Zynthian: Open Synth Platform (Zynthian Basic KIT V2) - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Zynthian is een open project met als doel het creëren van een Open Synth Platform gebaseerd op Vrije Software en Open Hardware Specificaties & Ontwerpen (indien beschikbaar). Het is een community-gedreven project.

Benodigdheden

Deze tutorial is gebaseerd op Zynthian Basic Kit v2, die te vinden is in Zynthian Shop.

Andere KIT's zijn ook beschikbaar als je een muzikant of liefhebber bent en je elektronische vaardigheden beperkt zijn. Neem een kijkje in Success Cases.

Stap 1: Stuklijst, vereiste vaardigheden en hulpmiddelen

Stuklijst

• Zynthian Basic Kit (custom PCB's, elektronische onderdelen, bedrading en knoppen)
• Kofferset
• Raspberry Pi 3 (of Raspberry Pi 2)
• HifiBerry DAC+ geluidskaart
• OzzMaker PiScreen 3,5" aanraakscherm
• Voedingsadapter voor Raspberry Pi (5.1v 2.4A met microUSB-connector)
• SD-kaart van 16 GB (een goede, alstublieft!)

Benodigde vaardigheden

Voor het bouwen van de hardware dient u over de volgende basiscompetenties te beschikken:

• Solderen
• Basiskennis van het lezen van elementaire elektronische schakelschema's
• Plezier in het werken met elektronische hardware en onderdelen

Gereedschap

En dit is de lijst met vereiste en aanbevolen tools:

• Soldeerbout
• Tin-soldeer
• Draadknipper
• Kleine Tang
• Schroevendraaiers Philips
• Sleutel, voor potmetermoeren (aanbevolen)
• PCB-houder om te solderen (zeer aan te raden!)
• Kleine ijzeren borstel (zeer aan te bevelen!)
• Vergrootglas (aanbevolen)
• Een bankschroef (aanbevolen)
• Een handzaag voor metaal (aanbevolen)
• Multimeter (aanbevolen!)

Stap 2: Montage van de controllermodules

De controllermodulekit bestaat uit:

• 4 x controller-printplaten
• 4 x roterende encoders met schakelaar (PEC11R-4215K-S0024)
• 4 x keramische condensator 100nF (C1)
• 8 x keramische condensator 10nF (c2, c3)
• 4 x 4-pins JST mannelijke-hoek connector

Deze componenten worden gebruikt om de 4 controllermodules te bouwen die de invoerzijde vormen van de fysieke Zynthian User Interface. Elke controller bevat een incrementele roterende encoder en een schakelaar, dus er zijn 4 draden (A, B, SW, GND) nodig om deze aan te sluiten.

Dit zijn de stappen voor het bouwen van één module:

1. Buig de borglipjes van de encoder tot 75º, zodat u deze in de bovenkant van de print kunt plaatsen (de gelabelde kant!). Wees alsjeblieft heel voorzichtig bij het buigen van de lipjes, aangezien de behuizing van de encoder vrij kwetsbaar is en vervormd kan worden. Ik raad aan om een kleine tang te gebruiken en niet tot 90º te reiken.
2. Plaats de 100nF condensator in C1 positie (de meest rechtse!). Dit is voor het debouncen van de drukschakelaar (SW).
3. Plaats de 2 x 10nF condensatoren in C2 & C3 posities. Deze zijn voor het debouncen van de encodercontacten (A, B).
4. Soldeer de encoder en condensatoren zorgvuldig.
5. Plaats de JST-connector aan de onderkant van de print, met de hoekpinnen naar binnen gericht (kijk op de foto!)
6. Soldeer de JST-connector zorgvuldig.
7. Gebruik de tang om de tabbladen van de encoder weer te sluiten en probeer de PCB te "vangen".

Je moet 4 controllermodules bouwen, dus je moet de stappen 4 keer herhalen.

Stap 3: De alles-in-één-module monteren

De All-In-One modulekit bestaat uit:

• 1 x alles-in-één printplaat
• 1 x GPIO-uitbreiding MCP23017 => 28-pins IC
• 3 x opto-coupler H11L1 (OC1, OC2, OC3) => 6-pins IC
• 3x diode 1N4148 (D1, D3, D4)
• 1x diode 1N5819 (D2)
• 3 x weerstand 1K (R3, R4, R9) => bruin-zwart-rood (*)
• 1 x weerstand 10K (R10) => bruin-zwart-oranje (*)
• 1 x weerstand 100 (R1) => bruin-zwart-bruin (*)
• 2 x weerstand 4K7 (R5, R7) => geel-paars-rood (*)
• 3 x weerstand 470 (R2, R6, R8) => geel-paars-bruin (*)
• 4 x keramische condensator 100nF (C1, C2, C3, C4)
• 7 x 4-pins JST mannelijke connector
• 1 x 40-pins dubbele rij mannelijke connector

(*) Lees van links naar rechts met de tolerantiering (goud of zilver) rechts.

Dit zijn de stappen voor het bouwen van de Alles-in-een-module:

1. Plaats de passieve componenten (weerstanden & condensatoren) in de bovenkant van de PCB (de gelabelde kant!).
2. Soldeer de onderdelen zorgvuldig. Vermijd altijd oververhitting!
3. Plaats de IC's en diodes aan de bovenkant van de PCB (de gelabelde kant!). Let op de oriëntatie van deze componenten!!
4. Soldeer de onderdelen zorgvuldig. Vermijd altijd oververhitting! (*)
5. Plaats de connectoren aan de bovenkant van de print (de gelabelde kant!).
6. Soldeer de onderdelen zorgvuldig. Vermijd altijd oververhitting! (*)

(*) Je zou wat tape kunnen gebruiken om de componenten vast te zetten tijdens het solderen, speciaal voor IC's en connectoren.

Stap 4: De HifiBerry DAC+ geluidskaart tweaken

Als je de HifiBerry DAC+ geluidskaart gebruikt (ook lite & pro versies), moet je 2 extra connectoren aan het bord toevoegen:

• 40 rij-pins GPIO mannelijke connector, voor het aansluiten van de hoofd-lintbuskabel
• 3-pins header-connector, voor het aansluiten van de extra audio line-out Jack-connectoren

Beide connectoren moeten aan de bovenzijde van het bord worden geplaatst, dus soldeer de contacten aan de onderzijde.

WAARSCHUWING! Het solderen van de grote 40-pins connector kan moeilijk zijn als je niet genoeg oefening hebt.

Stap 5: De OzzMaker PiScreen 3,5' Touch-display aanpassen

Het standaard OzzMaker PiScreen 3.5' touch-display heeft 2 connectoren: een vrouwelijke connector die klaar is om het display als hoed aan te sluiten en een mannelijke connector die in de zijkant is geplaatst. De officiële aluminium behuizing en de lintkabel zijn ontworpen voor de mannelijke connector aan de zijkant. De vrouwelijke connector kan vervelend zijn en moet worden verwijderd om de behuizing beter af te sluiten.

Als je je PiScreen uit een "Bundle-All"-kit hebt gekregen, heb je waarschijnlijk deze vervelende vrouwelijke connector niet, dus je hebt geluk en hoeft hier niets te doen. Als je die hebt, pak dan de zaag en verwijder de connector voorzichtig.

Andere geluidskaarten en beeldschermenAls u een andere geluidskaart of beeldscherm gebruikt, moet u zien hoe u deze het beste kunt integreren.

Stap 6: De MIDI-IN/OUT/THRU-connectoren bouwen

Voordat we de MIDI-IN/OUT/THRU-connectoren in de behuizing monteren, solderen we de benodigde draden die het mogelijk maken om deze met behulp van een JST-connector op het All-In-One circuit aan te sluiten. Het op die manier doen is een stuk comfortabeler dan proberen in de behuizing te solderen met alle bedradingsrommel.

JST-connectordraden

• JST Wit (1) => LED's Anode (LED's rode draad/lange kabel)
• JST Geel (2) => LED's Kathode (LED's zwarte draad/korte kabel)
• JST Zwart (3) => pin 5 van MIDI-connector
• JST Rood (4) => pin 4 van MIDI-connector

Als je wilt (ik raad je ten zeerste aan om het te doen!), kun je de contacten beschermen met een krimpkous (de rode mouwstukken op de foto). Denk er in dat geval aan om de sleeve-stukken erin te steken voordat je gaat solderen;-)

Stap 7: De JACK Audio-Out-connectoren bouwen

Op dezelfde manier zullen we, voordat we de Jack-connectoren in de behuizing monteren, de benodigde draden solderen. U kunt ook een krimpkous gebruiken.

Stap 8: Monteer de MIDI Activity LEDS

Steek de 3 LED's in de gaten in de behuizing. Misschien wilt u de LED's duwen met iets dat stijver is dan uw vinger. Het handvat van de schroevendraaier kan goed zijn.

Als het klaar is, moet je de 2 LED-draden (rood/zwart) solderen met de 2 reserve-draden op de MIDI JST-kabelboom (wit/geel). Polariteit is belangrijk, dus kruis de draden niet:

• JST Witte draad (1) => LED's Anode (LED's rode draad/lange kabel)
• JST Gele draad (2) => LED's Kathode (LED's zwarte draad/korte kabel)

Na het solderen van alle 3 LED's, wil je misschien de verbinding beschermen met een krimpkous, plakband of smeltlijm.

Stap 9: Behuizingsmontage (optioneel)

Als u Zynthian Aluminium Case Kit gebruikt, die compatibel is met Zynthian Basic Kit v2, kunt u de volgende stappen volgen (u vindt de gedetailleerde stappen hier):

Stel het hoofdcomputerblok samen Het hoofdcomputerblok bestaat uit de RBPi en de HifiBerry-geluidskaart.

Beveilig het hoofdcomputerblok Nadat u het hoofdcomputerblok hebt gemonteerd, moet u het aan de behuizing bevestigen. Gebruik 4 zwarte M2.5 bouten

Bevestig de alles-in-een-moduleBevestig de alles-in-een-module aan de behuizing met behulp van 4 scheidingsschotten en 8 x M2.5-bouten.

Zet de jack-connectoren vastPlaats de ringen aan de buitenkant van de behuizing om te voorkomen dat het oppervlak van de behuizing wordt beschadigd wanneer u de moeren aandraait.

Zet de MIDI-IN/OUT/THRU-aansluitingen vast

Steek gewoon de connector met de JST-draad vanaf de buitenkant van de behuizing en de moer vanaf de binnenkant. Een tang kan handig zijn om aan te spannen.

Monteer de MIDI-activiteits-LEDS (beschrijf hierboven)

Beveilig het beeldscherm

Het is samengesteld uit 4 bouten, 4 moeren en 4 nylon scheiders. Vergeet niet om het beschermende plastic vel te verwijderen voordat u het scherm bevestigt.

Bevestig de controllersBevestig de 4 controllermodules aan het deksel van de behuizing met behulp van de 4 bouten en ringen die aan elke roterende encoder zijn bevestigd. BELANGRIJK: Om problemen bij het sluiten van de behuizing te voorkomen, raad ik aan om de controllermodules met de connectoren naar elkaar toe te monteren.

Plaats de knoppen U moet de knoppen in de encoders steken voordat u de behuizing sluit. Dit voorkomt dat de encoders te veel worden geforceerd, omdat u ze anders zou kunnen breken.

Stap 10: Sluit de hoofdlintbus aan

Sluit de Main Ribbon Bus-kabel aan op de 40-pins header van de RBPi en ook op de All-In-One-module

Stap 11: Controllers aansluiten op de All-in-One

Sluit de 4 dubbele JST kabels aan op de 4 controller connectoren op de All-In-One module (CTRL1, CTRL2, CTRL3, CTRL4)

Stap 12: MIDI aansluiten

Sluit de 2 JST-kabels van de MIDI-connectoren aan op de MIDI-IN-, MIDI-OUT- en MIDI-THRU-connectoren op de All-In-One-module.

Stap 13: Sluit de 4 X-controllermodules aan

Sluit de 4 x Controller Modules aan volgens de juiste nummering: van boven naar beneden en van links naar rechts.

Stap 14: Sluit de Jack Connector aan

Sluit de Jack-connector aan op de auxiliar audio-out-connector op de HifiBerry-geluidskaart. Het is de 3-pins JST-connector die je eerder hebt gesoldeerd.

Stap 15: Sluit het beeldscherm aan

Sluit tot slot de 26-pins connector van het lint aan op de mannelijke connector aan de zijkant van het beeldscherm. Besteed aandacht aan de oriëntatie. De rode draad moet de pin 1 zijn die is aangegeven op het PCB-oppervlak van het display.

Stap 16: Dubbelcheck de montage en bedrading van het onderdeel

Het is gemakkelijk om een fout te maken bij het monteren van de onderdelen of het aansluiten van de draden. Sommige fouten kunnen gevaarlijk zijn voor de elektronische componenten (kortsluitingen, sommige specifieke combinaties van slechte bedrading), dus het is beter om er zeker van te zijn dat alles correct is gemonteerd en aangesloten.

Besteed speciale aandacht aan de lintbusverbinding en controleer of de rode draad op pin 1 zit voor elke connector. Let ook op de audio jack connectoren en controleer of deze goed zijn aangesloten op de Hifiberry geluidskaart.

Stap 17: Eerste keer opstarten

Als je zeker weet dat alles op zijn plaats zit, is het tijd om de machine op te starten, dus:

1. Plaats de SD-kaart met de zynthian-afbeelding klaar om te worden uitgevoerd. Als je er nog geen hebt, lees dan dit. U kunt de SD-kaart plaatsen via het "venster" aan de onderkant van de behuizing. Als de behuizing nog open is, kunt u dit ook vanaf de bovenkant doen.
2. Sluit de mini-usb-stroomconnector aan. Een goede 5V micro-usb-oplader wordt aanbevolen (> 2 Amp).

Dit zijn de fasen die je zou moeten zien tijdens het opstarten:

1. Na 5-10 seconden wordt het Zynthian-startscherm weergegeven
2. Na 3-4 seconden wordt het zwart
3. Als u een nieuwe zynthian-image gebruikt en het is de eerste keer dat u opstart, worden de fasen 1 en 2 herhaald
4. Na 5-10 seconden wordt de gebruikersinterface van zynthian weergegeven

Als je de Zynthian UI krijgt, gefeliciteerd!!! Je bent echt dichtbij om het te krijgen!

Krijg je geen foutmelding of een leeg scherm, dan heb je pech! Waarschijnlijk heb je een fout gemaakt tijdens het montageproces. U moet het (de) probleem(en) lokaliseren en oplossen.

Als u de Aruk RC-3 SD-image gebruikt (dat zou u moeten doen!), zult u merken dat de controllers helemaal niet werken. Deze SD-image is vooraf geconfigureerd om met de kit v2 te werken, dus u moet de software configureren om met de kit v3 te werken. De eenvoudigste manier om dit te doen is met behulp van de webconf-tool:

• Verbind uw zynthian met uw lokale netwerk met behulp van een ethernetkabel (RJ-45).
• Open vanuit uw webbrowser de webconf-tool van zynthian door "zynthian.local" in de adresbalk te typen. Als dit voor u niet werkt, moet u het proberen met het IP-adres. U kunt het IP-adres van uw zynthian verkrijgen door naar het beheerdersmenu te gaan en op "Netwerkinfo" te klikken. U moet dat doen met behulp van de "touch"-interface: Klik met een stok op de bovenste balk (of uw nagel, als deze niet te breed is) totdat u in het beheerdersmenu bent. Als je daar bent, ga je naar beneden en klik je op "Netwerkinfo".
• Typ het wachtwoord (framboos) om in te loggen in de webconf-tool.
• Nadat u bent ingelogd, moet u naar Hardware->Kit gaan en "Kit V3" selecteren.
• Sla de wijzigingen op en start uw Zynthian opnieuw op.

Stap 18: Uw Zynthian Box testen

1. Test de controllers en gebruikersinterface
2. Test de audio-uitgang
3. Test het MIDI-subsysteem
4. Test de MIDI-USB-ingangen
5. Test de MIDI-IN-connector

Stap 19: Referenties

U vindt alle bouwstappen op wiki.zynthian.org.