๊ตต่างๆ ออกมายัง Speaker ของบอร์ดทดสอบ ทั้งนี้ให้ไล่สัญญาณเสียงจาก C D E F G A B C' A G F E D วนกลับไปมาตลอดเวลา โดยให้ค้างที่แต่ละตัวโน๊ตประมาณ 0.5-1 วินาที
   
   
2. ให้นิสิตออกแบบและสร้างวงจรสำหรับอ่านค่าโน๊ตเพลงจาก KeyPad แล้วนำค่าที่ได้ไปเก็บใน RAM โดยกำหนดให้ 1,2,3,4,5,6,7 แทนโน๊ต C,D,E,F,G,A,B ตามลำดับ โดยเมื่อผู้ใช้กดปุ่ม # ให้เล่นเพลงตามลำดับโน๊ตที่บันทึกไว้ และหากผู้ใช้กดปุ่ม * ให้ทำการ Reset Counter เพื่อเริ่มการบันทึกโน๊ตเพลงใหม่ตั้งแต่ต้น

หมายเหตุ

• การใช้งาน D/A ในที่นี้จะกล่าวถึงอีกครั้งหนึ่งในปฏิบัติการครั้งที่ 8
• นิสิตสามารถปรับอัตราการขยายเสียงของ Speaker ได้โดยการหมุน VR3