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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Zynthian es un proyecto abierto con el objetivo de crear una plataforma de sintetizador abierto basada en software libre y especificaciones y diseños de hardware abierto (cuando esté disponible). Es un proyecto impulsado por la comunidad.

Suministros

Este tutorial se basa en Zynthian Basic Kit v2, que se puede encontrar en Zynthian Shop.

También hay otros KIT disponibles si eres músico o aficionado y tus habilidades electrónicas son limitadas. Eche un vistazo a los casos de éxito.

Paso 1: Lista de materiales, habilidades y herramientas requeridas

Lista de materiales

• Kit básico Zynthian (PCB personalizados, piezas electrónicas, cableado y perillas)
• Kit de caja
• Raspberry Pi 3 (o Raspberry Pi 2)
• Tarjeta de sonido HifiBerry DAC +
• Pantalla táctil OzzMaker PiScreen de 3,5"
• Adaptador de corriente para Raspberry Pi (5.1v 2.4A con conector microUSB)
• Tarjeta SD de 16GB (¡buena, por favor!)

Habilidades requeridas

Para construir el hardware, debe tener las siguientes competencias básicas:

• Soldadura
• Comprensión básica de la lectura de diagramas de circuitos electrónicos básicos.
• Disfrute del trabajo con hardware y componentes electrónicos.

Instrumentos

Y esta es la lista de herramientas requeridas y recomendadas:

• Soldador
• Soldadura de estaño
• Cortador de cables
• Pinza pequeña
• Destornilladores Philips
• Llave, para tuercas de potenciómetro (recomendada)
• Soporte para PCB para soldar (¡muy recomendado!)
• Cepillo de hierro pequeño (¡muy recomendado!)
• Vaso de aumento (recomendado)
• Un vicio (recomendado)
• Una sierra de mano para metal (recomendada)
• Multímetro (recomendado!)

Paso 2: Montaje de los módulos del controlador

El kit del módulo del controlador se compone de:

• 4 x PCB controladores
• 4 x codificadores rotativos con interruptor (PEC11R-4215K-S0024)
• 4 x condensador cerámico 100nF (C1)
• 8 x condensador cerámico 10nF (c2, c3)
• Conector de ángulo macho JST de 4 x 4 pines

Estos componentes se utilizan para construir los 4 módulos de controlador que forman el lado de entrada de la interfaz de usuario física de Zynthian. Cada controlador incorpora un codificador rotatorio incremental y un interruptor, por lo que se necesitan 4 cables (A, B, SW, GND) para conectarlo.

Estos son los pasos para construir un módulo:

1. Doble las pestañas de seguridad del codificador a 75º, para que pueda insertarlo en la parte superior de la PCB (¡el lado etiquetado!). Tenga mucho cuidado al doblar las pestañas, ya que la carcasa del codificador es bastante frágil y podría deformarse. Recomiendo utilizar un alicate pequeño y no llegar a los 90º.
2. Coloque el condensador de 100nF en la posición C1 (¡la más a la derecha!). Esto es para eliminar el rebote del interruptor de empuje (SW).
3. Coloque los condensadores de 2 x 10nF en las posiciones C2 y C3. Estos son para eliminar los rebotes de los contactos del codificador rotatorio (A, B).
4. Suelde el codificador y los condensadores con cuidado.
5. Coloque el conector JST en la parte inferior de la PCB, con los pines angulares hacia adentro (¡mire la foto!)
6. Suelde el conector JST con cuidado.
7. Use la pinza para cerrar las pestañas del codificador nuevamente, tratando de "atrapar" la PCB.

Tienes que construir 4 módulos de controlador, por lo que tienes que repetir los pasos 4 veces.

Paso 3: Montaje del módulo todo en uno

El kit del módulo Todo en Uno se compone de:

• 1 x PCB todo en uno
• 1 x GPIO-expansor MCP23017 => IC de 28 pines
• 3 x optoacoplador H11L1 (OC1, OC2, OC3) => IC de 6 pines
• 3 x diodo 1N4148 (D1, D3, D4)
• 1 x diodo 1N5819 (D2)
• 3 x resistencia 1K (R3, R4, R9) => marrón-negro-rojo (*)
• 1 x resistencia 10K (R10) => marrón-negro-naranja (*)
• 1 x resistencia 100 (R1) => marrón-negro-marrón (*)
• 2 x resistencia 4K7 (R5, R7) => amarillo-violeta-rojo (*)
• 3 x resistencia 470 (R2, R6, R8) => amarillo-violeta-marrón (*)
• 4 x condensador cerámico 100nF (C1, C2, C3, C4)
• Conector macho JST de 7 x 4 pines
• 1 conector macho de doble fila de 40 pines

(*) Leer de izquierda a derecha con el anillo de tolerancia (dorado o plateado) a la derecha.

Estos son los pasos para crear el módulo Todo en Uno:

1. Coloque los componentes pasivos (resistencias y condensadores) en la parte superior de la PCB (¡el lado etiquetado!).
2. Suelde los componentes con cuidado. ¡Evite siempre el sobrecalentamiento!
3. Coloque los circuitos integrados y los diodos en la parte superior de la PCB (¡el lado etiquetado!). ¡¡Pon atención a la orientación de estos componentes !!
4. Suelde los componentes con cuidado. ¡Evite siempre el sobrecalentamiento! (*)
5. Coloque los conectores en la parte superior de la PCB (¡el lado etiquetado!).
6. Suelde los componentes con cuidado. ¡Evite siempre el sobrecalentamiento! (*)

(*) Puede utilizar cinta adhesiva para fijar los componentes mientras suelda, especialmente para circuitos integrados y conectores.

Paso 4: Ajustar la tarjeta de sonido HifiBerry DAC +

Si está utilizando la tarjeta de sonido HifiBerry DAC + (también versiones lite y pro), debe agregar 2 conectores adicionales a la placa:

• Conector macho GPIO de 40 pines, para conectar el cable de bus plano principal
• Conector de cabezal de 3 pines, para conectar los conectores Jack de salida de línea de audio adicionales

Ambos conectores deben colocarse en la parte superior de la placa, por lo que debe soldar los contactos en la parte inferior.

¡ADVERTENCIA! Soldar el conector grande de 40 pines puede ser difícil si no tiene suficiente práctica.

Paso 5: Ajuste de la pantalla táctil OzzMaker PiScreen 3.5 '

La pantalla táctil estándar OzzMaker PiScreen 3.5 'tiene 2 conectores: un conector hembra listo para conectar la pantalla a modo de sombrero y un conector macho colocado en el lateral. La carcasa oficial de aluminio y el cable plano están diseñados para el conector macho lateral. El conector hembra puede resultar molesto y conviene retirarlo para cerrar mejor la carcasa.

Si obtuvo su PiScreen de un kit "Bundle-All", probablemente no tenga este molesto conector hembra, por lo que tiene suerte y no necesita hacer nada aquí. Si lo tiene, tome la sierra y retire el conector con cuidado.

Otras tarjetas de sonido y pantallas Si está utilizando una tarjeta de sonido o pantalla diferente, tendrá que ver la mejor manera de integrarla.

Paso 6: Construcción de los conectores MIDI-IN / OUT / THRU

Antes de montar los conectores MIDI-IN / OUT / THRU en la carcasa soldaremos los cables necesarios que permitan conectarlo al circuito Todo-en-Uno mediante un conector JST. Hacerlo de esa manera es bastante más cómodo que intentar soldar dentro de la carcasa con todo el lío de cableado.

Cables del conector JST

• JST Blanco (1) => Ánodo de LED (cable rojo de LED / cable largo)
• JST Amarillo (2) => Cátodo de LED (cable negro de LED / cable corto)
• JST Negro (3) => pin 5 del conector MIDI
• JST Rojo (4) => pin 4 del conector MIDI

Si lo desea (¡le recomiendo encarecidamente que lo haga!), Puede proteger los contactos con una funda termorretráctil (las piezas rojas de la funda en la foto). En ese caso, recuerde insertar las piezas de la manga antes de soldar;-)

Paso 7: construcción de los conectores de salida de audio JACK

De la misma forma, antes de montar los conectores Jack en la carcasa soldaremos los cables necesarios. También puede usar una funda termorretráctil.

Paso 8: Monte los LED de actividad MIDI

Inserte los 3 LEDS en los orificios de la carcasa. Es posible que desee empujar los LED con algo más rígido que su dedo. El mango del destornillador podría estar bien.

Cuando haya terminado, debe soldar los 2 cables LED (rojo / negro) con los 2 cables de repuesto en el arnés MIDI JST (blanco / amarillo). La polaridad es importante, así que no cruce los cables:

• JST Cable blanco (1) => Ánodo del LED (cable rojo del LED / cable largo)
• Cable amarillo JST (2) => Cátodo del LED (cable negro / cable corto del LED)

Después de soldar los 3 LED, es posible que desee proteger la conexión con una funda termorretráctil, cinta adhesiva o pegamento termofusible.

Paso 9: Montaje de la caja (opcional)

Si usa el kit de caja de aluminio Zynthian, que es compatible con el kit básico Zynthian v2, puede seguir los siguientes pasos (encontrará los pasos detallados aquí):

Ensamble el bloque de cómputo principal El bloque de cómputo principal está compuesto por el RBPi y la tarjeta de sonido HifiBerry.

Asegure el bloque de cómputo principal Después de ensamblar el bloque de cómputo principal, debe asegurarlo a la carcasa. Utilice 4 tornillos M2.5 negros

Asegure el módulo Todo en Uno Asegure el módulo Todo en Uno a la caja usando 4 separadores y 8 pernos M2.5.

Asegure los conectores Jack Coloque los anillos en el lado exterior de la caja para evitar dañar la superficie de la caja cuando apriete las tuercas.

Asegure los conectores MIDI-IN / OUT / THRU

Simplemente inserte el conector con el cable JST desde el exterior de la caja y la tuerca desde el interior. Un par de alicates pueden ser útiles para apretar.

Monte los LED de actividad MIDI (describa arriba)

Asegure la pantalla

Está compuesto por 4 tornillos, 4 tuercas y 4 separadores de nailon. Antes de arreglar la pantalla, no olvide quitar la lámina protectora de plástico.

Asegure los controladores Fije los 4 módulos del controlador a la cubierta de la caja usando los 4 pernos y arandelas adjuntos a cada codificador rotatorio. IMPORTANTE: Para evitar problemas al cerrar la caja, recomiendo montar los módulos del controlador con los conectores uno frente al otro.

Inserte las perillas Debe insertar las perillas en los codificadores antes de cerrar la caja. Esto evitará forzar demasiado los codificadores, ya que de lo contrario podría romperlos.

Paso 10: conecte el bus de cinta principal

Conecte el cable de bus de cinta principal al cabezal de 40 pines del RBPi y también al módulo Todo en Uno

Paso 11: Conecte los controladores en el todo en uno

Conecte los 4 cables JST dobles a los 4 conectores del controlador en el módulo Todo en Uno (CTRL1, CTRL2, CTRL3, CTRL4)

Paso 12: Conecte MIDI

Conecte los 2 cables JST de los conectores MIDI a los conectores MIDI-IN, MIDI-OUT y MIDI-THRU en el módulo All-In-One.

Paso 13: Conecte los 4 módulos de controlador X

Conecte los 4 módulos de controlador siguiendo la numeración correcta: de arriba a abajo y de izquierda a derecha.

Paso 14: conecte el conector jack

Conecte el conector Jack al conector de salida de audio auxiliar en la tarjeta de sonido HifiBerry. Es el conector JST de 3 pines que soldaste antes.

Paso 15: conecte la pantalla

Y finalmente, conecte el conector de 26 pines de la cinta al conector lateral macho de la pantalla. Pon atención a la orientación. El cable rojo debe ser el pin 1 que está marcado en la superficie de la PCB de la pantalla.

Paso 16: Verifique el ensamblaje y el cableado de la pieza

Es fácil cometer un error al ensamblar las piezas o al conectar los cables. Algunos errores pueden ser peligrosos para los componentes electrónicos (cortocircuitos, algunas combinaciones específicas de cableado defectuoso), por lo que es mejor asegurarse de que todo esté correctamente ensamblado y conectado.

Ponga especial atención a la conexión del bus de cinta y verifique que el cable rojo esté en el pin 1 para cada conector. También preste atención a los conectores de audio y verifique que estén conectados correctamente a la tarjeta de sonido Hifiberry.

Paso 17: primer arranque

Cuando esté seguro de que todo está en su lugar, es hora de arrancar la máquina, así que:

1. Inserte la tarjeta SD con la imagen zynthian lista para ejecutarse. Si aún no tiene uno, lea esto. Puede insertar la tarjeta SD a través de la "ventana" en la parte inferior de la caja. Además, si el estuche aún está abierto, puede hacerlo desde arriba.
2. Enchufe el conector de alimentación mini-usb. Se recomienda un buen cargador micro-usb de 5 V (> 2 amperios).

Estas son las etapas que debería ver durante el arranque:

1. Después de 5-10 segundos, mostrará la pantalla de inicio de Zynthian
2. Después de 3-4 segundos, se volverá negro.
3. Si está utilizando una imagen de zynthian nueva y es el primer arranque, se repetirán las etapas 1 y 2
4. Después de 5-10 segundos, se mostrará la interfaz de usuario de zynthian

Si obtiene la interfaz de usuario de Zynthian, ¡¡¡felicidades !!! ¡¡Estás muy cerca de conseguirlo !!

Si no aparece una pantalla de error o una pantalla en blanco, ¡mala suerte! Probablemente cometió algún error durante el proceso de montaje. Tienes que localizar y resolver el (los) problema (s).

Si está utilizando la imagen Aruk RC-3 SD (¡debería hacerlo!), Notará que los controladores no funcionan en absoluto. Esta imagen SD está preconfigurada para trabajar con el kit v2, por lo que debe configurar el software para trabajar con el kit v3. La forma más sencilla de hacerlo es utilizando la herramienta webconf:

• Conecte su zynthian a su red local mediante un cable ethernet (RJ-45).
• Desde su navegador web, acceda a la herramienta webconf de zynthian escribiendo "zynthian.local" en la barra de direcciones. Si esto no funciona para usted, debería intentarlo con la IP. Puede obtener la IP de su zynthian navegando al menú de administración y haciendo clic en "Información de red". Debe hacerlo utilizando la interfaz "táctil": haga clic en la barra superior con un palo (o con la uña, si no es demasiado ancha) hasta que esté en el menú de administración. Una vez que esté allí, baje y haga clic en "Información de red".
• Escriba la contraseña (frambuesa) para iniciar sesión en la herramienta webconf.
• Una vez que haya iniciado sesión, debe acceder a Hardware-> Kit y seleccionar "Kit V3".
• Guarde los cambios y reinicie su Zynthian.

Paso 18: Prueba de su Zynthian Box

1. Pruebe los controladores y la interfaz de usuario
2. Pruebe la salida de audio
3. Prueba el subsistema MIDI
4. Prueba las entradas MIDI-USB
5. Pruebe el conector MIDI-IN

Paso 19: referencias

Encontrará todos los pasos de construcción en wiki.zynthian.org.