Parallel Sequencer Synth: 17 lépés (képekkel)

2025 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:47

Ez egy útmutató egy egyszerű szekvenszer létrehozásához. A szekvenszer olyan eszköz, amely ciklikusan előállít egy sor lépést, amelyek ezután oszcillátort hajtanak végre. Minden lépés más hanghoz rendelhető, és így érdekes sorozatokat vagy hanghatásokat hozhat létre. Párhuzamos szekvenszernek neveztem, mert nem egy oszcillátor hajtja minden lépésben, hanem egyszerre két oszcillátor.

1. lépés: Blokkdiagram

Kezdjük a tömbvázlattal.

A készüléket 9 voltos elem táplálja, és a vezérlő ezt a feszültséget 5 voltra csökkenti.

Egy külön oszcillátor alacsony frekvenciát, azaz tempót generál, amely a szekvenszer órájaként szolgál. A tempót a potenciométerrel lehet beállítani.

A szekvenszerben lehetőség van a visszaállítási lépés és a sorozatmód beállítására a váltókapcsolók segítségével.

A szekvenszer kimenete 4 lépésből áll, amelyek ezután két párhuzamosan csatlakoztatott oszcillátort vezérelnek, amelyek frekvenciáját potenciométerekkel állítják be. Mindegyik lépést egy LED jelzi. Az oszcillátorok esetében két frekvenciatartomány között lehet váltani.

A kimeneti hangerőt potenciométer fogja szabályozni.

2. lépés: Breadboard

Először az áramkört terveztem kenyértáblán. Kipróbáltam a tempó oszcillátor néhány alternatív változatát különböző áramkörökkel, valamint több konfigurációt egy tizedes vagy bináris szekvenszerrel demultiplexerrel. Az oszcilloszkóp hasznos a tervezésben és a hibaelhárításban is.

3. lépés: Sémák

*link a HQ képsémákhoz

*Ha a vázlatok magyarázatát feleslegesnek találja, akkor folytassa a következő lépéssel - Alkatrészlista (BOM)

A 9 V -os akkumulátor áramellátása az áramkörhöz az S1 főkapcsolón keresztül történik, amely a panelen található. A körülbelül 9 V feszültséget 5 V-ra csökkenti az IC1 lineáris szabályozó. Lehetőség van DC-DC buck konverter használatára is a feszültség csökkentésére, hátránya a rendszerbe bevezetett nagyfrekvenciás zaj. A C1, C3, C15 és C16 kondenzátorok segítenek csökkenteni az interferenciát és C2 kiegyenlíteni a kimeneti feszültséget.

A tempó oszcillátor / kisfrekvenciás oszcillátor (LFO) előállítása schmitt-trigger inverter IC 40106 (IC2) segítségével történik. A VR9 potenciométer állítható kimeneti frekvenciát biztosít. A C5 és a VR9 kombinálásával lehetőség van a kívánt tartomány kiválasztására (ebben az esetben körülbelül 0,2 Hz és 50 Hz között). A kimeneti frekvencia növelhető egy kisebb VR9 potenciométer kiválasztásával vagy a C5 kondenzátor értékének csökkentésével. Az R2 korlátozza a felső frekvenciatartományt, ha a potenciométer kb. 0 ohm. Az IC 40106 használaton kívüli kapuit földhöz kell kötni.

Az LFO generátor lehet IC 4093, 555 vagy műveleti erősítő is.

Az LFO-t vagy az órajelet egy 4017-es tizedes szekvenszerhez vezetik. A CLK és RST bemeneteket az R39 és R5 lehúzható ellenállások biztosítják az interferencia ellen. Az ENA csapot földhöz kell kötni, hogy a szekvenszer működni tudjon. A szekvenszer a következőképpen működik: Minden alkalommal, amikor a CLK alacsonyról magasra változik, a szekvenszer bekapcsolja a kimeneti érintkezők egyikét a Q0, Q1, Q2… Q9 sorrendben. A Q0 - Q9 kimeneti csapok közül csak az egyik mindig aktív. Így a szekvenáló ciklikusan megismétli ezt a tíz állapotot. Azonban ebben a lépésben bármely kimenet csatlakoztatható az RST tüskéhez a szekvenszer visszaállításához. Például, ha a Q4 -et az RST csaphoz csatlakoztatjuk, a sorrend a következő lesz: (Q) 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3… A Az IC-t az S2 háromállású kapcsolóval használják, amely vagy 10 lépést biztosít (középső helyzet, visszaállítás csak a földhöz kötve), vagy visszaállítás Q4-re (4 lépés), vagy visszaállítás Q6 (6 lépés) módba. Mivel az eszköz négylépéses szekvenszer lesz, az IC visszaállítása a 4. lépésben folyamatos szekvenciát eredményez szünet nélkül, az IC visszaállítása a 6. lépésben 4 lépést és 2 lépés szünetet eredményez, és végül a harmadik lehetőség az IC visszaállítása a 10. lépésben. Ez 4 lépésből és 6 lépés szünetből áll. Az S2 kapcsoló által biztosított szünet mindig csak a lépések (1234 _, 1234 _… vagy 1234 _, 1234 _…) végrehajtása után kerül hozzáadásra.

Ha azonban szünetet akarunk hozzáadni a lépések közé, át kell szerveznünk az oszcillátorok áramellátásának sorrendjét. Erről az S3 kapcsoló gondoskodik. A megfelelő helyzetben bekapcsolva a szekvenszer a fent leírtak szerint működik. Ha azonban az ellenkező oldalra (balra) kapcsolják, az IC szekvenszer 4. lépése lesz az oszcillátor harmadik bemenete, a 7. lépés pedig az oszcillátor negyedik bemenete. A sorrend tehát így fog kinézni (S2 középső pozícióban): 12_3_4_, 12_3_4 _,…

Az alábbi táblázat leírja a sorkapcsolatokat, amelyeket mindkét kapcsoló létrehozhat:

Kapcsolja az S2 helyzetet	Kapcsolja az S3 helyzetet	Ciklikus szekvencia (_ szünetet jelent)
Fel	Fel	1234
Le	Fel	1234_
Középső	Fel	1234_
Fel	Le	12_3
Le	Le	12_3_
Középső	Le	12_3_4_

Az egyértelműség kedvéért minden lépéshez egy LED (LED3 - LED6) van hozzárendelve.

A párhuzamos oszcillátorok az NE556 áramkörben vannak kialakítva, tetszőleges konfigurációban. Az S4 és S5 kapcsolók által kiválasztott kondenzátorokat az R6 és R31 ellenállásokon, valamint a VR1 -VR8 potenciométereken keresztül töltik fel és kisütik. A szekvenszer páros Q1 -Q8 tranzisztorokat kapcsol (Q1 és Q5, Q2 és Q6, Q3 és Q7, Q4 és Q8, többször), és így lehetővé teszi a kondenzátorok feltöltését és kisütését különböző beállítású potenciométereken keresztül. Az IC4 áramkör belső logikája a kondenzátorok feszültsége alapján be- és kikapcsolja a kimeneti csapokat (5. és 9. érintkező). Az egyes lépések frekvenciatartománya a potenciométerek értékeinek megváltoztatásával, valamint a C8 kondenzátorok C13 értékre állításával állítható be. Minden emitter és a megfelelő potenciométer közé 1k ellenállás (R8, R11, R14…) kerül hozzáadásra a felső frekvencia korlátozása érdekében. A tranzisztorok bázisához csatlakoztatott ellenállások (R9, R12, R15…) biztosítják a tranzisztorok telítettségi állapotát. Mindkét oszcillátor kimenete a VR10 feszültségosztón (hangerő pot) keresztül csatlakozik a kimeneti aljzathoz.

Nem használt jelölések: R1, R3, R7, R10, R13, R16, R19, R22, R25, R28, R36, LED1

4. lépés: Alkatrészlista (BOM)

• 5x LED
• 1x sztereó jack 6.35
• 1x 100k lineáris potenciométer
• 1x 50k lineáris potenciométer
• 8x 10k lineáris potenciométer
• 12x 100n kerámia kondenzátor
• 1x 470R ellenállás
• 2x 100k ellenállás
• 2x 10k ellenállás
• 23x 1k ellenállás
• 2x 1uF elektrolit kondenzátor
• 1x 47uF elektrolit kondenzátor
• 1x 470uF elektrolit kondenzátor
• 8x 2N3904 NPN tranzisztor
• 1x IC 40106
• 1x IC 4017N
• 1x IC NE556N
• 1x lineáris szabályozó 7805
• 3x 2 helyzet 1 pólusú billenő kapcsoló
• 1x 2 pozíció 2 pólusú billenő kapcsoló
• 1x 3 helyzet 1 pólusú billenő kapcsoló
• Prototípus tábla
• Vezetékek (24 awg)
• IC aljzatok (opcionális)
• 9V -os akkumulátor
• 9V -os elemcsipesz

Szerszámok forrasztáshoz és fafeldolgozáshoz:

• Forrasztópáka
• Forrasztás Forrasztás
• Fogó
• Jelző
• Multiméter
• Féknyereg
• Csipesz
• Huzalcsupaszító fogó
• Műanyag kábelkötegek
• Féknyereg
• Csiszolópapír vagy tűreszelő
• Ecsetek
• Akvarell festékek

5. lépés: Fadoboz

Úgy döntöttem, hogy egy fadobozba építem a készüléket. A választás a tiéd, használhatsz műanyag vagy alumínium dobozt, vagy kinyomtathatsz egy 3D nyomtatót. 16 x 12,5 x 4,5 cm-es (kb. 6,3 x 4,9 x 1,8 hüvelyk) méretű dobozt választottam, kihúzható nyílással. A dobozt egy helyi hobbi boltban szereztem be, KNORR Prandell készítette (link).

6. lépés: Az alkatrészek elrendezése és a fúrás előkészítése

Elrendeztem a dobozon lévő potenciométereket, jégtartókat és kapcsolóanyákat, és úgy rendeztem el őket, ahogy szerettem. Felvettem az elrendezést, majd felülről és egyik oldalról maszkolószalaggal borítottam a dobozt, ahol egy lyuk lesz egy 6,35 mm -es jack számára. Megjelöltem a lyukak helyzetét és méretét a maszkolószalagon.

7. lépés: Fúrás

A doboz felső fala viszonylag vékony volt, ezért lassan fúrtam, és fokozatosan kiszélesítettem a fúrókat. A lyukak fúrása után csiszolópapírral vagy tűreszelővel kellett kezelni őket.

8. lépés: Az alapbevonat

Első festékrétegként - az alaplakkként - zöldet használtam. Az alapréteget világosbarna és narancssárga szín borítja. Akvarelleket használtam. Minden réteg után hagytam száradni a dobozt néhány órán keresztül, mivel a fa elég vizet szívott fel.

9. lépés: A festék második rétege

Világosbarna és lágy narancs kombinációját kentem fel a zöld alaprétegre. A festéket vízszintes mozdulatokkal szórtam szét, és ahol hangsúlyosabb foltokat akartam elérni, kevés vizet és több festéket (kevésbé hígított festéket) használtam fel.

* A képek színei ebben a lépésben eltérnek a többi fotótól, mert a rajtuk lévő szín még nem száradt meg.

10. lépés: Az áramkör létrehozása

Úgy döntöttem, hogy létrehozok egy nyomtatott áramköri lapot egy univerzális táblán. Sokkal gyorsabb, mint egy egyedi PCB szállítmányra várni, és prototípusként ez is elég. Ha valakit érdekel, létrehozhatok és hozzáadhatok teljes gerber fájlokat.

Az univerzális nyomtatott áramköri lapból kivágtam egy keskeny, hosszabb csíkot, amely illeszkedik a doboz hosszához. Az áramkört fokozatosan, kisebb részekben forrasztottam. A vezetékeket fekete körökkel jelöltem meg.

11. lépés: Hibaelhárítás és az áramköri lap készítésének folyamata

A nyomtatott áramkör létrehozásakor néha nehéz eltévedni. Megtanultam néhány trükköt, amelyek segítenek nekem.

A panelre vagy a táblára szerelt alkatrészek a rajzok kék (fekete) téglalapjain vannak megjelölve. Ez biztosítja a vezetékek vagy csatlakozók előkészítésének és elhelyezkedésének egyértelműségét. Minden téglalapot metsző vonal tehát egy vezetéket jelent, amelyet később kell csatlakoztatni.

Hasznos megjegyezni a már telepített alkatrészek csatlakoztatását és szerelését is. (Ehhez sárga kiemelőt használok). Ez egyértelműen megkülönbözteti a már meglévő részeket és kapcsolatokat, amelyeket még meg kell tenni.

12. lépés: PCB

Azok számára, akik PCB -t szeretnének készíteni vagy rendelni, csatolok egy.brd fájlt. A nyomtatott áramköri lap mérete 127 x 25 mm, két lyukat adtam hozzá az M3 csavarokhoz. Létrehozhatja saját fájljait a kívánt gerber formátum szerint.

13. lépés: Alkatrészek felszerelése a dobozba

Behelyeztem és rögzítettem a felső panelen található alkatrészeket - potenciométereket, kapcsolókat, LED -eket és kimeneti aljzatot. A LED -eket műanyag tartókon helyezték el, amelyeket forró ragasztó segítségével rögzítettem.

Célszerű később hozzáadni a potenciométer gombjait, hogy ne karcolódjanak meg az érintkezők forrasztásakor és a doboz kezelésekor.

14. lépés: huzalozás

A vezetékeket részekre forrasztották. Először mindig lecsupaszítottam és ónoztam a vezetékeket, mielőtt a panel elemeire csatlakoztatnám. Fentről lefelé haladtam, hogy a vezetékek ne akadjanak el munka közben, és a drótkötegeket kábelkötegekkel is rögzítettem.

15. lépés: Az akkumulátor és a panel behelyezése a dobozba

Behelyeztem az áramköri lapot a dobozba, és vékony habdarabbal szigeteltem az előlapról. Annak érdekében, hogy a kábelek ne hajoljanak meg és ne szorítsanak mindent, a kötegeket kábelkötegelővel kötöttem össze. Végül csatlakoztattam egy 9V -os akkumulátort az áramkörhöz, és lezártam a dobozt.

16. lépés: A potenciométer gombok felszerelése

Az utolsó lépés a gombok felszerelése a potenciométerekre. Az alkatrészek elrendezéséhez választottaim helyett fém, ezüst-fekete gombokat szereltem fel. Összességében jobban tetszett, mint a műanyag, élénk sárga matt színű.

17. lépés: A projekt befejeződött

A párhuzamos szekvenszer szintetizátor most elkészült. Jó szórakozást a különböző hanghatások létrehozásához.

Maradjon egészséges és biztonságos.

Második helyezett az Audio Challenge 2020 -ban