Paralel Sıralayıcı Synth: 17 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu, basit bir sıralayıcı oluşturmak için bir kılavuzdur. Sıralayıcı, daha sonra bir osilatörü çalıştıran bir dizi adımı döngüsel olarak üreten bir cihazdır. Her adıma farklı bir ton atanabilir ve böylece ilginç sekanslar veya ses efektleri oluşturulabilir. Paralel sıralayıcı olarak adlandırdım çünkü her adımda bir osilatör tarafından değil, aynı anda iki osilatör tarafından çalıştırılıyor.

Adım 1: Blok Şeması

Blok diyagramla başlayalım.

Cihaza 9 voltluk bir pil ile güç verilecek ve kontrolör bu voltajı 5 volta indirecektir.

Ayrı bir osilatör, sıralayıcı için bir saat görevi görecek olan düşük bir frekans, yani tempo üretecektir. Potansiyometreyi kullanarak tempoyu ayarlamak mümkün olacaktır.

Sıralayıcıda, geçiş anahtarlarını kullanarak sıfırlama adımı ve sıralama modunu ayarlamak mümkün olacaktır.

Sıralayıcının çıkışı 4 adım olacak ve daha sonra frekansları potansiyometre ile ayarlanacak paralel bağlı iki osilatörü kontrol edecek. Her adım bir LED ile temsil edilecektir. Osilatörler için iki frekans aralığı arasında geçiş yapmak mümkün olacaktır.

Çıkış hacmi bir potansiyometre ile düzenlenir.

2. Adım: Breadboard

Devreyi önce breadboard üzerinde tasarladım. Farklı devrelerle tempo osilatörünün birkaç alternatif versiyonunu ve bir demultiplexer ile bir ondalık veya ikili sıralayıcı ile birkaç konfigürasyon denedim. Osiloskop, tasarımda olduğu kadar sorun gidermede de yardımcı olur.

3. Adım: Şemalar

*Genel Merkez Görüntü Şemalarına bağlantı

*Şemaların açıklamasını gereksiz bulursanız, bir sonraki adıma geçebilirsiniz - Parça Listesi (BOM)

9V pilden gelen güç, pano üzerinde yer alacak olan S1 ana şalteri üzerinden devreye iletilir. Yaklaşık 9V olan voltaj, IC1 lineer regülatör tarafından 5V'a düşürülür. Voltajı azaltmak için DC-DC buck dönüştürücü kullanmak da mümkündür, dezavantajı sisteme verilen yüksek frekanslı gürültü olabilir. C1, C3, C15 ve C16 kapasitörleri paraziti azaltmaya yardımcı olur ve C2 çıkış voltajını yumuşatır.

Tempo osilatörü/düşük frekans osilatörü (LFO), bir schmitt-tetikleyici invertör IC 40106 (IC2) kullanılarak üretilir. VR9 potansiyometresi, ayarlanabilir bir çıkış frekansı sağlar. C5 ve VR9'u birleştirerek, istenen aralığı seçmek mümkündür (bu durumda yaklaşık 0,2 Hz ila 50 Hz). Çıkış frekansı, daha küçük bir potansiyometre VR9 seçilerek veya C5 kapasitörünün değeri azaltılarak artırılabilir. Potansiyometre yakl. 0 ohm. IC 40106'nın kullanılmayan kapıları toprağa bağlanmalıdır.

LFO üreteci ayrıca bir IC 4093, 555 veya işlemsel bir yükseltici olabilir.

LFO veya saat sinyali, bir ondalık sıralayıcıya 4017 beslenir. CLK ve RST girişleri, aşağı çekme dirençleri R39 ve R5 tarafından girişime karşı emniyete alınır. Sıralayıcının çalışmasına izin vermek için ENA pimi toprağa bağlanmalıdır. Sıralayıcı aşağıdaki gibi çalışır: CLK düşükten yükseğe her değiştiğinde, sıralayıcı Q0, Q1, Q2 … Q9 sırasına göre çıkış pinlerinden birini açar. Q0 - Q9 çıkış pinlerinden sadece biri her zaman aktiftir. Böylece, sıralayıcı bu on durumu döngüsel olarak tekrarlar. Ancak bu adımda sıralayıcıyı sıfırlamak için herhangi bir çıkış RST pinine bağlanabilir. Örneğin Q4'ü RST pinine bağlarsak sıralama şu şekilde olacaktır: (Q) 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3… IC, 10 adım (orta konum, yalnızca toprağa bağlı sıfırlama) veya Q4'e (4 adım) sıfırlama veya Q6 (6 adım) moduna sıfırlama sağlayan üç konumlu S2 anahtarıyla kullanılır. Cihaz 4 adımlı bir sıralayıcı olacağından, 4. adımda IC'nin sıfırlanması duraklama olmadan sürekli bir sıralama ile sonuçlanacaktır, 6. adımda IC'nin sıfırlanması 4 adımlık bir dizi ve 2 adımlık bir duraklama ile sonuçlanacaktır ve son olarak üçüncü seçenek, 10. adımda IC'yi sıfırlayacaktır. Bu, 4 adımlık bir dizi ve 6 adımlık bir duraklama ile sonuçlanır. S2 anahtarı tarafından sağlanan duraklama her zaman yalnızca adım dizisi (1234 _, 1234 _… veya 1234 _, 1234 _…) gerçekleştirildikten sonra eklenir.

Ancak, adımların arasına bir duraklama eklemek istiyorsak, osilatörlerin çalıştırılacağı sırayı yeniden düzenlemeliyiz. Bu, S3 anahtarı tarafından halledilir. Doğru konumda açıldığında, sıralayıcı yukarıda açıklandığı gibi çalışır. Ancak, karşı tarafa (sol) geçirilirse, IC sıralayıcının 4. adımı osilatöre üçüncü giriş olur ve 7. adım osilatörün dördüncü girişi olur. Bu nedenle dizi şöyle görünecektir (orta konumda S2): 12_3_4_, 12_3_4 _, …

Aşağıdaki tablo, her iki anahtar tarafından oluşturulabilen tüm sıralama seçeneklerini açıklar:

S2 konumunu değiştir	S3 konumunu değiştir	Döngüsel sıra(_ duraklama anlamına gelir)
Yukarı	Yukarı	1234
Aşağı	Yukarı	1234_
Orta	Yukarı	1234_
Yukarı	Aşağı	12_3
Aşağı	Aşağı	12_3_
Orta	Aşağı	12_3_4_

Netlik için her adıma bir LED (LED3 - LED6) atanmıştır.

Paralel osilatörler, kararsız bir konfigürasyonda NE556 devresinde oluşturulmuştur. S4 ve S5 anahtarları tarafından seçilen kapasitörler, R6 ve R31 dirençleri ve VR1 ila VR8 potansiyometreleri aracılığıyla şarj edilir ve boşaltılır. Sıralayıcı, Q1 ila Q8 transistörlerini çiftler halinde değiştirir (Q1 ve Q5, Q2 ve Q6, Q3 ve Q7, Q4 ve Q8, tekrar tekrar) ve böylece kapasitörlerin çeşitli ayarlanmış potansiyometreler aracılığıyla şarj ve deşarj olmasına izin verir. IC4 devresinin dahili mantığı, kapasitörlerin voltajına bağlı olarak çıkış pinlerini (pim 5 ve 9) açar ve kapatır. Bireysel adımların frekans aralığı, potansiyometrelerin değerleri değiştirilerek ve ayrıca C8 ila C13 kapasitörlerinin değerleri değiştirilerek ayarlanabilir. Her emitör ve karşılık gelen potansiyometre arasına, üst frekans sınırlaması için 1k direnç (R8, R11, R14…) eklenir. Transistörlerin tabanına bağlanan dirençler (R9, R12, R15…) transistörlerin doyma durumunda çalışmasını sağlar. Her iki osilatörün çıkışları, bir voltaj bölücü VR10 (hacim potu) aracılığıyla çıkış jakına bağlanır.

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

Adım 4: Parça Listesi (BOM)

• 5x LED
• 1x Stereo Jak 6.35
• 1x 100k Lineer Potansiyometre
• 1x 50k Lineer Potansiyometre
• 8x 10k Lineer Potansiyometre
• 12x 100n Seramik Kondansatör
• 1x 470R Direnç
• 2x 100k Direnç
• 2x 10k Direnç
• 23x 1k Direnç
• 2x 1uF Elektrolitik Kondansatör
• 1x 47uF Elektrolitik Kondansatör
• 1x 470uF Elektrolitik Kondansatör
• 8x 2N3904 NPN Transistör
• 1x IC40106
• 1x IC4017N
• 1x IC NE556N
• 1x Lineer Regülatör 7805
• 3x 2 Pozisyonlu 1 Kutuplu Geçiş Anahtarı
• 1x 2 Pozisyonlu 2 Kutuplu Geçiş Anahtarı
• 1x 3 Konumlu 1 Kutuplu Geçiş Anahtarı
• Prototip Kurulu
• Teller (24 awg)
• IC soketleri (isteğe bağlı)
• 9V Pil
• 9V Pil Klipsi

Lehimleme ve ağaç işleme aletleri:

• Havya
• Lehimleme Lehimi
• pense
• İşaretleyici
• multimetre
• Kaliper
• Cımbız
• Tel sıyırma pensesi
• Plastik Kablo Bağları
• Kaliper
• Zımpara Kağıdı veya İğne Dosyası
• Boya fırçaları
• Suluboya Boyaları

Adım 5: Ahşap Kutu

Cihazı tahta bir kutuya yapmaya karar verdim. Seçim sizin, bir plastik veya alüminyum kutu kullanabilir veya bir 3D yazıcı kullanarak kendinizinkini yazdırabilirsiniz. Çekme açıklığı olan 16 x 12,5 x 4,5 cm (yaklaşık 6,3 x 4,9 x 1,8 inç) ölçülerinde bir kutu seçtim. Kutuyu yerel bir hobi dükkanından aldım, KNORR Prandell tarafından yapıldı (bağlantı).

Adım 6: Parça Düzeni ve Delme için Hazırlık

Potansiyometreleri, buzlukları ve anahtar somunlarını kutunun üzerine yerleştirdim ve onları sevdiğim şekilde yerleştirdim. Düzeni aldım ve kutuyu yukarıdan ve bir taraftan 6.35 mm'lik bir jak için bir delik olacak şekilde maskeleme bandıyla kapladım. Maskeleme bandında deliklerin konumlarını ve boyutlarını işaretledim.

Adım 7: Delme

Kutunun üst duvarı nispeten inceydi, bu yüzden yavaşça deldim ve matkapları kademeli olarak genişlettim. Delikleri deldikten sonra, zımpara kağıdı veya iğne eğeleri ile işlem yapmak gerekiyordu.

Adım 8: Baz Kat

İlk kat boya olarak - temel kat olarak - yeşil uyguladım. Taban katmanı açık kahverengi renk ve turuncu renk ile kaplanacaktır. Suluboya kullandım. Her katmandan sonra, ahşap yeterince su emdiği için kutuyu birkaç saat kurumaya bıraktım.

Adım 9: İkinci Boya Katmanı

Yeşil taban katmanına açık kahverengi ve yumuşak turuncu kombinasyonunu uyguladım. Boyayı yatay hareketlerle yaydım ve daha belirgin lekeler elde etmek istediğim yerlere az su ve çok boya (az sulandırılmış boya) olarak uyguladım.

* Bu adımdaki resimlerdeki renkler diğer fotoğraflardan farklıdır çünkü üzerlerindeki renk henüz kurumamıştır.

Adım 10: Devre Kartının Yapılması

Evrensel bir kartta baskılı devre kartı oluşturmaya karar verdim. Özel yapım pcb'lerin gönderilmesini beklemekten çok daha hızlıdır ve bir prototip olarak bu yeterlidir. İlgilenen varsa, eksiksiz gerber dosyaları da oluşturabilir ve ekleyebilirim.

Evrensel baskılı devre kartından kutunun uzunluğuna uyan dar, daha uzun bir şerit kestim. Devreyi kademeli olarak daha küçük parçalarda lehimledim. Tellerin bağlanacağı yerleri siyah dairelerle işaretledim.

Adım 11: Sorun Giderme ve Devre Kartı Yapımı İşlemini Temizle

Baskılı devre kartı oluştururken kaybolmamak bazen zordur. Bana yardımcı olacak birkaç numara öğrendim.

Pano üzerine veya pano dışına monte edilen bileşenler şemalarda mavi (siyah) dikdörtgenler içinde işaretlenmiştir. Bu, tellerin veya konektörlerin hazırlanmasında ve konumlarında netlik sağlar. Bu nedenle, bir dikdörtgeni kesen her çizgi, daha sonra bağlanması gereken bir kablo anlamına gelir.

Halihazırda kurulmuş olan bileşenlerin bağlantılarını ve montajını not etmek de yararlıdır. (Bunun için sarı bir vurgulayıcı kullanıyorum). Bu, hangi parçaların ve bağlantıların halihazırda mevcut olduğunu ve hangilerinin hala yapılması gerektiğini açıkça ayırt edecektir.

Adım 12: PCB

pcb yapmak veya sipariş vermek isteyenler için bir.brd dosyası ekliyorum. Baskılı devre kartı 127 x 25mm boyutlarındadır, M3 vidalar için iki delik ekledim. İstediğiniz gerber formatına göre kendi dosyalarınızı oluşturabilirsiniz.

Adım 13: Parçaları Kutuya Monte Etme

Potansiyometreler, anahtarlar, LED'ler ve çıkış jakı gibi üst panelde olacak bileşenleri yerleştirdim ve sabitledim. LED'ler, sıcak tutkal yardımıyla sabitlediğim plastik tutuculara yerleştirildi.

Kontakları lehimlerken ve kutuyu tutarken çizilmemeleri için potansiyometre düğmelerini daha sonra eklemeniz önerilir.

Adım 14: Kablolama

Teller parçalar halinde lehimlenmiştir. Paneldeki bileşenlere bağlamadan önce kabloları her zaman soydum ve kalayladım. Çalışma sırasında kabloların sıkışmaması için yukarıdan aşağıya doğru ilerledim ve ayrıca kablo demetlerini kablo bağı ile sabitledim.

Adım 15: Pili ve Kartı Kutunun İçine Yerleştirme

Devre kartını kutunun içine yerleştirdim ve ön panelden ince bir köpük parçasıyla yalıttım. Kabloların bükülmesini ve her şeyi sıkı tutmasını önlemek için demetleri bir kablo bağıyla bağladım. Son olarak devreye 9V pil bağlayıp kutuyu kapattım.

Adım 16: Potansiyometre Düğmelerini Monte Etme

Son adım, düğmeleri potansiyometrelere takmaktır. Parça yerleşimi için seçtiklerimin yerine metal, gümüş-siyah topuzlar taktım. Genel olarak, parlak sarı mat bir renkle plastik olanlardan daha çok beğendim.

Adım 17: Proje Tamamlandı

Paralel sıralayıcı sentezi şimdi tamamlandı. Çeşitli ses efektleri üretirken çok eğlenin.

Sağlıklı ve güvende kalın.

Ses Yarışması 2020'de İkincilik