[마컴 프로젝트] Electronic Piano(전자피아노)

소개

마이크로컴퓨터 실험 중 Experiment 7장의 멜로디 부분을 하지 못했습니다. 타이머/카운터를 이용하여 주파수를 조절하고 이를 Output Compare로 출력하여 다양한 소리를 내는 부분이었는데 OK-128kit 에는 스피커나 버저가 없었기에 직접 확인해 보지 못했습니다. 그러던 중 설계과제가 나왔고 타이머/카운터를 이용하여 전자 피아노를 제작해 보기로 했습니다. 우선 도, 레, 미, 파, 솔, 라, 시, 도를 나타내기 위해 각 음계별로 Input Capture Register 값을 다르게 나타내었습니다. ICR 값에 따라 주파수가 다르게 출력되었고 이를 스피커로 출력시켜 소리를 내기로 했습니다.

목차

제 Ⅰ 장 개요
1.1 작품개요

제 Ⅱ 장 작 품 설 계
2.1 작 품 설 계
2.1.1 전 원 부
2.1.2 음 향 부
2.1.3 Keyboard 부
2.1.4 LED 부

제 Ⅲ 장 동 작 원 리
3.1 Flow Chart
3.2 음계 발생 원리
3.2.1 CTC Mode를 이용한 음계 발생
3.3 Timer/Counter
3.3.1 CTC Mode
3.3.2 레지스터

제 Ⅳ 장 결 론 및 토 의
4.1 제작실험결과
4.2 제작후기

부 록
회로도
프로그램

참고문헌

본문내용

▪ 음계 발생 원리
음악에서 음계는 9개의 옥타브로 구성되며, 각 옥타브에는 반음의 간격으로 볼 때 12개의 음이 존재합니다. 이들 각 음계에는 표준 주파수가 정해져 있으며 이웃하는 2개의 음계 사이에는 의 비율로 주파수가 증가하게 되어 있습니다. 따라서 각 음계마다 약 6%씩 주파수가 증가하면 어느 음계와 이보다 1옥타브 증가한 12번째 음과는 정확히 2배의 주파수 차이가 생깁니다.
음계를 발생시키려면 타이머/카운터의 CTC모드를 사용하여 기준 클럭을 분주하면 되는데, 이번설계에서는 타이머/카운터3의 CTC 모드 중에서 ICR3 레지스터가 TOP으로 정확히 50%로 유지되며, 출력 주파수는 다음과 같이 표시됩니다.

타이머/카운터 프리스케일러 분주비 8, 시스템 클럭 주파수


‘도’는 523.251Hz의 주파수를 갖기 때문에 주기는 1/523.251=0.001912sec 입니다. 이 값을 나누기 2를 하면 956가 되는데, 한 개의 구형파를 만들 때 High를 만들고, 다시 Low를 만들어야 하기 때문에 파형은 한 개지만 두 번의 과정을 거치므로 나누기2를 한 것이고, 주파수가 2배가 됩니다.

참고자료

· 저자 윤덕용, “AVR ATmega 128 마스터”
· 저자 이무영, “ATmega128 Microcontroller"
· 저자 김종부, “ATmega128 이론 및 실험“
· Internet, "http://alldatasheet.co.kr"