Parallel Sequencer Synth: 17 trinn (med bilder)

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-13 06:58

Dette er en guide for å lage en enkel sequencer. En sequencer er en enhet som syklisk produserer en serie trinn som deretter driver en oscillator. Hvert trinn kan tilordnes en annen tone og dermed skape interessante sekvenser eller lydeffekter. Jeg kalte det en parallell sequencer fordi den ikke drives av en oscillator i hvert trinn, men av to oscillatorer samtidig.

Trinn 1: Blokkdiagram

La oss starte med blokkdiagrammet.

Enheten vil bli drevet av et 9 volt batteri og kontrolleren vil redusere denne spenningen til 5 volt.

En egen oscillator vil generere en lav frekvens, dvs. tempoet, som vil fungere som en klokke for sequencer. Det vil være mulig å justere tempoet ved hjelp av potensiometeret.

I sekvenseren vil det være mulig å stille inn tilbakestillingstrinn og sekvensmodus ved hjelp av vippebryterne.

Utgangen til sekvensatoren vil være 4 trinn, som deretter vil kontrollere to oscillatorer koblet parallelt, hvis frekvenser vil bli satt med potensiometre. Hvert trinn vil bli representert med én LED. For oscillatorer vil det være mulig å veksle mellom to frekvensområder.

Utgangsvolumet vil bli regulert av et potensiometer.

Trinn 2: Brødbrett

Jeg designet først kretsen på et brødbrett. Jeg prøvde noen alternative versjoner av tempooscillatoren med forskjellige kretser, samt flere konfigurasjoner med en desimal eller binær sequencer med en demultiplexer. Oscilloskopet er nyttig både i design og i feilsøking.

Trinn 3: Skjemaer

*lenke til HQ Image Schematics

*Hvis du finner en forklaring på skjemaene unødvendig, kan du gå videre til neste trinn - Deleliste (BOM)

Strøm fra 9V -batteriet overføres til kretsen via hovedbryteren S1, som vil være plassert på panelet. Spenningen på omtrent 9V reduseres til 5V av den lineære regulatoren IC1. Det er også mulig å bruke en DC-DC buck-omformer for å redusere spenningen, ulempen kan være høyfrekvent støy som blir introdusert i systemet. Kondensatorer C1, C3, C15 og C16 bidrar til å dempe interferensen og C2 jevner utgangsspenningen.

Tempooscillatoren / lavfrekvente oscillatoren (LFO) genereres ved hjelp av en schmitt-trigger-inverter IC 40106 (IC2). VR9 -potensiometeret gir en justerbar utgangsfrekvens. Ved å kombinere C5 og VR9 er det mulig å velge ønsket område (i dette tilfellet fra ca. 0,2Hz til 50Hz). Utgangsfrekvensen kan økes ved å velge et mindre potensiometer VR9, eller ved å redusere verdien av kondensatoren C5. R2 begrenser det øvre frekvensområdet hvis potensiometeret er satt til ca. 0 ohm. Ubrukte porter til IC 40106 må bindes til bakken.

LFO -generatoren kan også være en IC 4093, 555 eller en operasjonsforsterker.

LFO, eller klokkesignal, mates til en desimal sequencer 4017. CLK- og RST-inngangene er sikret mot interferens med nedtrekksmotstandene R39 og R5. ENA -pinnen må være bundet til bakken for å la sequencer kjøre. Sequenceren fungerer som følger: Hver gang CLK endres fra lav til høy, slår sequencer på en av utgangspinnene i rekkefølgen Q0, Q1, Q2 … Q9. Bare en av utgangspinnene Q0 - Q9 er alltid aktiv. Dermed gjentar sekvenseren syklisk disse ti tilstandene. Imidlertid kan en hvilken som helst utgang kobles til RST -pinnen for å tilbakestille sequencer i dette trinnet. For eksempel, hvis vi kobler Q4 til RST -pinnen, vil sekvensen være som følger: (Q) 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3 … Denne funksjonen i IC brukes med tre-posisjonsbryteren S2, som gir enten 10 trinn (midtstilling, tilbakestilling bare knyttet til bakken), eller tilbakestilling til Q4 (4 trinn), eller tilbakestilling til Q6 (6 trinn) -modus. Siden enheten vil være en 4-trinns sequencer, vil tilbakestilling av IC på trinn 4 resultere i en kontinuerlig sekvens uten pause, tilbakestille IC på trinn 6 vil resultere i en sekvens på 4 trinn og en pause på 2 trinn, og til slutt det tredje alternativet vil være å tilbakestille IC på trinn 10. Dette resulterer i en sekvens på 4 trinn og en 6 -trinns pause. Pausen gitt av bryter S2 legges alltid til først etter at trinnene (1234 _, 1234 _… eller 1234 _, 1234 _…) er utført.

Imidlertid, hvis vi vil legge til en pause mellom trinnene selv, må vi omorganisere rekkefølgen som oscillatorene skal drives av. Dette tas hånd om av bryter S3. Når den er slått på i riktig posisjon, fungerer sequencer som beskrevet ovenfor. Imidlertid, hvis den byttes til motsatt side (venstre), blir trinn 4 av IC -sekvensatoren den tredje inngangen til oscillatoren og trinn 7 blir den fjerde inngangen til oscillatoren. Sekvensen vil derfor se slik ut (S2 i midtstilling): 12_3_4_, 12_3_4 _,…

Tabellen nedenfor beskriver alle sekvensalternativene som kan genereres av begge bryterne:

Bytt S2 -posisjon	Bytt S3 -posisjon	Syklisk sekvens (_ betyr pause)
Opp	Opp	1234
Ned	Opp	1234_
Midten	Opp	1234_
Opp	Ned	12_3
Ned	Ned	12_3_
Midten	Ned	12_3_4_

Én LED (LED3 til LED6) er tilordnet hvert trinn, for klarhet.

Parallelloscillatorene dannes i NE556 -kretsen, i en astabel konfigurasjon. Kondensatorene valgt av bryterne S4 og S5 lades og tømmes gjennom motstandene R6 og R31 og potensiometrene VR1 til VR8. Sequenceren bytter transistorer Q1 til Q8 i par (Q1 og Q5, Q2 og Q6, Q3 og Q7, Q4 og Q8, gjentatte ganger) og lar dermed kondensatorene lades og tømmes via forskjellige innstilte potensiometre. Den interne logikken til IC4 -kretsen, basert på kondensatorens spenning, slår på og av utgangspinnene (pinne 5 og 9). Frekvensområdet for de enkelte trinnene kan justeres ved å endre verdiene til potensiometrene og også ved å endre verdiene til kondensatorene C8 til C13. Mellom hver sender og det tilsvarende potensiometeret, er en 1k motstand (R8, R11, R14…) lagt til for øvre frekvensbegrensning. Motstander koblet til basen av transistorer (R9, R12, R15 …) sikrer driften av transistorer i metningstilstanden. Utgangene til begge oscillatorene er koblet via en spenningsdeler VR10 (volumpott) til utgangskontakten.

Ubrukte betegnelser: R1, R3, R7, R10, R13, R16, R19, R22, R25, R28, R36, LED1

Trinn 4: Deleliste (stykliste)

• 5x LED
• 1x Stereokontakt 6,35
• 1x 100k lineært potensiometer
• 1x 50k lineært potensiometer
• 8x 10k lineært potensiometer
• 12x 100n keramisk kondensator
• 1x 470R motstand
• 2x 100k motstand
• 2x 10k motstand
• 23x 1k motstand
• 2x 1uF elektrolytisk kondensator
• 1x 47uF elektrolytisk kondensator
• 1x 470uF elektrolytisk kondensator
• 8x 2N3904 NPN -transistor
• 1x IC 40106
• 1x IC 4017N
• 1x IC NE556N
• 1x lineær regulator 7805
• 3x 2 posisjon 1 Pole vippebryter
• 1x 2 posisjon 2 -polet vippebryter
• 1x 3 posisjon 1 Pole vippebryter
• Prototypebrett
• Ledninger (24 awg)
• IC -kontakter (valgfritt)
• 9V batteri
• 9V batteriklemme

Verktøy for lodding og trebearbeiding:

• Loddejern
• Lodding Lodding
• Tang
• Markør
• Multimeter
• Bremseklave
• Pinsett
• Wire stripping tang
• Kabelbindere i plast
• Bremseklave
• Slipepapir eller nålefil
• Pensler
• Akvarellmaling

Trinn 5: Treskrin

Jeg bestemte meg for å bygge enheten inn i en trekasse. Valget er ditt, du kan bruke en plast- eller aluminiumskasse, eller skrive ut din egen med en 3D -skriver. Jeg valgte en eske på 16 x 12,5 x 4,5 cm (ca. 6,3 x 4,9 x 1,8 tommer), med en uttrekkbar åpning. Jeg fikk esken i en lokal hobbybutikk, den er laget av KNORR Prandell (lenke).

Trinn 6: Deloppsett og klargjøring for boring

Jeg ordnet potensiometre, isholdere og brytermuttere på esken og ordnet dem slik jeg likte dem. Jeg tok oppsettet og så dekket jeg esken med maskeringstape ovenfra og fra den ene siden, hvor det vil være et hull for en 6,35 mm jack. Jeg markerte plasseringen av hullene og størrelsen på maskeringstapen.

Trinn 7: Boring

Den øvre veggen på esken var relativt tynn, så jeg boret sakte og gradvis utvidet øvelsene. Etter å ha boret hullene, var det nødvendig å behandle dem med sandpapir eller nålefiler.

Trinn 8: Grunnlaget

Som det første malingslaget - grunnlaget - påførte jeg grønt. Grunnlaget vil bli dekket med en lysebrun farge og oransje. Jeg brukte akvareller. Etter hvert lag lot jeg boksen tørke i noen timer, ettersom treverket sugde opp nok vann.

Trinn 9: Det andre malingslaget

Jeg påførte en kombinasjon av lysebrun og myk oransje på det grønne grunnlaget. Jeg spredte malingen med horisontale bevegelser, og der jeg ønsket å oppnå mer uttalte flekker, påførte jeg så lite vann og mer maling (mindre fortynnet maling).

* Fargene på bildene i dette trinnet er forskjellige fra de andre bildene, fordi fargen på dem ikke har tørket ennå.

Trinn 10: Lag kretskortet

Jeg bestemte meg for å lage et kretskort på et universelt bord. Det er mye raskere enn å vente på en forsendelse med skreddersydde PCB, og som en prototype er det nok. Hvis noen er interessert, kan jeg også lage og legge til komplette gerber -filer.

Fra det universelle kretskortet kuttet jeg ut en smal, lengre stripe som passet lengden på esken. Jeg loddet kretsen gradvis, i mindre deler. Jeg markerte stedene hvor ledningene skal kobles til med svarte sirkler.

Trinn 11: Feilsøking og klargjøring av kretskort

Noen ganger er det ikke vanskelig å gå seg vill når du lager et kretskort. Jeg har lært noen få triks som hjelper meg.

Komponenter som er montert på panelet eller utenfor brettet er merket inne i de blå (svarte) rektanglene i skjemaet. Dette sikrer klarhet i forberedelsen av ledninger eller kontakter og deres plassering. Hver linje som krysser et rektangel betyr derfor en ledning som må kobles til senere.

Det er også nyttig å merke tilkoblinger og montering av de komponentene som allerede er installert. (Jeg bruker en gul highlighter til det). Dette vil tydelig skille hvilke deler og forbindelser som allerede eksisterer og som fortsatt må gjøres.

Trinn 12: PCB

For de som ønsker å lage eller bestille en PCB, legger jeg ved en.brd -fil. Kretskortet har dimensjoner på 127 x 25 mm, jeg la til to hull for M3 -skruer. Du kan lage dine egne filer i henhold til ønsket gerber -format.

Trinn 13: Montering av deler i esken

Jeg satte inn og sikret komponentene som vil være på toppanelet - potensiometre, brytere, lysdioder og utgangskontakt. Lysdiodene ble plassert på plastholdere, som jeg festet ved hjelp av varmt lim.

Det anbefales å legge til potensiometerknappene senere, slik at de ikke blir riper ved lodding av kontaktene og håndtering av esken.

Trinn 14: Kabling

Ledningene ble loddet i deler. Jeg har alltid strippet og tinnet ledningene først før jeg koblet dem til komponentene på panelet. Jeg fortsatte fra topp til bunn slik at ledningene ikke ble sittende fast under arbeidet, og jeg sikret også trådbuntene med kabelbånd.

Trinn 15: Sett inn batteriet og brettet inne i esken

Jeg satte kretskortet inne i boksen og isolerte det fra frontpanelet med et tynt skumstykke. For å unngå at kablene bøyes og holder alt tett, bandt jeg buntene med et kabelbinder. Til slutt koblet jeg et 9V batteri til kretsen og lukket boksen.

Trinn 16: Montering av potensiometerknapper

Det siste trinnet er å installere knappene på potensiometrene. I stedet for de jeg valgte for deloppsettet, monterte jeg metall, sølv-svarte knotter. Totalt sett likte jeg den mer enn plastene, med en lys gul matt farge.

Trinn 17: Prosjektet er fullført

Den parallelle sequencer -synthen er nå fullført. Ha det gøy å generere forskjellige lydeffekter.

Hold deg frisk og trygg.

Runner Up i Audio Challenge 2020