Digitální bicí automat

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a realizací digitálního bicího automatu postaveného na vhodném mikrokontroléru. Pro generování zvuku je využita knihovna Mozzi, napsaná v jazyce C++. Tato knihovna je speciálně navržena pro efektivní syntézu zvuku na mikrokontrolérech. Úvodní část práce se věnuje teoretickému popisu principů digitální syntézy zvuku, na který navazuje praktická ukázka generování zvuků bicí pomocí knihovny Mozzi. Jako hlavní výpočetní jednotka byl zvolen mikrokontrolér ESP32-S3, a to zejména díky jeho vysokému výpočetnímu výkonu a plné kompatibilitě s knihovnou Mozzi. Další části práce se soustředí na návrh hardwarového rozhraní bicího automatu, které zahrnuje velké množství ovládacích prvků potenciometry, tlačítka, LED diody a další komponenty. V rámci realizace je detailně řešeno efektivní připojení velkého počtu zařízení k mikrokontroléru, a to pomocí posuvných registrů, multiplexorů a I²C expandérů.

This bachelor thesis focuses on the design and implementation of a digital drum machine based on a suitable microcontroller. For sound generation, it uses the Mozzi library, written in C++. Mozzi is specifically designed for efficient sound synthesis on microcontrollers. The initial part of the thesis presents a theoretical overview of digital sound synthesis principles, followed by a practical demonstration of drum sound generation using the Mozzi library. The ESP32-S3 microcontroller was selected as the main processing unit, primarily due to its high computational performance and full compatibility with the Mozzi library. The subsequent sections of the thesis focus on the design of the hardware interface for the drum machine, which includes a large number of control elements potentiometers, buttons, LEDs, and other components. The implementation also addresses the efficient connection of many devices to the microcontroller using shift registers, multiplexers, and I²C expanders.