Paralēlā sekvensora sindroms: 17 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Šis ir ceļvedis vienkārša sekvencera izveidošanai. Sekvenceris ir ierīce, kas cikliski ražo virkni darbību, kas pēc tam vada oscilatoru. Katru soli var piešķirt citam tonim un tādējādi radīt interesantas secības vai audio efektus. Es to nosaucu par paralēlo sekvenceri, jo to katrā solī vada nevis viens oscilators, bet gan divi oscilatori.

1. darbība. Bloķēt diagrammu

Sāksim ar blokshēmu.

Ierīci darbinās 9 voltu akumulators, un kontrolieris samazinās šo spriegumu līdz 5 voltiem.

Atsevišķs oscilators ģenerēs zemu frekvenci, ti, tempu, kas sekvenceram kalpos kā pulkstenis. Tempu būs iespējams regulēt, izmantojot potenciometru.

Sekvencerā, izmantojot pārslēgšanas slēdžus, būs iespējams iestatīt atiestatīšanas soli un secības režīmu.

Sekvencera izeja būs 4 soļi, kas pēc tam vadīs divus paralēli savienotus oscilatorus, kuru frekvences tiks iestatītas ar potenciometriem. Katrs solis tiks attēlots ar vienu gaismas diodi. Oscilatoriem būs iespējams pārslēgties starp diviem frekvenču diapazoniem.

Izejas skaļumu regulēs potenciometrs.

2. darbība: maizes dēlis

Vispirms es izveidoju shēmu uz maizes dēļa. Es izmēģināju dažas alternatīvas temp oscilatora versijas ar dažādām shēmām, kā arī vairākas konfigurācijas ar decimālo vai bināro sekvencētāju ar demultipleksoru. Osciloskops ir noderīgs projektēšanā, kā arī problēmu novēršanā.

3. darbība. Shēmas

*saite uz HQ attēlu shēmām

*Ja uzskatāt, ka shēmu skaidrojums nav vajadzīgs, varat pāriet uz nākamo soli - detaļu saraksts (BOM)

Jauda no 9 V akumulatora tiek pārsūtīta uz ķēdi, izmantojot galveno slēdzi S1, kas atradīsies uz paneļa. Spriegumu aptuveni 9 V samazina līdz 5 V. ar lineāro regulatoru IC1. Sprieguma samazināšanai ir iespējams izmantot arī līdzstrāvas līdzstrāvas pārveidotāju, trūkums var būt augstfrekvences troksnis, kas ievadīts sistēmā. Kondensatori C1, C3, C15 un C16 palīdz mazināt traucējumus un C2 izlīdzina izejas spriegumu.

Tempo oscilators / zemfrekvences oscilators (LFO) tiek ģenerēts, izmantojot Schmitt-trigger invertoru IC 40106 (IC2). VR9 potenciometrs nodrošina regulējamu izejas frekvenci. Apvienojot C5 un VR9, ir iespējams izvēlēties vēlamo diapazonu (šajā gadījumā no aptuveni 0,2 Hz līdz 50 Hz). Izejas frekvenci var palielināt, izvēloties mazāku potenciometru VR9 vai samazinot kondensatora C5 vērtību. R2 ierobežo augšējo frekvenču diapazonu, ja potenciometrs ir iestatīts uz apm. 0 omi. IC 40106 neizmantotie vārti ir jāpiesien pie zemes.

LFO ģenerators var būt arī IC 4093, 555 vai darbības pastiprinātājs.

LFO jeb pulksteņa signāls tiek padots decimāldaļsekventei 4017. CLK un RST ieejas pret traucējumiem nodrošina nolaižamie rezistori R39 un R5. ENA tapai jābūt piesietai pie zemes, lai sekvenceris varētu darboties. Sekvenceris darbojas šādi: Katru reizi, kad CLK mainās no zemas uz augstu, sekvenceris ieslēdz vienu no izejas tapām kārtībā Q0, Q1, Q2… Q9. Tikai viena no izejas tapām Q0 - Q9 vienmēr ir aktīva. Tādējādi sekvencētājs cikliski atkārto šos desmit stāvokļus. Tomēr jebkuru izeju var savienot ar RST tapu, lai šajā solī atiestatītu sekvencētāju. Piemēram, ja mēs savienojam Q4 ar RST tapu, secība būs šāda: (Q) 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3… Šī IC tiek izmantots kopā ar trīs pozīciju slēdzi S2, kas nodrošina vai nu 10 soļus (vidējā pozīcija, atiestatīšana ir piesaistīta tikai zemei), vai atiestatīšanu uz Q4 (4 soļi), vai atiestatīšanu uz Q6 (6 soļi) režīmu. Tā kā ierīce būs četrpakāpju sekvencera ierīce, atiestatot IC 4. solī, tiks iegūta nepārtraukta secība bez pauzes, IC atiestatīšana 6. solī radīs 4 soļu secību un 2 soļu pauzi, un visbeidzot trešā iespēja būs IC atiestatīšana 10. solī. Rezultātā tiek veikta 4 soļu secība un 6 soļu pauze. Pauze, ko nodrošina slēdzis S2, vienmēr tiek pievienota tikai pēc darbību secības (1234 _, 1234 _… vai 1234 _, 1234 _…).

Tomēr, ja mēs vēlamies pievienot pauzi starp pašām darbībām, mums ir jāpārkārto oscilatoru barošanas secība. Par to rūpējas slēdzis S3. Ieslēdzot pareizā stāvoklī, sekvenceris darbojas, kā aprakstīts iepriekš. Tomēr, ja tas tiek pārslēgts uz pretējo pusi (pa kreisi), IC sekvencera 4. solis kļūst par trešo oscilatora ieeju un 7. solis - par ceturto oscilatora ievadi. Tāpēc secība izskatīsies šādi (S2 vidējā pozīcijā): 12_3_4_, 12_3_4 _,…

Tālāk esošajā tabulā ir aprakstītas visas secības opcijas, ko var ģenerēt abi slēdži:

Pārslēdziet S2 pozīciju	Pārslēdziet S3 pozīciju	Cikliskā secība (_ nozīmē pauzi)
Uz augšu	Uz augšu	1234
Uz leju	Uz augšu	1234_
Vidus	Uz augšu	1234_
Uz augšu	Uz leju	12_3
Uz leju	Uz leju	12_3_
Vidus	Uz leju	12_3_4_

Skaidrības labad katram solim tiek piešķirts viens gaismas diode (no LED3 līdz LED6).

Paralēlie oscilatori tiek veidoti NE556 ķēdē, nemainīgā konfigurācijā. Slēdžu S4 un S5 izvēlētie kondensatori tiek uzlādēti un izlādēti caur rezistoriem R6 un R31 un potenciometriem VR1 līdz VR8. Sekvenceris pārslēdz tranzistorus Q1 uz Q8 pāros (Q1 un Q5, Q2 un Q6, Q3 un Q7, Q4 un Q8, atkārtoti) un tādējādi ļauj uzlādēt un izlādēt kondensatorus, izmantojot dažādi iestatītus potenciometrus. IC4 ķēdes iekšējā loģika, pamatojoties uz kondensatoru spriegumu, ieslēdz un izslēdz izejas tapas (5. un 9. tapa). Atsevišķu soļu frekvenču diapazonu var regulēt, mainot potenciometru vērtības un arī mainot kondensatoru C8 vērtības uz C13. Starp katru emitētāju un atbilstošo potenciometru augšējās frekvences ierobežošanai tiek pievienots 1k rezistors (R8, R11, R14…). Rezistori, kas savienoti ar tranzistoru pamatni (R9, R12, R15…), nodrošina tranzistoru darbību piesātinājuma stāvoklī. Abu oscilatoru izejas ir savienotas ar izejas ligzdu, izmantojot sprieguma dalītāju VR10 (tilpuma katls).

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

4. darbība. Detaļu saraksts (BOM)

• 5x LED
• 1x stereo ligzda 6.35
• 1x 100k lineārs potenciometrs
• 1x 50k lineārs potenciometrs
• 8x 10k lineārs potenciometrs
• 12x 100n keramikas kondensators
• 1x 470R rezistors
• 2x 100k rezistors
• 2x 10k rezistors
• 23x 1k rezistors
• 2x 1uF elektrolītiskais kondensators
• 1x 47uF elektrolītiskais kondensators
• 1x 470uF elektrolītiskais kondensators
• 8x 2N3904 NPN tranzistors
• 1x IC 40106
• 1x IC 4017N
• 1x IC NE556N
• 1x lineārais regulators 7805
• 3x 2 pozīcija 1 polu pārslēgšanas slēdzis
• 1x 2 pozīcija 2 polu pārslēgšanas slēdzis
• 1x 3 pozīcija 1 polu pārslēgšanas slēdzis
• Prototipa dēlis
• Vadi (24 awg)
• IC ligzdas (pēc izvēles)
• 9V akumulators
• 9V akumulatora skava

Instrumenti lodēšanai un kokapstrādei:

• Lodāmurs
• Lodēšana Lodēt
• Knaibles
• Marķieris
• Multimetrs
• Suports
• Pincetes
• Stiepļu noņemšanas knaibles
• Plastmasas kabeļu saites
• Suports
• Slīppapīrs vai adatas fails
• Otas
• Akvareļu krāsas

5. solis: koka kaste

Es nolēmu ierīci iebūvēt koka kastē. Izvēle ir jūsu ziņā, varat izmantot plastmasas vai alumīnija kārbu vai drukāt savu, izmantojot 3D printeri. Es izvēlējos kastīti, kuras izmēri bija 16 x 12,5 x 4,5 cm (aptuveni 6,3 x 4,9 x 1,8 collas) ar izvelkamu atveri. Es saņēmu kastīti vietējā hobiju veikalā, to ir izgatavojis KNORR Prandell (saite).

6. darbība: detaļu izkārtojums un sagatavošana urbšanai

Uz kastes sakārtoju potenciometrus, ledus turētājus un slēdža uzgriežņus un sakārtoju tā, kā man patika. Es paņēmu izkārtojumu un pēc tam pārklāju kastīti ar maskēšanas lenti no augšas un no vienas puses, kur būs caurums 6,35 mm ligzdai. Uz maskēšanas lentes es atzīmēju caurumu pozīcijas un to lielumu.

7. solis: urbšana

Kastes augšējā siena bija salīdzinoši plāna, tāpēc es lēnām urbju un pakāpeniski paplašināju urbjus. Pēc urbumu urbšanas bija nepieciešams tos apstrādāt ar smilšpapīru vai adatu vīlēm.

8. solis: bāzes laka

Kā pirmo krāsas kārtu - bāzes kārtu - es uzklāju zaļu. Pamatnes slānis tiks pārklāts ar gaiši brūnu un oranžu krāsu. Es izmantoju akvareļus. Pēc katras kārtas es ļauju kastītei dažas stundas nožūt, jo koks uzsūca pietiekami daudz ūdens.

9. solis: otrais krāsas slānis

Es uzklāju gaiši brūnas un maigi oranžas krāsas kombināciju uz zaļās bāzes kārtas. Krāsu izklāju ar horizontālām kustībām un tur, kur vēlējos panākt izteiktākus traipus, uzklāju tik maz ūdens un vairāk krāsas (mazāk atšķaidītas krāsas).

* Krāsas attēlos šajā solī atšķiras no citām fotogrāfijām, jo to krāsa vēl nav izžuvusi.

10. solis: shēmas plates izgatavošana

Es nolēmu izveidot iespiedshēmas plati uz universālas plates. Tas ir daudz ātrāk nekā gaidīt pēc pasūtījuma izgatavotu PCB sūtījumu, un kā prototips ar to pietiek. Ja kādu interesē, varu arī izveidot un pievienot pilnus gerber failus.

No universālās iespiedshēmas plates es izgriezu šauru, garāku sloksni, kas atbilst kastes garumam. Es ķēdi pielodēju pakāpeniski, mazākās daļās. Ar melniem apļiem atzīmēju vietas, kur vadi tiks savienoti.

11. darbība. Problēmu novēršana un shēmas plates izgatavošanas process

Nepazust, veidojot iespiedshēmas plati, dažreiz ir grūti. Esmu iemācījusies dažus trikus, kas man palīdz.

Komponenti, kas uzstādīti uz paneļa vai ārpus tā, shēmā ir atzīmēti zilā (melnā) taisnstūra iekšpusē. Tas nodrošina skaidrību vadu vai savienotāju sagatavošanā un to atrašanās vietā. Tāpēc katra līnija, kas šķērso taisnstūri, nozīmē vienu vadu, kas jāpievieno vēlāk.

Ir arī noderīgi atzīmēt jau uzstādīto komponentu savienojumus un montāžu. (Es tam izmantoju dzeltenu marķieri). Tas skaidri nošķirs, kuras daļas un savienojumi jau pastāv un kuri vēl ir jāizdara.

12. solis: PCB

Tiem, kas vēlas izgatavot vai pasūtīt PCB, es pievienoju.brd failu. Drukātās shēmas plates izmēri ir 127 x 25 mm, es pievienoju divus caurumus M3 skrūvēm. Jūs varat izveidot savus failus atbilstoši vēlamajam Gerber formātam.

13. solis: detaļu montāža kastē

Es ievietoju un nostiprināju komponentus, kas atradīsies augšējā panelī - potenciometrus, slēdžus, gaismas diodes un izejas ligzdu. Gaismas diodes tika novietotas uz plastmasas turētājiem, ko es nostiprināju ar karstās līmes palīdzību.

Potenciometru pogas ieteicams pievienot vēlāk, lai tās nesaskrāpētu, lodējot kontaktus un rīkojoties ar kārbu.

14. solis: elektroinstalācija

Vadi tika pielodēti pa daļām. Pirms vadu pievienošanas paneļa komponentiem, es vienmēr vispirms noņemu un tinēju vadus. Es turpināju no augšas uz leju, lai vadi neiespringtu darba laikā, un es arī nostiprināju vadu saiņus ar kabeļu saitēm.

15. solis: ievietojiet akumulatoru un plāksni kastes iekšpusē

Es ievietoju shēmas plati kastes iekšpusē un izolēju to no priekšējā paneļa ar plānu putu gabalu. Lai kabeļi nesaliektos un visu cieši noturētu, saiņus sasēju ar kabeļu saiti. Visbeidzot, es pievienoju ķēdē 9V akumulatoru un aizvēru kārbu.

16. darbība. Potenciometra pogu uzstādīšana

Pēdējais solis ir uzstādīt pogas potenciometros. Daļu izkārtojumam izvēlēto vietā es uzstādīju metāla, sudrabaini melnas pogas. Kopumā man tas patika vairāk nekā plastmasas, ar spilgti dzeltenu matētu krāsu.

17. darbība. Projekts pabeigts

Paralēlā sekvencētāja sintezēšana ir pabeigta. Izklaidējieties, radot dažādus skaņas efektus.

Esiet vesels un drošs.

Otrā vieta audio izaicinājumā 2020