Parallel Sequencer Synth: 17 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ito ay isang gabay para sa paglikha ng isang simpleng pagsunud-sunod. Ang isang tagapagsunud-sunod ay isang aparato na paikot na gumagawa ng isang serye ng mga hakbang na pagkatapos ay maghimok ng isang oscillator. Ang bawat hakbang ay maaaring italaga sa isang iba't ibang mga tono at sa gayon lumikha ng mga kagiliw-giliw na pagkakasunud-sunod o mga audio effects. Tinawag ko itong isang parallel sequencer dahil hindi ito hinihimok ng isang oscillator sa bawat hakbang, ngunit ng dalawang oscillator nang sabay.

Hakbang 1: I-block ang Diagram

Magsimula tayo sa block diagram.

Ang aparato ay pinalakas ng isang 9 volt na baterya at ibabawas ng controller ang boltahe na ito sa 5 volts.

Ang isang hiwalay na oscillator ay bubuo ng isang mababang dalas, ibig sabihin ang tempo, na magsisilbing isang orasan para sa tagasunod. Posible upang ayusin ang tempo gamit ang potensyomiter.

Sa tagapagsunud-sunod, posible na maitakda ang pag-reset ng hakbang at mode ng pagkakasunud-sunod gamit ang mga switch ng toggle.

Ang output ng tagapagsunud-sunod ay magiging 4 na mga hakbang, na kung saan ay makokontrol ang dalawang oscillator na konektado nang kahanay, ang mga dalas na kung saan ay maitatakda sa mga potensyal. Ang bawat hakbang ay kinakatawan ng isang LED. Para sa mga oscillator, posible na lumipat sa pagitan ng dalawang saklaw na dalas.

Ang dami ng output ay makokontrol ng isang potensyomiter.

Hakbang 2: Breadboard

Una kong dinisenyo ang circuit sa isang breadboard. Sinubukan ko ang ilang mga alternatibong bersyon ng tempo oscillator na may iba't ibang mga circuit, pati na rin ang maraming mga pagsasaayos na may isang decimal o binary sequencer na may isang demultiplexer. Ang oscilloscope ay kapaki-pakinabang sa disenyo pati na rin sa pag-troubleshoot.

Hakbang 3: Mga Skematika

* link sa HQ Image Schematics

* Kung nakakita ka ng isang paliwanag sa mga eskematiko na hindi kinakailangan, maaari kang magpatuloy sa susunod na hakbang - Listahan ng Mga Bahagi (BOM)

Ang lakas mula sa baterya ng 9V ay ipinapadala sa circuit sa pamamagitan ng pangunahing switch S1, na makikita sa panel. Ang boltahe ng humigit-kumulang na 9V ay nabawasan sa 5V ng linear regulator IC1. Posible ring gumamit ng isang DC-DC buck converter upang mabawasan ang boltahe, ang kawalan ay maaaring ang ingay ng mataas na dalas na ipinakilala sa system. Ang mga Capacitor C1, C3, C15 at C16 ay tumutulong upang makapagpahina ng pagkagambala at makinis ng C2 ang output boltahe.

Ang tempo oscillator / low frequency oscillator (LFO) ay nabuo gamit ang isang schmitt-trigger inverter IC 40106 (IC2). Nagbibigay ang potensyomiter ng VR9 ng isang naaayos na dalas ng output. Sa pagsasama ng C5 at VR9, posible na piliin ang nais na saklaw (sa kasong ito mula sa halos 0.2Hz hanggang 50Hz). Ang dalas ng output ay maaaring dagdagan sa pamamagitan ng pagpili ng isang mas maliit na potentiometer VR9, o sa pamamagitan ng pagbawas ng halaga ng capacitor C5. Nililimitahan ng R2 ang saklaw sa itaas na dalas kung ang potensyomiter ay nakatakda sa tinatayang. 0 ohms Ang mga hindi nagamit na gate ng IC 40106 ay dapat na nakatali sa lupa.

Ang generator ng LFO ay maaari ding isang IC 4093, 555 o isang pagpapatakbo na amplifier.

Ang LFO, o signal ng orasan, ay pinakain sa isang decimal sequencer 4017. Ang mga input ng CLK at RST ay na-secure laban sa pagkagambala ng mga pull-down resistors na R39 at R5. Ang ENA pin ay dapat na nakatali sa lupa upang payagan ang sequencer na tumakbo. Gumagawa ang tagasunud-sunod tulad ng sumusunod: Sa tuwing nagbabago ang CLK mula mababa hanggang mataas, ang tagasunod ay binubuksan ang isa sa mga output pin sa pagkakasunud-sunod ng Q0, Q1, Q2… Q9. Isa lamang sa mga output pin na Q0 - Q9 ay palaging aktibo. Kaya, ang tagasunod ay paulit-ulit na inuulit ang sampung estado na ito. Gayunpaman, ang anumang output ay maaaring konektado sa pin ng RST upang i-reset ang tagapagsunud-sunod sa hakbang na ito. Halimbawa, kung ikonekta namin ang Q4 sa RST pin, ang pagkakasunud-sunod ay ang mga sumusunod: (Q) 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3… Ang tampok na ito ng Ginagamit ang IC sa three-posisyon switch S2, na nagbibigay ng alinman sa 10 mga hakbang (gitnang posisyon, i-reset na nakatali lamang sa lupa), o i-reset sa Q4 (4 na mga hakbang), o i-reset sa mode na Q6 (6 na hakbang). Dahil ang aparato ay magiging isang 4-step sequencer, ang pag-reset sa IC sa hakbang 4 ay magreresulta sa isang tuluy-tuloy na pagkakasunud-sunod nang walang pag-pause, ang pag-reset sa IC sa hakbang 6 ay magreresulta sa isang pagkakasunud-sunod ng 4 na mga hakbang at isang pag-pause ng 2 mga hakbang, at sa wakas ang pangatlong pagpipilian ay ire-reset ang IC sa hakbang 10. Nagreresulta ito sa isang pagkakasunud-sunod ng 4 na mga hakbang at isang 6 na hakbang na pag-pause. Ang pag-pause na ibinigay ng switch S2 ay palaging idinagdag lamang pagkatapos ng pagkakasunud-sunod ng mga hakbang (1234 _, 1234 _… o 1234 _, 1234 _…) ay naisagawa.

Gayunpaman, kung nais naming magdagdag ng isang pag-pause sa pagitan ng mga hakbang mismo, dapat naming isaayos muli ang pagkakasunud-sunod kung saan ang mga oscillator ay papatakbo. Alagaan ito ng switch S3. Kapag naka-on sa tamang posisyon, nagpapatakbo ang tagapagsunud-sunod tulad ng inilarawan sa itaas. Gayunpaman, kung lumipat ito sa kabaligtaran (kaliwa), ang hakbang 4 ng pagsunud-sunod ng IC ay nagiging pangatlong input sa oscillator at ang hakbang 7 ay magiging pang-apat na input sa oscillator. Samakatuwid magiging ganito ang pagkakasunud-sunod (S2 sa gitnang posisyon): 12_3_4_, 12_3_4 _,…

Inilalarawan ng talahanayan sa ibaba ang lahat ng mga pagpipilian sa pagkakasunud-sunod na maaaring mabuo ng parehong switch:

Lumipat sa posisyon ng S2	Lumipat sa posisyon ng S3	Cyclic series (_ nangangahulugang pag-pause)
Pataas	Pataas	1234
Pababa	Pataas	1234_
Gitna	Pataas	1234_
Pataas	Pababa	12_3
Pababa	Pababa	12_3_
Gitna	Pababa	12_3_4_

Ang isang LED (LED3 hanggang LED6) ay nakatalaga sa bawat hakbang, para sa kalinawan.

Ang mga parallel oscillator ay nabuo sa NE556 circuit, sa isang astable na pagsasaayos. Ang mga capacitor na napili ng switch S4 at S5 ay sisingilin at pinalabas sa pamamagitan ng resistors R6 at R31 at potentiometers VR1 hanggang VR8. Ang sequencer ay lumilipat ng mga transistors Q1 hanggang Q8 nang pares (Q1 at Q5, Q2 at Q6, Q3 at Q7, Q4 at Q8, paulit-ulit) at sa gayon ay pinapayagan ang mga capacitor na singilin at mapalabas sa pamamagitan ng iba't ibang itinakda na mga potensyal. Ang panloob na lohika ng IC4 circuit, batay sa boltahe ng mga capacitor, naka-on at naka-off ang mga output pin (pin 5 at 9). Ang saklaw ng dalas ng mga indibidwal na hakbang ay maaaring maiakma sa pamamagitan ng pagbabago ng mga halaga ng mga potensyal at sa pamamagitan din ng pagbabago ng mga halaga ng mga capacitor C8 hanggang C13. Sa pagitan ng bawat emitter at ng kaukulang potensyomiter, isang 1k risistor (R8, R11, R14…) ay idinagdag para sa limitasyon sa itaas na dalas. Ang mga resistors na konektado sa base ng transistors (R9, R12, R15…) ay tinitiyak ang pagpapatakbo ng transistors sa estado ng saturation. Ang mga output ng parehong oscillator ay konektado sa pamamagitan ng isang boltahe divider VR10 (dami ng palayok) sa output jack.

Hindi nagamit na tagatukoy: R1, R3, R7, R10, R13, R16, R19, R22, R25, R28, R36, LED1

Hakbang 4: Listahan ng Mga Bahagi (BOM)

• 5x LED
• 1x Stereo Jack 6.35
• 1x 100k Linear Potentiometer
• 1x 50k Linear Potentiometer
• 8x 10k Linear Potentiometer
• 12x 100n Ceramic Capacitor
• 1x 470R Resistor
• 2x 100k Resistor
• 2x 10k Resistor
• 23x 1k Resistor
• 2x 1uF Electrolytic Capacitor
• 1x 47uF Electrolytic Capacitor
• 1x 470uF Electrolytic Capacitor
• 8x 2N3904 NPN Transistor
• 1x IC 40106
• 1x IC 4017N
• 1x IC NE556N
• 1x Linear Regulator 7805
• 3x 2 Posisyon 1 Pole Toggle Switch
• 1x 2 Posisyon 2 Pole Toggle Switch
• 1x 3 Posisyon 1 Pole Toggle Switch
• Prototype Board
• Mga Wires (24 awg)
• Mga socket ng IC (opsyonal)
• 9V Baterya
• 9V Clip ng Baterya

Mga tool para sa paghihinang at paggawa ng kahoy:

• Panghinang
• Soldering Solder
• Mga Plier
• Pananda
• Multimeter
• Caliper
• Mga Tweezer
• Wire paghuhubad ng mga pliers
• Mga Kable ng Cable ng plastik
• Caliper
• Sanding Paper o Needle File
• Mga Brushes ng Pinta
• Mga Pinta ng Watercolor

Hakbang 5: Kahoy na Kahon

Napagpasyahan kong itayo ang aparato sa isang kahon na gawa sa kahoy. Ang pagpipilian ay sa iyo, maaari kang gumamit ng isang plastic o aluminyo kahon, o i-print ang iyong sarili gamit ang isang 3D printer. Pumili ako ng isang kahon na may sukat na 16 x 12.5 x 4.5 cm (humigit-kumulang 6.3 x 4.9 x 1.8 in), na may isang pagbubukas ng pull-out. Nakuha ko ang kahon sa isang lokal na tindahan ng libangan, ito ay ginawa ni KNORR Prandell (link).

Hakbang 6: Mga Bahagi ng Layout at Paghahanda para sa pagbabarena

Inayos ko ang mga potentiometro, may hawak ng yelo at pinapalitan ang mga mani sa kahon at inayos ang mga ito sa paraang gusto ko sila. Kinuha ko ang layout at pagkatapos ay tinakpan ko ang kahon ng masking tape mula sa itaas at mula sa isang gilid, kung saan magkakaroon ng butas para sa isang 6.35mm jack. Minarkahan ko ang mga posisyon ng mga butas at ang laki nito sa masking tape.

Hakbang 7: Pagbabarena

Ang tuktok na dingding ng kahon ay medyo manipis, kaya't dahan-dahan akong drill at dahan-dahang pinalawak ang mga drills. Matapos ang pagbabarena ng mga butas, kinakailangan upang gamutin sila ng mga papel ng liha o karayom.

Hakbang 8: Ang Base Coat

Bilang unang amerikana ng pintura - ang base coat - berde ang inilapat ko. Ang base layer ay tatakpan ng isang light brown na kulay at kulay kahel. Gumamit ako ng mga watercolor. Pagkatapos ng bawat layer, hinayaan ko ang kahon na matuyo ng ilang oras, habang ang kahoy ay nagbabad ng sapat na tubig.

Hakbang 9: Ang Pangalawang Layer ng Paint

Nag-apply ako ng isang kumbinasyon ng light brown at soft orange sa berdeng base layer. Ikinakalat ko ang pintura na may pahalang na paggalaw at kung saan nais kong makamit ang mas malinaw na mga batik, naglapat ako ng kaunting tubig at higit na pintura (hindi gaanong lasaw na pintura).

* Ang mga kulay sa mga imahe sa hakbang na ito ay naiiba mula sa iba pang mga larawan, dahil ang kulay sa kanila ay hindi pa tuyo.

Hakbang 10: Paggawa ng Circuit Board

Nagpasya akong lumikha ng isang naka-print na circuit board sa isang unibersal na board. Ito ay mas mabilis kaysa sa paghihintay para sa isang kargamento ng mga pasadyang ginawa na pcbs, at bilang isang prototype, sapat na iyon. Kung may interesado, maaari din akong lumikha at magdagdag ng kumpletong mga gerber file.

Mula sa unibersal na naka-print na circuit board, pinutol ko ang isang makitid, mas mahabang strip na magkasya sa haba ng kahon. Inhinang ko ang circuit nang paunti-unti, sa mas maliit na mga bahagi. Minarkahan ko ang mga lugar kung saan makakonekta ang mga wire sa mga itim na bilog.

Hakbang 11: Pag-troubleshoot at I-clear ang Proseso ng Paggawa ng Circuit Board

Hindi nawawala kapag lumilikha ng isang naka-print na circuit board ay mahirap minsan. Natutunan ko ang ilang mga trick na makakatulong sa akin.

Ang mga sangkap na naka-mount sa panel o sa board ay minarkahan sa loob ng asul (itim) na mga rektanggulo sa mga eskematiko. Tinitiyak nito ang kalinawan sa paghahanda ng mga wire o konektor at ang kanilang lokasyon. Ang bawat linya na tumatawid sa isang rektanggulo, samakatuwid, ay nangangahulugang isang kawad na kailangang ikonekta sa paglaon.

Kapaki-pakinabang din na tandaan ang mga koneksyon at pag-mount ng mga sangkap na na-install na. (Gumagamit ako ng isang dilaw na highlighter para doon). Malinaw na makikilala nito kung aling mga bahagi at koneksyon ang mayroon na at alin pa ang kailangang gawin.

Hakbang 12: PCB

Para sa mga nais gumawa o mag-order ng isang pcb, naglalakip ako ng isang.brd file. Ang naka-print na circuit board ay may sukat na 127 x 25mm, nagdagdag ako ng dalawang butas para sa M3 screws. Maaari kang lumikha ng iyong sariling mga file alinsunod sa nais na format ng gerber.

Hakbang 13: Pag-mount ng Mga Bahagi sa Kahon

Pinasok ko at na-secure ang mga sangkap na nasa tuktok na panel - mga potensyal, switch, LEDs at output jack. Ang mga LED ay inilagay sa mga may hawak ng plastik, na sinigurado ko sa tulong ng mainit na pandikit.

Maipapayo na idagdag ang mga potentiometers knobs sa paglaon upang hindi sila gasgas kapag maghinang ng mga contact at hawakan ang kahon.

Hakbang 14: Mga kable

Ang mga wire ay na-solder sa mga bahagi. Palagi kong hinubaran at naka-tin ang mga wire muna bago ikonekta ang mga ito sa mga bahagi sa panel. Nagpunta ako mula sa itaas hanggang sa ibaba upang ang mga wire ay hindi makaalis sa panahon ng trabaho at sinigurado ko rin ang mga bundle ng kawad na may mga kurbatang kurdon.

Hakbang 15: Pagpasok ng Baterya at ng Lupon sa Loob ng Kahon

Inilagay ko ang circuit board sa loob ng kahon at insulated ito mula sa front panel na may isang manipis na piraso ng foam. Upang maiwasang baluktot ang mga kable at hawakan ang lahat, tinali ko ang mga bundle sa isang kurbatang kurbata. Sa wakas, nagkonekta ako ng isang 9V na baterya sa circuit at isinara ang kahon.

Hakbang 16: Mga Pag-mount ng Potentiometer Knobs

Ang huling hakbang ay i-install ang mga knobs sa potentiometers. Sa halip na mga pinili ko para sa layout ng mga bahagi, nag-mount ako ng mga metal, pilak-itim na mga knob. Sa pangkalahatan, nagustuhan ko ito higit sa mga plastik, na may isang maliwanag na kulay-dilaw na matte na kulay.

Hakbang 17: Nakumpleto ang Proyekto

Kumpleto na ang parallel sequencer synth. Magkaroon ng isang masaya ng pagbuo ng iba't ibang mga sound effects.

Manatiling malusog at ligtas.

Runner Up sa Audio Challenge 2020