Conectar múltiples entradas / salidas en orden predefinido (pregunta para principiantes)

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Quiero crear un dispositivo para mis pedales de guitarra que pueda reorganizar mis pedales en cualquier orden dado. Tengo lo siguiente: Al comienzo del dispositivo tengo una entrada para mi guitarra. Para cada pedal tengo una salida desde la cual la señal va al pedal, y una entrada, que recibe la salida del pedal. Por lo general, estos pedales están vinculados en un orden predefinido, que no se puede cambiar sin volver a cablear. Quiero poder cambiar para hacer eso sin volver a cablear. Además, el dispositivo debe poder trabajar con ~ 20 pedales máx.

La primera solución que se me ocurrió es usar (muchos) interruptores giratorios. Sin embargo, esto requiere cambiar todos los interruptores cuando quiero cambiar el orden en el que los pedales están vinculados, por lo que esto no es realmente útil en el escenario. Hasta donde pude encontrar, tampoco hay manera de controlar un interruptor giratorio desde un circuito eléctrico.

Otra solución que se me ocurrió es usar (ss) relés. Puedo controlarlos desde un microprocesador, así que puedo predefinir el orden de los pedales. Sin embargo, no puedo encontrar una solución que no use muchas docenas de relés.

¿Puede alguien ayudarme con una solución?

    
pregunta Tiddo

2 respuestas

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Bueno, si tienes tantos pedales, necesitarás muchos conmutadores, de cualquier tipo. Supongo que tanto la entrada como la salida del pedal son señales de audio de baja potencia, corríjame si me equivoco.
¿Cuáles son tus opciones?

  1. Un montón de relés. Lo que no quieres, probablemente porque son voluminosos y caros. Pero los relés de potencia no están hechos para cambiar las señales en primer lugar.
  2. Los relés de lengüeta de los que hablé en mi respuesta a tu Pregunta anterior. Estos son más baratos, menos voluminosos y aptos para señales de conmutación.
  3. Interruptores integrados analógicos. También se mencionaron en las respuestas a esta pregunta reciente . De Estado sólido.
  4. multiplexores analógicos. También se menciona en las respuestas a esa pregunta. Esto reduciría considerablemente el número de piezas. (Olin menciona con razón 400 relés ...)
  5. Interruptores de punto de cruce. Aviso justo: estos son caros! Pero solo necesitarás algunos de ellos. Tienen un número de entradas (a menudo 8 o 16), un número de salidas (también a menudo 8 o 16) y una matriz que permite conexiones de una entrada a una salida. Son caros porque la mayoría están especificados para la operación de HF (señales de video). Todavía tengo que ver uno para el audio. Una solución con los multiplexores analógicos se acercaría más a eso. (¡La parte más costosa en esta lista de Dispositivos analógicos es de USD 300! Un cambio de 16x16 todavía es más de USD 75. Lo que dije: caro)
respondido por el stevenvh
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¿Supongo que las salidas de cada uno de estos pedales son un voltaje analógico? ¿Son los potenciómetros de pedales los que ponen un voltaje en función de la posición del pedal?

Si es así, entonces la pregunta es básicamente pedir un interruptor de barra cruzada de 20 salidas analógicas a 20 entradas analógicas. Asumiré que esto es lo que quieres.

Esto podría hacerse con relés, pero necesitarías muchos de ellos. Si cada entrada debe ser arbitrariamente conmutable a cualquier pedal, entonces necesita 400 interruptores separados. Esto sería físicamente grande y bastante caro. Los relés de estado sólido no son apropiados ya que tendrán caídas de voltaje a través de ellos. Están diseñados para cambiar la potencia donde no importa la caída de un Volt o algo así.

Hay cosas tales como interruptores analógicos. Estos son circuitos integrados con varias rutas analógicas que están abiertas o cerradas a unos pocos 10s de Ωs y se controlan digitalmente. Puede colocar 20 canales de estos interruptores delante de cada entrada y tener firmware en un microcontrolador encienda uno de ellos por entrada. Este es básicamente el mismo que el concepto de relé, excepto que los interruptores analógicos serán mucho más pequeños y más baratos. En última instancia, todavía hay 400 interruptores individuales. Es posible que desee almacenar en búfer la salida de cada mux individual (colección de 20 conmutadores con sus salidas vinculadas) con un opamp. Esto evita problemas debido a la impedancia en el estado de los interruptores individuales.

Sin embargo, podría haber una mejor manera en conjunto que una barra transversal de fuerza bruta con 400 interruptores independientes. Puede leer cada uno de los 20 voltajes de salida del pedal en A / D en un microcontrolador, hacer la selección de las entradas que se utilizan para cada una de las salidas, luego escribir los valores seleccionados de nuevo en D / As, una vez para cada entrada. En lugar de 400 interruptores, tiene 20 canales de entrada A / D y 20 canales de salida D / A. Como los pedales cambian sus salidas en tiempo humano, tienes mucho tiempo para escanear las entradas A / D en un microcontrolador. Hay micros que tienen 20 o más entradas A / D, por lo que todo lo que necesita es un poco de filtro R-C y protección de entrada, luego a la derecha en 20 pines separados del micro.

En el enfoque digital, las señales del pedal muxed no necesitan ser D / As reales. Podrían ser salidas PWM filtradas de paso bajo del micro. Ningún micro tiene 20 canales de salida PWM que conozco, pero nuevamente sus señales son tan lentas que el PWM debería ser factible en el firmware con una interrupción por porción de PWM. Por ejemplo, una interrupción de 100 kHz dentro del micrco que actualiza cada salida PWM le daría 1 parte en resolución 1000 (mucho mejor de lo que puede mantener su pie en una posición dada) actualizada a una velocidad de 100 Hz. Eso requeriría un poco de filtrado de paso bajo, pero la salida debería ser capaz de mantenerse al día con la rapidez con la que un humano puede mover un pedal. Cada resultado filtrado de paso bajo debe ser almacenado en una memoria intermedia para reducir la impedancia.

Yo seriamente miraría este último enfoque. La electrónica será más simple, más pequeña y más barata. El código de primer plano en el micro puede interpretar los comandos recibidos a través de un UART para indicar qué pedal debe conducir cada salida. También puede almacenar la última configuración en una memoria no volátil.

    
respondido por el Olin Lathrop

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