Lygiagretus sekos sinchronizatorius: 17 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Tai yra paprastas sekos kūrimo vadovas. Sekos sekimo įrenginys yra įrenginys, kuris cikliškai gamina veiksmus, kurie vėliau atlieka osciliatorių. Kiekvienas žingsnis gali būti priskirtas skirtingam tonui ir taip sukurti įdomias sekas ar garso efektus. Aš jį pavadinau lygiagrečiu sekos keitikliu, nes jį kiekviename žingsnyje varo ne vienas generatorius, o du osciliatoriai vienu metu.

1 žingsnis: Blokinė diagrama

Pradėkime nuo blokinės schemos.

Įrenginys bus maitinamas 9 voltų baterija, o valdiklis sumažins šią įtampą iki 5 voltų.

Atskiras osciliatorius sugeneruos žemą dažnį, ty tempą, kuris veiks kaip sekos daviklio laikrodis. Temperatūrą bus galima reguliuoti naudojant potenciometrą.

Naudojant perjungimo jungiklius, sekos nustatymo įrenginyje bus galima nustatyti atstatymo veiksmą ir sekos režimą.

Sekos generatoriaus išvestis bus 4 žingsniai, kurie tada valdys du lygiagrečiai sujungtus generatorius, kurių dažnis bus nustatytas potenciometrais. Kiekvieną žingsnį parodys vienas šviesos diodas. Osciliatoriams bus galima perjungti du dažnių diapazonus.

Išėjimo garsumą reguliuos potenciometras.

2 žingsnis: „Breadboard“

Pirmiausia sukūriau grandinę ant duonos lentos. Išbandžiau keletą alternatyvių tempo osciliatoriaus versijų su skirtingomis grandinėmis, taip pat keletą konfigūracijų su dešimtainiu arba dvejetainiu sekos keitikliu su demultiplekseriu. Osciloskopas yra naudingas projektuojant ir šalinant gedimus.

3 žingsnis: schemos

*nuoroda į būstinės vaizdų schemas

*Jei jums atrodo, kad schemų paaiškinimas nereikalingas, galite pereiti prie kito žingsnio - dalių sąrašo (BOM)

Maitinimas iš 9 V baterijos į grandinę perduodamas per pagrindinį jungiklį S1, kuris bus skydelyje. Linijinis reguliatorius IC1 sumažina maždaug 9 V įtampą iki 5 V. Taip pat galima naudoti DC-DC keitiklį įtampai sumažinti, trūkumas gali būti aukšto dažnio triukšmas, įvestas į sistemą. Kondensatoriai C1, C3, C15 ir C16 padeda slopinti trukdžius, o C2 - išlyginti išėjimo įtampą.

Tempinis generatorius / žemo dažnio osciliatorius (LFO) generuojamas naudojant „Schmitt-trigger“keitiklį IC 40106 (IC2). Potenciometras VR9 suteikia reguliuojamą išėjimo dažnį. Sujungus C5 ir VR9, galima pasirinkti norimą diapazoną (šiuo atveju nuo maždaug 0,2 Hz iki 50 Hz). Išėjimo dažnį galima padidinti pasirinkus mažesnį potenciometrą VR9 arba sumažinus kondensatoriaus C5 vertę. R2 riboja viršutinį dažnių diapazoną, jei potenciometras nustatytas maždaug. 0 omų. Nepanaudoti IC 40106 vartai turi būti pririšti prie žemės.

LFO generatorius taip pat gali būti IC 4093, 555 arba operacinis stiprintuvas.

LFO arba laikrodžio signalas tiekiamas į dešimtainę seką 4017. CLK ir RST įėjimai yra apsaugoti nuo trukdžių nuleidžiamais rezistoriais R39 ir R5. ENA kaištis turi būti pririštas prie žemės, kad sekos daviklis galėtų veikti. Sekos nustatymo priemonė veikia taip: kiekvieną kartą, kai CLK pasikeičia iš žemo į aukštą, sekos įjungiklis įjungia vieną iš išvesties kaiščių eilės tvarka Q0, Q1, Q2… Q9. Tik vienas išėjimo kaiščių Q0 - Q9 visada yra aktyvus. Taigi, sekvencikas cikliškai kartoja šias dešimt būsenų. Tačiau bet koks išėjimas gali būti prijungtas prie RST kaiščio, kad šiame žingsnyje būtų galima iš naujo nustatyti seką. Pavyzdžiui, jei prijungsime Q4 prie RST kaiščio, seka bus tokia: (Q) 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3… Ši funkcija IC naudojamas su trijų padėčių jungikliu S2, kuris suteikia arba 10 žingsnių (vidurinė padėtis, atstatymas susietas tik su žeme), arba atstatomas į Q4 (4 žingsniai), arba iš naujo nustatomas į Q6 (6 žingsnių) režimą. Kadangi įrenginys bus 4 žingsnių sekos nustatymo priemonė, iš naujo nustatant IC 4 žingsnyje bus gaunama nepertraukiama seka be pertraukos, iš naujo nustatant IC 6 žingsnyje, bus atlikta 4 žingsnių seka ir 2 žingsnių pauzė, ir galiausiai trečioji parinktis bus iš naujo nustatyti IC 10 žingsnyje. Dėl to susidaro 4 žingsniai ir 6 žingsnių pauzė. S2 jungiklio teikiama pauzė visada pridedama tik atlikus veiksmų seką (1234 _, 1234 _… arba 1234 _, 1234 _…).

Tačiau, jei norime pridėti pauzę tarp pačių žingsnių, turime pertvarkyti osciliatorių maitinimo tvarką. Tuo pasirūpina jungiklis S3. Įjungus tinkamoje padėtyje, sekvencinis prietaisas veikia taip, kaip aprašyta aukščiau. Tačiau, jei jis perjungiamas į priešingą pusę (kairėje), IC sekos sekos 4 žingsnis tampa trečiuoju osciliatoriaus įėjimu, o 7 žingsnis - ketvirtuoju osciliatoriaus įėjimu. Todėl seka atrodys taip (S2 vidurinėje padėtyje): 12_3_4_, 12_3_4 _,…

Žemiau esančioje lentelėje aprašytos visos sekos parinktys, kurias gali generuoti abu jungikliai:

Perjunkite S2 padėtį	Perjunkite S3 padėtį	Ciklinė seka (_ reiškia pauzę)
Aukštyn	Aukštyn	1234
Žemyn	Aukštyn	1234_
Vidurys	Aukštyn	1234_
Aukštyn	Žemyn	12_3
Žemyn	Žemyn	12_3_
Vidurys	Žemyn	12_3_4_

Aiškumo dėlei kiekvienam žingsniui priskiriamas vienas šviesos diodas (nuo LED3 iki LED6).

Lygiagretieji generatoriai yra suformuoti NE556 grandinėje, nesuderinamos konfigūracijos. Jungiklių S4 ir S5 pasirinkti kondensatoriai įkraunami ir iškraunami per rezistorius R6 ir R31 bei potenciometrus VR1 į VR8. Sekos daviklis perjungia tranzistorius Q1 į Q8 poromis (Q1 ir Q5, Q2 ir Q6, Q3 ir Q7, Q4 ir Q8, pakartotinai) ir taip leidžia įkrauti ir iškrauti kondensatorius per įvairiai nustatytus potenciometrus. IC4 grandinės vidinė logika, pagrįsta kondensatorių įtampa, įjungia ir išjungia išvesties kaiščius (5 ir 9 kaiščiai). Atskirų žingsnių dažnių diapazoną galima reguliuoti keičiant potenciometrų reikšmes, taip pat keičiant kondensatorių C8 reikšmes į C13. Tarp kiekvieno emiterio ir atitinkamo potenciometro pridedamas 1k rezistorius (R8, R11, R14…) viršutinio dažnio apribojimui. Rezistoriai, prijungti prie tranzistorių pagrindo (R9, R12, R15…), užtikrina tranzistorių veikimą prisotinimo būsenoje. Abiejų generatorių išėjimai yra prijungti per įtampos daliklį VR10 (tūrio indas) prie išvesties lizdo.

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

4 žingsnis: dalių sąrašas (BOM)

• 5x LED
• 1x stereo lizdas 6.35
• 1x 100k linijinis potenciometras
• 1x 50k linijinis potenciometras
• 8x 10k linijinis potenciometras
• 12x 100n keraminis kondensatorius
• 1x 470R rezistorius
• 2x 100k rezistorius
• 2x 10k rezistorius
• 23x 1k rezistorius
• 2x 1uF elektrolitinis kondensatorius
• 1x 47uF elektrolitinis kondensatorius
• 1x 470uF elektrolitinis kondensatorius
• 8x 2N3904 NPN tranzistorius
• 1x IC 40106
• 1x IC 4017N
• 1x IC NE556N
• 1x linijinis reguliatorius 7805
• 3x 2 padėtis 1 polių perjungimo jungiklis
• 1x 2 padėtis 2 polių perjungimo jungiklis
• 1x 3 padėtis 1 polių perjungimo jungiklis
• Prototipų lenta
• Laidai (24 awg)
• IC lizdai (neprivaloma)
• 9 V baterija
• 9V akumuliatoriaus spaustukas

Lituoti ir medienos apdirbimo įrankiai:

• Lituoklis
• Lituoti Lydmetalis
• Replės
• Žymeklis
• Multimetras
• Apkaba
• Pincetai
• Vielos nuėmimo replės
• Plastikiniai kabelių kaklaraiščiai
• Apkaba
• Šlifavimo popierius arba adatos dildė
• Dažymo teptukai
• Akvarelės dažai

5 žingsnis: medinė dėžutė

Aš nusprendžiau pastatyti prietaisą į medinę dėžę. Pasirinkimas yra jūsų, galite naudoti plastikinę ar aliuminio dėžutę arba atspausdinti savo naudodami 3D spausdintuvą. Aš pasirinkau 16 x 12,5 x 4,5 cm (maždaug 6,3 x 4,9 x 1,8 colio) dėžutę su ištraukiama anga. Dėžutę gavau vietinėje pomėgių parduotuvėje, ją pagamino KNORR Prandell (nuoroda).

6 žingsnis: dalių išdėstymas ir paruošimas gręžimui

Ant dėžutės išdėstiau potenciometrus, ledo laikiklius ir perjungimo veržles ir sutvarkiau taip, kaip man patiko. Aš paėmiau maketą ir tada iš viršaus ir iš vienos pusės uždengiau dėžutę maskavimo juostele, kur bus skylė 6,35 mm lizdui. Ant maskavimo juostos pažymėjau skylių vietas ir jų dydį.

7 žingsnis: gręžimas

Viršutinė dėžutės sienelė buvo palyginti plona, todėl aš lėtai gręžiau ir palaipsniui praplatinau grąžtus. Išgręžus skyles, reikėjo jas apdoroti švitriniu popieriumi arba adatų dildėmis.

8 žingsnis: pagrindinis sluoksnis

Kaip pirmąjį dažų sluoksnį - pagrindinį - tepiau žalią. Bazinis sluoksnis bus padengtas šviesiai ruda ir oranžine spalva. Naudojau akvarelę. Po kiekvieno sluoksnio aš palikau dėžę kelias valandas išdžiūti, nes mediena sugeria pakankamai vandens.

9 žingsnis: antrasis dažų sluoksnis

Žalią pagrindinį sluoksnį tepiau šviesiai rudos ir švelniai oranžinės spalvos deriniu. Dažus paskleidau horizontaliais judesiais ir ten, kur norėjau pasiekti ryškesnių dėmių, tepiau kuo mažiau vandens ir daugiau dažų (mažiau praskiestų dažų).

* Šio žingsnio vaizdų spalvos skiriasi nuo kitų nuotraukų, nes jų spalva dar neišdžiūvo.

10 žingsnis: grandinės plokštės sukūrimas

Aš nusprendžiau sukurti spausdintinę plokštę ant universalios plokštės. Tai daug greičiau, nei laukti pagal užsakymą pagamintų PCB siuntos, ir kaip prototipo to pakanka. Jei kam įdomu, galiu sukurti ir pridėti pilnus gerber failus.

Iš universalios spausdintinės plokštės iškirpiau siaurą, ilgesnę juostelę, atitinkančią dėžutės ilgį. Grandinę lituodavau palaipsniui, mažesnėmis dalimis. Vietas, kur laidai bus prijungti, pažymėjau juodais apskritimais.

11 veiksmas: trikčių šalinimas ir grandinės plokštės valymo procesas

Nepasiklysti kuriant spausdintinę plokštę kartais būna sunku. Išmokau keletą gudrybių, kurios man padeda.

Komponentai, sumontuoti ant skydo arba nuo plokštės, schemose pažymėti mėlynos (juodos) stačiakampės viduje. Tai užtikrina aiškumą ruošiant laidus ar jungtis ir jų vietą. Todėl kiekviena linija, kertanti stačiakampį, reiškia vieną laidą, kurį reikia prijungti vėliau.

Taip pat naudinga atkreipti dėmesį į jau sumontuotų komponentų jungtis ir montavimą. (Tam naudoju geltoną žymeklį). Tai aiškiai atskleis, kurios dalys ir jungtys jau egzistuoja ir kurias dar reikia padaryti.

12 žingsnis: PCB

Tiems, kurie nori pagaminti ar užsisakyti PCB, pridedu.brd failą. Spausdintos plokštės matmenys yra 127 x 25 mm, aš pridėjau dvi skyles M3 varžtams. Galite sukurti savo failus pagal norimą „Gerber“formatą.

13 žingsnis: dalių montavimas dėžutėje

Įdėjau ir pritvirtinau komponentus, kurie bus viršutiniame skydelyje - potenciometrus, jungiklius, šviesos diodus ir išvesties lizdą. Šviesos diodai buvo dedami ant plastikinių laikiklių, kuriuos pritvirtinau karštų klijų pagalba.

Patartina vėliau pridėti potenciometrų rankenėles, kad jos nesubraižytų lituojant kontaktus ir tvarkant dėžę.

14 žingsnis: laidų prijungimas

Laidai buvo lituojami dalimis. Prieš prijungdamas juos prie skydelio komponentų, aš visada nulupdavau ir alavavau laidus. Aš ėjau iš viršaus į apačią, kad laidai neužstrigtų darbo metu, taip pat pritvirtinau vielos ryšulius kabelių kaklaraiščiais.

15 veiksmas: įdėkite bateriją ir plokštę dėžutės viduje

Įdėjau plokštę į dėžutę ir izoliavau ją nuo priekinio skydo plonu putplasčio gabalu. Kad kabeliai nesulenktų ir visko tvirtai nelaikytų, ryšulius surišau kabeliu. Galiausiai prie grandinės prijungiau 9 V bateriją ir uždariau dėžutę.

16 žingsnis: potenciometro rankenėlių montavimas

Paskutinis žingsnis yra rankenėlių montavimas ant potenciometrų. Vietoj tų, kuriuos pasirinkau dalių išdėstymui, sumontavau metalines, sidabro juodos spalvos rankenėles. Apskritai man jis patiko labiau nei plastikiniai, ryškiai geltonos matinės spalvos.

17 žingsnis: projektas baigtas

Dabar baigtas lygiagrečių sekų sintezatorius. Smagiai sukurkite įvairius garso efektus.

Būkite sveiki ir saugūs.

Antroji vieta garso iššūkyje 2020 m