Paralel Sequencer Synth: 17 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Acesta este un ghid pentru crearea unui sequencer simplu. Un secvențiator este un dispozitiv care produce ciclic o serie de pași care acționează apoi un oscilator. Fiecare pas poate fi atribuit unui ton diferit și astfel poate crea secvențe interesante sau efecte audio. L-am numit secvențial paralel, deoarece nu este acționat de un oscilator la fiecare pas, ci de două oscilatoare în același timp.

Pasul 1: Diagrama bloc

Să începem cu diagrama bloc.

Dispozitivul va fi alimentat de o baterie de 9 volți, iar controlerul va reduce această tensiune la 5 volți.

Un oscilator separat va genera o frecvență joasă, adică tempo-ul, care va servi drept ceas pentru secvențiator. Va fi posibil să reglați tempo-ul folosind potențiometrul.

În secvențial, va fi posibil să setați pasul de resetare și modul de secvență folosind comutatoarele de comutare.

Ieșirea secvențierului va fi de 4 pași, care vor controla apoi două oscilatoare conectate în paralel, ale căror frecvențe vor fi setate cu potențiometre. Fiecare pas va fi reprezentat de un LED. Pentru oscilatoare, va fi posibil să comutați între două game de frecvență.

Volumul de ieșire va fi reglat de un potențiometru.

Pasul 2: Breadboard

Am proiectat mai întâi circuitul pe o placă de calcul. Am încercat câteva versiuni alternative ale oscilatorului tempo cu circuite diferite, precum și mai multe configurații cu un secvențial zecimal sau binar cu un demultiplexor. Osciloscopul este util atât în proiectare, cât și în depanare.

Pasul 3: Scheme

* link către HQ Image Schematics

* Dacă considerați că nu este necesară o explicație a schemelor, puteți trece la pasul următor - Lista pieselor (BOM)

Puterea de la bateria de 9V este transmisă circuitului prin comutatorul principal S1, care va fi amplasat pe panou. Tensiunea de aproximativ 9V este redusă la 5V de regulatorul liniar IC1. Este, de asemenea, posibil să utilizați un convertor DC-DC pentru reducerea tensiunii, dezavantajul poate fi zgomotul de înaltă frecvență introdus în sistem. Condensatoarele C1, C3, C15 și C16 ajută la atenuarea interferențelor și C2 netezesc tensiunea de ieșire.

Oscilatorul tempo / oscilator de joasă frecvență (LFO) este generat utilizând un invertor cu declanșare schmitt IC 40106 (IC2). Potențiometrul VR9 oferă o frecvență de ieșire reglabilă. Combinând C5 și VR9, este posibil să selectați intervalul dorit (în acest caz de la aproximativ 0,2Hz la 50Hz). Frecvența de ieșire poate fi mărită prin selectarea unui potențiometru mai mic VR9 sau prin scăderea valorii condensatorului C5. R2 limitează domeniul de frecvență superior dacă potențiometrul este setat la aprox. 0 ohmi. Porțile neutilizate ale IC 40106 trebuie legate de sol.

Generatorul LFO poate fi, de asemenea, un IC 4093, 555 sau un amplificator operațional.

LFO, sau semnalul de ceas, este alimentat către un secvențial zecimal 4017. Intrările CLK și RST sunt securizate împotriva interferențelor prin rezistențele de tragere R39 și R5. Știftul ENA trebuie legat la sol pentru a permite rularea secvențierului. Secvențierul funcționează după cum urmează: De fiecare dată când CLK se schimbă de la scăzut la înalt, secvențierul pornește unul dintre pinii de ieșire în ordinea Q0, Q1, Q2 … Q9. Doar unul dintre pinii de ieșire Q0 - Q9 este întotdeauna activ. Astfel, secvențierul repetă ciclic aceste zece stări. Cu toate acestea, orice ieșire poate fi conectată la pinul RST pentru a reseta secvențierul în acest pas. De exemplu, dacă conectăm Q4 la pinul RST, secvența va fi după cum urmează: (Q) 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3 … Această caracteristică a IC este utilizat cu comutatorul cu trei poziții S2, care oferă fie 10 pași (poziția de mijloc, resetarea legată doar la sol), fie resetarea la Q4 (4 pași), sau resetarea la modul Q6 (6 pași). Deoarece dispozitivul va fi un secvențiator în 4 pași, resetarea IC-ului la pasul 4 va avea ca rezultat o secvență continuă fără pauză, resetarea IC-ului la pasul 6 va avea ca rezultat o secvență de 4 pași și o pauză de 2 pași și, în final, a treia opțiune va fi resetarea IC-ului la pasul 10. Aceasta are ca rezultat o secvență de 4 pași și o pauză de 6 pași. Pauza furnizată de comutatorul S2 este adăugată întotdeauna numai după ce a fost efectuată secvența de pași (1234 _, 1234 _ … sau 1234 _, 1234 _ …).

Cu toate acestea, dacă dorim să adăugăm o pauză între treptele în sine, trebuie să reorganizăm ordinea în care oscilatoarele vor fi alimentate. Acest lucru este asigurat de comutatorul S3. Când este pornit în poziția corectă, secvențierul funcționează așa cum este descris mai sus. Cu toate acestea, dacă este comutat pe partea opusă (stânga), pasul 4 al secvențierului IC devine a treia intrare la oscilator și pasul 7 devine a patra intrare la oscilator. Prin urmare, secvența va arăta astfel (S2 în poziția de mijloc): 12_3_4_, 12_3_4 _, …

Tabelul de mai jos descrie toate opțiunile de secvență care pot fi generate de ambele comutatoare:

Comutați poziția S2	Comutați poziția S3	Secvență ciclică (_ înseamnă pauză)
Sus	Sus	1234
Jos	Sus	1234_
Mijloc	Sus	1234_
Sus	Jos	12_3
Jos	Jos	12_3_
Mijloc	Jos	12_3_4_

Fiecare pas este alocat unui LED (LED3 la LED6), pentru claritate.

Oscilatoarele paralele sunt formate în circuitul NE556, într-o configurație astabilă. Condensatoarele selectate de comutatoarele S4 și S5 sunt încărcate și descărcate prin rezistențele R6 și R31 și potențiometrele VR1 la VR8. Secvențialul comută tranzistoarele Q1 la Q8 în perechi (Q1 și Q5, Q2 și Q6, Q3 și Q7, Q4 și Q8, în mod repetat) și astfel permite condensatoarelor să fie încărcate și descărcate prin intermediul potențiometrelor setate diferit. Logica internă a circuitului IC4, bazată pe tensiunea condensatorilor, pornește și oprește pinii de ieșire (pinii 5 și 9). Gama de frecvență a treptelor individuale poate fi ajustată prin schimbarea valorilor potențiometrelor și, de asemenea, prin schimbarea valorilor condensatoarelor C8 la C13. Între fiecare emițător și potențiometrul corespunzător, se adaugă un rezistor de 1k (R8, R11, R14 …) pentru limitarea frecvenței superioare. Rezistoarele conectate la baza tranzistoarelor (R9, R12, R15 …) asigură funcționarea tranzistoarelor în starea de saturație. Ieșirile ambelor oscilatoare sunt conectate printr-un divizor de tensiune VR10 (volum pot) la mufa de ieșire.

Designatori neutilizați: R1, R3, R7, R10, R13, R16, R19, R22, R25, R28, R36, LED1

Pasul 4: Lista pieselor (BOM)

• 5x LED
• 1x Jack stereo 6.35
• 1x Potențiometru liniar 100k
• 1x Potențiometru liniar 50k
• Potențiometru liniar 8x 10k
• Condensator ceramic 12x 100n
• 1x Rezistor 470R
• 2x 100k rezistor
• 2x rezistor 10k
• Rezistor 23x 1k
• Condensator electrolitic 2x 1uF
• 1x condensator electrolitic 47uF
• 1x condensator electrolitic 470uF
• Tranzistor 8x 2N3904 NPN
• 1x IC 40106
• 1x IC 4017N
• 1x IC NE556N
• 1x Regulator liniar 7805
• Comutator de comutare 3x 2 poziții 1 pol
• 1x comutator de comutare cu 2 poli 2 poziții
• 1x comutator de comutare 3 poziții 1 pol
• Placă prototip
• Sârme (24 awg)
• Prize IC (opțional)
• Baterie de 9V
• Clema bateriei de 9V

Unelte pentru lipit și prelucrarea lemnului:

• Ciocan de lipit
• Soldering Solder
• Cleşte
• Marker
• Multimetru
• Subler
• Pensetă
• Clește de curățat sârmă
• Legături de cablu din plastic
• Subler
• Hârtie de șlefuit sau fișier cu ace
• Pensule
• Vopsele acuarelă

Pasul 5: Cutie de lemn

Am decis să construiesc dispozitivul într-o cutie de lemn. Alegerea este a ta, poți folosi o cutie de plastic sau aluminiu sau poți imprima propria ta folosind o imprimantă 3D. Am ales o cutie care măsoară 16 x 12,5 x 4,5 cm (aproximativ 6,3 x 4,9 x 1,8 in), cu o deschidere extensibilă. Am primit cutia într-un magazin local de hobby-uri, este făcută de KNORR Prandell (link).

Pasul 6: Aspectul pieselor și pregătirea pentru găurire

Am aranjat potențiometrele, suporturile pentru gheață și piulițele de comutare pe cutie și le-am aranjat așa cum mi-au plăcut. Am luat aspectul și apoi am acoperit cutia cu bandă de mascare de sus și dintr-o parte, unde va exista o gaură pentru un jack de 6,35 mm. Am marcat pozițiile găurilor și dimensiunea lor pe banda de mascare.

Pasul 7: Foraj

Peretele superior al cutiei era relativ subțire, așa că am forat încet și am lărgit treptat burghiele. După găurirea găurilor, a fost necesar să le tratezi cu șmirghel sau cu file de ac.

Pasul 8: Stratul de bază

Ca primul strat de vopsea - stratul de bază - am aplicat verde. Stratul de bază va fi acoperit cu o culoare maro deschis și o culoare portocalie. Am folosit acuarele. După fiecare strat, am lăsat cutia să se usuce câteva ore, deoarece lemnul a absorbit suficientă apă.

Pasul 9: Al doilea strat de vopsea

Am aplicat o combinație de maro deschis și portocaliu moale pe stratul de bază verde. Am întins vopseaua cu mișcări orizontale și unde am vrut să obțin pete mai pronunțate, am aplicat cât mai puțină apă și mai multă vopsea (vopsea mai puțin diluată).

* Culorile din imaginile din acest pas sunt diferite de celelalte fotografii, deoarece culoarea de pe ele nu s-a uscat încă.

Pasul 10: Realizarea plăcii de circuit

Am decis să creez o placă cu circuite imprimate pe o placă universală. Este mult mai rapid decât să aștepți o livrare de PCB-uri personalizate și, ca prototip, este suficient. Dacă cineva este interesat, pot crea și adăuga fișiere gerber complete.

De pe placa cu circuite imprimate universale, am decupat o bandă îngustă, mai lungă, care se potrivește cu lungimea cutiei. Am lipit circuitul treptat, în părți mai mici. Am marcat locurile în care firele vor fi conectate cu cercuri negre.

Pasul 11: Depanarea și ștergerea procesului de realizare a plăcilor de circuit

Uneori este dificil să nu te pierzi atunci când creezi o placă cu circuite imprimate. Am învățat câteva trucuri care mă ajută.

Componentele care sunt montate pe panou sau pe tablă sunt marcate în interiorul dreptunghiurilor albastre (negre) din schemă. Acest lucru asigură claritatea pregătirii firelor sau a conectorilor și a amplasării acestora. Prin urmare, fiecare linie care intersectează un dreptunghi înseamnă un fir care trebuie conectat ulterior.

De asemenea, este util să rețineți conexiunile și montarea acelor componente care au fost deja instalate. (Eu folosesc un marcator galben pentru asta). Acest lucru va distinge în mod clar ce părți și conexiuni există deja și care mai trebuie făcute.

Pasul 12: PCB

Pentru cei care doresc să fabrice sau să comande un PCB, atașez un fișier.brd. Placa cu circuite imprimate are dimensiuni de 127 x 25mm, am adăugat două găuri pentru șuruburile M3. Puteți crea propriile fișiere conform formatului gerber dorit.

Pasul 13: Montarea pieselor în cutie

Am introdus și am securizat componentele care vor fi pe panoul superior - potențiometre, comutatoare, LED-uri și mufă de ieșire. LED-urile au fost așezate pe suporturi de plastic, pe care le-am asigurat cu ajutorul lipiciului fierbinte.

Este recomandabil să adăugați butoanele potențiometrelor mai târziu, astfel încât acestea să nu fie zgâriată la lipirea contactelor și manipularea cutiei.

Pasul 14: Cablare

Sârmele au fost lipite în părți. Am dezbrăcat și conservat întotdeauna firele înainte de a le conecta la componentele de pe panou. Am continuat de sus în jos, astfel încât firele să nu se blocheze în timpul lucrului și, de asemenea, am fixat fasciculele de sârme cu legături de cablu.

Pasul 15: Introducerea bateriei și a plăcii în interiorul cutiei

Am pus placa de circuit în interiorul cutiei și am izolat-o de panoul frontal cu o bucată subțire de spumă. Pentru a împiedica cablurile să se îndoaie și să țină totul strâns, am legat fasciculele cu o cravată. În cele din urmă, am conectat o baterie de 9V la circuit și am închis cutia.

Pasul 16: Montarea butoanelor potențiometrului

Ultimul pas este instalarea butoanelor pe potențiometre. În loc de cele pe care le-am ales pentru aspectul pieselor, am montat butoane metalice, negre argintii. Per total, mi-a plăcut mai mult decât cele din plastic, cu o culoare mată galben strălucitor.

Pasul 17: Proiect finalizat

Sintetizatorul secvențial paralel este acum complet. Distrează-te mult generând diverse efecte sonore.

Rămâi sănătos și în siguranță.

Locul doi în Audio Challenge 2020