Eurorack Knob Idea

2025年4月24日 进度：已完成 去年，我与 Dave Cranmer 合作设计了一个 eurorack 模块。 当我说“设计”时，我的意思是完成了大约 90%，然后就被其他事情分散了注意力。 如果运气好，该模块将在不久的将来完成并发布。

但这让我想到了 Eurorack 以及人们为了将越来越多的模块塞进一个小小的机箱里而经常做出的奇怪妥协。 我对小型合成器略知一二。 但我的作品通常是异想天开且无用的。 涉及到 Eurorack，人们在他们的设置上花费了大量的金钱，但看到人们在使其优于在软件中模拟整个东西的主要方面上妥协是很奇怪的。

为了清理我们的 Eurorack 面板，也许我们需要一个新的旋钮创意？ 观看以下视频以获取原型演示。

本质上，我们正在使用一个 3.5mm 插孔，前面是一个磁性编码器芯片，并且嵌入在插头中的一个小磁铁将其变成旋钮和跳线混合体。

所涉及的磁性编码器是 AS5600。 这些不是最便宜的零件，但它们确实使原型制作非常容易。 它在 XY 配置中具有两个霍尔传感器，并具有一小部分 DSP，可以为我们提供角度和幅度。 它们很容易在分线板上获得，并具有 i2c 接口。

该板还配备了一个特殊的极化磁铁，其磁场横跨直径而不是轴向。 我们不会使用它。

构建旋钮

我首先使用一个带有 dremel 切割片的 TRS 插头端。 这只是凭肉眼完成的。 从边缘上看，它不是很居中，但是可以正常工作。

这个便宜的插头实际上是部分空心的，并且由镀黄铜制成。

我将一个小钕磁铁粘入此插槽中。 它的直径为 2 毫米，厚度为 1 毫米。 我还购买了一些厚度为 2 毫米的磁铁，但是这将需要稍微宽一些的插槽，这可能需要更精确的切割方法。

我使用了中等粘度的氰基丙烯酸酯胶。 一旦固定，就可以用剃须刀片刮去多余的部分。

我车掉了螺纹部分，修剪了金属片，并 3D 打印了一个填充件，因此插头的背面只是一个笔直的圆柱体，我们可以将旋钮装在上面。

然后，我们在其上安装了旋钮。 3D 打印的塑料非常柔软，因此固定螺钉会稍微嵌入一点，并获得牢固的抓地力。

电路设计

我不确定这个小磁铁是否足够，以及它需要与 soic-8 传感器芯片保持多近的距离。 我做了一些测试，只是将这个磁性旋钮放在其中一个分线板上。

AS5600 上既有 PWM 输出，也有 DAC，我们的想法是，一旦配置好，就可以使用它来输出模拟电压。 我曾经认为有一种零配置模式可以将磁场变成电压，但是似乎我们需要通过 i2c 设置它才能获得任何输出。 如果是这种情况，为了进行此测试，我们不妨也通过 i2c 读出角度。

经过一些实验，我确信它可以工作，所以我开始构建一个电路板，该电路板可以将 AS5600 容纳在 TRS 插座下。

常见的垂直安装 TRS 插座的样式如下（我相信它是 PJ398SM）：

装上我们的磁性旋钮后，我们可以看到 TRS 插头的尖端与电路板的平面之间几乎没有间隙。

可能在某个地方有一个垂直安装的 TRS 插孔，其下方有足够的间隙，但是通孔引脚足够长，因此我们可以将插座从板上抬起。 我考虑过 3D 打印或激光切割框架来抬高它，但是最好还是使用 PCB 材料 (FR4)，因为我们可以将其粘贴到同一电路板订单上。

AS5600 的高度约为 1.47 毫米； 1.6 毫米的板可以很好地工作。 数据手册中有一些图表说明了磁铁相对于芯片的放置方式。

我堆叠了两个零件的封装，然后用芯片的切口布置了第二个插座封装的版本。

我喜欢精确地建模板的轮廓，并牢记 2 毫米的立铣刀，这可以明确地说明我们希望从电路板制造商那里收到什么。 如果您指定了紧密的内角，他们可能会根据您的判断来确定您期望的角的紧密程度。 在 KiCad 中绘制这些有点乏味，但是到目前为止，我已经习惯了。

我乐观地添加了一个 CH32V003 和一堆 LED，因此我们可以显示该值。 我还添加了通常的钳位二极管和 ~100K 输入阻抗，由 33K 和 66K 电阻组成，它们将 0-5V 信号降至 0-3.3V。

由于编码器芯片将被埋没，因此我还添加了下方的焊盘，以便在需要时我们可以探测芯片的任何引脚。

该设计被发送到中国，不久之后，这些板就在我手中了。

组装与测试

组装过程很顺利。 我特别小心地将 AS5600 完全居中地放在焊盘上。

我折断了板的下部，将卡舌锉平，然后使用可能多余的对准引脚将其装在顶部，我在其中焊接了一些电线。

然后，我们将 TRS 插座焊接到其顶部。

在白色背景上捕捉白色板有点棘手。

对 CH32V003 进行编程是例行公事。 对 i2c 进行一些按摩，调出 ADC，在 LED 上绘制图形，放一点蝾螈的眼睛，万事大吉。

编码器芯片读取场强，我们可以使用它来检测我们的旋钮的存在。 我曾经怀疑普通的跳线是否会产生一些杂散磁性，但是它们似乎通常由有色金属制成。 无论如何，当我们的旋钮连接时，强度读取约为 2000 个单位，范围高达 4095。普通电缆读取零或偶尔读取 1，因此我认为没有任何歧义。 太棒了。

结论

我对原型的效果感到非常满意，但我也并不期望进一步发展它。

这是一个美好的梦想，一个合成器，其中任何旋钮都可以拉出并替换为跳线，并且任何插孔都可以插入一个旋钮以将其设置为固定值。 我不确定构建这样的合成器是否真的可行。 如果您将其应用于模块化上的每个控件，这将可能是值得的，这排除了使用其他人的模块。 您将不得不大量投资 Eurorack Knob Idea。 您甚至不能轻易地移植其他模块，因为其中许多模块都希望使用真正的电位器，而编码器只能产生电压。 将其与压控电位器耦合可以使用，但会更加昂贵。

我开始设想一个 Eurorack Knob Idea 爱好者的邪教，或者 Euroknobists：那些仅使用 Euroknob 原则构建模块化合成器的人。 这是一个美丽的梦想——一个非常昂贵但美丽的梦想。

我向其展示此功能的最初几个人坚持认为我应该申请专利，但是这是一个昂贵的过程，我实在没有勇气着手。 我想有一天为我的一些发明申请专利，但实际上，我最想保护我的想法不受中国廉价复制品的影响，我认为这是我永远无法阻止的。

严肃地说，这种磁性解决方案可能不是一个商业上可行的想法，但是带有同轴 TRS 插孔的电位器将会像最热门的蛋糕一样畅销。 作为一种机械解决方案，它无需对现有原理图进行任何更改即可进行安装，并且可以立即清楚地看到哪些旋钮是混合旋钮，因为插孔将始终可见（我正在想象一个 Euroknob 设置，其中并非所有旋钮都是 Euroknob，并且用户不确定要用多大的力气）。 为了生产它，我们只需要一大笔钱和远东地区的一家合作工厂。

不幸的是，正如可能变得非常明显的那样，我可以操纵电子设备的能力并不是可以转移到创业中的技能。 如果有人想资助这个想法 - 并且在文书工作方面做了大部分繁重的工作 - 请与我联系！

该项目的硬件和软件资源位于 github 和 git.mitxela.com。 ~ mitxela.com » Projects » Hardware » Eurorack Knob Idea 问题？ 评论？ 查看 Forum Support mitxela.com