zvp - selected

Самодельный USB MIDI-контроллер. Часть 1. Что потребуется.

Dallum — Sun, 08 Jan 2012 19:47:36 GMT

Вторая часть: dallum.promodj.ru/blog/718360.…

Третья часть: dallum.promodj.ru/blog/719289.…

Для тех, кто не в курсе, что тут вообще происходит, самое начало тут: dallum.pdj.ru/blog/684756.html (это самый черновой вариант на 6 ручек, описывать буду другой!)

Вкратце: собираем очень дешевый MIDI контроллер с подключением к компьютеру по USB на 48 ручек и 8 кнопок (не тот, что выше по ссылке, а лучше).

Постараюсь рассказывать все так, чтобы мог повторить любой не имея абсолютно никаких знаний из этой области.

Итак.. Описать все разом я, наверное, не осилю, так как сам параллельно буду все делать, да и нехилый объем получится. Поэтому блог разделится на несколько частей, которые я потом скорее всего слеплю воедино, в зависимости от объема.

Возможно, будет излишняя подробность изложения, не обращайте внимания.

Поехали.

Для создания крутилковертельного аппарата потребуется:

Из того, что у многих итак уже имеется:

1) Паяльник (у меня дешевый, за 100 рублей, самый простой на 35 Вт).
2) Лазерный (и только лазерный) принтер (ну в крайнем случае кого-нибудь попросить распечатать).
3) Припой. Самый обычный, ПОС-61, например.
4) Флюс. Я пользуюсь ЛТИ-120, можно и обычную канифоль.
5) Самая мелкая наждачка.
6) Ацетон, либо 646 растворитель, либо тупо фейри или любое другое моющее средство (для обезжиривания перед нанесением рисунка на плату).
7) Дрель, в которую влезет сверло 0.8 мм.

Из более специфических расходников:

1) Фольгированный стеклотекстолит. Найти можно в любом радиомагазине, нужен не слишком большой односторонний кусок.
2) Хлорное железо. Также продается в любом радиомагазине, им будем травить плату, т.е. по сути оставлять дорожки.
3) Фотобумага, либо лист из обычного глянцевого журнала, тут кому как нравится. Я буду использовать фотобумагу LOMOND 120 г/м2, матовую. Продается в любом компьютерном магазине, по-моему.
4) Сверло 0.8 мм. Тоже в радиомагазинах навалом.

Сами компоненты, продаются в радиомагазинах:

1) Микроконтроллер ATMega8. Рекомендую брать в DIP корпусе, так паять легче, называется он ATMega8A-PU. Можно к нему панельку SCS-28, чтоб ненароком не пожечь его.
2) Мультиплексоры CD4051, тоже лучше в DIP корпусе. Взять можно штук пять, они максимум по 10 рублей.
3) Резисторы:

68 Ом, 2 штуки,

1.5 кОм, один,

10 кОм, один.
4) Конденсаторы:

керамические:

от 16 до 22 пикофарад (два одинаковых),

100 нанофарад (они же на 0.1 микрофарад),штук семь, они будут использоваться фильтры от ВЧ-помех по питанию.

электролитические:

от 4.7 до 10 микрофарад (любой один).
5) Стабилитроны на 3.6 вольта 0.5 Ватт, два.
6) Кварцевый резонатор на 12 МГц. Бывают усеченные, бывают здоровые. Нам пофиг, берем тот, что дешевле.
7) Розетка USBB-1J (куда ж без нее).
8) Штыревая вилка PLD-80.
9) Потенциометры на100 кОм. Их будет не меньше 24, это сами крутилки. Можно и меньше.
10) Кнопки, с количеством тоже позже определимся, если не нужны, можно их и не брать.

У меня на фото снизу изображены два типа резисторов и конденсаторов: здоровые выводные и SMD. Я буду использовать SMD ( так дырок меньше надо), тем же, кто ни разу не паял, лучше использовать выводные.

USB MIDI Controller development @ Dallum

Если кто заинтересуется и появятся вопросы. сваливайте их в комментарии.

Часть 2. Делаем печатную плату: http://dallum.promodj.ru/blog/718360.html

Самодельный USB MIDI-контроллер. Часть 2. Делаем плату.

Dallum — Sun, 08 Jan 2012 19:47:31 GMT

Первая часть: http://dallum.promodj.ru/blog/716679.html

Третья часть: dallum.promodj.ru/blog/719289.…

Несмотря на количество текста, все это делается очень просто и быстро.

Для тех, кто не в курсе, что тут вообще происходит, самое начало тут: dallum.pdj.ru/blog/684756.html

Постараюсь рассказывать все так, чтобы мог повторить любой не имея абсолютно никаких знаний из этой области.

Возможно, будет излишняя подробность изложения, не обращайте внимания.

Извиняюсь за некоторую задержку, хотя я и обещал описывать все параллельно созданию, мне пришлось практически сделать готовое устройство, чтобы проверить его работоспособность, иначе это все не имело бы особого смысла.

Поехали.

Для этого шага нам потребуются:

1) Стеклотекстолит.
2) Хлорное железо.
3) Лазерный принтер.
4) Фотобумага LOMOND 120 г/м2 матовая или лист из глянцевого журнала (хотя я на днях пробовал сделать на простой бумаге – получилось).
5) Ацетон или спирт или 646 растворитель или фейри или прочая моющая ерунда.
6) Мелкая наждачка, можно даже нулевку.
7) Ватные тампоны (круглешки такие), либо просто кусочек тряпочки.
8) Дрель, в которую влезет сверло 0.8 мм.
9) Само сверло 0.8 мм.

Кроме того, нам понадобится программа Inkscape, которую можно скачать отсюда: http://sourceforge.net/projects/inkscape/files/latest/download?source=files

И также файл с печатной платой в формате “svg”, его можно скачать здесь:

Плата с SMD компонентами: http://dl.dropbox.com/u/28184769/schema-smd.zip

Плата с выводными компонентами: dl.dropbox.com/u/28184769/sche…

Если кому-то захочется развести плату самому - схема здесь в формате eagle: dl.dropbox.com/u/28184769/eagl…

Устанавливаем Inskscape, открываем в ней скачанный файл svg. Это и есть будущая печатная плата с дорожками, рисунок которой нам нужно перенести на текстолит. Отверстия – будущие дырки.

В настройках принтера желательно на это время убрать все режимы экономии тонера.

Распечатываем рисунок прямо из Inkscape пару раз на обычной бумаге, чтобы прогреть печку принтера. Заодно вырезаем один из распечатанных рисунков прямо по контуру:

шаблон для вырезания @ Dallum

Прикладываем его к текстолиту, обводим по контуру:

CIMG2332 @ Dallum

Здесь мне кусок текстолита попался хороший, светлый, но у вас может быть окислившийся и немного потемневший, это не страшно, это нормально.

Затем вырезаем этот кусочек текстолита ножницами по металлу (у меня самые дешевые за 80 рублей), ножовкой по металлу или чем получится. Можно даже обычными, очень крепкими ножницами отфигачить. Получаем примерно такой кусочек:

pp @ Dallum

Затем распечатываем рисунок на фотобумаге (на ее гладкой стороне!), или листе глянцевого журнала. Ни в коем случае не трогать лицевую сторону с рисунком! Здесь обратите внимание, что нужно выбрать лучший рисунок, то есть без микротрещин в тонере. Можно для надежности еще распечатать, до самого лучшего варианта, так как от этого зависит едва ли не третья часть всей работы . Можно даже на свет просмотреть. Если уж совсем никак не получается без трещин, дырочек, то вариантов два:

1) Распечатать у кого-нибудь другого (но здесь учтите, что нельзя лапать рисунок руками, да и вообще нежелательно его всяким левым воздействиям подвергать).

2) Выбрать наилучший вариант, а потом, уже на плате, замазывать дырочки маркером (рекомендую этот вариант, если нет соседей с нормальным лазерным принтером).

Повторяю, этот рисунок руками рисунок ни в коем случае не трогать .

Вырезаем наилучший рисунок по контуру и откладываем его пока что в сторону.

Теперь нужно зашкурить текстолит. То есть убрать с него лишний окисел. Для этого берем мелкую наждачку и круговыми движениями чистим текстолит до тех пор, пока не сойдет весь окисел и текстолит не станет однотонным, светлым. Переусердствовать не стоит, достаточно просто снять окисел. На фото кусок незашкуренного (слева) и зашкуренного (справа) текстолита:

кусок незашкуренного и зашкуренного текстолита @ Dallum

Далее берем ватный тампон или тряпочку, смачиваем ацетоном или спиртом и протираем текстолит. Если используется моющее средство типа фейри, нужно просто помыть как посуду губкой и вытереть насухо, не трогая его медную поверхность. Это делается для того, чтобы обезжирить его. После этого ни в коем случае нельзя трогать текстолит ~~своими жирными лапами~~ руками. .

Включаем утюг, выставляем мощность где-то на 80%. Ждем пока нагреется, пар, естественно, нужно отключить.

После чего прикладываем вырезанный шаблон печатной платы к текстолиту как можно ровнее:

фотобумага на текстолите @ Dallum

Если используется лист глянцевого журнала, то нужно на него положить еще лист обычной бумаги, чтобы не проплавить его

Утюжить все это лучше на чем-нибудь ровном, у меня, например, древняя разделочная доска.

Вначале прижимаем утюгом один край шаблона, держа текстолит и шаблон, сильно надавливаваем (но так, чтобы шаблон ничуть не съехал) и начинаем проглаживать к противоположному краю текстолита, не ослабляя нажима. Я проглаживаю ребром утюга, это нужно чтобы тонер прилип к плате. После этого под утюгом должны проявится дорожки. Если тонер прилип, проутюживаем все это дело посильнее, но так, чтобы тонер не поплыл и дорожки не поехали.

Сколько по времени нужно гладить? А хрен его знает, это зависит от силы нажатия, от того, на какой бумаге все это делается, от утюга, от принтера, в конце концов. Отличное видео по этой технологии сделал DI HALT с easyelectronics.ru :

После того, как все проглажено, нужно дать плате остыть пару минут, а затем тащить ее под кран. Открываем прохладную воду, даем бумаге некоторое время пропитаться, а затем аккуратно, почти не нажимая, скатываем бумагу от центра к краям. После полного скатывания бумаги должно получиться вот это:

плата с тонером @ Dallum

Если часть бумаги осталась и никак не хочет отходить, то лучше ее аккуратно иголочкой удалить, не повредив тонера. Иначе то, что будет под бумагой, не протравится и останется ненужный кусок меди.

Белый налет на дорожках после высыхания это нормально.

На фото немного другая плата, без двух конденсаторов, потому что в первый раз я их тупо забыл нарисовать на схеме. В архиве нормальная печатная плата.

Если не получилось, поплыли дорожки или отвалился тонер, то нужно смыть тонер ацетоном, еще раз очень легко зашкурить, снова обезжирить плату и утюжить по-новому. Если поплыли дорожки – утюжить нужно меньше. Если отвалились – больше.

Если изначально шаблон был плохим, то остались мелкие дырочки. Их нужно аккуратно замазать маркером, причем несколько раз, чтобы слой был потолще, но чтобы не заехать на соседние дорожки, иначе придется иголочкой их отделять.

Теперь – самое интересное.

Берем баночку хлорного железа:

хлорное железо @ Dallum

Разводим его в стеклянной банке или пластиковой емкости (ни в коем случае не в железной!) из расчета одну такую баночку (~250 гр.) на литр воды (желательно теплой). Я развел вот в такой удобной пищевой пластиковой емкости:

CIMG2248 @ Dallum

Осторожно!!! Если эта хрень попадет на одежду или еще куда-то, отстирать или отмыть уже не получится. Если попадет на руки, ничего страшного не будет, если вы не внебрачный сын терминатора. Дышать этой ерундой тоже особо не следует, она не мегаядовита, но хорошего мало. Впрочем, если специально не наклоняться вплотную к ней, то все будет абсолютно нормально.

Затем можно тупо положить нашу плату в этот раствор. Но это не слишком удобно, поэтому я делаю так (еще раз спасибо DI HALT’у за идею). Берется кусочек пенопласта от какой-нибудь старой упаковки, в него вворачивается какой-нибудь шуруп, чтобы держаться было удобнее. Затем плата приклеивается колечком из скотча (той стороной, которая без тонера) к этому пенопласту:

CIMG2249 @ Dallum

Затем нужно взять конструкцию за этот шуруп и опустить хлорное железо. Все, пусть травится. Для ускорения травления желательно емкость немного покачивать. Еще можно использовать аквариумный компрессор, если подложить его под плату, чтобы пузырьки мягко выбивали стравившуюся медь, это сильно ускоряет процесс травления. С компрессором хватит и семи минут, без компрессора в теплой воде травиться будет около получаса.

После протравки достаем плату из раствора и смотрим, все ли стравилось. Если осталась медь, кладем обратно и ждем еще немного, если все хорошо, то получится вот такая плата:

CIMG2249.JPGfdsfsdfdfs @ Dallum

После подсыхания тонер покроется белесой пленкой – это остатки от бумаги:

xvcxvcxv @ Dallum

Затем берем спирт или ацетон, смачиваем тряпочку или ватный тампон и потихоньку, не надавливая, смываем тонер:

vbvcbvcbc @ Dallum

Может получиться так, что тонер въестся в плату, если сильно давили при его смывании, это нормально, но некрасиво.

После полного удаления тонера получится вот такая замечательная плата:

vxcvxcv @ Dallum

Затем нужно просверлить дырки. Вставляем в дрель сверло 0.8 мм и тупо сверлим под углом 90 градусов, но сверлим очень аккуратно, попадая в отведенные для этого места. После сверления получится вот это:

CIMG2319 @ Dallum

Но, во-первых, выглядит ужасно, во-вторых, эти шероховатости нам сильно помешают при залуживании (об этом позже). Поэтому берем наждачку и очень аккуратно счищаем выступающие места, чтобы не сорвать ненароком дорожки. В итоге получится вот такая вот красивая плата:

CIMG2320 @ Dallum

Огромное спасибо сайту http://easyelectronics.ru/ за обалденные уроки и объяснения.

Вспомогательные материалы (та же самая технология, но с видео и, может быть, более подробно):

http://easyelectronics.ru/sozdanie-pechatnoj-platy-metodom-lazernogo-utyuga.html

http://easyelectronics.ru/izgotovlenie-pechatnoj-platy-ot-i-do-video-urok.html

Все вопросы и замечания сваливайте в комментарии. Если вдруг кто заинтересуется :D

В этой части все. В следующем блоге залудим плату и напаяем туда деталек. Это просто.

Самодельный USB MIDI-контроллер. Часть 3. Лужение платы и напаивание деталей.

Dallum — Sun, 08 Jan 2012 19:47:18 GMT

Первая часть: http://dallum.promodj.ru/blog/716679.html

Вторая часть: http://dallum.promodj.ru/blog/718360.html

Несмотря на количество текста, все это делается очень просто и быстро.

Для тех, кто не в курсе, что тут вообще происходит, самое начало тут: dallum.pdj.ru/blog/684756.html

Постараюсь рассказывать все так, чтобы мог повторить любой, не имея абсолютно никаких знаний из этой области.

Возможно, будет излишняя подробность изложения, не обращайте внимания.

Поехали.

Залуживание – процесс покрытия одного металла другим, в нашем случае это просто покрытие припоем дорожек.

Залуживать плату нужно для того, чтобы дорожки впоследствии не окислились.

Саму плату мы делали во второй части: http://dallum.promodj.ru/blog/718360.html

Для того, чтобы ее залудить, понадобятся:

1) Паяльник на около 35 Ватт (самый дешевый, хоть за 100 рублей), либо паяльная станция с регулятором температуры.
2) Припой диаметром 0.8 мм (можно и другой, но такой удобнее).
3) Флюс (у меня ЛТИ-120, можно и канифоль, но не так удобно).

Плату очищаем от всяких ненужностей, крошек текстолита и прочего, просто протираем

чем-нибудь, прогреваем паяльник. Щедро покрываем плату флюсом, не жадничаем, излишки потом удалим.

Цепляем на паяльник кааааапельку припоя и начинаем водить по дорожкам. Припой будет приставать только к самим дорожкам, так что можно тупо водить по всей плате. При необходимости помазать флюсом еще разок.

Цель – размазать припой по плате тонким слоем, чтобы не слепить соседние дорожки.

Снял тут видео, как это делаю я :D За качество извините, другого цифровика нет.

Залудить нужно так, чтобы просверленные дырочки не затягивало припоем.

Не бойтесь, припой не прилипнет ни к чему, кроме медных дорожек. Хоть по самому текстолиту паяльником пройдетесь, ничего не испортите.

В интернете куча видео на эту тему, внизу блога будет дополнительно.

После залуживания платы ее стоит отмыть от флюса (можно и не отмывать, но мне так нравится, потом смывать меньше). Я делаю это ацетоном, можно спиртом.

После всех шагов получим чистую, аккуратную плату, которую мы сейчас опять испачкаем.

Дальше запаяем компоненты. На скриншоте постарался показать для «чайников» куда и что запаивать:

Итак.

1) Два стабилитрона на 3.6 Вольта, желательно 0.5 Ватт. У них общая земля, то есть ставятся они так:

2) Электролитический конденсатор от 4.7 микроФарад до 10 микроФарад. Ставится как на картинке, минус вверху. Там где минус, у него короткая ножка и сбоку широкая полоса.

3) Кварцевый резонатор на 12 МГц. Ставится пофигу как.

4) Два одинаковых керамических конденсатора от 16 пикоФарад до 22 пикоФарад. Ставится без разницы как, керамические конденсаторы не имеют полярности.

5) Резистор на 1.5 кОм. Ставится пофигу как, резисторы тоже не имеют полярности.

6) Керамический конденсатор на 100 наноФарад (0.1 микроФарад).

7) Два резистора на 68 Ом.

8) Резистор на 10 кОм

Еще отмечен разъем USBB-1J. Думаю как ставится – видно.

Синими стрелками показаны разъемы для вставки штырьков PLD-80, нужное их количество легко откусывается обычными ножницами. Можно конечно и не ставить их, а запаять проводки намертво, но это неудобно.

Все остальное, что не отмечено на рисунке – перемычки. то есть тупо куски провода:

Микроконтроллер (ATMega8A-PU) ставится маленькой выемкой вправо. Желательно впаять панельку SCS-28 и потом просто воткнуть туда микроконтроллер, чтобы не перегреть его случайно:

Не смотрите, что моя плата отличается, на ней не видно резисторов и конденсаторов и немного по-другому расположены перемычки. Я делал для себя плату с SMD компонентами. Ее можете найти во второй части. У вас с выводными работать будет точно так же.

Видеоурок по пайке выводных компонентов взял с easyelectronics.ru. Опять огромное спасибо DIHALT'у:

После всех манипуляций должно получиться что-то вроде этого:

Не смотрите, что у меня не все штырьки впаяны, пока что для отладки мне без надобности.

Внимательно посмотрите, не слиплись ли где дорожки. если слиплись, аккуратно паяльником разделите их.

Вот и все. В следующей части сделаем программатор и зальем прошивку, чтобы проверить, верно ли все пропаяно.

Как и обещал, дополнительно:

Лужение платы: http://www.youtube.com/watch?v=dtlnzYHmEZw&feature=player_embedded

Если что-то не получается или есть какие-то вопросы - сваливайте их сюда.

Dallum - Out Of Ordinary

Dallum — Thu, 22 Jul 2010 11:32:27 GMT