Franzis MK I-2K16 User manual

Build your own synthesizer!
Synthesizer
selber bauen
65341-1 HB_95x140 19.11.15 10:33 Seite 1

Bibliografische Information der Deutschen Bibliothek
Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie;
detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar.
Alle in diesem Buch vorgestellten Schaltungen und Programme wurden mit der größtmöglichen
Sorgfalt entwickelt, geprü und getestet. Trotzdem können Fehler im Buch und in der Soware nicht
vollständig ausgeschlossen werden. Verlag und Autor haen in Fällen des Vorsatzes oder der groben
Fahrlässigkeit nach den gesetzlichen Bestimmungen. Im Übrigen haen Verlag und Autor nur nach
dem Produkthaungsgesetz wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit oder
wegen der schuldhaen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten. Der Schadensersatzanspruch für
die Verletzung wesentlicher Vertragspflichten ist auf den vertragstypischen, vorhersehbaren Schaden
begrenzt, soweit nicht ein Fall der zwingenden Haung nach dem Produkthaungsgesetz gegeben ist.
Liebe Kunden!
Dieses Produkt wurde in Übereinstimmung mit den geltenden europäischen Richtlinien
hergestellt und trägt daher das CE-Zeichen. Der bestimmungsgemäße Gebrauch ist
in der Anleitung beschrieben.
Bei jeder anderen Nutzung oder Veränderung des Produktes sind allein Sie für die Einhaltung der gel-
tenden Regeln verantwortlich. Bauen Sie die Schaltungen deshalb genau so auf, wie es in der Anlei-
tung beschrieben wird. Das Produkt darf nur zusammen mit dieser Anleitung weitergegeben werden.
Das Symbol der durchkreuzten Mülltonne bedeutet, dass dieses Produkt getrennt vom Haus-
müll als Elektroschrott dem Recycling zugeführt werden muss. Wo Sie die nächstgelegene
kostenlose Annahmestelle finden, sagt Ihnen Ihre kommunale Verwaltung.
© 2016 Franzis Verlag GmbH, Richard-Reitzner-Allee 2, 85540 Haar
ISBN 978-3-645-65341-1
Autor: Dr. Martin Müller
Satz: G&U Language & Publishing Services GmbH, Flensburg
Art & design: www.ideehoch2.de
Alle Rechte vorbehalten, auch die der fotomechanischen Wiedergabe und der Speicherung in elektro-
nischen Medien. Das Erstellen und Verbreiten von Kopien auf Papier, auf Datenträgern oder im
Internet, insbesondere als PDF, ist nur mit ausdrücklicher Genehmigung des Verlags gestattet und
wird widrigenfalls strafrechtlich verfolgt. Die meisten Produktbeschreibungen von Hard- und Soware
sowie Firmennamen und Firmenlogos, die in diesem Werk genannt werden, sind in der Regel glei-
chzeitig auch eingetragene Warenzeichen und sollten als solche betrachtet werden. Der Verlag folgt
bei den Produktbezeichnungen im Wesentlichen den Schreibweisen der Hersteller.

KAPITEL
1Einleitung
Mit diesem Synthesizer bauen Sie Ihr eigenes kleines
Musikinstrument auf. Spielen Sie Noten im Umfang von
zwei Oktaven, natürlich mit allen Halbtönen. Nutzen Sie zu-
sätzlich die individuell einstellbaren Soundeffekte Tremolo
und Hüllkurvenmodulation, um Ihren Kompositionen oder
nachgespielten Musikstücken einen unverwechselbaren
lebendigen Klang zu geben.
Einfaches Berühren der Touchkeys spielt die von Ih-
nen gewünschten Töne. Über Tasten wählen Sie Oktave und
Halbtöne aus. Mit zwei weiteren Tasten stellen Sie Sound-
effekte ganz nach Ihrem persönlichen Geschmack ein.
Leuchtdioden visualisieren die gewählten Einstellungen.
Nur wenige Bauteile müssen noch auf oder an die
mit SMD-Bauteilen bestückte Leiterplatte gelötet werden.
Beim Anfertigen der Platine wurde besonderer Wert auf die
Gestaltung der zu lötenden Kontaktflächen (Lötpads) ge-
legt. Sie wurden so ausgeführt, dass alle Bauteile auch mit
wenig Erfahrung erfolgreich zu löten sind.

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Wichtige Hinweise
Damit der selbst aufgebaute Synthesizer optimal
funktioniert, sind einige wenige Details zu beachten. Es
ist empfehlenswert, vor dem Zusammenbau die Kapitel 1
und 2 vollständig durchzulesen. Erst dann sollte man den
Synthesizer Schritt für Schritt wie beschrieben zusammen-
bauen.
Abb. 1.1: Kom-
ponenten des
Bausatzes

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Leiterplatte wackelfrei
montieren
Die Leiterplatte muss so im Gehäuse befestigt wer-
den, dass sie sich beim Betrieb nicht bewegen kann. Hier-
für werden zwei kleine Schrauben mit Muttern verwendet.
Entsprechende Löcher sind in der Leiterplatte und der
Pappschachtel vorhanden. Die beiden Leuchtdioden (LEDs)
können (wenn notwendig) mit ein paar Tropfen Alleskleber
im Klappdeckel eingeklebt werden.
Bauteile sorgfältig einlöten
Auf die vorbestückte Leiterplatte müssen vier Taster
und zwei LEDs gelötet werden. Man sollte sich bezüglich
Position (Einbaulage, Platinenseite) und Polarität dieser
Bauteile absolut sicher sein, bevor man sie einlötet. Die
Taster müssen auf die glatte (nicht mit SMD-Bauteilen
bestückte) Seite der Platine gelötet werden. Wie das durch-
zuführen ist, wird später ausführlich beschrieben. Die Lei-
terplatte besitzt durchkontaktierte Bohrungen. Einmal ein-
gelötete Bauteile lassen sich ohne geeignetes Werkzeug
nur schwer wieder auslöten, ohne sie zu beschädigen.

KAPITEL
2
Aufbau und
Montage
Im Folgenden werden die beigelegten Bauteile des
Synthesizers vorgestellt und ihr Einbau in das Gehäuse
wird beschrieben.
Leiterplatte
Das Herzstück des Synthesizers ist die mit SMD-Bau-
teilen bestückte Platine. An sie werden alle anderen elekt-
ronischen Komponenten angeschlossen. Lautstärkeregler
mit Schalter, Lautsprecher und Batteriehalter werden über
Litze mit den entsprechenden Lötpads der Platine verbun-
den. Taster und LEDs werden direkt auf die Platine gelötet.
Als Erstes wird die Leiterplatte auf den Deckel der
Pappschachtel geschraubt. Die Platine muss so montiert
werden, dass die Touchkeys zum Rand der Schachtel aus-
Abb. 2.1: Leiter-
platte (Bauteil-
seite)

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Synthesizer
gerichtet sind. Die Leiterplatte wird mit den beiden mitge-
lieferten Schrauben und Muttern befestigt. Man kann die
Muttern zusätzlich mit einem Tropfen Alleskleber sichern.
Als Nächstes werden die vier Taster auf die Platine
gelötet. Die Taster sind die einzigen Komponenten, die auf
die nicht mit SMD-Bauteilen bestückte Seite der Leiterplat-
te gelötet werden. Dazu werden die Anschlüsse der Taster
in die zugehörigen Löcher auf der Leiterplatte gesteckt und
verlötet. Wenn man möchte, kann man die Anschlüsse der
Taster mit dem Seitenschneider so weit kürzen, dass die
Kunststoffkörper der Taster direkt auf der Platine aufliegen.
Allerdings sollte man bei diesem Verfahren im Umgang mit
Lötkolben und Lötzinn sicher sein. Auf jeden Fall sollte man
vermeiden, den Kunststoffkörper der Taster beim Löten zu
verschmoren.
Wichtig ist, dass sowohl der einzulötende Anschluss
als auch das Lötpad ausreichend erwärmt sind, bevor man
Lötzinn zuführt. Am besten positioniert man dazu die Spit-
ze des Lötkolbens so, dass sie den Anschluss des Bauteils
und das Lötpad gleichzeitig erhitzt.
Abb. 2.2: Platine
auf Deckel
(Touchkeys)

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2 Aufbau und Montage
Nun werden die LEDs angelötet. Die blaue LED wird
in das zur Schachtelmitte gelegene Loch geschoben, die
grüne LED in das mehr am Rand befindliche Loch gedrückt.
Achten Sie auf die richtige Polarität der LEDs. Der länge-
re Anschlussdraht der LED (Anode) muss mit dem mit +
gekennzeichneten Lötpad, der kürzere (Kathode) mit dem
mit
-
gekennzeichneten Lötpad verbunden werden. Die
Anschlussdrähte der LEDs werden so umgebogen, dass
sie mittig auf den entsprechenden Lötpads enden und dort
bequem verlötet werden können.
LEDs sind wie alle Halbleiterbauelemente hitzeemp-
findlich. Deshalb sollte das Verlöten zügig erfolgen. Wenn
man über wenig Löterfahrung verfügt, ist es ratsam, einen
Moment zu warten, nachdem man den ersten Anschluss-
draht des Bauteils verlötet hat, bevor man den zweiten
Anschlussdraht verlötet – dann kann das Bauteil abkühlen.
Sollte die Fixierung der LEDs in den zugehörigen Löchern
nicht ausreichend sein, kann man sie zusätzlich mit etwas
Alleskleber befestigen.
Abb. 2.3: Taster
auf Platine

All circuits and programs depicted in this book are developed and tested with utmost care. None-
theless, it is not possible to rule out all errors in the book or in the soware. Publisher and author are
only liable in case of intent or gross negligence according to legal regulation. Beyond that, publisher
and author are only liable according to the law on product liability concerning hazards to life, body, and
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tion of essential contractual obligations is limited to the contract-specific, predictable damage, unless
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Dear customers!
This product was developed in compliance with the applicable European directives and
therefore carries the CE mark. Its authorized use is described in the instructions enclosed
with it. In the event of non-conforming use or modification of the product, you will be
solely responsible for complying with the applicable regulations. You should therefore take care to
assemble the circuits as described in the instructions. The product may only be passed on along with
the instruction and this note.
Waste electrical products should not be disposed of with household waste. Please recycle
where facilities exist. Check with your local authority or retailer for recycling advice.
© 2016 Franzis Verlag GmbH, Richard-Reitzner-Allee 2, 85540 Haar
ISBN 978-3-645-65341-1
Author: Dr. Martin Müller
Translation and DTP: G&U Language & Publishing Services GmbH, Flensburg
Art & Design Cover: www.ideehoch2.de
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part may be reproduced and distributed on paper, on storage media, or in the Internet, especially as
PDF, without the publisher‘s prior written permission. Any attempt may be prosecuted. Hardware and
soware product names, company names, and company logos mentioned in this book are generally
registered trademarks and have to be considered as such. For product names, the publisher uses
mainly the spelling of the manufacturer.

CHAPTER
1Introduction
With this synthesizer kit, you can build your own little
musical instrument. You can play notes over two octaves,
of course including halones. Additionally, you can use the
customizable sound effects, tremolo and envelope modu-
lation, to give your compositions or interpretations a unique
and lively sound.
To play the desired note, you simply touch the desig-
nated key. Use push-buttons to select the octave and play
halones. Two further push-buttons allow you to customize
sound effects according to your personal taste. LEDs visu-
alize the selected settings.
Only a few components have to be soldered to the
pre-assembled SMD circuit board. In producing the board,
the soldering pads were given special attention. They are
designed to allow successful soldering of all components
even with little experience.

31
Important note
You have to observe a few special instructions for your
self-assembled synthesizer to work properly. It is recom-
mended that you first read chapter 1 and 2 completely and
then start to assemble the synthesizer step by step as in-
structed.
Figure 1.1:
Components of
the kit

32
Mount the circuit board rmly
The circuit board has to be built into the casing in such
a way that it cannot move during operation. To this end,
two small screws with nuts are used. Matching holes are
present in the circuit board and the cardboard housing. If
necessary, you can glue the two LEDs to the cardboard lid
with a few drops of all-purpose glue.
Carefully solder the components
Four push-buttons and two LEDs have to be soldered
to the pre-assembled circuit board. Make absolutely sure of
the position (correct side of the board and correct mounting
place) and the polarity of these components before solder-
ing. The push-buttons have to be soldered to the smooth
side of the circuit board (the one without SMD components).
How to do this is described in more detail below. The circuit
board has plated-through holes. Once the components are
soldered, it is very difficult to desolder them without caus-
ing damage, unless you use special tools.

CHAPTER
2
Layout and
installation
The following sections describe the components of
the synthesizer and explain how to mount them inside the
casing.
Circuit board
The heart of the synthesizer is the circuit board
pre-assembled with SMD components. All other electron-
ic components are attached to it. The volume control with
switch, the loudspeaker and the battery box are connected
to the matching soldering pads on the circuit board with
stranded wire. Push-buttons and LEDs are soldered directly
to the circuit board.
Figure 2.1: Circuit
board (compo-
nent side)

34
Synthesizer
First, screw the circuit board to the lid of the cardboard
box. It has to be mounted in such a way that the touch keys
are aligned along the rim of the box. Fix the circuit board
with the screws and nuts included in the kit. You can secure
the nuts additionally by a drop of all-purpose glue.
Next, solder the four push-buttons to the circuit board.
These are the only components that do not go on the SMD
component side of the circuit board. Push the leads of the
buttons into the holes in the circuit board and solder them.
You may also shorten the leads of the push-buttons with a
wire cutter so that the plastic casings of the buttons sit di-
rectly on the circuit board. However, you should only do this
when you can confidently use a soldering iron and solder. In
any case, you have to avoid burning the plastic casing of the
buttons while soldering.
It is important to heat up the lead and the soldering
pad sufficiently before you add solder. The best way is to
place the tip of the soldering iron in such a way that it si-
multaneously heats up the component lead and the sol-
dering pad.
Figure 2.2: The
circuit board on
the lid (showing
the touch keys)

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2 Layout and installation
Next, solder the LEDs. Push the blue LED into the hole
near the middle of the cardboard box and the green one into
the hole near the edge. Make sure of the correct polarity of
the LEDs! The longer LED lead (anode) has to be connected
to the soldering pad marked “+”, the shorter one (cathode)
to the soldering pad marked “-”. Bend the LED leads so that
they end in the middle of the respective soldering pad and
can be soldered comfortably.
Like any other semiconductor elements, LEDs are
sensitive to heat. When you do not have much experience
in soldering, it is best to wait a moment aer you have sol-
dered the first lead of the component so that the compo-
nent can cool down before you attempt to solder the sec-
ond lead. If the LEDs are not sufficiently locked in position,
you can secure them additionally with a little all-purpose
glue.
Figure 2.3:
Push-buttons on
the circuit board
Table of contents
Languages: