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接线图
一路电路
状态表
| G 脚 | MOS 管 | D 点 | 推杆两端 | 推杆 |
|---|---|---|---|---|
| 3.3 V | 导通 | 0 V | 24 V | 下压 |
| 0 V | 断开 | 24 V | 0 V | 弹回 |
三个零件的作用
| MOS 管 | 开关 G 脚 3.3 V 导通 |
| 二极管 | 断电时给线圈电流一条回路 |
| 电阻 | G 脚无信号时拉到 0 V |
采购清单
PCA9685 地址表
| 盒号 | 焊接 | A0 A1 A2 A3 A4 A5 | 地址 | 键号 | 使用的输出 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 不焊 | 0x40 | 1 到 16 | 0 到 15 | |
| 2 | A0 | 0x41 | 17 到 32 | 0 到 15 | |
| 3 | A1 | 0x42 | 33 到 48 | 0 到 15 | |
| 4 | A0 A1 | 0x43 | 49 到 64 | 0 到 15 | |
| 5 | A2 | 0x44 | 65 到 80 | 0 到 15 | |
| 6 | A0 A2 | 0x45 | 81 到 88 | 0 到 7 |
第 N 键在哪
| 盒号 | (N - 1) ÷ 16 取整 + 1 |
| 输出号 | (N - 1) ÷ 16 取余 |
| 例 第 40 键 | 3 号盒 输出 7 |
电源分区
| 电源 A | 1 2 3 号盒 | 1 到 48 键 |
| 电源 B | 4 5 6 号盒 | 49 到 88 键 |
踏板
4 个位置
| 位置 | 怎么找 | MIDI |
|---|---|---|
| 碰到 | 滚轮刚碰到踏板 | |
| 待命 | 制音器开始抬起前 2 mm | CC64 = 0 |
| 半踏板 | 松键后声音还响 1 到 1.5 s | CC64 = 64 |
| 全踏板 | 声音不再变长 再往下 2 mm | CC64 = 127 |
MIDI
| 控制器号 | CC64 |
| 0 到 64 | 待命到半踏板 按直线算 |
| 64 到 127 | 半踏板到全踏板 按直线算 |
| 只有 0 和 127 的曲子 | 照常使用 |
| 蓝牙断开 | 5 s 内回到待命 |
| 60 s 没有踏板指令 | 滑块上移 离开踏板 |
动作
| 速度 | 60 mm/s |
| 加速度 | 3000 mm/s² |
| 走 14 mm 待命到全踏板 | 约 0.25 s |
| 走 7 mm 待命到半踏板 | 约 0.14 s |
| 走 25 mm | 约 0.44 s |
| 松开时最后 3 mm | 40 mm/s |
| 回零 | 开机 1 次 之后每 15 分钟 1 次 |
| 播放文件时 | 音符整体推迟 150 到 250 ms |
力
| 设计踏板力 | 50 N |
| 适用踏板力 | 60 N 以内 |
| 拉簧合力 | 约 20 到 33 N |
| 踩到底时丝杆推力 | 约 83 N |
| Vref | 1.7 V |
| 电机电流 | 约 1.2 A |
| 保持时电机发热 | 约 1.4 W |
| 底框翘起的力 | 约 127 N |
| 每加 1 块钢板 | 多约 15 N |
断电和出错时
| 情况 | 结果 |
|---|---|
| 踏板弹回靠什么 | 拉簧和踏板自己的弹簧 丝杆要润滑 |
| ESP32 复位 | EN 被电阻拉高 电机断电 踏板弹回 |
| 拍急停 | 24V 断开 踏板弹回 |
| 拍急停 | 收不到无线信号 0.5 s 后踏板抬起 |
| 关踏板机开关 | 电机断电 踏板弹回 |
| 信号线脱落 | 电机断电 踏板弹回 |
| 限位线断 | 等于碰到限位 电机停 |
| 位置标得太深 | 碰到下挡块 电机堵转 丢步 |
| 踏板压到自己的底 | 电机堵转 或底框翘起 |
| 丝杆太涩 | 踏板可能停在下面 用手抬起推叉 |
无线
| 方式 | ESP-NOW 2.4 GHz |
| 发 | 钢琴上的 ESP32 |
| 收 | 落地控制盒里的 ESP32 |
| 内容 | 踏板位置 0 到 127 |
| 间隔 | 20 ms |
| 延迟 | 约 5 ms |
| 蓝牙 | 留给 MIDI 不占用 |
上电检查
通电前
第一次通电的顺序
| 序 | 操作 | 应得结果 |
|---|---|---|
| 1 | 只开电源 不接负载 | 母线 24.0 V |
| 2 | 量降压模块输出 | 5.0 V |
| 3 | 接控制板 烧 I²C 扫描 | 0x40 到 0x45 |
| 4 | 程序把所有通道清零 | 推杆全部不动 |
| 5 | 只驱动 1 个键 | 该键动作 |
| 6 | 摸 MOS 管和推杆 | 不烫 |
| 7 | 测完 16 路 换下一块板 | 全部正常 |
| 8 | 接 MIDI | 能弹曲子 |
| 9 | 踏板回零 | 滑块上移 碰到限位开关停 |
| 10 | 标定踏板 4 个位置 | 存好 |
| 11 | 踩到底时断电 10 次 | 踏板 1 s 内抬起 |
| 12 | 全踏板保持 10 分钟 | 电机和驱动模块不烫 |
排错
推杆不动
- 量端子 24V+ 孔 应有 24 V
- 没有 查进电线 母线 保险丝
- 量 G 脚 动作时应有 3.3 V
- 没有 查三芯线方向 通道号 地址
- G 脚有电压仍不动 查 MOS 管脚位和型号
- 断电量推杆电阻 应为 30 到 60 Ω
通电后推杆吸住不放
- 拔掉该路三芯线
- 仍吸住 MOS 管击穿 更换
- 同时检查二极管方向
- 拔掉后松开 程序没有清零
- 时吸时放 电阻虚焊
MOS 管发烫
- 核对型号 必须是 IRLZ44N
- 保持占空比降到 30% 到 40%
保险丝通电即烧
- 二极管接反
- 电容接反
- 24V+ 和 GND 短路
- 拔掉全部驱动盒进电线
- 逐个接回 找出故障板
- 不要换大保险丝
电容鼓包
- 极性接反
- 立即断电 更换
- 长脚接 24V+
推杆发烫
- 通电时间过长
- 降低保持占空比
- 程序里限制最长按键时间
ESP32 反复重启
- 检查 2200 µF 和 100 µF 电容
- 检查每路二极管
- 检查所有 GND 是否连通
I²C 扫描不到地址
- SDA 接 GPIO21 SCL 接 GPIO22
- VCC 接 3.3V
- GND 已接
- 换一根杜邦线
- 先只接 1 块 PCA9685
地址少了几个
- 两块板地址相同
- 地址焊盘虚焊
- 从缺失的那块往前查 4 根线
个别键声音小
- 调推杆高度
- 推杆头对准琴键中间
- 程序里单独调该键力度
噪音大
- 推杆头贴毛毡
- 铁芯回弹处垫软垫
- 端板下沿贴毛毡
踏板机不动
- 量踏板驱动板进电端子 应有 24 V
- 没有 查 2 A 保险丝
- 量模块 EN 脚 工作时应为 0 V
- 量电机线 同一组 2 根之间约 1.6 Ω
- 查 6 根信号线有没有插错
开机回零失败
- 限位开关接 COM 和 NC
- 按下开关 限位针对地应不通
- 滑块往下走 断电对调 A1 A2
断电后踏板不抬起
- 丝杆喷干性润滑剂
- 查 2 根拉簧有没有挂好
- 用手推滑块 导轨应顺滑
- 用手抬起推叉 踏板即松开
踏板位置越弹越偏
- 电机丢步
- 查推叉有没有碰到东西
- 全踏板位置标得太深 碰到下挡块
- 丝杆喷干性润滑剂
- 速度降到 40 mm/s
- Vref 调到 2.0 V
- 驱动模块烫手就调回 1.7 V
踏板机翘起或滑动
- 全踏板位置标得太深 重新标定
- 加 1 块钢板
- 底下换橡胶垫
- 量踏板力 超过 60 N 这套不适用
踏板机收不到信号
- 落地控制盒里的 ESP32 电源灯应亮
- 核对程序里的 MAC 地址
- 2 块 ESP32 用同一个信道
- 落地控制盒不要用金属盖板
弹和弦时机架跳动
- 用 F 夹固定机架
- 加配重
词典
- PWM
- 快速通断 通的时间越长 力越大
- 占空比
- 一个周期里通电时间的比例
- I²C
- 2 根信号线接多个设备 每个设备 1 个地址
- MOS 管
- 电子开关 3 个脚 G D S
- G 脚
- 控制脚 接 PWM
- D 脚
- 接推杆
- S 脚
- 接地
- 逻辑电平
- 3.3 V 就能完全导通
- 低边开关
- 开关接在负载和地之间
- 续流二极管
- 并在线圈两端 保护 MOS 管
- 下拉电阻
- 把引脚拉到 0 V
- 母线
- 两排接线端子 1 进多出
- 共地
- 所有负极连在一起
- 电解电容
- 储能 有正负极
- 叉形端子
- 压在线头上 拧在螺丝下
- T 型螺母
- 放进铝型材槽里的螺母
- 铜柱
- 垫高电路板的六角柱
- 通断档
- 万用表档位 导通时蜂鸣
- 步进电机
- 给 1 个脉冲转 1 小步
- 丝杆
- 螺杆转动 螺母直线移动
- 导程
- 丝杆转 1 圈 螺母走的距离
- 细分
- 把 1 步再分成几小步
- 回零
- 开机先走到限位开关 定出位置
- 半踏板
- 制音器轻轻贴着琴弦
- CC64
- MIDI 里的延音踏板指令
- 常闭 NC
- 不按时导通 按下断开
- ESP-NOW
- ESP32 之间直接无线通信