Bộ điều khiển PacificCV cho Modular Synths: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Một vài tuần trước, tôi đã xuất bản một bộ điều khiển MIDI có thể dạy được cho Châu Đại Dương mà tôi đã xây dựng để ghép nối với Make Noise 0-Coast của mình. Trong đó, tôi đã đề cập rằng tôi cũng đang xây dựng một phiên bản CV, và nó đây. Vì phiên bản midi được xây dựng để phù hợp với 0-Coast (từ Trang web Make Noise) "… sử dụng các kỹ thuật từ cả mô hình Moog và Buchla (còn gọi là" Bờ Đông "và" Bờ Tây ", do vị trí của chúng), nhưng trung thành với không và do đó thực hiện "không có tổng hợp bờ biển." Vì giá đỡ này được lấy cảm hứng rõ ràng từ Buchla Music Easel (có lẽ đối với hầu hết các hình ảnh đại diện chính của West Coast Synthesis) nên tôi đã đặt tên cái này theo tên một đại dương cụ thể.

Nếu bạn yêu thích hệ thống mô-đun Eurorack, đây thực chất là một bàn phím cảm ứng điện dung tự làm như Buchla LEM218 hoặc EDP Wasp. Tôi đã chế tạo nó để tận dụng "độ nhạy áp lực" vốn có trong độ nhạy cảm ứng ATMega, nhưng không có lý do gì mà bạn phải thêm nó vào - đó chỉ là một "phần bổ sung" tuyệt vời mà bạn có thể sử dụng chẳng hạn để cung cấp CV của một bộ lọc trong bản vá. Đối với hầu hết các điều khiển âm nhạc phương Tây, bạn có thể sử dụng một DAC duy nhất cho CV và hoàn toàn có thể sử dụng được.

Đơn vị này sẽ chỉ phát ra 4 quãng tám mà không cần bất kỳ sự trợ giúp nào (0-5v trên + thanh ray), điều này thường là quá đủ, nhưng nếu bạn thực sự muốn đẩy nó vào lãnh thổ âm, nó đủ dễ dàng với thiết bị bên ngoài. Đó cũng là một cảm giác "dải chạm" rất hài lòng mặc dù có các đường gờ bị cắt.

Bước 1: Những gì bạn cần

Vật liệu chỉ khác Châu Đại Dương một chút:

Vật liệu

1 Arduino Mega-Tôi khuyên bạn nên sử dụng kiểu mini (như kiểu này ở Amazon) để dễ dàng gắn dưới các tấm cảm biến hơn, nhưng nó không hoàn toàn cần thiết. Bạn thậm chí có thể sử dụng Uno / Genuino hoặc Mini hoặc Feather, nhưng điều đó có thể yêu cầu bạn coi các chân ADC là kỹ thuật số và tôi không biết liệu quy trình điện dung tiêu chuẩn có hoạt động trên những chân đó hay không. Và bạn phải tự mình tìm ra cách lập trình.

1-2 Adafruit MCP 4725 I2C DAC đột phá bo mạch

2-3 ổ cắm phono mono 3,5 mm

1 tấm đồng một mặt (được sử dụng để khắc PCB của riêng bạn) để bằng một dải có kích thước khoảng 18 "x1 ⅛"

Bảng mạch PCB

16-32 chân duPont có thể hàn (Kiểu Arduino)

Một dải ruy-băng tương thích với bus điện Eurorack (gói 10 cái từ Amazon hoặc nếu bạn có thêm một miếng lót xung quanh.)

Dây hookup bị mắc kẹt (càng mỏng càng tốt-Tôi đã sử dụng 30AWG này, một lần nữa từ Amazon)

Hàn

Một cái gì đó bạn thích và cảm thấy thoải mái khi làm việc để gắn nó vào

Công cụ

Máy cưa bàn (cách khác, máy cắt CNC hoặc laser có thể sẽ cho bạn kết quả tốt hơn nếu bạn biết mình đang làm gì.)

Mỏ hàn và dụng cụ hàn, bao gồm kìm, kìm cắt phẳng và dụng cụ tuốt dây

Máy in (giấy, không phải 3-d) (nhưng cũng có thể là 3-d)

Một cạnh thẳng

Một điểm đánh dấu / điểm đánh dấu vĩnh viễn

Máy khoan (tốt nhất là máy khoan hoặc máy ép công cụ quay.)

Công cụ quay hoặc tệp

Len thép (tùy chọn)

Bước 2: "Không phải chìa khóa"

Ít nhiều sao chép chính tôi từ hướng dẫn khác, in ra bản pdf đính kèm và cắt ra phiên bản đảo ngược (trên cùng) của mẫu (phiên bản không có bất kỳ chữ cái ghi chú hoặc số pin Arduino nào trên đó). Nếu miếng đồng của bạn không đủ dài thì hãy quyết định vị trí cần bẻ và tiếp giáp các miếng cảm biến và cắt mẫu tại (các) điểm đó. Tiếp theo, cắt đồng mạ thành các dải có cùng kích thước với các dải giấy (mỗi dải phải rộng bằng 1⅛ ., đánh dấu các góc của hình tam giác, hình bình hành và hình chữ nhật trên các cạnh của tấm đồng, sau đó dùng một cạnh thẳng để nối chúng lại là bạn đã có một thứ giống như trong ảnh với bước này.

Tiếp theo, đặt lưỡi cưa bàn thật cẩn thận sao cho lưỡi cưa chỉ cắt trên mặt bàn. Vấn đề là để loại bỏ chiều rộng lưỡi dao của mặt đồng của lớp phủ nhưng không cắt qua chất nền sợi thủy tinh (ít nhất là không đáng kể.) Bạn có thể muốn kiểm tra nó với một số "giọt" còn lại từ việc cắt các dải của mạ đồng để thấy rằng lưỡi dao không quá cao cũng không quá thấp. Cắt lớp vỏ bằng cách sử dụng các đường vẽ ở mặt sau làm đường chỉ dẫn để tạo đường thẳng cho lưỡi dao. Bạn sẽ muốn sử dụng hướng dẫn góc với phần mở rộng. Đối với phiên bản này, tôi đã chế tạo một đồ gá có 2 thanh dẫn hướng 62,5˚, nhưng theo cách nào thì các đường chéo đều phải ở mức 62,5˚. Đi từ từ. Một lần nữa, các đoạn cắt của tôi không hoàn toàn xuất hiện hoàn hảo như tôi mong đợi (nhưng ít nhất chúng cũng tốt hơn một chút so với phiên bản MIDI.)

Sau khi các kênh được cắt thành lớp phủ, bạn sẽ muốn mài bớt bất kỳ cạnh đồng thô nào. Điều này thực sự cho phép bạn có được cảm giác dải cảm ứng đó, đặc biệt nếu bạn giữ vết hàn ở mức tối thiểu. Tôi lấy một ít len thép để tạo cảm giác chải.

Không cần phải nói, thực hiện tất cả các biện pháp phòng ngừa thông thường khi làm việc với máy cưa bàn. Hãy đeo kính bảo hộ và sử dụng gậy đẩy, và ĐỐI VỚI SỰ LỜI KHUYÊN CỦA THIÊN CHÚA NẾU BẠN KHÔNG BIẾT BẠN ĐANG LÀM GÌ ĐỪNG HÃY THỬ VIỆC NÀY! Một lần nữa, tôi đã định dạng mẫu ở đây dưới dạng PDF với hy vọng rằng nếu ai đó có máy CNC hoặc máy cắt laser, họ muốn thử điều này với họ có thể sử dụng phiên bản bố cục được vector hóa và cắt một cái nhìn chuyên nghiệp. (Vui lòng chia sẻ kết quả nếu bạn làm điều này.) Tôi cũng đang suy nghĩ về việc cố gắng bố trí nó dưới dạng tệp EagleCAD hoặc thứ gì đó và có một nhà PCB tạo một vài trong số này với các dấu vết để phù hợp với Arduino để cắt giảm dây và điểm thất bại, nhưng tôi xác định lại điều đó sẽ rất tốn kém và sẽ làm cho bộ điều khiển sâu hơn tôi muốn cho dự án của mình.

Sau khi các phím không phải được cắt vào trong vỏ, hãy khoan các lỗ nhỏ đến mức có thể xử lý bằng cách bấm của bạn, điều này sẽ vẫn cho phép bạn luồn các sợi dây móc của mình vào các đầu hoặc góc của các hàng trên cùng của mỗi phím không -dải khóa. Như trước đây, hình dạng ở đây không quan trọng - nếu bạn muốn, bạn có thể cắt bàn phím có hình dạng truyền thống hoặc sơ đồ Penrose hoặc bất cứ thứ gì bạn thích (giả sử bạn có máy cắt CNC hoặc laser đó.)

Bước 3: Điện tử

Đối với các bước tiếp theo, hãy dành ra trước vài phút để suy nghĩ về cách bạn muốn gắn kết mọi thứ để đưa ra dự đoán có học về thời gian tạo các dây kết nối khác nhau.

Hàn một đoạn dây móc vào mỗi phím không phải bằng cách luồn dây qua các lỗ khoan từ mặt sau, sau đó cắt đứt dây ra khỏi mặt đồng. Không cần quá kỹ thuật, hãy nghĩ về cách bạn sẽ gắn nó và lên kế hoạch làm cho dây vừa đủ dài để đi từ mỗi phím không phải phím trong mỗi dải đến Arduino mà không cần có thêm một vài mm dây. Sau đó, rất cẩn thận, từng dây một, hàn dây từ mỗi phím không phải đến chân Arduino Mega tương ứng với số được đánh dấu trên mỗi phím không trong sơ đồ dưới cùng trong pdf đính kèm với bước 2. Đây là thực hiện hoặc phá vỡ một phần của hoạt động. Bạn có thể muốn chuyển sang phần lập trình và kiểm tra chức năng của các phím sau mỗi vài lần hàn kết nối. (Nếu bạn không sử dụng 2560 thu nhỏ thì bạn có thể muốn xem xét tùy chọn tấm chắn có thể hàn được hoặc sử dụng thêm bảng dải và chân ghim.) Tôi khuyên bạn nên sử dụng một công cụ quay để làm phẳng bất kỳ phần nhô ra có răng cưa nào từ các đốm màu hàn trên mặt của các phím không phải.

Tiếp theo, đấu dây các DAC như trong sơ đồ Fritzing. Lưu ý rằng chỉ trên một được sử dụng bởi biểu thức CV out là A0 được gắn với 5v (điều này là để đặt nó ở một địa chỉ I2C riêng biệt từ đầu ra volt trên mỗi quãng tám.) Nếu bạn chọn không bao gồm biểu thức CV, thì đó là ADC để loại bỏ. Kết nối 5v với mỗi Vdd, Gnd với Gnd, SDA với SDA, v.v.

Khi các DAC có dây, bạn có thể muốn tìm kiếm bản phác thảo quét I2C trực tuyến để kiểm tra xem chúng có đang hoạt động và được công nhận hay không, nhưng điều này không hoàn toàn cần thiết - Adafruit có tiêu chuẩn QC khá cao.

Tiếp theo, gắn các đầu nối Vout của ADC và Arduino Pin 7 vào đầu nối đầu của một trong các ổ cắm giắc cắm 3,5 mm và chạy đầu nối ống tay áo với một trong các đường Nối đất. Lưu ý rằng nếu bạn định gắn các ổ cắm vào một tấm kim loại dẫn điện, bạn thường chỉ phải chạy một kết nối từ một trong các giắc cắm hoặc bản thân tấm với Thanh nối đất vì hầu hết các kết nối tay áo của giắc cắm được thiết kế để dẫn đất theo cách đó.

Cuối cùng, hàn hai hàng 8 chân duPont cạnh nhau trong một miếng bảng mạch dải và cấp nguồn cho Arduino bằng cách kết nối Eurorack 5v với Arduino Vin và một trong ba đường Nối đất với mặt đất Arduino. (Xem sơ đồ Fritzed và hình minh họa cuối cùng cho cách bố trí chân trên các dải.) Nếu muốn, bạn có thể tạo thêm các hàng bus Eurorack bằng cách đặt thêm các hàng 2x8 chân trên cùng các dải này và xếp chúng cách nhau vài hàng để cung cấp cho các phích cắm một số phòng. Tôi thường chạy một chiếc sharpie màu đỏ dọc theo hàng -12v vì phương pháp này không bao gồm tấm che đầu cắm-chỉ cần SIÊU CẨN THẬN VÀ CHÚ Ý RẰNG BẠN LUÔN CẮM BÁNH RĂNG EURORACK CỦA BẠN VÀO ĐÚNG! Cả tôi và người hướng dẫn đều không chịu trách nhiệm về việc cắm không chú ý và bạn không muốn để ma thuật bốc khói khỏi các mô-đun đắt tiền của mình.

Nếu muốn, bạn có thể hàn các chân kết nối Eurorack và ADC vào cùng một miếng bảng mạch như tôi đã làm ở trên, nhưng điều này không quá quan trọng. Tuy nhiên, nếu bạn giữ nó gọn gàng, nó có nhiều khả năng hoạt động đáng tin cậy.

Bước 4: Gắn kết

Một lần nữa, đây là một phần mà cách tôi chọn thực hiện nó không quan trọng. Bạn có thể biết từ bức ảnh chính ở trên cùng đã sử dụng cấu trúc từ các tấm PVC và nhôm và chạy dây từ hai dải rãnh không phím xuống được cắt vào chúng. Tôi đã sử dụng băng dính hai mặt phồng để gắn các phím không phải.

Có lợi thế khi sử dụng nhôm cho giắc cắm CV. Nó dễ làm việc và dẫn điện, vì vậy bạn có thể tận dụng hiệu ứng nối đất mà tôi đã đề cập.

Của tôi được tạo ra để lấp đầy mặt trước của một vỏ Apache (phiên bản của Harbour Freight của Vỏ Pelican) mà tôi đã trang bị để sử dụng như một vỏ Eurorack 84hp kép. (Toàn bộ thứ được lấy cảm hứng từ Buchla Music Easel-Tôi muốn có các mô-đun ở trên cùng và bề mặt điều khiển ở phía trước.)

Điều này có thể sẽ trông tuyệt vời trên gỗ, nhưng bạn có thể sử dụng bất kỳ thứ gì bạn muốn như lõi xốp gắn kết, PLA in 3d, bìa cứng, một mảnh thủy tinh sợi phẳng, v.v.-bất kỳ chất cách điện hoặc bề mặt nào có thể cách điện với bề mặt điều khiển đủ để ngăn nhiễu điện dung, tùy theo khả năng và khả năng của bạn cũng như ưu tiên về tuổi thọ.

Bước 5: Chương trình

Đối với lập trình viên Midi Oceania, tôi sẽ không đi sâu vào cách tải các bản phác thảo lên Arduino. Chỉ sử dụng các hướng dẫn bắt đầu thay vì phác thảo "Chớp mắt", hãy sử dụng hai hướng dẫn mà tôi đã đính kèm (nó đã kết thúc trong phần giới thiệu - người chỉnh sửa này dường như nhận ra nó như một loại phương tiện khác.

Trong tệp zip đính kèm là hai bản phác thảo. Tải xuống và giải nén chúng và thêm chúng vào thư viện phác thảo Arduino của bạn. Bản phác thảo đầu tiên (megaCapacitiveKeyboardTest) là một bản chuyển thể của chức năng Arduino readCapacitivePin ở đây như một bài kiểm tra cho bạn biết phím nào đang được nhấn và giá trị điện dung của phím đó trong khi được nhấn trong màn hình nối tiếp. Nó sẽ cho bạn thấy một số giá trị và kiểm tra các kết nối từ Arduino đến các phím không phải phím, và đó là ý tôi muốn bạn sử dụng khi mô tả quá trình kiểm tra quá trình hàn. Nạp thứ này vào Arduino, mở màn hình nối tiếp (đảm bảo đặt màn hình nối tiếp thành baud chính xác) và chạm vào một vài phím không phải, lưu ý các giá trị cho lần chạm nhẹ nhất và nặng nhất mà bạn đang sử dụng để chơi. Các giá trị này sẽ được sử dụng cho các giá trị minCap (chạm nhẹ nhất) và maxCap (nặng nhất) trong bản phác thảo thứ hai (PacificCV), đó là những gì bạn thực sự sẽ tải vào bộ điều khiển khi bạn hoàn thành và sẵn sàng chơi. Nếu bạn cần điều chỉnh các giá trị, hãy làm như vậy, sau đó lưu lại bản phác thảo và tải nó lên PacificCV.

Bước 6: Chơi

Nếu bạn có hệ thống Eurorack hoặc bất kỳ hệ thống bán mô-đun nào tương thích với Eurorack, ít nhiều bạn nên hiểu phải làm gì với điều này.

Cắm bộ điều khiển vào bảng mạch điện bằng cách sử dụng ruy-băng và một lần nữa phải rất cẩn thận để định hướng cáp đúng hướng - nếu bạn làm nó lộn ngược, bạn có thể thiết lập nó như một mạch + 12v đảo ngược thông qua Arduino của bạn và rất có thể xảy ra điều này sai lầm sẽ làm hỏng nó và / hoặc gây ra hỏng hóc cho nguồn điện giá đỡ của bạn, vì vậy hãy đảm bảo rằng sọc Đỏ nằm ở dưới cùng của các cặp hàng tiêu đề như được trình bày trong sơ đồ mạch.

Vá là một phần thú vị của tổng hợp mô-đun. Các đầu ra trông khá quen thuộc (vì vậy bạn có thể muốn gắn nhãn chúng bằng cách nào đó sau khi lắp chúng) - đầu ra volt-per-octave thường cấp cho bộ dao động và cổng thường sẽ đi đến cổng thông thấp (hoặc bộ tạo phong bì cho Mục đích Bờ Đông).

Các miếng đệm +/- quãng tám dường như khá đáng tin cậy đối với tôi. Một lần nữa, nó chỉ đi từ 0v-5v, vì vậy bạn bị giới hạn trong phạm vi 4 quãng tám, nhưng sử dụng thiết bị bên ngoài như Make Noise Maths hoặc Erica Synths Pico Scaler, bạn sẽ có thể nghiêng điều này lên hoặc xuống. Từ Ziv tại Loopop (người mà tôi rất khuyến khích Eurorack và những người đam mê tổng hợp theo dõi và ủng hộ trên Patreon):

"Các nhà toán học chỉ nên thực hiện thủ thuật tốt - cắm Arduino [volt per octave ADC out] của bạn vào đầu vào 3, biến bộ chuyển đổi 3 hoàn toàn thành CW - và sau đó sử dụng bộ chuyển đổi 2 để thêm hoặc trừ cho nó (nó được định mức là 10v nếu không có gì được cắm vào nó), và bật bộ suy giảm trên đầu vào 2 CCW đầy đủ để chuyển sang phạm vi âm. Kết quả là sử dụng đầu ra SUM (và rõ ràng là đảm bảo rằng các phong bì không làm gì cả). Tôi không chắc chắn toán học vượt quá +10 hoặc dưới -10 nhưng bất kỳ phạm vi nào khác cũng được. Nếu bạn có quyền truy cập vào VCA có thêm mức tăng lợi ích, bạn cũng có thể khuếch đại phạm vi CV của Arduino vượt quá 5v và sử dụng Arduino của bạn cho 0-10v, -5 đến +5 hoặc bất kỳ điều gì khác Phạm vi 10v, bù đắp bằng toán học."

Tôi chưa thực sự kiểm tra nó hoặc Erica, nhưng hãy cho tôi biết bạn nghĩ ra gì - đặc biệt là nếu bạn có và sử dụng nó với Mother 32.

Chỉnh sửa: Tôi đã liên kết đến một video tôi đã làm để giới thiệu video này và một vài dự án khác mà tôi đang thực hiện. Đó không phải là Kaitlyn Aurelia Smith, nhưng tôi tự hào về các thiết bị tôi đang sử dụng ở đây.

Cuối cùng, tôi nghĩ rằng vẫn còn một cuộc thi Arduino đang mở mà tôi có thể tham gia và đủ điều kiện tham gia, vì vậy nếu điều này hữu ích, hãy cân nhắc bỏ phiếu cho tôi trong đó!

Chúc mừng!