Zynthian: Open Synth Platform (Zynthian Basic KIT V2): 19 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Zynthian és un projecte obert amb l'objectiu de crear una plataforma Open Synth basada en programari lliure i especificacions i dissenys de maquinari obert (quan estigui disponible). És un projecte impulsat per la comunitat.

Subministraments

Aquest tutorial es basa en Zynthian Basic Kit v2, que es pot trobar a Zynthian Shop.

Altres KIT també estan disponibles si sou músic o aficionat i les vostres habilitats electròniques són limitades. Mireu els casos d’èxit.

Pas 1: llista de materials, habilitats necessàries i eines

Factura de materials

• Zynthian Basic Kit (PCB personalitzats, components electrònics, cablejat i comandaments)
• Kit de caixa
• Raspberry Pi 3 (o Raspberry Pi 2)
• HifiBerry DAC + targeta de presentació
• OzzMaker PiScreen 3,5 "pantalla tàctil
• Adaptador d'alimentació per a Raspberry Pi (5.1v 2.4A amb connector microUSB)
• Targeta SD de 16 GB (una bona, si us plau!)

Habilitats requerides

Per construir el maquinari, heu de tenir les competències bàsiques següents:

• Soldadura
• Comprensió bàsica de la lectura de diagrames bàsics de circuits electrònics
• Gaudir del treball amb maquinari i peces electròniques

Eines

I aquesta és la llista d’eines necessàries i recomanades:

• Soldador
• Soldador de llauna
• Tallador de filferro
• Alicata petita
• Tornavisos Philips
• Clau, per a femelles de potenciòmetre (recomanat)
• Porta PCB per soldar (molt recomanable!)
• Raspall de ferro petit (molt recomanable!)
• Vidre d’augment (recomanat)
• Un vici (recomanat)
• Una serra manual per a metall (recomanat)
• Multímetre (recomanat!)

Pas 2: Muntatge dels mòduls de controlador

El kit del mòdul de controlador es compon de:

• 4 x PCB de controlador
• 4 codificadors rotatius amb commutador (PEC11R-4215K-S0024)
• 4 x condensador ceràmic 100nF (C1)
• 8 x condensador ceràmic 10nF (c2, c3)
• Connector d'angle mascle JST de 4 x 4 pins

Aquests components s'utilitzen per construir els 4 mòduls de controlador que formen el costat d'entrada de la interfície d'usuari física Zynthian. Cada controlador incorpora un codificador rotatiu incremental i un commutador, de manera que són necessaris 4 cables (A, B, SW, GND) per connectar-lo.

Aquests són els passos per construir un mòdul:

1. Doblegueu les pestanyes de fixació del codificador a 75º, de manera que pugueu inserir-lo a la part superior del PCB (el costat etiquetat). Tingueu molta precaució quan doblegueu les pestanyes, ja que la caixa del codificador és força fràgil i es pot deformar. Recomano utilitzar una pinça petita i que no arribi a 90º.
2. Col·loqueu el condensador 100nF en posició C1 (el més correcte!). Això serveix per retirar l’interruptor automàtic (SW).
3. Col·loqueu els condensadors de 2 x 10nF en posicions C2 i C3. Es tracta de rebutjar els contactes del codificador rotatiu (A, B).
4. Soldeu el codificador i els condensadors amb cura.
5. Col·loqueu el connector JST a la part inferior del PCB, amb els passadors angulars cap a l'interior (mireu la foto).
6. Soldeu el connector JST amb cura.
7. Utilitzeu la pinça per tornar a tancar les pestanyes del codificador, intentant "atrapar" el PCB.

Heu de construir 4 mòduls de controlador, de manera que haureu de repetir els passos 4 vegades.

Pas 3: Muntatge del mòdul Tot en Un

El kit de mòduls All-In-One (Tot en Un) es compon de:

• 1 x PCB tot-en-un
• 1 x GPIO-expansor MCP23017 => IC de 28 pins
• 3 x optoacobladors H11L1 (OC1, OC2, OC3) => IC de 6 pins
• 3 x díodes 1N4148 (D1, D3, D4)
• 1 x díode 1N5819 (D2)
• 3 x resistència 1K (R3, R4, R9) => marró-negre-vermell (*)
• 1 x resistència 10K (R10) => marró-negre-taronja (*)
• 1 x resistència 100 (R1) => marró-negre-marró (*)
• 2 x resistència 4K7 (R5, R7) => groc-porpra-vermell (*)
• 3 x resistència 470 (R2, R6, R8) => groc-morat-marró (*)
• 4 x condensador ceràmic 100nF (C1, C2, C3, C4)
• Connector mascle JST de 7 x 4 pins
• 1 connector macho de 40 pines de doble fila

(*) Llegiu d'esquerra a dreta amb l'anell de tolerància (daurat o platejat) a la dreta.

Aquests són els passos per construir el mòdul Tot en Un:

1. Col·loqueu els components passius (resistències i condensadors) a la part superior del PCB (el costat etiquetat).
2. Soldeu els components amb cura. Eviteu sempre el sobreescalfament.
3. Col·loqueu els CI i els díodes a la part superior del PCB (el costat etiquetat). Preste atenció a l'orientació d'aquests components !!
4. Soldeu els components amb cura. Eviteu sempre el sobreescalfament. (*)
5. Col·loqueu els connectors a la part superior del PCB (el costat etiquetat).
6. Soldeu els components amb cura. Eviteu sempre el sobreescalfament. (*)

(*) Podeu utilitzar una mica de cinta per fixar els components durant la soldadura, especialment per a circuits integrats i connectors.

Pas 4: ajustar la targeta de so DAC + HifiBerry

Si feu servir la targeta de so HifiBerry DAC + (també versions Lite i Pro), heu d'afegir 2 connectors addicionals a la placa:

• Connector mascle GPIO de 40 pins de fila, per connectar el cable principal del bus de cinta
• Connector de capçalera de 3 pins, per connectar els connectors jack de sortida d’àudio addicionals

Els dos connectors s’han de col·locar a la part superior del tauler, de manera que haureu de soldar els contactes de la part inferior.

AVÍS! Soldar el gran connector de 40 pins pot ser difícil si no teniu prou pràctica.

Pas 5: ajustar la pantalla tàctil OzzMaker PiScreen 3,5 '

La pantalla tàctil estàndard OzzMaker PiScreen de 3,5 'té 2 connectors: un connector femella preparat per connectar la pantalla com a barret i un connector mascle situat al lateral. La caixa d'alumini oficial i el cable de cinta estan dissenyats per al connector macho lateral. El connector femella pot resultar molest i s’ha de treure per tancar millor la caixa.

Si heu obtingut el vostre PiScreen amb un kit "Bundle-All", probablement no tingueu aquest molest connector femení, de manera que teniu sort i no necessiteu fer res aquí. Si el teniu, agafeu la serra i traieu el connector amb cura.

Altres targetes de so i pantalles Si utilitzeu una targeta de so o una pantalla diferent, haureu de veure la millor manera d’integrar-la.

Pas 6: Construir els connectors MIDI-IN / OUT / THRU

Abans de muntar els connectors MIDI-IN / OUT / THRU a la caixa, soldarem els cables necessaris que permetin connectar-lo al circuit All-In-One mitjançant un connector JST. Fer-ho d’aquesta manera és bastant més còmode que intentar soldar dins de la caixa amb tot l’embolic de cablejat.

Cables del connector JST

• JST White (1) => Ànode LED (fil vermell LED / cable llarg)
• JST Yellow (2) => Càtode LED (fil negre LED / cable curt)
• JST Black (3) => pin 5 del connector MIDI
• JST Red (4) => pin 4 del connector MIDI

Si voleu (us recomano que ho feu!), Podeu protegir els contactes mitjançant un mànec termoencongible (les peces de màniga vermella de la foto). En aquest cas, recordeu d’inserir les peces de la màniga abans de soldar;-)

Pas 7: construcció dels connectors de sortida d'àudio JACK

De la mateixa manera, abans de muntar els connectors Jack a la caixa, soldarem els cables necessaris. També podeu utilitzar funda termorretractable.

Pas 8: muntar els LEDs d'activitat MIDI

Introduïu els 3 LED als forats de la caixa. És possible que vulgueu empènyer els LED amb alguna cosa més rígida que el dit. El mànec del tornavís podria estar bé.

Quan s’hagi acabat, heu de soldar els 2 cables LED (vermell / negre) amb els 2 cables de recanvi de l’arnès MIDI JST (blanc / groc). La polaritat és important, així que no creueu els cables:

• Fil blanc JST (1) => Ànode LED (fil vermell LED / cable llarg)
• Fil groc JST (2) => Càtode LED (fil negre LED / cable curt)

Després de soldar tots els 3 LEDs, és possible que vulgueu protegir la connexió amb un mànec termoencongible, cinta adhesiva o cola de fusió en calent.

Pas 9: muntatge de la caixa (opcional)

Si utilitzeu Zynthian Aluminum Case Kit, que és compatible amb Zynthian Basic Kit v2, podeu seguir els passos següents (trobareu els passos detallats aquí):

Muntatge del bloc principal d’informàtica El bloc principal d’informàtica està compost per la RBPi i la targeta de so HifiBerry.

Assegureu el bloc principal d’informàtica Després de muntar el bloc principal, heu de fixar-lo a la caixa. Utilitzeu 4 parabolts negres M2.5

Assegureu el mòdul All-In-One (Tot en Un) Fixeu el mòdul All-In-One (Tot en Un) a la caixa mitjançant 4 x separadors i 8 x perns M2.5.

Assegureu els connectors Jack Col·loqueu els anells a la part exterior de la caixa per evitar danyar la superfície de la caixa quan estreneu les femelles.

Assegureu els connectors MIDI-IN / OUT / THRU

Simplement introduïu el connector amb el cable JST des de la part exterior de la caixa i la femella des de la part interior. Unes alicates poden ser útils per apretar.

Muntar els LED d'activitat MIDI (descripció anterior)

Assegureu la pantalla

Es compon de 4 parabolts, 4 femelles i 4 separadors de niló. Abans de fixar la pantalla, no oblideu treure la làmina de plàstic protectora.

Assegureu els controladors Fixeu els 4 mòduls del controlador a la coberta de la caixa mitjançant els 4 perns i arandeles connectats a tots els codificadors rotatius. IMPORTANT: per evitar problemes mentre es tanca la funda, recomano muntar els mòduls del controlador amb els connectors enfrontats.

Inseriu els comandaments Cal que inseriu els comandaments als codificadors abans de tancar la caixa. Això evitarà forçar massa els codificadors, ja que d'una altra manera podríeu trencar-los.

Pas 10: connecteu el bus de la cinta principal

Connecteu el cable Main Ribbon Bus a la capçalera de 40 pins del RBPi i també al mòdul All-In-One (Tot en Un)

Pas 11: Connecteu els controladors al dispositiu All-In-One (Tot en Un)

Connecteu els 4 cables JST dobles als 4 connectors del controlador del mòdul All-In-One (CTRL1, CTRL2, CTRL3, CTRL4)

Pas 12: Connecteu MIDI

Connecteu els 2 cables JST dels connectors MIDI als connectors MIDI-IN, MIDI-OUT i MIDI-THRU del mòdul All-In-One.

Pas 13: connecteu els 4 mòduls de controlador

Connecteu els 4 mòduls de controlador seguint la numeració correcta: de dalt a baix i d’esquerra a dreta.

Pas 14: connecteu el connector Jack

Connecteu el connector Jack al connector de sortida d’àudio auxiliar de la targeta de so HifiBerry. És el connector JST de 3 pins que heu soldat abans.

Pas 15: connecteu la pantalla

I, finalment, connecteu el connector de 26 pins de la cinta al connector lateral masculí de la pantalla. Poseu atenció en l’orientació. El cable vermell ha de ser el pin 1 que es marca a la superfície del PCB de la pantalla.

Pas 16: comproveu de nou el muntatge i el cablejat de la peça

És fàcil cometre un error mentre es munten les parts o es connecten els cables. Alguns errors poden ser perillosos per als components electrònics (curtcircuits, algunes combinacions específiques de mal cablatge), de manera que és millor assegurar-se que tot estigui muntat i connectat correctament.

Poseu especial atenció a la connexió del bus de cinta i verifiqueu que el cable vermell estigui al pin 1 per a cada connector. Presteu també atenció als connectors de la presa d’àudio i comproveu que estiguin correctament connectats a la targeta de so Hifiberry.

Pas 17: primer arrencada

Quan estigueu segur que tot està al seu lloc, és hora d'arrencar la màquina, així que:

1. Inseriu la targeta SD amb la imatge zynthian a punt per executar-se. Si encara no en teniu cap, llegiu-ho. Podeu inserir la targeta SD a través de la "finestra" a la part inferior de la caixa. A més, si el cas encara està obert, podeu fer-ho des de la part superior.
2. Connecteu el connector d'alimentació mini-usb. Es recomana un bon carregador micro-usb de 5V (> 2 Amp).

Aquestes són les etapes que heu de veure durant l'arrencada:

1. Al cap de 5-10 segons, es mostrarà la pantalla d'inici de Zynthian
2. Al cap de 3-4 segons, es tornarà negre
3. Si feu servir una nova imatge zynthian i és la primera arrencada, es repetiran les etapes 1 i 2
4. Al cap de 5-10 segons, es mostrarà la IU zynthian

Si tens la interfície d’usuari de Zynthian, enhorabona !!! Estàs molt a prop d’aconseguir-ho !!

Si no teniu cap pantalla d’error ni una pantalla en blanc, mala sort! Probablement heu comès algun error durant el procés de muntatge. Heu de localitzar i resoldre els problemes.

Si feu servir la imatge Aruk RC-3 SD (hauríeu de fer-ho!), Notareu que els controladors no funcionen gens. Aquesta imatge SD està preconfigurada per treballar amb el kit v2, de manera que heu de configurar el programari per treballar amb el kit v3. La forma més senzilla de fer-ho és mitjançant l'eina webconf:

• Connecteu el vostre zynthian a la vostra xarxa local mitjançant un cable ethernet (RJ-45).
• Des del navegador web, accediu a l'eina webconf de zynthian escrivint "zynthian.local" a la barra d'adreces. Si això no us funciona, hauríeu de provar amb la IP. Podeu obtenir la IP del vostre zynthian navegant al menú d'administració i fent clic a "Informació de xarxa". Per fer-ho, utilitzeu la interfície "tàctil": feu clic a la barra superior amb un pal (o l'ungla, si no és massa ampla), fins que aparegui al menú d'administració. Un cop hi sigueu, baixeu i feu clic a "Informació de xarxa".
• Escriviu la contrasenya (raspberry) per iniciar la sessió a l'eina webconf.
• Un cop hàgiu iniciat la sessió, heu d’accedir a Hardware-> Kit i seleccionar "Kit V3".
• Deseu els canvis i reinicieu el Zynthian.

Pas 18: proveu el vostre Zynthian Box

1. Proveu els controladors i la interfície d'usuari
2. Proveu la sortida d'àudio
3. Proveu el subsistema MIDI
4. Proveu les entrades MIDI-USB
5. Proveu el connector MIDI-IN

Pas 19: referències

Trobareu tots els passos de construcció a wiki.zynthian.org.