Parallel Sequencer Synth: 17 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

นี่คือคำแนะนำสำหรับการสร้างซีเควนเซอร์อย่างง่าย ซีเควนเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่สร้างชุดของขั้นตอนแบบวนรอบซึ่งจะขับเคลื่อนออสซิลเลเตอร์ แต่ละขั้นตอนสามารถกำหนดโทนเสียงที่แตกต่างกัน และสร้างลำดับหรือเอฟเฟกต์เสียงที่น่าสนใจ ฉันเรียกมันว่าซีเควนเซอร์คู่ขนานเพราะมันไม่ได้ขับเคลื่อนด้วยออสซิลเลเตอร์หนึ่งตัวในแต่ละขั้นตอน แต่โดยออสซิลเลเตอร์สองตัวพร้อมกัน

ขั้นตอนที่ 1: บล็อกไดอะแกรม

เริ่มจากแผนภาพบล็อกกันก่อน

อุปกรณ์จะใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์ และตัวควบคุมจะลดแรงดันไฟฟ้าลงเหลือ 5 โวลต์

ออสซิลเลเตอร์ที่แยกจากกันจะสร้างความถี่ต่ำ กล่าวคือ จังหวะ ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นนาฬิกาสำหรับซีเควนเซอร์ จะสามารถปรับจังหวะโดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์ได้

ในซีเควนเซอร์ จะสามารถตั้งค่าขั้นตอนการรีเซ็ตและโหมดซีเควนซ์ได้โดยใช้สวิตช์สลับ

เอาต์พุตของซีเควนเซอร์จะเป็น 4 ขั้นตอน ซึ่งจะควบคุมออสซิลเลเตอร์สองตัวที่เชื่อมต่อแบบขนานกัน ซึ่งความถี่จะถูกตั้งค่าด้วยโพเทนชิโอมิเตอร์ แต่ละขั้นตอนจะแสดงด้วย LED หนึ่งดวง สำหรับออสซิลเลเตอร์ จะสามารถสลับระหว่างช่วงความถี่สองช่วงได้

ปริมาตรเอาต์พุตจะถูกควบคุมโดยโพเทนชิออมิเตอร์

ขั้นตอนที่ 2: เขียงหั่นขนม

ครั้งแรกที่ฉันออกแบบวงจรบนเขียงหั่นขนม ฉันลองใช้ tempo oscillator เวอร์ชันอื่นที่มีวงจรต่างกัน รวมถึงการกำหนดค่าต่างๆ ที่มีซีเควนเซอร์ทศนิยมหรือไบนารีพร้อมตัวแยกสัญญาณ ออสซิลโลสโคปมีประโยชน์ในการออกแบบและการแก้ไขปัญหา

ขั้นตอนที่ 3: แผนผัง

*ลิงก์ไปยังแผนผังรูปภาพ HQ

*หากคุณพบคำอธิบายของแผนผังที่ไม่จำเป็น คุณสามารถไปยังขั้นตอนถัดไป - รายการชิ้นส่วน (BOM)

พลังงานจากแบตเตอรี่ 9V จะถูกส่งไปยังวงจรผ่านสวิตช์หลัก S1 ซึ่งจะอยู่ที่แผงควบคุม แรงดันไฟฟ้าประมาณ 9V ลดลงเหลือ 5V โดยตัวควบคุมเชิงเส้น IC1 นอกจากนี้ยังสามารถใช้ตัวแปลงบั๊ก DC-DC เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าได้ ข้อเสียอาจเป็นสัญญาณรบกวนความถี่สูงที่นำเข้าสู่ระบบ ตัวเก็บประจุ C1, C3, C15 และ C16 ช่วยลดสัญญาณรบกวนและ C2 ให้แรงดันเอาต์พุตเรียบ

ตัวกำเนิดจังหวะจังหวะ / ออสซิลเลเตอร์ความถี่ต่ำ (LFO) ถูกสร้างขึ้นโดยใช้อินเวอร์เตอร์ Schmitt-trigger IC 40106 (IC2) โพเทนชิโอมิเตอร์ VR9 ให้ความถี่เอาต์พุตที่ปรับได้ เมื่อรวม C5 และ VR9 เข้าด้วยกัน จะสามารถเลือกช่วงที่ต้องการได้ (ในกรณีนี้คือประมาณ 0.2Hz ถึง 50Hz) ความถี่เอาต์พุตสามารถเพิ่มได้โดยการเลือกโพเทนชิออมิเตอร์ VR9 ที่มีขนาดเล็กลง หรือโดยการลดค่าของตัวเก็บประจุ C5 R2 จะจำกัดช่วงความถี่บนหากโพเทนชิออมิเตอร์ตั้งไว้ที่ประมาณ 0 โอห์ม ประตูที่ไม่ได้ใช้ของ IC 40106 ต้องผูกติดกับพื้น

เครื่องกำเนิด LFO ยังสามารถเป็น IC 4093, 555 หรือแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน

LFO หรือสัญญาณนาฬิกาถูกป้อนไปยังซีเควนเซอร์ทศนิยม 4017 อินพุต CLK และ RST ได้รับการปกป้องจากการรบกวนโดยตัวต้านทานแบบดึงลง R39 และ R5 ต้องผูกพิน ENA กับกราวด์เพื่อให้ซีเควนเซอร์ทำงาน ซีเควนเซอร์ทำงานดังนี้:ทุกครั้งที่ CLK เปลี่ยนจากต่ำไปสูง ซีเควนเซอร์จะเปิดพินเอาต์พุตตัวใดตัวหนึ่งตามลำดับ Q0, Q1, Q2 … Q9 มีเพียงหนึ่งในเอาต์พุตพิน Q0 - Q9 ที่ทำงานอยู่เสมอ ดังนั้นซีเควนเซอร์จึงวนซ้ำสิบสถานะเหล่านี้แบบวนซ้ำ อย่างไรก็ตาม เอาต์พุตใดๆ สามารถเชื่อมต่อกับพิน RST เพื่อรีเซ็ตซีเควนเซอร์ในขั้นตอนนี้ ตัวอย่างเช่น หากเราเชื่อมต่อ Q4 กับพิน RST ลำดับจะเป็นดังนี้: (Q) 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3… คุณลักษณะนี้ของ IC ใช้กับสวิตช์สามตำแหน่ง S2 ซึ่งมี 10 ขั้นตอน (ตำแหน่งตรงกลาง รีเซ็ตเฉพาะกับกราวด์) หรือรีเซ็ตเป็น Q4 (4 ขั้นตอน) หรือรีเซ็ตเป็นโหมด Q6 (6 ขั้นตอน) เนื่องจากอุปกรณ์จะเป็นซีเควนเซอร์ 4 ขั้นตอน การรีเซ็ต IC ในขั้นตอนที่ 4 จะส่งผลให้มีลำดับต่อเนื่องโดยไม่มีการหยุด การรีเซ็ต IC ในขั้นตอนที่ 6 จะส่งผลให้มีลำดับ 4 ขั้นตอน และหยุด 2 ขั้นตอน และสุดท้าย ตัวเลือกที่สามจะรีเซ็ต IC ในขั้นตอนที่ 10 ซึ่งส่งผลให้มีลำดับ 4 ขั้นตอนและหยุดชั่วคราว 6 ขั้นตอน การหยุดชั่วคราวโดยสวิตช์ S2 จะเพิ่มเสมอหลังจากดำเนินการตามลำดับขั้นตอน (1234 _, 1234 _… หรือ 1234 _, 1234 _…) เท่านั้น

อย่างไรก็ตาม หากเราต้องการเพิ่มการหยุดชั่วคราวระหว่างขั้นตอนต่างๆ เอง เราต้องจัดระเบียบใหม่ตามลำดับที่ออสซิลเลเตอร์จะทำงาน สิ่งนี้ได้รับการดูแลโดยสวิตช์ S3 เมื่อเปิดใช้งานในตำแหน่งที่ถูกต้อง ซีเควนเซอร์จะทำงานตามที่อธิบายไว้ข้างต้น อย่างไรก็ตาม หากสลับไปฝั่งตรงข้าม (ซ้าย) ขั้นตอนที่ 4 ของซีเควนเซอร์ IC จะกลายเป็นอินพุตที่สามไปยังออสซิลเลเตอร์ และขั้นตอนที่ 7 จะกลายเป็นอินพุตที่สี่ของออสซิลเลเตอร์ ลำดับจะมีลักษณะดังนี้ (S2 ในตำแหน่งตรงกลาง): 12_3_4_, 12_3_4 _, …

ตารางด้านล่างอธิบายตัวเลือกลำดับทั้งหมดที่สวิตช์ทั้งสองสามารถสร้างได้:

สลับตำแหน่ง S2	สลับตำแหน่ง S3	ลำดับวงจร (_ หมายถึงหยุดชั่วคราว)
ขึ้น	ขึ้น	1234
ลง	ขึ้น	1234_
กลาง	ขึ้น	1234_
ขึ้น	ลง	12_3
ลง	ลง	12_3_
กลาง	ลง	12_3_4_

LED หนึ่งดวง (LED3 ถึง LED6) ถูกกำหนดให้กับแต่ละขั้นตอน เพื่อความชัดเจน

ออสซิลเลเตอร์คู่ขนานถูกสร้างขึ้นในวงจร NE556 ในการกำหนดค่าที่เสถียร ตัวเก็บประจุที่เลือกโดยสวิตช์ S4 และ S5 จะถูกชาร์จและคายประจุผ่านตัวต้านทาน R6 และ R31 และโพเทนชิโอมิเตอร์ VR1 ถึง VR8 ซีเควนเซอร์สลับทรานซิสเตอร์ Q1 เป็น Q8 เป็นคู่ (Q1 และ Q5, Q2 และ Q6, Q3 และ Q7, Q4 และ Q8 ซ้ำแล้วซ้ำอีก) และทำให้ตัวเก็บประจุสามารถชาร์จและคายประจุผ่านโพเทนชิโอมิเตอร์ที่ตั้งไว้หลากหลาย ลอจิกภายในของวงจร IC4 ตามแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ จะเปิดและปิดพินเอาต์พุต (พิน 5 และ 9) ช่วงความถี่ของแต่ละขั้นตอนสามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนค่าของโพเทนชิโอมิเตอร์และโดยการเปลี่ยนค่าของตัวเก็บประจุ C8 เป็น C13 ระหว่างอีซีแอลแต่ละตัวและโพเทนชิออมิเตอร์ที่เกี่ยวข้อง ตัวต้านทาน 1k (R8, R11, R14 …) จะถูกเพิ่มสำหรับการจำกัดความถี่บน ตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับฐานของทรานซิสเตอร์ (R9, R12, R15 …) ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทำงานของทรานซิสเตอร์ในสถานะอิ่มตัว เอาท์พุตของออสซิลเลเตอร์ทั้งสองเชื่อมต่อผ่านตัวแบ่งแรงดัน VR10 (หม้อปริมาตร) กับแจ็คเอาท์พุต

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

ขั้นตอนที่ 4: รายการชิ้นส่วน (BOM)

• 5x LED
• 1x แจ็คสเตอริโอ 6.35
• 1x 100k โพเทนชิออมิเตอร์เชิงเส้น
• 1x 50k โพเทนชิออมิเตอร์เชิงเส้น
• 8x 10k โพเทนชิออมิเตอร์เชิงเส้น
• ตัวเก็บประจุเซรามิก 12x 100n
• ตัวต้านทาน 1x 470R
• ตัวต้านทาน 2x 100k
• ตัวต้านทาน 2x 10k
• ตัวต้านทาน 23x 1k
• 2x 1uF ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า
• 1x 47uF ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า
• 1x 470uF ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า
• 8x 2N3904 ทรานซิสเตอร์ NPN
• 1x IC 40106
• 1x IC 4017N
• 1x IC NE556N
• 1x ตัวควบคุมเชิงเส้น 7805
• 3x 2 ตำแหน่ง 1 สวิตช์สลับขั้ว
• 1x2 ตำแหน่ง 2 เสาสลับสวิตช์
• 1x 3 ตำแหน่ง 1 สวิตช์สลับเสา
• บอร์ดต้นแบบ
• สายไฟ (24 awg)
• ซ็อกเก็ต IC (อุปกรณ์เสริม)
• แบตเตอรี่ 9V
• คลิปแบตเตอรี่ 9V

เครื่องมือสำหรับการบัดกรีและงานไม้:

• หัวแร้ง
• หัวแร้งบัดกรี
• คีม
• เครื่องหมาย
• มัลติมิเตอร์
• คาลิปเปอร์
• แหนบ
• คีมปอกสายไฟ
• สายรัดพลาสติก
• คาลิปเปอร์
• กระดาษทรายหรือตะไบเข็ม
• แปรงทาสี
• สีน้ำ

ขั้นตอนที่ 5: กล่องไม้

ฉันตัดสินใจสร้างอุปกรณ์เป็นกล่องไม้ ตัวเลือกเป็นของคุณ คุณสามารถใช้กล่องพลาสติกหรืออลูมิเนียม หรือพิมพ์ของคุณเองโดยใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ฉันเลือกกล่องขนาด 16 x 12.5 x 4.5 ซม. (ประมาณ 6.3 x 4.9 x 1.8 นิ้ว) พร้อมช่องเปิดแบบดึงออก ฉันได้กล่องมาจากร้านงานอดิเรกในท้องถิ่น ซึ่งทำโดย KNORR Prandell (ลิงก์)

ขั้นตอนที่ 6: เค้าโครงชิ้นส่วนและการเตรียมการเจาะ

ฉันจัดเรียงโพเทนชิโอมิเตอร์ ที่จับน้ำแข็ง และสวิตซ์น๊อตบนกล่อง และจัดเรียงในแบบที่ฉันชอบ ฉันเอาเลย์เอาต์แล้วปิดกล่องด้วยเทปกาวจากด้านบนและด้านหนึ่ง ซึ่งจะมีรูสำหรับแจ็ค 6.35 มม. ฉันทำเครื่องหมายตำแหน่งของรูและขนาดของรูบนเทปกาว

ขั้นตอนที่ 7: การเจาะ

ผนังด้านบนของกล่องค่อนข้างบาง ดังนั้นฉันจึงเจาะช้าๆ และค่อยๆ ขยายดอกสว่าน หลังจากเจาะรูแล้ว จำเป็นต้องใช้กระดาษทรายหรือตะไบเข็ม

ขั้นตอนที่ 8: เคลือบฐาน

ในการลงสีชั้นแรก - สีรองพื้น - ฉันทาสีเขียว ชั้นฐานจะถูกปกคลุมด้วยสีน้ำตาลอ่อนและสีส้ม ฉันใช้สีน้ำ หลังจากแต่ละชั้น ฉันปล่อยให้กล่องแห้งสองสามชั่วโมง เนื่องจากไม้ดูดซับน้ำได้เพียงพอ

ขั้นตอนที่ 9: เลเยอร์ที่สองของ Paint

ฉันใช้สีน้ำตาลอ่อนและสีส้มอ่อนผสมกับชั้นฐานสีเขียว ฉันเกลี่ยสีด้วยการเคลื่อนไหวในแนวนอน และในที่ที่ฉันต้องการให้ได้คราบที่เด่นชัดมากขึ้น ฉันใช้น้ำเพียงเล็กน้อยและทาสีมากขึ้น (สีที่เจือจางน้อยลง)

* สีในภาพในขั้นตอนนี้แตกต่างจากภาพอื่นๆ เนื่องจากสียังไม่แห้ง

ขั้นตอนที่ 10: การสร้างแผงวงจร

ฉันตัดสินใจสร้างแผงวงจรพิมพ์บนบอร์ดสากล มันเร็วกว่าการรอการจัดส่งของ pcbs ที่ผลิตขึ้นเองมาก และในฐานะที่เป็นต้นแบบ ก็เพียงพอแล้ว หากใครสนใจ ฉันยังสามารถสร้างและเพิ่มไฟล์เกอร์เบอร์ที่สมบูรณ์ได้

จากแผงวงจรพิมพ์สากล ฉันตัดแถบยาวที่แคบและยาวซึ่งพอดีกับความยาวของกล่องออก ฉันบัดกรีวงจรทีละน้อยในส่วนที่เล็กกว่า ฉันทำเครื่องหมายสถานที่ที่จะต่อสายไฟด้วยวงกลมสีดำ

ขั้นตอนที่ 11: การแก้ไขปัญหาและล้างกระบวนการสร้างแผงวงจร

การไม่หลงทางเมื่อสร้างแผงวงจรพิมพ์นั้นบางครั้งทำได้ยาก ฉันได้เรียนรู้เทคนิคบางอย่างที่ช่วยฉันได้

ส่วนประกอบที่ติดตั้งบนแผงหรือนอกบอร์ดจะถูกทำเครื่องหมายภายในสี่เหลี่ยมสีน้ำเงิน (สีดำ) ในแผนผัง เพื่อให้แน่ใจว่ามีความชัดเจนในการเตรียมสายไฟหรือคอนเนคเตอร์และตำแหน่งของสายไฟ เส้นแต่ละเส้นที่ตัดกับสี่เหลี่ยมผืนผ้าหมายถึงเส้นลวดหนึ่งเส้นที่ต้องเชื่อมต่อในภายหลัง

การสังเกตการเชื่อมต่อและการติดตั้งส่วนประกอบเหล่านั้นที่ติดตั้งไว้แล้วยังมีประโยชน์อีกด้วย (ฉันใช้ปากกาเน้นข้อความสีเหลืองสำหรับสิ่งนั้น) สิ่งนี้จะแยกแยะได้อย่างชัดเจนว่าส่วนใดและส่วนเชื่อมต่อใดที่มีอยู่แล้วและส่วนใดที่ยังต้องดำเนินการ

ขั้นตอนที่ 12: PCB

สำหรับผู้ที่ต้องการทำหรือสั่งซื้อ pcb ฉันกำลังแนบไฟล์.brd แผงวงจรพิมพ์มีขนาด 127 x 25 มม. ฉันเพิ่มสองรูสำหรับสกรู M3 คุณสามารถสร้างไฟล์ของคุณเองตามรูปแบบเกอร์เบอร์ที่ต้องการ

ขั้นตอนที่ 13: การติดตั้งชิ้นส่วนในกล่อง

ฉันเสียบและยึดส่วนประกอบที่จะอยู่บนแผงด้านบน - โพเทนชิโอมิเตอร์ สวิตช์ ไฟ LED และแจ็คเอาต์พุต ไฟ LED ถูกวางไว้บนที่ยึดพลาสติก ซึ่งฉันยึดด้วยกาวร้อน

ขอแนะนำให้เพิ่มปุ่มโพเทนชิโอมิเตอร์ในภายหลังเพื่อไม่ให้เกิดรอยขีดข่วนเมื่อบัดกรีหน้าสัมผัสและจัดการกับกล่อง

ขั้นตอนที่ 14: การเดินสายไฟ

สายไฟถูกบัดกรีเป็นส่วนๆ ฉันมักจะปอกสายไฟและบรรจุกระป๋องก่อนเชื่อมต่อเข้ากับส่วนประกอบบนแผงควบคุม ฉันเดินจากบนลงล่างเพื่อไม่ให้สายไฟติดระหว่างทำงาน และฉันยังยึดมัดสายไฟด้วยที่รัดสายไฟด้วย

ขั้นตอนที่ 15: การใส่แบตเตอรี่และบอร์ดภายในกล่อง

ฉันใส่แผงวงจรในกล่องและหุ้มฉนวนจากแผงด้านหน้าด้วยโฟมบาง ๆ เพื่อไม่ให้สายงอและยึดทุกอย่างแน่น ฉันมัดมัดด้วยสายรัด ในที่สุด ฉันต่อแบตเตอรี่ 9V เข้ากับวงจรและปิดกล่อง

ขั้นตอนที่ 16: การติดตั้ง Potentiometer Knobs

ขั้นตอนสุดท้ายคือการติดตั้งลูกบิดบนโพเทนชิโอมิเตอร์ แทนที่จะเลือกแบบที่ฉันเลือกสำหรับเลย์เอาต์ชิ้นส่วน ฉันติดตั้งลูกบิดโลหะสีเงิน-ดำ โดยรวมแล้วฉันชอบมันมากกว่าพลาสติกที่มีสีเหลืองสดใส

ขั้นตอนที่ 17: โครงการเสร็จสมบูรณ์

การสังเคราะห์ซีเควนเซอร์คู่ขนานเสร็จสมบูรณ์แล้ว ขอให้สนุกกับการสร้างเอฟเฟกต์เสียงต่างๆ

มีสุขภาพดีและปลอดภัย

รองชนะเลิศในการแข่งขัน Audio Challenge 2020