LL113, Documents et assemblage

Pour commencer...

Pour l'assemblage, imprimez les listes Liste_composants_* ci-dessous, elles sont les références pour l'implantation des composants. N'utilisez pas les valeurs indiquées sur les schémas. Elles ont pu changer lors des tests.

Les PCB, dessinés par Xarolium, en plus d'être magnifiques, sont justes ;) Donc chaque composant est sérigraphié du coté de son insertion. Il suffit de se reporter à la liste des composants imprimée du PCB correspondant pour connaitre sa valeur.

Une exception pour la carte CV: la place pour les ajustables est un peu juste. Je vous préconise d'implanter ces ajustables sur l'autre face. Cela aura un autre avantage quant à l'accès aux ajustables si vous superposez les cartes CV et Trig dans le boitier.

Dans vos colis, je n'ai pas repéré les composants. Vérifiez bien individuellement les valeurs des composants avant de les souder. Sur un double face à trous métallisés , le dessoudage n'est pas une opération facile ;)

Les 3 PCBs des cartes IO sont réunis dans un seul PCB prédécoupé et théoriquement sécable. Rien ne vous empêche de forcer le trait par quelques coups de cutter pour faciliter la séparation des 3 PCBs.

Documents

Schéma et PCB carte principal

http://www.baloran.com/LL113/ll113_xarolium_v2.1a_Schematic.pdf

http://www.baloran.com/LL113/ll113_xarolium_v2.1a_PCB.pdf

http://www.baloran.com/LL113/Liste_composants_PCB_MAIN_IO_V1.2.pdf (cette liste concerne le kit complet)
http://www.baloran.com/LL113/Liste_composants_PCB_MAIN_BASE_V1.2.pdf (cette liste concerne le kit de base)

Schéma et PCB carte MIDI

http://www.baloran.com/LL113/LL113_Midi_IO_v1.2.Schematic.pdf

http://www.baloran.com/LL113/LL113_Midi_IO_v1.2.PCB.pdf

http://www.baloran.com/LL113/Liste_composants_PCB_MIDI_V1.3.pdf

Schéma et PCB carte Triggers

http://www.baloran.com/LL113/LL113_8TRIG_v1.2_Schematic.pdf

http://www.baloran.com/LL113/LL113_8TRIG_v1.2_PCB.pdf

http://www.baloran.com/LL113/Liste_composants_PCB_8TRIG_V1.2.pdf

Schéma et PCB carte CVs

http://www.baloran.com/LL113/LL113_8CV_V1.2_Schematic.pdf

http://www.baloran.com/LL113/LL113_8CV_V1.2_PCB.pdf

http://www.baloran.com/LL113/Liste_composants_PCB_8CV_V1.3.pdf

Plan du PCB principal pour la façade

http://www.baloran.com/LL113/Plan_pour_facade_1.pdf

Fichiers pour la façade et le panneau arrière

Face avant format Front Panel Designer

Face arrière format Front Panel Designer

Facade + Face arrière format SVG pour Formulor.de

Photos grand format des cartes terminées

http://www.baloran.com/LL113/Assemblage/_MG_9702.jpg (principale coté commandes)
http://www.baloran.com/LL113/Assemblage/_MG_9700.jpg (principale coté soudures)
http://www.baloran.com/LL113/Assemblage/_MG_9703.jpg (cv coté composants)
http://www.baloran.com/LL113/Assemblage/_MG_9704.jpg (cv coté soudures)
http://www.baloran.com/LL113/Assemblage/_MG_9706.jpg (trig coté composants)
http://www.baloran.com/LL113/Assemblage/_MG_9705.jpg (trig coté soudures)
http://www.baloran.com/LL113/Assemblage/_MG_9707.jpg (midi coté composants)
http://www.baloran.com/LL113/Assemblage/_MG_9708.jpg (midi coté soudures)

Arduino DUE

L'arduino DUE n'est pas inclus dans le kit (pas d'effet de la quantité sur le prix et investissement assez lourd...). Vous pouvez l'acheter chez Lextronic  ou @robose qui les proposent à bon prix.
Quant aux cartes compatibles, la Freaduino DUE est validée. Mais j'ai déjà réussi à décoller le connecteur USB. Compatibilité technique parfaite pour LL113, compatibilité avec les brutes comme moi à vérifier ;)
Quant à la Sainsmart DUE, j'ai quelques problèmes de reconnaissance de la carte et de boot. Pour le moment, je ne recommande pas cette carte.

Différences entre le kit de base et le kit complet

Le kit de base contient uniquement le PCB Main et les composants requis. L'alimentation (un bloc secteur 9V DC fourni) se branche directement sur L'Arduino. Les zones PSU ne sont pas peuplées, les connecteurs d'extension non fournis. La Zone ON_BOARD_MIDI est peuplée et le connecteur de 5 broches est utilisé pour amener les signaux aux deux prises din fournies. Dans le logiciel, ce port MIDI est Midi 1.

Le kit complet contient les quatre PCBs et les composants requis. Le transformateur torique se connecte sur la carte PCB Main qui héberge tous les composants de l'alimentation. La Zone ON_BOARD_MIDI ne doit pas être peuplée, elle rentrerait en conflit avec le port Midi 1 de la carte Midi.

Etape 1

Assemblez les composants passifs (sauf condensateurs volumineux), les supports de CI et les les connecteurs.

Installation des connecteurs de l'Arduino.  Je vous conseille de procéder de cette façon. Ainsi les connecteurs sont parfaitement alignés pour votre Arduino. 

Plantez les connecteurs coupés aux bonnes dimensions sur l'Arduino

Pour ce connecteur, les deux broches à gauche sont libres/ 

Placez l'Arduino sur le PCB et soudez quelques pins de chaque connecteurs
en faisant attention de ne pas chauffer les connecteurs.
Retirez ensuite délicatement l'Arduino et finissez les soudures.

Etape 1 terminée, yeeaa

Etape 2

Installez les écrans LCD. Dans cet exemple, les écrans LCD sont traversants le PCB. Ce montage est adapté si vous envisagez une façade épaisse avec les écrans en dessous, visibles dans une fenêtre.  Si vous comptez avoir les écrans affleurant la façade, il faut les monter devant le PCB.

Dans le colis, vous trouverez 12 vis et entretoises adaptées ainsi que 3 barrettes de connecteurs pour les contacts avec le PCB. Installez et vissez les écrans en ayant pris soin auparavant de placer les connecteurs et seulement après vous pourrez souder ces derniers sur les PCBs des écrans et de la carte principale. Serrez doucement, les vis plastiques sont "fragiles".

Si vous trouvez que la luminosité des afficheurs 4x40 est plus faible que celle du 4x20, soudez en parallèle  sur R70 et R71  (sur l'autre face, c'est assez pratique) une résistance de 10R ou remplacez R70 et R71 par une résistance de 4R7.

Pour les LCD 40x4

Sans rien souder, placez le connecteur 2x8

Soudez deux pattes de composants sur le BackLight

Placez le LCD, les broches 17 et 18 ne sont pas utilisées 

Placez les vis et entretoises

Tout est ok ? Vérifiez deux fois plutôt qu'une puis soudez
sans oublier les deux points (A et K) de l'autre coté ;)

Pour le LCD 20x4

Placez le connecteur sans souder.

Placez le LCD les vis entretoises (sur la photo il manque une entretoise :D :D)
et soudez. Les broches 17 et 18 de l'afficheur(si présentes) ne sont pas connectées.

Etape 2, terminée coté face. Ici une version
avec des LCD blanc sur bleu.

...et coté pile
(vous pouvez cliquer les photos pour le détail)

Etape 3

Installez les potentiomètres, l'encodeur et les boutons poussoirs. 

Les poussoirs Led.  Attention au sens ;) Utilisez la position "diode" de votre contrôleur pour disposer d'une faible alimentation du poussoir led et donc éclairement de la diode (les deux pattes du milieu des rangées de trois) . Si la diode s'éclaire en rouge, le cordon rouge du contrôleur correspond à l'anode de la diode (le +) et doit être coté de la résistance de 820R (à gauche en regardant le PCB par dessus), le cordon noir (la cathode) à 0V. Si vous voulez des leds vertes et que votre kit dispose de poussoirs bicolores (les premiers livrés), tournez le bouton à 180°. Il faut ensuite bien mettre tout les boutons dans le même sens.

Sur les poussoirs Led, il y a un petit "téton de téton" en plastique qui empêche de bien mettre à plat les boutons sur le PCB. Je les coupe au cutter avant implantation.

Alignement des poussoirs Led

Etape 3 terminée

Etape 4

Terminez l'implantation des composants de l'Alimentation. Placez le fusible de 200mA dans l'embase IEC.

Etape 4 terminée, tous les composants sont en place,
même l'Arduino pour la photo ;)

Le Transformateur torique. Si vous avez reçu un torique à deux enroulements secondaires, ceux ci doivent être mis en parallèle : premier gris avec premier bleu, deuxième gris avec deuxième bleu. Alimentez le transformateur via l'embase IEC et mesurez la tension AC à vide. Si elle de proche de 16V, c'est good. Proche de zéro, vous avez connecté en opposition de phase les deux enroulements. Proche de 30 volts, vous êtes en série, pas en parallèle :D :D

Etape 5, première mise sous tension (kit complet)

• Chargez le programme dans l'Arduino (voir la page correspondante)
• Pour la première mise sous tension l'Arduino ne doit pas être en place tout comme les circuits intégrés.
• Alimentez le transformateur. Vous devez mesurer +12v et -12v sur le connecteur d'extension.
• Réglez l'alimentation de l'Arduino à 8V avec l'ajustable R78 (mesure sur la broche Vin)
• Hors tension, mettez en place l'Arduino. Sous tension, vérifiez les tensions sur les broches d'alimentation des  circuits intégrés (5V).
• Si tout est Ok, vous pouvez mettre les circuits intégrés dans leur support.

Ça marche ;)

Etape 6, câblage des deux prises midi (kit de base)

Si vous suivez le brochage tel que défini par l'excellent site Sonelec-musique  (une bible...)
http://www.sonelec-musique.com/images2/electronique_midi_din_cablage_001.gif

ON_BOARD_MIDI 1 = Broche 5 de Midi In
ON_BOARD_MIDI 2 = Broche 4 de Midi In

ON_BOARD_MIDI 3 = Broche 2 de Midi Out
ON_BOARD_MIDI 4 = Broche 5 de Midi Out

ON_BOARD_MIDI 5 = Broche 4 de Midi Out

Pour le kit de base, c'est fini. Enjoy...

Kit complet, assemblage des cartes IO

Etape 1

Assemblez les composants passifs, les supports de CI et les les connecteurs.

Les cartes Midi et Trigger

La carte CV coté face

Et coté pile, pour tenir compte de la correction CV

Etape 2

Assemblez les embases Midi et Jack.

La carte Midi terminée

La carte Trigger terminée

La carte Trigger coté leds

La carte CV terminée

Etape 3, construction des nappes

Pour créer les câbles "nappe" sans vous tromper, je vous propose la méthode suivante : 

• Mettez le PCB Main sur le dos (coté connecteur 18 broches donc pas coté potentiomètres) 
• Mettez en face les cartes IO dans le bon sens (coté connecteur 18 broches donc). 

Les cartes positionnées ainsi, les nappes doivent doivent être plates (pas de vrille). Elles peuvent passer par le dessus ou le dessous des connecteurs femelles, ce n'est pas important ;) 

J'utilise un étau en bois pour sertir les nappes.  

Mettez les cartes IO en face des connecteurs.

 les nappes doivent doivent être plates (pas de vrille)

Les nappes peuvent passer par le dessus ou le
dessous des connecteurs femelles

Etape 4, réglages

J'utilise un jack non cablé avec des pinces sur les cosses à souder pour mesurer les tensions dispo sur chaque prise jack. C'est pratique, main libre, et cela réduit les risques de fausse manip, pointe qui dérape etc...

Pour le réglage des trims : dans le menu Main, appuyez sur S5, utilisez M1 pour sélectionner Trig, M2 pour sélectionner 1 et appuyez  sur Exec (S3). Cela met tous tes trigs en haut, vérifiez que toutes les leds sont bien allumées. Ajustez ensuite la tensions à la sortie de chaque trigger, +5 ou +10 v, en fonction de vos équipements. Puis avec M2, sélectionnez 0 et Exec, toutes les leds doivent être éteintes.

Pour l'ajustement des CV: dans le menu Main, appuyez  ur S5, utilisez M1 pour sélectionner DAC, M2 pour sélectionner la tension et appuyez sur Exec (S3) pour appliquer. Pour régler les CVs, je règle d'abord le 0V des 8 voies avec les ajustables de 10K, puis je choisis 6V et je règle 6V en sortie des CVs avec les ajustables de 100K. J'utilise un contrôleur précis (>2000 points). Je retouche ensuite le 0V qui change très peu puis encore le 6V. Cela donne une excellente précision de 0 à 10V. Le choix V/Oct ou V/Hz se fait par logiciel, pas ici. J'aime bien avoir quelques CV entre -5 et +5V. Donc pour les sorties 7 et 8, j'ai décalé l'offset de -5V avec les 10K et retouché le gain, retouché l'offset, retouché le gain etc...

Etape 5

Il y a déjà de quoi jouer, donc on verra la suite plus tard.

Infos diverses

Problème sur le Dyn Sync de la carte Midi IO

Le mode Input / Output commutable via SW1 ne fonctionne pas. Dans le schéma actuel, R17 et R23 bloquent le Input. Soit on trouve le bon compromis entre R17, R23,  R25 et R28 pour que la Dyn Sync fonctionne aussi bien en Input que Output et dans ce cas, le switch + logiciel permet de déterminer dans quel mode LL113 fonctionnera, soit il faudra un peu adapter suivant les trois cas ci-dessous :

1. Pour un fonctionnement en Input, il suffit de ne pas implanter Q3, R16, R17, R19 , Q4, R20, R23, R24, ne pas implanter le switch SW1 et de faire deux ponts C2-A2, C1-A1 qui seront faciles à retirer si nécessaire. Là, la Dyn Sync fonctionnera parfaitement en mode Input. 
2. Pour un fonctionnement en Output, il suffit de ne pas implanter Q5, R25, R26, R27 , Q6, R28, R29, R30, ne pas implanter le switch SW1 et de faire deux ponts C2-B2, C1-B1 qui seront faciles à retirer si nécessaire. Là, la Dyn Sync fonctionnera parfaitement en mode output. (je n'ai pas encore créer le code pour le mode Output mais ca viendra..) 
3. Pour un fonctionnement en Output/Input complet, cela me semble jouable. Il faudra juste ajouter une prise Din Chassis en plus pour la câbler en Dyn Sync Output, ne pas implanter SW1,  faire deux ponts C2-A2, C1-A1 et deux ponts B2-MIDI_BOARD5, B1-MIDI_BOARD-6. Mais, patientez un peu que nous validions cette solution. 

Il y a un autre problème de conception avec Q2 (Clock Out), Q3 et Q4 (Din Sync Out). Il faut ajouter une résistance de 51K ou 56K entre la base de ces transistors et le 5V (ou émetteur de ces transistors). La place sur le PCB étant limitée, j'ai préféré souder ces résistances directement sur les pattes des transistors.

Problème sur la carte CV

N'implantez pas C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11 et C12. Ces condensateurs sont mal placés, ils auraient été mieux sur l'entrée non inverseuse de l'AOP.  Là, ils entretiennent une oscillation de l'AOP. Je vous conseille aussi de remplacer R6 par un pont. De même, il faut souder un condensateur de 10 à 47pf entre chaque sortie et entrée inverseuse de l'AOP. Je les ai soudés sur les broches des supports de TL074 via l'autre face (broche 1 et 2,  6 et 7, 8 et 9, 13 et 14  des deux TL074 ). Attention, regardez bien le PCB, les emplacement en regards des entrées inverseuse ne sont pas liés. Les photos de le carte CV au dessus intègrent cette modification. Vous pouvez aussi souder directement ces condensateurs sur le haut des pattes des TL074, ce n'est pas très compliqué.
Avec cette simple correction, le signal est tip top et vous pouvez même retirer les radiateurs des 7812 et 7912.

Amélioration de l'initialisation

Il arrive quelques fois que les cartes IO ne s'initialisent pas correctement. Vous êtes alors obligés de redémarrer ll113 ou d'effectuer un reset car CVs et Gates ne sont plus fonctionnels. En installant le correctif ci-dessous, le problème semble réglé. Ce simple circuit diffère le reset de la carte après la mise sous tension. Une résistance entre 51k et 68k fera l'affaire. Pour le condensateur électrochimique, un 22µf en 16v sera parfait. Si vous avez un 10µf sous la main, ca passera aussi ;)

Quelques photos supplémentaires

Petit problème d'appro, pliez les pattes des ajustables 10K des LCD
pour qu'ils s'adaptent parfaitement au PCB

Le lecteur de carte SD

Vue de la carte CV. Les trims manquent un peu de place.
Je vous conseille de les implanter sur l'autre face. 

Vue de la carte TRIGGER

L'emplacement de l'Arduino

L'Arduino (ici un Freaduino avec un USB en moins...)

Réducteur à découpage intégré

Le coin Alimentation

Vue de la carte MIDI IO

Repères verts vers la gauche pour avoir des LED rouges...

ON_BOARD_MIDI câblé avec des supports pour les résistances R82 et R85.
Cela permet de passer d'un kit de base à un kit complet.