Füge detaillierte Bauteil- und Einkaufsliste für den USB-MIDI-Controller hinzu
This commit is contained in:
277
PARTS_LIST.md
Normal file
277
PARTS_LIST.md
Normal file
@@ -0,0 +1,277 @@
|
||||
# 🧰 Bauteilliste USB-MIDI-Controller
|
||||
|
||||
## 📋 Komplette Bauteilliste
|
||||
|
||||
### Hauptkomponenten
|
||||
| Anzahl | Bauteil | Typ | Beschreibung |
|
||||
|--------|---------|-----|--------------|
|
||||
| 1x | Arduino Pro Micro | MCU | ATmega32u4, 5V/16MHz |
|
||||
| 2x | MCP23017 | I2C I/O Expander | 16-Bit, DIP-28 oder SOIC-28 |
|
||||
| 1x | CD74HC4067 | Multiplexer | 16-Kanal Analog Mux, DIP-24 |
|
||||
| 8x | Potentiometer | B10K | Linear, 10kΩ, mit Knopf |
|
||||
| 4x | Schieberegler | 10K | Linear, 10kΩ, 60mm Weg |
|
||||
| 20x | Tact Switch | Button | 6x6mm, THT |
|
||||
| 20x | LED | 5mm | Rot/Grün/Blau nach Wahl |
|
||||
|
||||
### Widerstände
|
||||
| Anzahl | Wert | Typ | Verwendung |
|
||||
|--------|------|-----|------------|
|
||||
| 2x | 4.7kΩ | 1/4W, 5% | I2C Pull-Up (SDA/SCL) |
|
||||
| 20x | 10kΩ | 1/4W, 5% | Button Pull-Up (falls extern) |
|
||||
| 20x | 330Ω | 1/4W, 5% | LED-Vorwiderstände |
|
||||
| 4x | 10kΩ | 1/4W, 5% | MCP23017 Pull-Up (optional) |
|
||||
|
||||
### Kondensatoren
|
||||
| Anzahl | Wert | Typ | Verwendung |
|
||||
|--------|------|-----|------------|
|
||||
| 6x | 100nF | Keramik | Entstörung (Abblockkondensatoren) |
|
||||
| 2x | 10µF | Elektrolyt | Spannungsglättung |
|
||||
| 1x | 470µF | Elektrolyt | Haupt-Pufferkondensator |
|
||||
|
||||
### Sonstige Bauteile
|
||||
| Anzahl | Bauteil | Beschreibung |
|
||||
|--------|---------|--------------|
|
||||
| 1x | Breadboard | 830 Kontakte oder größer |
|
||||
| 1x | Lochrasterplatine | 10x15cm (für finalen Aufbau) |
|
||||
| 1x | USB-Kabel | Micro-USB, Datenübertragung |
|
||||
| ~50x | Jumper-Kabel | Verschiedene Längen |
|
||||
| 1x | Gehäuse | Kunststoff/Aluminium, nach Wahl |
|
||||
|
||||
## 🔌 Exakte Widerstand-Platzierung
|
||||
|
||||
### I2C Pull-Up Widerstände (4.7kΩ)
|
||||
```
|
||||
R1: 4.7kΩ Pull-Up für SDA
|
||||
├── VCC (+5V)
|
||||
└── Arduino Pin 2 (SDA) ──── MCP23017 #1 Pin 13 ──── MCP23017 #2 Pin 13
|
||||
|
||||
R2: 4.7kΩ Pull-Up für SCL
|
||||
├── VCC (+5V)
|
||||
└── Arduino Pin 3 (SCL) ──── MCP23017 #1 Pin 12 ──── MCP23017 #2 Pin 12
|
||||
```
|
||||
|
||||
### LED-Vorwiderstände (330Ω)
|
||||
```
|
||||
LED 0-15 (MCP23017 #1):
|
||||
R3-R18: MCP23017 #1 Pin [0-15] ──── 330Ω ──── LED Anode ──── LED Kathode ──── GND
|
||||
|
||||
LED 16-19 (MCP23017 #2):
|
||||
R19-R22: MCP23017 #2 Pin [4-7] ──── 330Ω ──── LED Anode ──── LED Kathode ──── GND
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Button Pull-Up Widerstände (10kΩ) - Optional
|
||||
```
|
||||
Falls externe Pull-Ups gewünscht (MCP23017 hat interne):
|
||||
|
||||
Buttons 0-15:
|
||||
R23-R38: VCC ──── 10kΩ ──── MCP23017 #1 Pin [0-15] ──── Button ──── GND
|
||||
|
||||
Buttons 16-19:
|
||||
R39-R42: VCC ──── 10kΩ ──── MCP23017 #2 Pin [0-3] ──── Button ──── GND
|
||||
```
|
||||
|
||||
### MCP23017 Reset Pull-Up (10kΩ) - Optional
|
||||
```
|
||||
R43: VCC ──── 10kΩ ──── MCP23017 #1 Pin 18 (RESET)
|
||||
R44: VCC ──── 10kΩ ──── MCP23017 #2 Pin 18 (RESET)
|
||||
```
|
||||
|
||||
## ⚡ Exakte Kondensator-Platzierung
|
||||
|
||||
### Abblockkondensatoren (100nF)
|
||||
```
|
||||
C1: Arduino Pro Micro
|
||||
├── VCC Pin
|
||||
└── GND Pin
|
||||
(Platzierung: So nah wie möglich an VCC/GND Pins)
|
||||
|
||||
C2: MCP23017 #1
|
||||
├── Pin 9 (VDD)
|
||||
└── Pin 10 (VSS)
|
||||
(Platzierung: Direkt am Chip, kurze Leitungen)
|
||||
|
||||
C3: MCP23017 #2
|
||||
├── Pin 9 (VDD)
|
||||
└── Pin 10 (VSS)
|
||||
(Platzierung: Direkt am Chip, kurze Leitungen)
|
||||
|
||||
C4: CD74HC4067
|
||||
├── Pin 24 (VCC)
|
||||
└── Pin 12 (GND)
|
||||
(Platzierung: Direkt am Chip, kurze Leitungen)
|
||||
|
||||
C5: Potentiometer-Spannungsversorgung
|
||||
├── VCC Rail (bei Potis)
|
||||
└── GND Rail (bei Potis)
|
||||
(Platzierung: Zentral bei den analogen Reglern)
|
||||
|
||||
C6: LED-Spannungsversorgung
|
||||
├── VCC Rail (bei LEDs)
|
||||
└── GND Rail (bei LEDs)
|
||||
(Platzierung: Zentral bei den LEDs)
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Spannungsglättung (10µF Elektrolyt)
|
||||
```
|
||||
C7: Haupt-Spannungsversorgung Arduino
|
||||
├── Arduino VCC
|
||||
└── Arduino GND
|
||||
(Platzierung: Am Arduino-Eingang, Polarität beachten!)
|
||||
|
||||
C8: MCP23017 Spannungsversorgung
|
||||
├── Gemeinsame VCC-Schiene der MCPs
|
||||
└── Gemeinsame GND-Schiene der MCPs
|
||||
(Platzierung: Zentral zwischen beiden MCPs)
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Pufferkondensator (470µF Elektrolyt)
|
||||
```
|
||||
C9: Haupt-Pufferkondensator
|
||||
├── USB +5V Eingang
|
||||
└── USB GND
|
||||
(Platzierung: Am USB-Eingang, stabilisiert Spannungsspitzen)
|
||||
(WICHTIG: Polarität beachten! + zu +5V, - zu GND)
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 🔧 Detaillierte Schaltungsdetails
|
||||
|
||||
### LED-Schaltung (pro LED)
|
||||
```
|
||||
MCP23017 Pin ──── R(330Ω) ──── LED Anode (+)
|
||||
│
|
||||
LED Kathode (-)
|
||||
│
|
||||
GND
|
||||
|
||||
Berechnung Vorwiderstand:
|
||||
R = (Vcc - Vled) / Iled
|
||||
R = (5V - 2.1V) / 8.8mA = 330Ω
|
||||
|
||||
Bei 20 LEDs: Gesamtstrom = 20 × 8.8mA = 176mA
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Button-Schaltung (pro Button)
|
||||
```
|
||||
VCC
|
||||
│
|
||||
│ (R = 10kΩ Pull-Up, intern im MCP23017)
|
||||
│
|
||||
├─── MCP23017 Pin (Input)
|
||||
│
|
||||
┌────┴────┐ Button (Tact Switch)
|
||||
│ │
|
||||
GND GND
|
||||
|
||||
Bei gedrücktem Button: Pin = LOW (0V)
|
||||
Bei losgelassenem Button: Pin = HIGH (5V via Pull-Up)
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Potentiometer-Schaltung (pro Regler)
|
||||
```
|
||||
VCC ──── Pin 1 (CCW/Links/Oben)
|
||||
|
||||
Signal ── Pin 2 (Wiper/Mitte) ──── Multiplexer Kanal
|
||||
|
||||
GND ──── Pin 3 (CW/Rechts/Unten)
|
||||
|
||||
Optional: 100nF Kondensator zwischen Signal und GND
|
||||
für Entstörung bei langen Leitungen
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 📐 Layout-Empfehlungen
|
||||
|
||||
### Breadboard-Aufbau
|
||||
```
|
||||
Sektion 1: Arduino Pro Micro
|
||||
├── C1 (100nF) direkt an VCC/GND
|
||||
├── C7 (10µF) an VCC/GND
|
||||
└── C9 (470µF) an USB +5V/GND
|
||||
|
||||
Sektion 2: I2C-Bus
|
||||
├── R1 (4.7kΩ) SDA Pull-Up
|
||||
├── R2 (4.7kΩ) SCL Pull-Up
|
||||
├── Kurze Verbindungen zu MCPs
|
||||
└── Twisted Pair bei längeren Leitungen
|
||||
|
||||
Sektion 3: MCP23017 #1
|
||||
├── C2 (100nF) direkt am Chip
|
||||
├── 16× R(330Ω) für LEDs
|
||||
└── Buttons mit internen Pull-Ups
|
||||
|
||||
Sektion 4: MCP23017 #2
|
||||
├── C3 (100nF) direkt am Chip
|
||||
├── 4× R(330Ω) für LEDs
|
||||
└── Buttons mit internen Pull-Ups
|
||||
|
||||
Sektion 5: CD74HC4067
|
||||
├── C4 (100nF) direkt am Chip
|
||||
├── C5 (100nF) für Analog-Versorgung
|
||||
└── Sternförmige Verteilung zu Potis
|
||||
|
||||
Sektion 6: Potentiometer/Slider
|
||||
├── Saubere VCC/GND-Verteilung
|
||||
├── Geschirmte Signalleitungen
|
||||
└── C5 (100nF) zentrale Entstörung
|
||||
```
|
||||
|
||||
### PCB-Design Hinweise
|
||||
```
|
||||
Layer 1 (Top): Komponenten + Signale
|
||||
├── Kurze Leitungen für I2C
|
||||
├── Sternförmige GND-Verteilung
|
||||
└── Abblockkondensatoren nah an ICs
|
||||
|
||||
Layer 2 (Bottom): Masse-Fläche
|
||||
├── Durchgehende GND-Plane
|
||||
├── VCC-Flächen getrennt
|
||||
└── Thermische Vias bei Stromversorgung
|
||||
|
||||
Leitungsführung:
|
||||
├── I2C: < 10cm, Twisted Pair
|
||||
├── Analog: Geschirmt, < 20cm
|
||||
├── Digital: Unkritisch, < 50cm
|
||||
└── Power: Sternförmig, dicke Leitungen
|
||||
```
|
||||
|
||||
## ⚠️ Wichtige Hinweise
|
||||
|
||||
### Kondensator-Polarität
|
||||
```
|
||||
Elektrolytkondensatoren (10µF, 470µF):
|
||||
+ (längeres Bein) ──── zu VCC/Plusspannung
|
||||
- (kürzeres Bein) ──── zu GND/Masse
|
||||
|
||||
Keramikkondensatoren (100nF):
|
||||
Keine Polarität - können beliebig eingebaut werden
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Widerstand-Farbcodes
|
||||
```
|
||||
4.7kΩ (Gelb-Violett-Rot-Gold): Pull-Up Widerstände
|
||||
330Ω (Orange-Orange-Braun-Gold): LED-Vorwiderstände
|
||||
10kΩ (Braun-Schwarz-Orange-Gold): Pull-Up Widerstände
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Stromverbrauch-Kalkulation
|
||||
```
|
||||
Arduino Pro Micro: ~40mA
|
||||
MCP23017 #1: ~1mA
|
||||
MCP23017 #2: ~1mA
|
||||
CD74HC4067: ~1mA
|
||||
LEDs (20× 8.8mA): ~176mA (alle an)
|
||||
GESAMT: ~220mA (bei allen LEDs an)
|
||||
|
||||
USB 2.0 kann max. 500mA liefern ✓
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Einkaufsliste Elektronik
|
||||
```
|
||||
- Widerstände: Sortiment 1/4W, 5% (E12-Reihe)
|
||||
- Kondensatoren: Keramik-Sortiment + Elkos
|
||||
- LEDs: 5mm Standard, verschiedene Farben
|
||||
- Tact Switches: 6×6mm, THT, >100k Zyklen
|
||||
- Potis: Logarithmisch oder linear je nach Anwendung
|
||||
- Jumperkabel: Buchse-Buchse, verschiedene Längen
|
||||
```
|
||||
|
||||
Diese detaillierte Aufstellung gibt dir alles was du brauchst, um deinen MIDI-Controller erfolgreich aufzubauen! 🎛️
|
||||
201
SHOPPING_LIST.md
Normal file
201
SHOPPING_LIST.md
Normal file
@@ -0,0 +1,201 @@
|
||||
# 🛒 Einkaufsliste USB-MIDI-Controller
|
||||
|
||||
## 📦 Bestellliste für Elektronik-Händler
|
||||
|
||||
### Hauptkomponenten
|
||||
```
|
||||
□ 1× Arduino Pro Micro 5V/16MHz (z.B. Sparkfun DEV-12640)
|
||||
□ 2× MCP23017-E/SP (Microchip, DIP-28)
|
||||
□ 1× CD74HC4067E (Texas Instruments, DIP-24)
|
||||
□ 8× Potentiometer B10K linear (Alpha 9mm, mit Achse)
|
||||
□ 4× Schieberegler 10K linear 60mm (Alps oder Bourns)
|
||||
□ 20× Tact Switch 6×6mm THT (Omron B3F-1000)
|
||||
□ 20× LED 5mm rot/grün/blau (je nach Wunsch)
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Widerstände (1/4W, 5%, Metallfilm)
|
||||
```
|
||||
□ 2× 4.7kΩ (Gelb-Violett-Rot-Gold)
|
||||
□ 22× 330Ω (Orange-Orange-Braun-Gold)
|
||||
□ 20× 10kΩ (Braun-Schwarz-Orange-Gold) - optional
|
||||
□ 4× 10kΩ (Braun-Schwarz-Orange-Gold) - MCP Reset
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Kondensatoren
|
||||
```
|
||||
□ 6× 100nF Keramik (104) - Entstörung
|
||||
□ 2× 10µF/16V Elektrolyt - Glättung
|
||||
□ 1× 470µF/16V Elektrolyt - Puffer
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Verbindungsmaterial
|
||||
```
|
||||
□ 1× Breadboard 830 Kontakte (oder größer)
|
||||
□ 1× Steckplatine 10×15cm (für finalen Aufbau)
|
||||
□ 40× Jumperkabel male-male verschiedene Längen
|
||||
□ 20× Jumperkabel male-female verschiedene Längen
|
||||
□ 1× Farbiges Schaltdraht-Set (0.25mm²)
|
||||
□ 1× USB-Kabel Micro-USB (Datenübertragung!)
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 💰 Kostenabschätzung (Deutschland, 2025)
|
||||
|
||||
| Kategorie | Kosten | Bemerkung |
|
||||
|-----------|--------|-----------|
|
||||
| Arduino Pro Micro | ~25€ | Original Sparkfun oder Clone |
|
||||
| ICs (MCP23017, 4067) | ~8€ | Microchip/TI Original |
|
||||
| Potis & Slider | ~35€ | Qualität beeinflusst Haptik |
|
||||
| Buttons & LEDs | ~15€ | Standard-Bauteile |
|
||||
| Widerstände/Kondensatoren | ~5€ | Sortiment ausreichend |
|
||||
| Breadboard/Platine | ~15€ | Für Prototyp + final |
|
||||
| Kabel & Zubehör | ~12€ | Jumperkabel, USB-Kabel |
|
||||
| **GESAMT** | **~115€** | **Plus Gehäuse nach Wahl** |
|
||||
|
||||
## 🏪 Empfohlene Bezugsquellen
|
||||
|
||||
### Deutschland
|
||||
```
|
||||
□ Reichelt Elektronik (reichelt.de)
|
||||
- Gute Preise für Standardbauteile
|
||||
- Schneller Versand
|
||||
- Große Auswahl
|
||||
|
||||
□ Conrad Electronic (conrad.de)
|
||||
- Lokale Filialen
|
||||
- Premium-Bauteile
|
||||
- Guter Service
|
||||
|
||||
□ Mouser Electronics (mouser.de)
|
||||
- Original-ICs garantiert
|
||||
- Technische Datenblätter
|
||||
- Für kritische Bauteile
|
||||
|
||||
□ Amazon/eBay
|
||||
- Arduino-Clones günstig
|
||||
- Jumper-Kabel Sets
|
||||
- Schnelle Lieferung
|
||||
```
|
||||
|
||||
### International
|
||||
```
|
||||
□ DigiKey (digikey.de)
|
||||
□ Farnell (farnell.com)
|
||||
□ AliExpress (längere Lieferzeit, sehr günstig)
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 🔧 Werkzeug-Checkliste
|
||||
|
||||
### Mindestausstattung
|
||||
```
|
||||
□ Lötkolben 25-40W (z.B. Weller WP 25)
|
||||
□ Lötzinn 0.8mm bleihaltig/bleifrei
|
||||
□ Entlötlitze oder Entlötpumpe
|
||||
□ Seitenschneider klein
|
||||
□ Abisolierzange oder Cutter
|
||||
□ Multimeter (Spannung/Strom/Widerstand)
|
||||
□ Lupe oder Vergrößerungsglas
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Erweiterte Ausstattung
|
||||
```
|
||||
□ Heißluftstation (für SMD-Bauteile)
|
||||
□ Oszilloskop (für Debugging)
|
||||
□ Logikanalysator (für I2C-Analyse)
|
||||
□ Dritte Hand mit Lupe
|
||||
□ ESD-Schutz (Armband, Matte)
|
||||
□ Bauteil-Organizer/Sortierboxen
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 📋 Montage-Reihenfolge Checklist
|
||||
|
||||
### Phase 1: Breadboard-Prototyp
|
||||
```
|
||||
□ Arduino Pro Micro auf Breadboard
|
||||
□ Spannungsversorgung verdrahten
|
||||
□ I2C-Bus mit Pull-Ups aufbauen
|
||||
□ Erste MCP23017 anschließen und testen
|
||||
□ Zweite MCP23017 anschließen und testen
|
||||
□ CD74HC4067 Multiplexer anschließen
|
||||
□ Erste Tests mit Code durchführen
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Phase 2: Buttons und LEDs
|
||||
```
|
||||
□ 4 Buttons als Test anschließen
|
||||
□ 4 LEDs mit Vorwiderständen testen
|
||||
□ Alle 20 Buttons verdrahten
|
||||
□ Alle 20 LEDs mit Widerständen verdrahten
|
||||
□ Button-Funktionalität testen
|
||||
□ LED-Steuerung via MIDI testen
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Phase 3: Analoge Regler
|
||||
```
|
||||
□ Einen Poti an Multiplexer anschließen
|
||||
□ Analoge Werte im Serial Monitor prüfen
|
||||
□ Alle 8 Potis verdrahten
|
||||
□ Alle 4 Schieberegler verdrahten
|
||||
□ MIDI-CC Funktionalität testen
|
||||
□ Kalibrierung und Feinjustierung
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Phase 4: Finale Integration
|
||||
```
|
||||
□ Vollständiger Funktionstest
|
||||
□ Entstörung optimieren (Kondensatoren)
|
||||
□ Mechanischer Aufbau/Gehäuse
|
||||
□ Beschriftung der Regler und Buttons
|
||||
□ DAW-Integration testen (Ableton, etc.)
|
||||
□ Dokumentation erstellen
|
||||
```
|
||||
|
||||
## ⚠️ Häufige Fallstricke
|
||||
|
||||
### Elektrische Probleme
|
||||
```
|
||||
❌ Fehlende Pull-Up Widerstände → Buttons funktionieren nicht
|
||||
❌ Vertauschte VCC/GND → ICs können beschädigt werden
|
||||
❌ Zu schwache Vorwiderstände → LEDs brennen durch
|
||||
❌ Fehlende Abblockkondensatoren → Instabile Funktion
|
||||
❌ Lange I2C-Leitungen → Kommunikationsfehler
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Mechanische Probleme
|
||||
```
|
||||
❌ Falsche Potentiometer-Kurve → Ungleichmäßige MIDI-Werte
|
||||
❌ Schlechte Button-Qualität → Prellen, kurze Lebensdauer
|
||||
❌ Ungeeignetes Gehäuse → Schwer zugängliche Komponenten
|
||||
❌ Fehlende Befestigung → Wackelige Verbindungen
|
||||
❌ Zu enge Anordnung → Schwierige Bedienung
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Software-Probleme
|
||||
```
|
||||
❌ Falsche I2C-Adressen → Chips werden nicht erkannt
|
||||
❌ Fehlende MIDI-Treiber → PC erkennt Controller nicht
|
||||
❌ Zu hohe Update-Rate → MIDI-Spam, Performance-Probleme
|
||||
❌ Fehlende Debouncing → Mehrfache Button-Events
|
||||
❌ Falsche Pin-Zuordnung → Vertauschte Funktionen
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 🎯 Qualitätshinweise
|
||||
|
||||
### Bauteil-Qualität
|
||||
```
|
||||
✅ Original-ICs bevorzugen (Microchip, TI, Atmel)
|
||||
✅ Markenpotis für bessere Haptik (Alps, Bourns, Alpha)
|
||||
✅ Hochwertige Tact-Switches (Omron, Cherry)
|
||||
✅ Metallfilm-Widerstände für Stabilität
|
||||
✅ Niedrig-ESR Kondensatoren für Entstörung
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Verarbeitung
|
||||
```
|
||||
✅ Saubere Lötstellen ohne Kältestellen
|
||||
✅ Kurze Leitungen für kritische Signale
|
||||
✅ Mechanisch stabile Verbindungen
|
||||
✅ Ordentliche Kabelführung
|
||||
✅ Ausreichende Abstände zwischen Bauteilen
|
||||
```
|
||||
|
||||
Diese detaillierte Einkaufsliste hilft dir dabei, alle benötigten Bauteile systematisch zu beschaffen und häufige Fehler beim Aufbau zu vermeiden! 🎛️
|
||||
Reference in New Issue
Block a user