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

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Zynthian - это открытый проект, целью которого является создание Open Synth Platform, основанная на свободном программном обеспечении и открытых технических характеристиках и дизайне оборудования (при их наличии). Это проект, управляемый сообществом.

Запасы

Это руководство основано на Zynthian Basic Kit v2, который можно найти в Zynthian Shop.

Другие наборы также доступны, если вы музыкант или поклонник и ваши электронные навыки ограничены. Взгляните на примеры успеха.

Шаг 1. Спецификация материалов, требуемых навыков и инструментов

Ведомость материалов

• Базовый комплект Zynthian (специальные печатные платы, электронные детали, проводка и ручки)
• Комплект кейса
• Raspberry Pi 3 (или Raspberry Pi 2)
• HifiBerry DAC + звуковая карта
• OzzMaker PiScreen 3,5-дюймовый сенсорный дисплей
• Адаптер питания для Raspberry Pi (5.1v 2.4A с разъемом microUSB)
• SD-карта на 16 ГБ (хорошая, пожалуйста!)

Требуемые навыки

Для создания оборудования вы должны обладать следующими основными компетенциями:

• Пайка
• Базовое понимание чтения основных электронных схем
• Удовольствие от работы с электронным оборудованием и деталями

Инструменты

И это список необходимых и рекомендуемых инструментов:

• Паяльник
• Оловянный припой
• Кусачки
• Малые плоскогубцы
• Отвертки Philips
• Гаечный ключ для гаек потенциометра (рекомендуется)
• Держатель печатной платы для пайки (очень рекомендуется!)
• Маленькая железная щетка (очень рекомендуется!)
• Увеличительное стекло (рекомендуется)
• Тиски (рекомендуется)
• Ручная пила по металлу (рекомендуется)
• Мультиметр (рекомендуется!)

Шаг 2: Сборка модулей контроллера

Комплект модуля контроллера состоит из:

• 4 платы контроллера
• 4 поворотных энкодера с переключателем (PEC11R-4215K-S0024)
• 4 керамических конденсатора 100 нФ (C1)
• 8 керамических конденсаторов 10 нФ (c2, c3)
• 4 x 4-контактный угловой штекер JST

Эти компоненты используются для создания 4 модулей контроллеров, которые образуют входную сторону физического пользовательского интерфейса Zynthian. В каждый контроллер встроен инкрементальный энкодер и переключатель, поэтому для его подключения необходимы 4 провода (A, B, SW, GND).

Вот шаги для создания одного модуля:

1. Согните фиксаторы кодировщика на 75º, чтобы вы могли вставить его в верхнюю часть печатной платы (сторона с маркировкой!). Будьте очень осторожны при сгибании выступов, так как корпус кодировщика очень хрупкий и может деформироваться. Я рекомендую использовать маленькие плоскогубцы и не доходить до 90º.
2. Поместите конденсатор 100 нФ в положение C1 (самое правое!). Это нужно для того, чтобы заблокировать нажимной переключатель (SW).
3. Поместите 2 конденсатора по 10 нФ в положения C2 и C3. Они предназначены для размыкания контактов энкодера (A, B).
4. Тщательно припаивайте энкодер и конденсаторы.
5. Поместите разъем JST на нижнюю сторону печатной платы так, чтобы угловые штыри были обращены внутрь (смотрите фото!)
6. Осторожно припаяйте разъем JST.
7. Используйте плоскогубцы, чтобы снова закрыть язычки кодировщика, пытаясь «поймать» плату.

Вам нужно собрать 4 модуля контроллера, поэтому вам придется повторить шаги 4 раза.

Шаг 3. Сборка многофункционального модуля

Комплект модуля All-In-One состоит из:

• 1 x универсальная печатная плата
• 1 x GPIO-расширитель MCP23017 => 28-контактная микросхема
• 3 x оптопара H11L1 (OC1, OC2, OC3) => 6-контактный IC
• 3 диода 1N4148 (D1, D3, D4)
• 1 х диод 1N5819 (D2)
• 3 резистора 1К (R3, R4, R9) => коричнево-чёрно-красный (*)
• 1 х резистор 10К (R10) => коричнево-чёрно-оранжевый (*)
• 1 резистор 100 (R1) => коричнево-чёрно-коричневый (*)
• 2 резистора 4K7 (R5, R7) => желто-пурпурно-красный (*)
• 3 резистора 470 (R2, R6, R8) => желто-пурпурно-коричневый (*)
• 4 керамических конденсатора 100 нФ (C1, C2, C3, C4)
• 7 x 4-контактный штекерный разъем JST
• 1 x 40-контактный двухрядный штекер

(*) Читайте слева направо с кольцом допуска (золотым или серебряным) справа.

Вот шаги для создания модуля All-In-One:

1. Поместите пассивные компоненты (резисторы и конденсаторы) вверху печатной платы (стороной с маркировкой!).
2. Тщательно спаяйте компоненты. Всегда избегайте перегрева!
3. Поместите микросхемы и диоды наверху печатной платы (стороной с маркировкой!). Обратите внимание на ориентацию этих компонентов !!
4. Тщательно спаяйте компоненты. Всегда избегайте перегрева! (*)
5. Поместите разъемы наверху печатной платы (стороной с маркировкой!).
6. Тщательно спаяйте компоненты. Всегда избегайте перегрева! (*)

(*) Вы можете использовать ленту для фиксации компонентов при пайке, особенно для микросхем и разъемов.

Шаг 4: настройка звуковой карты HifiBerry DAC +

Если вы используете звуковую карту HifiBerry DAC + (также версии lite и pro), вам следует добавить к плате 2 дополнительных разъема:

• 40-штырьковый штекерный разъем GPIO, для подключения кабеля основной ленточной шины
• 3-контактный разъем для подключения дополнительных разъемов линейного аудиовыхода.

Оба разъема необходимо разместить на верхней стороне платы, поэтому следует припаять контакты с нижней стороны.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! Паять большой 40-контактный разъем может быть сложно, если у вас недостаточно практики.

Шаг 5: настройка сенсорного дисплея OzzMaker PiScreen 3.5 '

Стандартный сенсорный дисплей OzzMaker PiScreen 3.5 'имеет 2 разъема: гнездовой разъем для подключения дисплея в виде шляпы и штекерный разъем, расположенный сбоку. Официальный алюминиевый корпус и ленточный кабель предназначены для бокового штекерного разъема. Гнездовой соединитель может раздражать и должен быть удален, чтобы лучше закрыть корпус.

Если вы приобрели PiScreen из комплекта «Bundle-All», у вас, вероятно, нет этого раздражающего разъема-розетки, так что вам повезло, и здесь ничего делать не нужно. Если он у вас есть, то возьмите пилу и осторожно снимите разъем.

Другие звуковые карты и дисплеи Если вы используете другую звуковую карту или дисплей, вам нужно будет найти лучший способ их интеграции.

Шаг 6: Создание разъемов MIDI-IN / OUT / THRU

Перед установкой разъемов MIDI-IN / OUT / THRU в корпус припаяем необходимые провода, которые позволят подключить его к схеме All-In-One с помощью разъема JST. Делать это так удобнее, чем пытаться паять внутри корпуса со всем беспорядком с проводкой.

Соединительные провода JST

• JST Белый (1) => Анод светодиода (красный провод светодиода / длинный провод)
• JST Желтый (2) => Катод светодиода (черный провод светодиода / короткий провод)
• JST Black (3) => контакт 5 разъема MIDI
• JST Красный (4) => контакт 4 MIDI-разъема

При желании (настоятельно рекомендую!) Вы можете защитить контакты термоусадочной гильзой (красные части гильзы на фото). В этом случае не забудьте вставить гильзы перед пайкой;-)

Шаг 7: Создание разъемов аудиовыхода JACK

Таким же образом перед установкой разъемов Jack в корпус припаяем необходимые провода. Вы также можете использовать термоусадочный рукав.

Шаг 8: Установите индикаторы активности MIDI

Вставьте 3 светодиода в отверстия корпуса. Вы можете нажать на светодиоды чем-то более жестким, чем ваш палец. Ручка отвертки может быть в порядке.

Когда это будет сделано, вам нужно спаять 2 провода светодиодов (красный / черный) с 2 запасными проводами на жгуте MIDI JST (белый / желтый). Полярность важна, поэтому не перекрещивайте провода:

• JST Белый провод (1) => Анод светодиода (красный провод светодиода / длинный провод)
• JST Желтый провод (2) => Катод светодиода (черный провод светодиода / короткий провод)

После пайки всех 3 светодиодов вы можете защитить соединение термоусадочной муфтой, липкой лентой или термоклеем.

Шаг 9: Установка корпуса (необязательно)

Если вы используете Zynthian Aluminium Case Kit, который совместим с Zynthian Basic Kit v2, вы можете выполнить следующие шаги (подробные инструкции вы найдете здесь):

Сборка основного вычислительного блока Основной вычислительный блок состоит из RBPi и звуковой карты HifiBerry.

Закрепите главный вычислительный блок После сборки главного вычислительного блока вы должны прикрепить его к корпусу. Используйте 4 черных болта M2,5.

Прикрепите многофункциональный модуль к корпусу, используя 4 разделителя и 8 болтов M2,5.

Закрепите разъемы Jack Установите кольца на внешней стороне корпуса, чтобы не повредить поверхность корпуса при затяжке гаек.

Закрепите разъемы MIDI-IN / OUT / THRU

Просто вставьте разъем с JST-проводом с внешней стороны корпуса и гайкой с внутренней стороны. Для затяжки могут пригодиться плоскогубцы.

Установите светодиоды активности MIDI (описано выше)

Закрепите дисплей

Он состоит из 4 болтов, 4 гаек и 4 нейлоновых разделителей. Перед установкой экрана не забудьте снять защитный пластиковый лист.

Закрепите контроллеры Закрепите 4 модуля контроллера на крышке корпуса с помощью 4 болтов и шайб, прикрепленных к каждому датчику вращения. ВАЖНО: Во избежание проблем при закрытии корпуса я рекомендую монтировать модули контроллера так, чтобы разъемы были обращены друг к другу.

Вставьте ручки Вы должны вставить ручки в энкодеры, прежде чем закрывать корпус. Это позволит избежать чрезмерной нагрузки на кодировщики, иначе вы можете их сломать.

Шаг 10: Подключите главную ленточную шину

Подключите кабель основной ленточной шины к 40-контактному разъему RBPi, а также к универсальному модулю.

Шаг 11. Подключите контроллеры к многофункциональному устройству

Подключите 4 двойных кабеля JST к 4 разъемам контроллера на универсальном модуле (CTRL1, CTRL2, CTRL3, CTRL4).

Шаг 12: Подключите MIDI

Подключите 2 кабеля JST от разъемов MIDI к разъемам MIDI-IN, MIDI-OUT и MIDI-THRU на модуле All-In-One.

Шаг 13: Подключите 4 модуля контроллера X

Подключите 4 модуля контроллера, соблюдая правильную нумерацию: сверху вниз и слева направо.

Шаг 14: Подключите разъем Jack

Подключите разъем Jack к дополнительному разъему аудиовыхода на звуковой карте HifiBerry. Это 3-контактный разъем JST, который вы припаяли ранее.

Шаг 15: Подключите дисплей

И, наконец, подключите 26-контактный разъем ленты к штекерному разъему дисплея. Обратите внимание на ориентацию. Красный провод должен быть контактом 1, отмеченным на поверхности печатной платы дисплея.

Шаг 16: перепроверьте сборку и подключение детали

При сборке деталей или подключении проводов легко ошибиться. Некоторые ошибки могут быть опасными для электронных компонентов (короткое замыкание, некоторые специфические комбинации плохой проводки), поэтому лучше быть уверенным, что все правильно собрано и подключено.

Обратите особое внимание на подключение ленточной шины и убедитесь, что красный провод подключен к контакту 1 каждого разъема. Также обратите внимание на разъемы аудиоразъема и убедитесь, что они правильно подключены к звуковой карте Hifiberry.

Шаг 17: первая загрузка

Когда вы уверены, что все на своих местах, пора загружать машину, поэтому:

1. Вставьте SD-карту с образом zynthian, готовым к запуску. Если у вас его еще нет, прочтите это. SD-карту можно вставить через «окошко» на нижней стороне корпуса. Также, если кейс все еще открыт, вы можете сделать это сверху.
2. Подключите разъем питания mini-usb. Рекомендуется хорошее зарядное устройство с разъемом micro-USB на 5 В (> 2 А).

Это этапы, которые вы должны увидеть при загрузке:

1. Через 5-10 секунд появится заставка Zynthian.
2. Через 3-4 секунды он станет черным
3. Если вы используете свежий образ zynthian и это первая загрузка, этапы 1 и 2 будут повторяться.
4. Через 5-10 секунд отобразится zynthian UI.

Если у вас есть Zynthian UI, поздравляем !!! Вы действительно близки к этому !!

Если вы не получаете сообщение об ошибке или пустой экран, не повезло! Возможно, вы допустили ошибку в процессе монтажа. Вы должны найти и решить проблему (ы).

Если вы используете образ Aruk RC-3 SD (вы должны это сделать!), Вы заметите, что контроллеры вообще не работают. Этот образ SD предварительно настроен для работы с комплектом v2, поэтому вам необходимо настроить программное обеспечение для работы с комплектом v3. Самый простой способ сделать это - использовать инструмент webconf:

• Подключите Zynthian к локальной сети с помощью кабеля Ethernet (RJ-45).
• В веб-браузере откройте инструмент zynthian webconf, набрав «zynthian.local» в адресной строке. Если это не сработает, попробуйте указать IP. Вы можете получить IP-адрес вашего zynthian, перейдя в меню администратора и нажав «Информация о сети». Вы должны сделать это с помощью «сенсорного» интерфейса: нажимайте на верхнюю панель палкой (или ногтем, если она не слишком широкая), пока не попадете в меню администратора. Как только вы окажетесь там, спуститесь вниз и нажмите «Информация о сети».
• Введите пароль (raspberry) для входа в инструмент webconf.
• После того, как вы вошли в систему, вы должны получить доступ к оборудованию-> Kit и выбрать «Kit V3».
• Сохраните изменения и перезагрузите Zynthian.

Шаг 18: Тестирование вашего Zynthian Box

1. Протестируйте контроллеры и пользовательский интерфейс
2. Проверьте аудиовыход
3. Протестируйте подсистему MIDI
4. Проверьте входы MIDI-USB
5. Проверьте разъем MIDI-IN

Шаг 19: ссылки

Вы найдете все этапы сборки на wiki.zynthian.org.