Zeta Reticuli: MIDI kontrollerat 10-bands EQ och flera externa effekt gränssnittet (2 / 5 steg)

Steg 2: Den första versionen hårdvaran

1. Power: 5VDC kommas med in från en vägg vårta genom en fat-kontakt.

2. CPU: Det Teensy. Jag älskar dessa lil killar! Jag började använda dem båda på grund av kostnaden och eftersom deras ombord USB (inte FTDI) tillåter med olika USB-profiler inföding kan således inte behöva göra någon fancy föraren/emulator fotarbete. Detta är en plug'n' spela Arduino MIDI-enhet.

3. Användargränssnitt: Teensy skickar display data till en HD44780 kompatibel LCD i 4-bitars läge och tar input från två taktila tryckknappar. Tryckknapparna välja vilka MIDI-kanal Zeta Reticuli svarar på MIDI-ingång från. LCD-skärmen visar den aktuella kanalen, nivå av varje av de 10 EQ kanalerna och det aktuella driftsläget.

   I denna version av kretsen har jag alla 16 stift för LCD trycka ut på ett huvud och ett andra 4-pin huvud med 5v +/-ut till tryckknapparna och återvänder de två ingångarna för Teensy. Efter beställning PCB sparkade jag snabbt själv insåg att jag inte behöver att många linjer som vissa är redundant och några är oanvända. Detta har ändrats i nästa version.

4. MIDI-data: Ingång från (de flesta av mina) MIDI redskap kommer genom standard 5 pin DIN kontakt. Jag använde en PCB-fäste på den första versionen av denna styrelse, men nästan definitivt kommer att använda en panel-mount ansluten till en 90 graders rubrik på nästa version att frigöra styrelsen utrymme samt göra inhägnad layout flexiblare. Dessa data är isolerade från Teensy av en H11 optocoupler som jag också berövat från gamla MIDI-gränssnittet.

   Den nuvarande firmware möjliggör samtidig MIDI tas emot över USB-porten. Teoretiskt kan du lägga till en MIDI ut porten och skicka och ta emot via USB och MIDI-portar, använder den som en rudimentär MIDI-till-USB-adapter. Jag planerar att utforska detta alternativ i kommande versioner, men jag är rädd att timing och lag kommer att vara ett allvarligt problem.

5. Equalizer: Avsnittet EQ är uppbyggd kring (2) Rohm BA3812L marker. Ärligt talat är det bara tagit direkt från 10-bands app anteckningen i databladet. Grundtanken är att varje frekvensband är inställd av två kondensatorer. Först (A) anger (riktade) resonansfrekvensen och de andra uppsättningarna det är bandbredd (Q). Databladet har formeln för att bestämma dessa värden. Nedan listas värdena och deras resulterande frekvensband som jag använde. När ett frekvensband är isolerad från resten av signalen på detta sätt användas en potentiometer för att variera det är volym innan det är rekombinerat med resten av signalen och anges genom 1/4 tum jack utgång. AD5206 marker (6 10 k digital potentiometrar) används i stället för standard krukor så de kan styras över SPI av Teensy.

Frekvenser och kondensator värden :

Medan forska min projekt jag hittade också en liknande, om än manuellt justeras, kit som har några bra info i dess instruktioner PDF inklusive många före beräknad kondensator värden.

De värden som jag använde i den här versionen:
FREQ, CAP, CAP B
33Hz, 3.3µF, 0.082µF
56Hz, 2.2µF, 0.047µF
100Hz, 1µF, 0.022µF
250Hz, 0.47µF, 10000pF
500Hz, 0.22µF, 5600pF
1kHz, 0.1µF, 2700pF
2.2 kHz, 0.068µF, 1000pF
4.1 kHz, 0.027µF, 680pF
8.2 kHz, 0.015µF, 330pF
16kHz, 6800pF, 180pF

Schema:

Den schematiska bilden här är den första versionen. Den enda korrigering eller ändring från de som anges i avsnittet PCB är pinut av strömkontakten.

Exempel på BOM:

EQ chip, eBay, Rohm BA3812L
Digital krukor, digikey, AD5206BN100-ND
teensy 2.0, PJRC.com, TEENSY
LCD, eBay, HD44780 kompatibel
MIDI-port, digikey, CP-2350-ND
1/4 knektar, digikey, SC1121-ND
optocoupler, digikey, H11L1-MQT-ND
Power jack,?,?
CAP 680PF, digikey, 445-4736-ND
CAP 5600PF, digikey, 445-8391-ND
CAP 6800PF, digikey, 445-8392-ND
CAP 0.015µF, digikey, 445-8279-ND
CAP 0.022µF, digikey, 445-8280-ND
CAP 330PF, digikey, 445-4777-ND
CAP 180PF, digikey, 445-4774-ND
CAP 2700PF, digikey, 445-4788-ND
CAP 10000PF, digikey, 445-8384-ND
CAP 0.1µF, digikey, 445-8421-ND
CAP 0.47µF, digikey, 445-8413-ND
CAP 1µF, digikey, 445-8405-ND
CAP 3.3µF, digikey, 445-8294-ND
CAP 1000PF, digikey, 445-4783-ND
CAP 0.027µF, digikey, P4649-ND
CAP 0.082µF, digikey, P4724-ND
CAP 0.22µF, digikey, 445-5311-ND
CAP 0.047µF, digikey, 445-5301-ND
CAP 0.068µF, digikey, P4523-ND
CAP 2.2µF, digikey, 445-8298-ND
CAP 100µF, digikey, 399-6602-ND
CAP 10µF, digikey, 399-6597-ND
RES 6.8K, digikey, 6.8KEBK-ND
OPAMP, digikey, LM386N-1/NOPB-ND
KRUKA 10K, digikey, 262UR103B-ND
RES 10K, digikey, 10KQBK-ND
RES 220, digikey, 220QBK-ND
RES 270, digikey, 270QBK-ND
Breakaway headers, digikey, S1012EC-40-ND

PCB:

Det första utkastet till detta är också den första PCB jag någonsin haft professionellt tillverkade. Detta har varit en bucketlist-nivå dröm som har skrämt mig för år och slutligen går all in på det, trots mitt misstag, har varit öppna själva ögonen.

Jag använde ITead Studio för att göra dem på rekommendation av en vän och jag turbo-nöjd med jobbet de gjorde samt kostnaden. Det tog ungefär en månad att få tillbaka i styrelserna. Den stora majoriteten av den tiden var sjöfarten. Redan innan de kom hade jag redan gjort ett antal ändringar i designen. När de var i hand hittade jag som jag också gjort flera rookie misstag också:

• Teensy är placerad bakom MIDI-kontakten på ett sätt som blockerar alla normala mikro-USB-kontakten. Jag kunde få en tillförlitlig anslutning genom att böja en av mina kablar connector. En 90-graders koppling definitivt krävs i denna layout.
• Jag kunde inte hitta ett färdiga bibliotek för AD5206 digital potentiometer marker, så jag gjorde en. Jag hade ändrat stödrastrets storlek i Eagle och hade glömt vilket innebär att bredden mellan rader av pins är alldeles fel. Jag kunde böja stiften och att den passar dock så ingen skada där.
• Uttaget MIDI buller som jag ryckt bort en gammal Mac MIDI-gränssnitt har lite olika avstånd på flikarna 2 Frontmontage än Eagle bibliotek komponent jag använde. Jag kastrerade den en jag använd så det skulle passa.
• Det värsta och mest pinsamma misstaget är att jag fick strömkontakten fel. Så så så fel. Detta innebär att i stället för genomgående hål kontakten jag ville jag gör med hjälp av en panel-mount kontakt som bryr inte sig hur illa jag bud upp tidigare så länge jag koppla in den rätt i detta.