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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Zynthian é um projeto aberto com o objetivo de criar uma plataforma Open Synth baseada em software livre e especificações e designs de hardware abertos (quando disponíveis). É um projeto voltado para a comunidade.

Suprimentos

Este tutorial é baseado no Zynthian Basic Kit v2, que pode ser encontrado na Zynthian Shop.

Outros KITs também estão disponíveis se você for músico ou aficionado e suas habilidades eletrônicas forem limitadas. Veja os Casos de Sucesso.

Etapa 1: Lista de materiais, habilidades e ferramentas necessárias

Lista de materiais

• Zynthian Basic Kit (PCBs personalizados, peças eletrônicas, fiação e botões)
• Case Kit
• Raspberry Pi 3 (ou Raspberry Pi 2)
• HifiBerry DAC + souncard
• OzzMaker PiScreen 3,5 "touch-display
• Adaptador de alimentação para Raspberry Pi (5.1v 2.4A com conector microUSB)
• Cartão SD de 16 GB (um bom, por favor!)

Habilidades necessárias

Para construir o hardware, você deve ter as seguintes competências básicas:

• De solda
• Compreensão básica da leitura de diagramas básicos de circuitos eletrônicos
• Gosto de trabalhar com hardware e peças eletrônicas

Ferramentas

E esta é a lista de ferramentas necessárias e recomendadas:

• Ferro de solda
• Solda de lata
• Cortador de arame
• Alicate pequeno
• Chaves de fenda Philips
• Chave, para porcas de potenciômetro (recomendado)
• Suporte de PCB para soldagem (muito recomendado!)
• Escova de ferro pequena (muito recomendada!)
• Lupa (recomendado)
• Um vice (recomendado)
• Uma serra manual para metal (recomendado)
• Multímetro (recomendado!)

Etapa 2: montagem dos módulos do controlador

O kit do módulo controlador é composto por:

• 4 placas de controle
• 4 x codificadores rotativos com interruptor (PEC11R-4215K-S0024)
• 4 x capacitor de cerâmica 100nF (C1)
• 8 x capacitor de cerâmica 10nF (c2, c3)
• Conector de ângulo macho JST de 4 x 4 pinos

Esses componentes são usados para construir os 4 módulos do controlador que formam o lado de entrada da interface física do usuário Zynthian. Cada controlador incorpora um codificador rotativo incremental e uma chave, portanto, são necessários 4 fios (A, B, SW, GND) para conectá-lo.

Estas são as etapas para construir um módulo:

1. Dobre as abas de fixação do codificador a 75º, para que você possa inseri-lo na parte superior do PCB (o lado etiquetado!). Por favor, tenha muito cuidado ao dobrar as abas, pois a caixa do codificador é muito frágil e pode ser deformada. Recomendo usar um alicate pequeno e não chegando a 90º.
2. Coloque o capacitor 100nF na posição C1 (o mais à direita!). Isso é para eliminar o botão de pressão (SW).
3. Coloque os capacitores 2 x 10nF nas posições C2 e C3. Estes são para eliminar os contatos do codificador rotativo (A, B).
4. Solde o codificador e os capacitores com cuidado.
5. Coloque o conector JST na parte inferior do PCB, com os pinos angulares voltados para dentro (veja a foto!)
6. Solde o conector JST com cuidado.
7. Use o alicate para fechar as abas do codificador novamente, tentando "pegar" o PCB.

Você tem que construir 4 módulos de controlador, então você tem que repetir os passos 4 vezes.

Etapa 3: montagem do módulo multifuncional

O kit do módulo All-In-One é composto por:

• 1 x PCB tudo-em-um
• 1 x expansor GPIO MCP23017 => IC de 28 pinos
• 3 x optoacoplador H11L1 (OC1, OC2, OC3) => IC de 6 pinos
• 3 x diodo 1N4148 (D1, D3, D4)
• 1 x diodo 1N5819 (D2)
• 3 x resistor 1K (R3, R4, R9) => marrom-preto-vermelho (*)
• 1 x resistor 10K (R10) => marrom-preto-laranja (*)
• 1 x resistor 100 (R1) => marrom-preto-marrom (*)
• 2 x resistor 4K7 (R5, R7) => amarelo-roxo-vermelho (*)
• 3 x resistor 470 (R2, R6, R8) => amarelo-roxo-marrom (*)
• 4 x capacitor de cerâmica 100nF (C1, C2, C3, C4)
• 7 x conector JST macho de 4 pinos
• 1 x conector macho de linha dupla de 40 pinos

(*) Leia da esquerda para a direita com o anel de tolerância (ouro ou prata) à direita.

Estas são as etapas para construir o módulo All-In-One:

1. Coloque os componentes passivos (resistores e capacitores) na parte superior do PCB (o lado rotulado!).
2. Solde os componentes com cuidado. Sempre evite o superaquecimento!
3. Coloque os ICs e diodos na parte superior do PCB (o lado etiquetado!). Preste atenção na orientação desses componentes !!
4. Solde os componentes com cuidado. Sempre evite o superaquecimento! (*)
5. Coloque os conectores na parte superior do PCB (o lado etiquetado!).
6. Solde os componentes com cuidado. Sempre evite o superaquecimento! (*)

(*) Você pode usar um pouco de fita para fixar os componentes durante a soldagem, especialmente para ICs e conectores.

Etapa 4: Ajustando a placa de som HifiBerry DAC +

Se você estiver usando a placa de som HifiBerry DAC + (também nas versões Lite e Pro), você deve adicionar 2 conectores extras à placa:

• Conector macho GPIO de 40 pinos de linha, para conectar o cabo do barramento de fita principal
• Conector de cabeçalho de 3 pinos, para conectar os conectores Jack de saída de linha de áudio extra

Ambos os conectores devem ser colocados na parte superior da placa, então você deve soldar os contatos na parte inferior.

AVISO! Soldar o grande conector de 40 pinos pode ser difícil se você não tiver prática suficiente.

Etapa 5: Ajustando o OzzMaker PiScreen 3,5 'Touch-display

A tela de toque padrão OzzMaker PiScreen 3,5 'tem 2 conectores: um conector fêmea pronto para conectar a tela como um chapéu e um conector macho colocado na lateral. A caixa oficial de alumínio e o cabo plano são projetados para o conector macho lateral. O conector fêmea pode ser irritante e deve ser removido para melhor fechamento do gabinete.

Se você adquiriu seu PiScreen de um kit "Bundle-All", provavelmente não tem esse conector fêmea chato, então você tem sorte e não precisa fazer nada aqui. Se tiver, pegue a serra e remova o conector com cuidado.

Outras placas de som e monitores Se você estiver usando uma placa de som ou monitor diferente, verá a melhor maneira de integrá-los.

Etapa 6: Construindo os conectores MIDI-IN / OUT / THRU

Antes de montar os conectores MIDI-IN / OUT / THRU no gabinete, soldaremos os fios necessários que permitem conectá-lo ao circuito multifuncional usando um conector JST. Fazê-lo dessa forma é bem mais confortável do que tentar soldar dentro do gabinete com toda a bagunça da fiação.

Fios do conector JST

• JST Branco (1) => Ânodo do LED (fio vermelho do LED / cabo longo)
• JST Amarelo (2) => Cátodo do LED (fio preto do LED / fio curto)
• JST Preto (3) => pino 5 do conector MIDI
• JST Vermelho (4) => pino 4 do conector MIDI

Se quiser (eu recomendo fortemente que você faça isso!), Você pode proteger os contatos usando manga termorretrátil (as peças da manga vermelha na foto). Nesse caso, lembre-se de inserir as peças da manga antes de soldar;-)

Etapa 7: Construindo os conectores de saída de áudio JACK

Da mesma forma, antes de montar os conectores Jack no gabinete, soldaremos os fios necessários. Você também pode usar manga termorretrátil.

Etapa 8: Monte os LEDS de atividade MIDI

Insira os 3 LEDs nos orifícios da caixa. Você pode querer empurrar os LEDs com algo mais rígido do que seu dedo. O cabo da chave de fenda pode estar bom.

Quando estiver pronto, você deve soldar os 2 fios de LED (vermelho / preto) com os 2 fios sobressalentes no chicote MIDI JST (branco / amarelo). A polaridade é importante, então não cruze os fios:

• Fio branco JST (1) => Ânodo do LED (fio vermelho do LED / cabo longo)
• Fio amarelo JST (2) => Cátodo do LED (fio preto do LED / fio curto)

Depois de soldar todos os 3 LEDs, você pode querer proteger a conexão com luva termorretrátil, fita adesiva ou cola hot melt.

Etapa 9: montagem da caixa (opcional)

Se você usa o Zynthian Aluminum Case Kit, que é compatível com o Zynthian Basic Kit v2, pode seguir as próximas etapas (você encontrará as etapas detalhadas aqui):

Monte o Bloco de Computação PrincipalO bloco de computação principal é composto pelo RBPi e pela placa de som HifiBerry.

Proteja o bloco de computação principal Depois de montar o bloco de computação principal, você deve prendê-lo ao gabinete. Use 4 parafusos M2.5 pretos

Fixe o módulo All-In-OnePrenda o módulo All-In-One à caixa usando 4 separadores e 8 parafusos M2.5.

Prenda os conectores JackColoque os anéis no lado externo da caixa para evitar danificar a superfície da caixa ao apertar as porcas.

Fixe os conectores MIDI-IN / OUT / THRU

Basta inserir o conector com o fio JST pelo lado externo do gabinete e a porca pelo lado interno. Um par de alicates pode ser útil para apertar.

Monte os LEDS de atividade MIDI (descreva acima)

Proteja a tela

É composto por 4 parafusos, 4 porcas e 4 separadores de nylon. Antes de fixar a tela, não se esqueça de remover a película protetora de plástico.

Fixe os controladoresFixe os 4 módulos do controlador à tampa da caixa usando os 4 parafusos e arruelas fixados em cada codificador rotativo. IMPORTANTE: Para evitar problemas no fechamento da caixa, recomendo montar os módulos controladores com os conectores voltados um para o outro.

Insira os botões giratóriosVocê deve inserir os botões nos codificadores antes de fechar a caixa. Isso evitará forçar demais os codificadores, caso contrário, você poderá quebrá-los.

Etapa 10: conectar o barramento de fita principal

Conecte o cabo Main Ribbon Bus ao conector de 40 pinos do RBPi e também ao módulo All-In-One

Etapa 11: Conecte os controladores na Multifuncional

Conecte os 4 cabos JST duplos aos 4 conectores do controlador no módulo All-In-One (CTRL1, CTRL2, CTRL3, CTRL4)

Etapa 12: conectar MIDI

Conecte os 2 cabos JST dos conectores MIDI aos conectores MIDI-IN, MIDI-OUT e MIDI-THRU no módulo All-In-One.

Etapa 13: conectar os 4 módulos do controlador X

Conecte os 4 módulos do controlador seguindo a numeração certa: de cima para baixo e da esquerda para a direita.

Etapa 14: conecte o conector Jack

Conecte o conector Jack ao conector de saída de áudio auxiliar na placa de som HifiBerry. É o conector JST de 3 pinos que você soldou antes.

Etapa 15: conectar a tela

E, finalmente, conecte o conector de 26 pinos da fita ao conector lateral macho do monitor. Preste atenção à orientação. O fio vermelho deve ser o pino 1 marcado na superfície do PCB da tela.

Etapa 16: Verifique novamente a montagem e a fiação da peça

É fácil cometer um erro ao montar as peças ou conectar os fios. Alguns erros podem ser perigosos para os componentes eletrônicos (curtos-circuitos, algumas combinações específicas de fiação defeituosa), portanto, é melhor ter certeza de que tudo está montado e conectado corretamente.

Preste atenção especial à conexão do barramento de fita e verifique se o fio vermelho está no pino 1 para cada conector. Preste atenção também aos conectores de áudio e verifique se eles estão conectados corretamente à placa de som Hifiberry.

Etapa 17: primeira inicialização

Quando você tiver certeza de que tudo está em seu lugar, é hora de inicializar a máquina, então:

1. Insira o cartão SD com a imagem zynthian pronta para rodar. Se você ainda não tem um, leia isto. Você pode inserir o cartão SD através da "janela" na parte inferior do gabinete. Além disso, se a caixa ainda estiver aberta, você pode fazer isso de cima para baixo.
2. Conecte o conector de alimentação mini-usb. Um bom carregador micro-usb de 5 V é recomendado (> 2 Amp).

Estes são os estágios que você deve ver durante a inicialização:

1. Após 5-10 segundos, ele mostrará a tela inicial do Zynthian
2. Após 3-4 segundos, ficará preto
3. Se você estiver usando uma imagem zynthian nova e for a primeira inicialização, os estágios 1 e 2 serão repetidos
4. Após 5-10 segundos, a IU do zynthian será mostrada

Se você obtiver a IU do Zynthian, parabéns !!! Você está muito perto de conseguir !!

Se você não obtiver uma tela de erro ou uma tela em branco, azar! Provavelmente você cometeu algum erro durante o processo de montagem. Você tem que localizar e resolver o (s) problema (s).

Se você estiver usando a imagem Aruk RC-3 SD (deveria!), Notará que os controladores não estão funcionando. Esta imagem SD é pré-configurada para trabalhar com o kit v2, então você precisa configurar o software para trabalhar com o kit v3. A maneira mais simples de fazer isso é usando a ferramenta webconf:

• Conecte seu zynthian à sua rede local usando um cabo Ethernet (RJ-45).
• No navegador da web, acesse a ferramenta webconf do zynthian digitando "zynthian.local" na barra de endereço. Se isso não funcionar para você, você deve tentar com o IP. Você pode obter o IP do seu zynthian navegando até o Menu Admin e clicando em "Network Info". Você deve fazer isso usando a interface de "toque": Clique na barra superior com uma vara (ou sua unha, se não for muito larga) até que você esteja no Menu Admin. Quando estiver lá, desça e clique em "Network Info".
• Digite a senha (framboesa) para fazer o login na ferramenta webconf.
• Depois de fazer o login, você deve acessar Hardware-> Kit e selecionar "Kit V3".
• Salve as alterações e reinicie seu Zynthian.

Etapa 18: Testando sua caixa Zynthian

1. Teste os controladores e a IU
2. Teste a saída de áudio
3. Teste o subsistema MIDI
4. Teste as entradas MIDI-USB
5. Teste o conector MIDI-IN

Etapa 19: Referências

Você encontrará todas as etapas de construção em wiki.zynthian.org.