Parallel Sequencer Synth: 17 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Αυτός είναι ένας οδηγός για τη δημιουργία ενός απλού sequencer. Ο αλληλουχίας είναι μια συσκευή που παράγει κυκλικά μια σειρά βημάτων που στη συνέχεια οδηγούν έναν ταλαντωτή. Κάθε βήμα μπορεί να αποδοθεί σε διαφορετικό τόνο και έτσι να δημιουργηθούν ενδιαφέρουσες ακολουθίες ή ηχητικά εφέ. Το ονόμασα παράλληλο sequencer επειδή δεν οδηγείται από έναν ταλαντωτή σε κάθε βήμα, αλλά από δύο ταλαντωτές ταυτόχρονα.

Βήμα 1: Διάγραμμα αποκλεισμού

Ας ξεκινήσουμε με το μπλοκ διάγραμμα.

Η συσκευή θα τροφοδοτείται από μπαταρία 9 βολτ και ο ελεγκτής θα μειώσει αυτήν την τάση στα 5 βολτ.

Ένας ξεχωριστός ταλαντωτής θα δημιουργήσει μια χαμηλή συχνότητα, δηλαδή το τέμπο, το οποίο θα χρησιμεύσει ως ρολόι για τον ακολουθία. Θα είναι δυνατή η ρύθμιση του ρυθμού χρησιμοποιώντας το ποτενσιόμετρο.

Στο sequencer, θα είναι δυνατή η ρύθμιση του βήματος επαναφοράς και της λειτουργίας ακολουθίας χρησιμοποιώντας τους διακόπτες εναλλαγής.

Η έξοδος του sequencer θα είναι 4 βήματα, τα οποία στη συνέχεια θα ελέγχουν δύο ταλαντωτές συνδεδεμένους παράλληλα, οι συχνότητες των οποίων θα ρυθμίζονται με ποτενσιόμετρα. Κάθε βήμα θα αντιπροσωπεύεται από ένα LED. Για τους ταλαντωτές, θα είναι δυνατή η εναλλαγή μεταξύ δύο περιοχών συχνοτήτων.

Ο όγκος εξόδου θα ρυθμιστεί με ποτενσιόμετρο.

Βήμα 2: Breadboard

Σχεδίασα πρώτα το κύκλωμα σε μια σανίδα ψωμιού. Δοκίμασα μερικές εναλλακτικές εκδόσεις του ταλαντωτή tempo με διαφορετικά κυκλώματα, καθώς και αρκετές διαμορφώσεις με δεκαδικό ή δυαδικό ακολουθία με αποπολυπλέκτη. Το παλμογράφο είναι χρήσιμο τόσο στο σχεδιασμό όσο και στην αντιμετώπιση προβλημάτων.

Βήμα 3: Διαγράμματα

*σύνδεσμος προς Σχήματα εικόνας HQ

*Εάν θεωρείτε περιττή την εξήγηση των σχημάτων, μπορείτε να προχωρήσετε στο επόμενο βήμα - Λίστα μερών (BOM)

Η ισχύς από την μπαταρία 9V μεταφέρεται στο κύκλωμα μέσω του κύριου διακόπτη S1, ο οποίος θα βρίσκεται στον πίνακα. Η τάση περίπου 9V μειώνεται στα 5V από τον γραμμικό ρυθμιστή IC1. Είναι επίσης δυνατό να χρησιμοποιήσετε έναν μετατροπέα μπάρας DC-DC για να μειώσετε την τάση, το μειονέκτημα μπορεί να είναι ο θόρυβος υψηλής συχνότητας που εισάγεται στο σύστημα. Οι πυκνωτές C1, C3, C15 και C16 βοηθούν στην εξασθένηση των παρεμβολών και το C2 εξομαλύνει την τάση εξόδου.

Ο ταλαντωτής ταχύτητας / ταλαντωτής χαμηλής συχνότητας (LFO) παράγεται χρησιμοποιώντας έναν μετατροπέα σκανδάλης σκαφών IC 40106 (IC2). Το ποτενσιόμετρο VR9 παρέχει ρυθμιζόμενη συχνότητα εξόδου. Συνδυάζοντας C5 και VR9, είναι δυνατό να επιλέξετε το επιθυμητό εύρος (στην περίπτωση αυτή από περίπου 0,2Hz έως 50Hz). Η συχνότητα εξόδου μπορεί να αυξηθεί επιλέγοντας μικρότερο ποτενσιόμετρο VR9 ή μειώνοντας την τιμή του πυκνωτή C5. Το R2 περιορίζει το ανώτερο εύρος συχνοτήτων εάν το ποτενσιόμετρο έχει ρυθμιστεί περίπου. 0 ωμ Οι αχρησιμοποίητες πύλες του IC 40106 πρέπει να είναι δεμένες στο έδαφος.

Η γεννήτρια LFO μπορεί επίσης να είναι ένας IC 4093, 555 ή ένας λειτουργικός ενισχυτής.

Το LFO, ή το σήμα ρολογιού, τροφοδοτείται σε έναν δεκαδικό προσδιοριστή αλληλουχίας 4017. Οι είσοδοι CLK και RST ασφαλίζονται έναντι παρεμβολών με πτυσσόμενες αντιστάσεις R39 και R5. Ο πείρος ENA πρέπει να είναι δεμένος στη γείωση για να επιτρέψει την εκτέλεση του sequencer. Ο διαχωριστής αλληλουχίας λειτουργεί ως εξής: Κάθε φορά που το CLK αλλάζει από χαμηλό σε υψηλό, ο αλληλουχίας ενεργοποιεί έναν από τους πείρους εξόδου με τη σειρά Q0, Q1, Q2… Q9. Μόνο ένας από τους πείρους εξόδου Q0 - Q9 είναι πάντα ενεργός. Έτσι, ο ακολουθιογράφος επαναλαμβάνει κυκλικά αυτές τις δέκα καταστάσεις. Ωστόσο, οποιαδήποτε έξοδος μπορεί να συνδεθεί με τον ακροδέκτη RST για να επαναφέρετε τον ακολουθία σε αυτό το βήμα. Για παράδειγμα, εάν συνδέσουμε το Q4 με τον ακροδέκτη RST, η ακολουθία θα είναι η εξής: (Q) 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3… Αυτό το χαρακτηριστικό του Το IC χρησιμοποιείται με τον διακόπτη τριών θέσεων S2, ο οποίος παρέχει είτε 10 βήματα (μεσαία θέση, επαναφορά συνδεδεμένη μόνο στη γείωση), είτε επαναφορά στο Q4 (4 βήματα) ή επαναφορά στη λειτουργία Q6 (6 βήματα). Δεδομένου ότι η συσκευή θα είναι ένας ακολουθιογράφος 4 βημάτων, η επαναφορά του IC στο βήμα 4 θα έχει ως αποτέλεσμα μια συνεχή ακολουθία χωρίς παύση, η επαναφορά του IC στο βήμα 6 θα έχει ως αποτέλεσμα μια ακολουθία 4 βημάτων και μια παύση 2 βημάτων και τέλος η τρίτη επιλογή είναι η επαναφορά του IC στο βήμα 10. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια ακολουθία 4 βημάτων και παύση 6 βημάτων. Η παύση που παρέχεται από το διακόπτη S2 προστίθεται πάντα μόνο αφού έχει εκτελεστεί η ακολουθία των βημάτων (1234 _, 1234 _… ή 1234 _, 1234 _…).

Ωστόσο, εάν θέλουμε να προσθέσουμε μια παύση μεταξύ των ίδιων των βημάτων, πρέπει να αναδιοργανώσουμε τη σειρά με την οποία θα ενεργοποιούνται οι ταλαντωτές. Αυτό το φροντίζει ο διακόπτης S3. Όταν είναι ενεργοποιημένος στη σωστή θέση, ο ακολουθιοδιακόπτης λειτουργεί όπως περιγράφεται παραπάνω. Ωστόσο, εάν μεταβεί στην αντίθετη πλευρά (αριστερά), το βήμα 4 του IC sequencer γίνεται η τρίτη είσοδος στον ταλαντωτή και το βήμα 7 γίνεται η τέταρτη είσοδος στον ταλαντωτή. Η ακολουθία λοιπόν θα μοιάζει με αυτή (S2 στη μεσαία θέση): 12_3_4_, 12_3_4 _,…

Ο παρακάτω πίνακας περιγράφει όλες τις επιλογές ακολουθίας που μπορούν να δημιουργηθούν και από τους δύο διακόπτες:

Αλλαγή θέσης S2	Αλλαγή θέσης S3	Κυκλική ακολουθία (_ σημαίνει παύση)
Πάνω	Πάνω	1234
Κάτω	Πάνω	1234_
Μεσαίο	Πάνω	1234_
Πάνω	Κάτω	12_3
Κάτω	Κάτω	12_3_
Μεσαίο	Κάτω	12_3_4_

Ένα LED (LED3 έως LED6) εκχωρείται σε κάθε βήμα, για λόγους σαφήνειας.

Οι παράλληλοι ταλαντωτές σχηματίζονται στο κύκλωμα NE556, σε μια αστάθεια διαμόρφωση. Οι πυκνωτές που επιλέγονται από τους διακόπτες S4 και S5 φορτίζονται και εκφορτίζονται μέσω των αντιστάσεων R6 και R31 και των ποτενσιόμετρων VR1 έως VR8. Ο αλληλουχίας αλλάζει τα τρανζίστορ Q1 σε Q8 σε ζεύγη (Q1 και Q5, Q2 και Q6, Q3 και Q7, Q4 και Q8, επανειλημμένα) και έτσι επιτρέπει στους πυκνωτές να φορτίζονται και να εκφορτίζονται μέσω διαφορετικών ρυθμισμένων ποτενσιόμετρων. Η εσωτερική λογική του κυκλώματος IC4, με βάση την τάση των πυκνωτών, ενεργοποιεί και απενεργοποιεί τους πείρους εξόδου (ακίδες 5 και 9). Το εύρος συχνοτήτων των επιμέρους βημάτων μπορεί να ρυθμιστεί αλλάζοντας τις τιμές των ποτενσιόμετρων και επίσης αλλάζοντας τις τιμές των πυκνωτών C8 σε C13. Μεταξύ κάθε εκπομπής και του αντίστοιχου ποτενσιόμετρου, προστίθεται μια αντίσταση 1k (R8, R11, R14…) για ανώτερο περιορισμό συχνότητας. Οι αντιστάσεις που συνδέονται με τη βάση των τρανζίστορ (R9, R12, R15…) εξασφαλίζουν τη λειτουργία των τρανζίστορ σε κατάσταση κορεσμού. Οι έξοδοι και των δύο ταλαντωτών συνδέονται μέσω ενός διαχωριστή τάσης VR10 (δοχείο όγκου) στην υποδοχή εξόδου.

Μη χρησιμοποιούμενοι προσδιοριστές: R1, R3, R7, R10, R13, R16, R19, R22, R25, R28, R36, LED1

Βήμα 4: Λίστα μερών (BOM)

• 5x LED
• 1x Stereo Jack 6.35
• Γραμμικό Ποτενσιόμετρο 1x 100k
• Γραμμικό Ποτενσιόμετρο 1x 50k
• Γραμμικό ποτενσιόμετρο 8x 10k
• Κεραμικός πυκνωτής 12x 100n
• Αντίσταση 1x 470R
• Αντίσταση 2x 100k
• 2x 10k Resistor
• Αντίσταση 23x 1k
• 2x 1uF Ηλεκτρολυτικός πυκνωτής
• 1x 47uF Ηλεκτρολυτικός Πυκνωτής
• 1x 470uF Ηλεκτρολυτικός Πυκνωτής
• Τρανζίστορ 8x 2N3904 NPN
• 1x IC 40106
• 1x IC 4017N
• 1x IC NE556N
• 1x Γραμμικός Ρυθμιστής 7805
• 3x 2 Θέση 1 Pole Toggle Switch
• 1x 2 Position 2 Pole Toggle Switch
• 1x 3 Position 1 Pole Toggle Switch
• Πίνακας Πρωτότυπου
• Σύρματα (24 awg)
• Υποδοχές IC (προαιρετικά)
• Μπαταρία 9V
• Κλιπ μπαταρίας 9V

Εργαλεία για συγκόλληση και ξυλουργική:

• Συγκολλητικό σίδερο
• Συγκολλητικό συγκολλητικό
• Πένσα
• Σημάδι
• Πολύμετρο
• Διαβήτης
• Τσιμπιδακι ΦΡΥΔΙΩΝ
• Πένσα απογύμνωσης σύρματος
• Πλαστικοί δεσμοί καλωδίων
• Διαβήτης
• Τρίψιμο χαρτιού ή βελόνας
• Πινέλα
• Χρώματα ακουαρέλας

Βήμα 5: Ξύλινο κουτί

Αποφάσισα να φτιάξω τη συσκευή σε ένα ξύλινο κουτί. Η επιλογή είναι δική σας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα πλαστικό κουτί ή αλουμίνιο ή να εκτυπώσετε το δικό σας χρησιμοποιώντας έναν 3D εκτυπωτή. Επέλεξα ένα κουτί διαστάσεων 16 x 12,5 x 4,5 cm (περίπου 6,3 x 4,9 x 1,8 in), με ένα ανοιγόμενο άνοιγμα. Πήρα το κουτί σε ένα τοπικό κατάστημα χόμπι, είναι κατασκευασμένο από την KNORR Prandell (σύνδεσμος).

Βήμα 6: Διάταξη εξαρτημάτων και προετοιμασία για διάτρηση

Τακτοποίησα τα ποτενσιόμετρα, τις θήκες πάγου και τα παξιμάδια στο κουτί και τα τοποθέτησα όπως μου άρεσαν. Πήρα τη διάταξη και στη συνέχεια κάλυψα το κουτί με ταινία κάλυψης από πάνω και από τη μία πλευρά, όπου θα υπάρχει μια τρύπα για υποδοχή 6,35mm. Σημείωσα τις θέσεις των οπών και το μέγεθός τους στην ταινία κάλυψης.

Βήμα 7: Διάτρηση

Ο επάνω τοίχος του κουτιού ήταν σχετικά λεπτός, οπότε τρυπούσα αργά και σταδιακά διεύρυνα τα τρυπάνια. Αφού τρυπήσετε τις τρύπες, ήταν απαραίτητο να τις επεξεργαστείτε με γυαλόχαρτο ή βελόνες.

Βήμα 8: Το βασικό παλτό

Ως πρώτη στρώση χρώματος - η βασική στρώση - έβαλα πράσινο. Το βασικό στρώμα θα καλυφθεί με ανοιχτό καφέ χρώμα και πορτοκαλί χρώμα. Χρησιμοποίησα ακουαρέλες. Μετά από κάθε στρώση, άφησα το κουτί να στεγνώσει για μερικές ώρες, καθώς το ξύλο απορροφούσε αρκετό νερό.

Βήμα 9: Το δεύτερο στρώμα του χρώματος

Εφάρμοσα έναν συνδυασμό ανοιχτό καφέ και απαλό πορτοκαλί στο πράσινο στρώμα βάσης. Άπλωσα το χρώμα με οριζόντιες κινήσεις και εκεί που ήθελα να πετύχω πιο έντονους λεκέδες, έβαλα όσο λίγο νερό και περισσότερο χρώμα (λιγότερο αραιωμένο χρώμα).

* Τα χρώματα στις εικόνες σε αυτό το βήμα είναι διαφορετικά από τις άλλες φωτογραφίες, επειδή το χρώμα σε αυτές δεν έχει ακόμη στεγνώσει.

Βήμα 10: Κατασκευή του πίνακα κυκλωμάτων

Αποφάσισα να δημιουργήσω μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος σε μια γενική πλακέτα. Είναι πολύ πιο γρήγορο από το να περιμένετε μια αποστολή προσωπικών υπολογιστών, και ως πρωτότυπο, αυτό είναι αρκετό. Αν ενδιαφέρεται κάποιος, μπορώ επίσης να δημιουργήσω και να προσθέσω πλήρη αρχεία gerber.

Από την γενική πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, έκοψα μια στενή, μακρύτερη λωρίδα που ταιριάζει στο μήκος του κουτιού. Συγκόλλησα το κύκλωμα σταδιακά, σε μικρότερα μέρη. Σημείωσα τα σημεία όπου τα καλώδια θα συνδεθούν με μαύρους κύκλους.

Βήμα 11: Αντιμετώπιση προβλημάτων και διαδικασία διαγραφής πίνακα κυκλωμάτων

Μερικές φορές είναι δύσκολο να μην χαθείτε όταν δημιουργείτε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Έχω μάθει μερικά κόλπα που με βοηθούν.

Τα εξαρτήματα που είναι τοποθετημένα στον πίνακα ή στον πίνακα επισημαίνονται μέσα στα μπλε (μαύρα) ορθογώνια στα σχήματα. Αυτό εξασφαλίζει σαφήνεια στην προετοιμασία καλωδίων ή συνδέσμων και τη θέση τους. Επομένως, κάθε γραμμή που τέμνει ένα ορθογώνιο σημαίνει ένα καλώδιο που πρέπει να συνδεθεί αργότερα.

Είναι επίσης χρήσιμο να σημειώσετε τις συνδέσεις και την τοποθέτηση εκείνων των εξαρτημάτων που έχουν ήδη εγκατασταθεί. (Χρησιμοποιώ ένα κίτρινο highlighter για αυτό). Αυτό θα διακρίνει σαφώς ποια μέρη και συνδέσεις υπάρχουν ήδη και ποια πρέπει να γίνουν ακόμη.

Βήμα 12: PCB

Για όσους θέλουν να φτιάξουν ή να παραγγείλουν ένα pcb, επισυνάπτω ένα αρχείο.brd. Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος έχει διαστάσεις 127 x 25mm, πρόσθεσα δύο οπές για βίδες Μ3. Μπορείτε να δημιουργήσετε τα δικά σας αρχεία σύμφωνα με την επιθυμητή μορφή gerber.

Βήμα 13: Τοποθέτηση εξαρτημάτων στο κουτί

Εισήγαγα και εξασφάλισα τα εξαρτήματα που θα βρίσκονται στον επάνω πίνακα - ποτενσιόμετρα, διακόπτες, LED και υποδοχή εξόδου. Τα LED τοποθετήθηκαν σε πλαστικές θήκες, τις οποίες στερέωσα με τη βοήθεια θερμής κόλλας.

Συνιστάται να προσθέσετε τα κουμπιά ποτενσιόμετρων αργότερα, ώστε να μην γδαρθούν κατά τη συγκόλληση των επαφών και το χειρισμό του κουτιού.

Βήμα 14: Καλωδίωση

Τα καλώδια συγκολλήθηκαν σε μέρη. Πάντα απογύμνωνα και κονσέρβαρα τα καλώδια πρώτα πριν τα συνδέσω με τα εξαρτήματα του πίνακα. Προχώρησα από πάνω προς τα κάτω, έτσι ώστε τα σύρματα να μην κολλήσουν κατά τη διάρκεια της εργασίας και επίσης εξασφάλισα τις δέσμες καλωδίων με συνδέσμους καλωδίων.

Βήμα 15: Τοποθέτηση της μπαταρίας και του πίνακα μέσα στο κουτί

Έβαλα την πλακέτα κυκλώματος μέσα στο κουτί και την μόνωσα από τον μπροστινό πίνακα με ένα λεπτό κομμάτι αφρού. Για να μην λυγίσουν τα καλώδια και να κρατήσουν τα πάντα σφιχτά, έδεσα τις δέσμες με μια γραβάτα καλωδίου. Τέλος, σύνδεσα μια μπαταρία 9V στο κύκλωμα και έκλεισα το κουτί.

Βήμα 16: Τοποθέτηση πόμολων ποτενσιόμετρου

Το τελευταίο βήμα είναι να εγκαταστήσετε τα κουμπιά στα ποτενσιόμετρα. Αντί αυτών που επέλεξα για τη διάταξη των εξαρτημάτων, τοποθέτησα μεταλλικά, ασημί-μαύρα πόμολα. Συνολικά, μου άρεσε περισσότερο από τα πλαστικά, με έντονο κίτρινο ματ χρώμα.

Βήμα 17: Το έργο ολοκληρώθηκε

Το παράλληλο synth sequenter synth έχει πλέον ολοκληρωθεί. Διασκεδάστε δημιουργώντας διάφορα ηχητικά εφέ.

Μείνετε υγιείς και ασφαλείς.

Επόμενοι στην Πρόκληση ioχου 2020