Самодельная плавная бесконтакная фортепианная педаль

[user811]

Большиство (а их не так и много) педалей с плавной регулировкой для фортепиано/мидиклавиатуры сделаны на освнове шестеренок и переменного резистора. Мало того, что там обычно используется только чать полного угла вращения резистора, из за частого использования резисторы быстро изнашиваются. После замены очередного резистора решил сделать бесконтакный вариант. Решил, что пусть сразу будет педаль тройная. На оптике делать окалось не самой лучшей идеей, т.к. излучающий светодиод много жрет энергии, обычно 10mA. А хотелось, чтобы подключалось к клавиатуре, которая сама питается от USB компьютера.
В итоге все получилось сделать на датчиках Холла.
Думаю, конструкция понятна из фото:

На подвижной части два маленьких противоположно ориентированных магнитика. Около них неподвижно на плате, собственно, датчик Холла (черненькая штучка в 3Д-печатной штуковине). На плате сигнал с каждого датчика Холла идет на Raul-to-Rail операционный усилитель., кторый ужа формирует правильный диапазон на выходе.

Уже пару месяцев девайс в постоянно подключенном состоянии и работает идеально. Может, кому будет полезно.

 

[sandriano]

Ничего не понятно.
Непонятно, где подвижные детали, а где неподвижные.
Непонятно как именно движется подвижная деталь.

 

[user811]

Ничего не понятно.

А вот так педаль нажата.

 

[sandriano]

Фото - это красиво, но лучше бы чертеж и принципиальную схему:
- как расположен и ориентирован датчик,
- как этот датчик включен по схеме,
- как расположены и ориентированы магниты,
- как проходят силовые линии магнитного поля,
- какие размеры и каковы расстояния,
- какова величина хода педали,
- как обеспечивается борьба с внешней электромагнитной помехой,
...

 

[ssm]

это open source, что не предполагает наличие полной КД, зато предполагает наличие некоторого количества знаний у интересующихся Здесь все предельно понятно и достаточно просто. ТС решил задачу если и не идеально, то вполне достойно и грамотно

 

[user811]

Фото - это красиво, но лучше бы чертеж и принципиальную схему:

Вы так пишите, как будто я продаю вам проект. За деньги . Я просто делюсь успешно реализованной идеей. Бесплатно делюсь. Разумеется, для изделия, сделанного в одном экземпляре, схему я не рисовал, сразу делал печатную плату. Равно как и нет чертежей, есть только файлы в программе 3D-моделирования.
Но наверно, будет полезно добавить, что за механическую основу я взял вот такую контакную педаль https://www.ozon.ru/product/uniqkeys-trinity-ntp-01b-pedal-troynaya-dlya-nux-npk-10-npk-20-848851074/?asb=1VlLYdX9pkqiwXZwAz7dRR2XYFeiv6LFtoqO8Mi4HBs%3D&asb2=alUTN3pqf-tWI-s2ke4nJS9qAZv3kxHQTFX3N-fv8njbq8xXzthR3cqzvt9AH549&avtc=1&avte=2&avts=1725782310&keywords=педаль+тринити
Можно все приделать и к любой другой педали, но это будет уже отличающаяся конструкция.

 

[user811]

и принципиальную схему

Вот, держите. Специально для вас нарисовал. Хотя ничего умного и интересного в этой схеме нет. Линейный датчик Холла 49E в отсутствие магнитного поля выдает половину VCC. При воздействии магнитного поля одного направления сигнал на выходе идет к нулю, при другом направлении - к питанию. Но в обоих случаях до конца не доходит. Операционный усилитель (должен быть типа Rail-to-Rail) как раз исправляет эту ситуацию, и на выходе получается полный диапазон от 0 до VCC.
Но сразу скажу, номинал резисторов скорее всего отличается. Я расчитал их, проверил, как-то скорректировал, но не записал. А чтобы посмотреть, конструкцию надо разобрать до основания. Мне неохота. Схема стандартная, расчитать не очень сложно. Даташит по датчику Холла в сети доступен. Питание VCC приходит от самой клавиатуры. Схема будет нормально работать и при питании 5V, и при 3.3V.

 

[sandriano]

Я просто делюсь успешно реализованной идеей. Бесплатно делюсь.

Ну в моем представлении делится - значит сообщать всю необходимую информацию для повторения конструкции. А если "нет", то это не поделиться, а похвастаться.
Но теперь уже есть схема, есть маркировка прибора, т.е. основное есть. Хотя с механикой остаются непонятки. В первую очередь, я всегда предполагал, что подобная конструкция педали предполагает использование ее в режиме переключателя, а не плавного регулятора. А каков примерно ход педали?
А за информацию спасибо. Пошел заказывать датчик SS49E.

 

[user811]

В первую очередь, я всегда предполагал, что подобная конструкция педали предполагает использование ее в режиме переключателя, а не плавного регулятора. А каков примерно ход педали?

Разные бывают клавиатуры. Есть такие, которые расчитаны только на педаль вкл/выкл, а есть такие, которые принимают и аналоговый уровень, ну и выдают, например, CC64 (sustain) c уровнями 1-127, что позволяет делать полупедалирование. Естественно, инструмент (железный или VSTi) должен тоже это поддерживать.
Ход у данной педали такой же, как у всех подобных, которые механически похожи на педаль акустического ф-но. Ход я не менял, как он был у этой педали Trinity, так и остался.

 

[user811]

значит сообщать всю необходимую информацию для повторения конструкции.

Тут главная идея - использовать именно датчик Холла, ну и в том, как именно расположить магниты относительно датчика. А остальное - уже несущесвенные детали, которые могут отличаться в зависимости от того, в какую именно педаль мы это встраиваем.

 

[sandriano]

Разные бывают клавиатуры. Есть такие, которые расчитаны только на педаль вкл/выкл, а есть такие, которые принимают и аналоговый уровень

Я писал не об особенностях клавиатуры, а о конструкции педали. Мне кажется, она имеет недостаточный ход для того, чтобы ее можно было использовать для эффективной плавной регулировки.

Тут главная идея - использовать именно датчик Холла, ну и в том, как именно расположить магниты относительно датчика.

Да, всегда считал датчик Холла основой для порогового датчика.
А вот, как расположены магниты, не очень понятно.
"два маленьких противоположно ориентированных магнитика " - это чем-то отличается от подковообразного магнита?

 

[user811]

Мне кажется, она имеет недостаточный ход для того, чтобы ее можно было использовать для эффективной плавной регулировки.

Она имеет такой же ход, как и педаль у акустичесго ф-но, где пианисты вполне успешно применяют полупедалирование.

это чем-то отличается от подковообразного магнита?

В принципе нет. Главное, чтобы в верхней позиции перпендикулярная датчику составляющая напряженности магнитного поля была направлена в одну сторону, а в ниженем положении - в другую. Ну и в среднем положении перпендикулярной составляющей быть не должно. Если найдете маленький неодимовый подковообразный магнит и придумаете, как его закрепить на движущейся педали, то тоже сгодится. А тут просто взяты два маленьких стандартных цилиндрических магнитика и вставлены в отверстия в пластиковой детали.

 

[sandriano]

Если найдете маленький неодимовый подковообразный магнит

Подковообразный магнит - это не конкретная конструкция, а принцип. Замыкаем магнитную систему с тыльной (нерабочей) стороны и получаем подковообразный магнит. Кстати, возможно в данной конструкции это имеет смысл.
Надо дождаться, пока доедут датчики, тогда буду экспериментировать.

 

[user811]

Кстати, возможно в данной конструкции это имеет смысл

С теми магнитами, которые у меня, точно смысла нет. Они довольно сильные, и если дополнительно сзади замкнуть, поле спереди станет еще сильнее и датчик будет переключаться слишком резко из одного крайнего состояния в другое. В любом случае, конечно, пробуйте.

 

[Evgenioni]

Классная идея!!! Я уже заменил кнопки в педалях на герконы, а теперь их вообще вечными сделаю

 

[sandriano]

датчик будет переключаться слишком резко из одного крайнего состояния в другое

Там по дэйташиту линейный участок от 1 до 4 В. Коэффициент усиления ОУ по схеме - тройка. Т.е. некоторый запас еще есть.

 

[Evgenioni]

Здесь я так понимаю каждая педаль на отдельном канале... У меня такая педаль. Там нет питающего контакта (((

 

[user811]

Коэффициент усиления ОУ по схеме - тройка.

Я же обратил внимание, что номиналы резисторов реальным не соотвествуют. Реальные я не помню. Номиналы должны быть такими, чтобы диапазон 1-4V отобразился на диапазон 0-5V. Сами посчитаете.
И причем тут линейный участок в вольтах? Там важно, при каких магнитных полях мы остаемся на этом линейном участке.

 

[sandriano]

Если имеются в виду педали-переключатели, то они подключены параллельно, т.е. по одному каналу. Вероятно, резисторы имеют различный номинал. Ну а "питающим" является каждый из T и R.

 

[user811]

У меня такая педаль. Там нет питающего контакта

Провод я в любом случаем менял. Разъем сделал вот такой:

Но это под конкретную клавиатуру.

 

[Evgenioni]

Если имеются в виду педали-переключатели, то они подключены параллельно, т.е. по одному каналу. Вероятно, резисторы имеют различный номинал. Ну а "питающим" является каждый из T и R.

Я не про свою педаль, а про вашу. В моей да, резисторы 10 и 20 кОм и только с клавой студиолоджик дружит. Втыкается в отдельный разъем на клаве и в настройках указывается что это именно такая педаль. Ну а по этой схеме видимо завести датчик не удастся ((

 

[user811]

Я уже заменил кнопки в педалях на герконы, а теперь их вообще вечными сделаю

Судя по всему вы хотите именно включающую-выключающую педаль. Тут же речь про плавное управление. Если у вас клавиатура такое не поддерживает, то это не подойдет. Есть другие датчики Холла, где происходит именно переключение.

 

[sandriano]

Я же обратил внимание, что номиналы резисторов реальным не соотвествуют.

Тяжело делать выводы относительно схемы с неизвестными номиналами. Я предположил, что они не сильно отличаются от указанных. Тогда получается, что сам прибор работает только на части линейного участка где-то от 1.7 до 3.3 В, а ОУ увеличивает его до 0-5 В. Если увеличить магнитный поток в 1.5-2 раза, мы останемся в пределах линейного участка. R3 на схеме, естественно, нужно будет уменьшить.

 

[Evgenioni]

Судя по всему вы хотите именно включающую-выключающую педаль. Тут же речь про плавное управление. Если у вас клавиатура такое не поддерживает, то это не подойдет. Есть другие датчики Холла, где происходит именно переключение.

Нет, всё как у вас. на переключение стоят герконы уже. а правая педаль плавная. разводить клаву на тройник я не хочу, а в той схеме которая есть, подключить не удастся.

Но у меня другие есть, Roland DP-10 и Moog EP-3. Попробую их переделать.

 

[user811]

что сам прибор работает только на части линейного участка где-то от 1.7 до 3.3 В

Весь линейный участок там задействован, даже с небольшим запасом. Я проверял, это точно. А конкретные напряжения на датчике не помню. Тем более, что у меня питание 3.3В, поэтому все напряжения пропорционально ниже.

 

[user811]

разводить клаву на тройник я не хочу, а в той схеме которая есть, подключить не удастся.

Да, у вас там хитро разъем использован. Все занято. А у меня изначально три 3-х контакных гнезда, и все расчитаны на плавное управление.

 

[sandriano]

Есть еще 4- и более -контактные гнезда. Так что все упирается в глубину переделки.