Как завайбкодить аналоговую педаль для гитары
Пару лет назад писал статью про то как сделать самому аналоговый энвелоп для гитары, педаль вышла очень удачная и музыкальная.
Особенно понравилось характерное синтезаторное управление и не типичные подходы к звуку.
В частности с перегрузами.
Аналоговое управление хоть и вышло вариативное, но:
- требовало много органов управления
- было не достаточно гибким
Альтернативы вроде EHX BLURST! за 160 баксов или Spatial Delivery V3 за 250 баксов совсем не впечатлили с их ограниченным функционалом и схожей схемотехникой.
В общем цифровое управление напрашивалось, а здесь этот хайп с нейросетями чуть мотивировал поиграть в эмбедеда.
Это открытый проект с гибридной архитектурой.
- FREQ и RES - чисто аналоговые и работают всегда.
- Цифровая часть и модуляция работают параллельно.
- Аналоговый SVF на LM13700
- Цифровое управление на Arduino Nano
- 2 режима: Envelope + LFO (тест прошивка)
- Реле-байпас
- 3 ручки, 2 кнопки, 2 двухцветных светодиода
Буду рад заинтересованностью к проекту и альтернативным прошивкам.
Особенно радикально экспериментальным)
Ранее я использовал двухполярное питание, но с целью упростить схемотехнику отказался от такого решения.
Поиск подходящей схемы проводил по следующим критериям:
- Однополярное питание
- Доступная элементная база
- Простота повторения
Из удачных примеров практически сразу попалась схема очень популярной в одной время (2007-2010г) на форумах автокваки:
И даже на российском гитар-гире есть целая ветка.
Mad Professor White Snow.
Судя по характерному звучанию и функционалу Spatial Delivery V3 как раз сделана по схожей схеме.
По запросу mad professor snow white auto wah schematic можно найти много схем, они в большей степени все идентичны.
Схема довольно простая
Это фильтр типа SVF (State Variable Filter), основанный на микросхеме LM13700 c диапазоном примерно от 80 Гц до 3 кГц. .
Еще раз прикинув устройство оригинальной педали, меня порадовало решение со стабилизатором напряжения, для разделения управляющего сигнала и ограничивания напряжения использован 78l05, подходящие реле как раз остались с прошлых проектов.
Так как большинство современных контроллеров на рынке имеют уровни 3.3в, на ум сразу пришла Arduino Nano которая работает от 5в и тоже как раз пара завалялась.
Начнем с разбора аналоговой части устройства.
Разбор аналоговой схемы
Принципиальная схема SVF фильтра с НЧ выходом, на однополярном питании со стабилизированной средней точкой.
Аналоговую часть схемы условно можно поделить на 4 части:
- Повторитель напряжения (синий)
Поскольку в схеме используется однополярное питание, входной сигнал должен быть смещен относительно минуса питания (земли по факту).
Для это создается точка, относительно которой измеряются положительный и отрицательные полуволны сигнала.
Для создания такой "средней точки" используется делитель напряжения R2 и R15 и операционный усилитель U4.2 в режиме повторителя напряжения, для ее стабилизации, C15 для гашения ВЧ пульсаций.
- Входной каскад (фиолетовый)
В оригинальной схеме используется полевой транзистор 2n5457
Здесь внесены изменения, так как освободилась вторая половина ОУ для этой задачи.
Усилитель с отрицательной обратной связью на U4.1 обеспечивает высокое входное сопротивление и возможность регулируемого усиления сигнала резисторами R17 и R18, конденсатор C17 отсекает постоянное напряжение, оставляя только переменный сигнал.
- Фильтр второго порядка (красный)
Классический SVF фильтр, в данной схеме используется выход НЧ фильтра.
Два интегратора (IC2.3 и C18) и (IC2.1 и C19).
Соединённые последовательно и через обратные связи (R38, R26 и R34).Так же можно ВЧ и полосовой получить взяв сигнал на других точках.
- [Первый интегратор]
IC2.3 и C18 образуют первый интегратор и задают "начало" среза и спад -6дБ
Участвует в формировании добротности в обратной связи.
IC2.2 просто буфер для развязки тока на конденсаторе C18 от остальной схемы.
- [Второй интегратор]
IC2.1 и C19 это второй интегратор, дает еще спад -6дБ.
IC2.4 так же буфер для развязки, выдает сразу низкое выходное сопротивление.
Итоговый спад: -12дБ/окт
- Резистор R27 - настраивает "чувствительность" данной схемы и смещает диапазон регулировок.
- Резистор R38 - участвует в формировании глобальной обратной связи и влияет на устойчивость и добротность фильтра.
- Резистор R34 - для ограничения, если уменьшить, фильтр начнет заводиться на максимальных значениях резонанса.
- Все резисторы по 330 ом для линеаризации, это фича из даташита LM13700, так же для более стабильной работы схемы.
При номиналах C18 и С19 в 22нф
Диапазон должен быть примерно: от 80 - 100 Гц до 3 - 5 кГц. (но я не замерял и хз)
Составной эмиттерный повторитель (зеленый)
Два npn-транзистора последовательно, как преобразователь ШИМ сигнала из напряжения в ток, так как LM13700 управляется именно током в данной схеме.
По этой же причине потенциометр FREQ подключен в режиме сопротивления, а не делителя напряжения.
Это все что касается аналоговой части.
Байпас в схеме реализован с помощью реле.
Оно физически переключает контактны аналогично кнопке.
Это надежно и расширяет возможности управления.
Реле байпаса HFD4-5V-S управляется с помощью минуса питания, при подачи высокого уровня сигнала (5в) на базу Q5, он открывается создавая низкий уровень на коллекторе и переводя реле в активное состояние.
Диод D1 для подавления выбросов от электромагнитной катушки внутри реле.
Далее я составил карту подключений и нарисовал по ней принципиальную схему электронной части.
Цифровые подключения
Мы уже определились, что будем использовать в качестве контроллера Arduino Nano.
Я хотел повторить аналоговое управление педали, но с меньшим количеством ручек, удобным переключением между режимами и другим блек джеком.
Аналоговые :
- FREQ
- Resonance
Цифровые:
- Attack / Speed (в зависимости от режима)
- Decay / Wave (в зависимости от режима)
- Depth (общая)
- Кнопка байпаса (тоже цифровая и можно использовать в комбинациях для переключения режимов)
- Кнопка взаимодействия (Trigger или Tap Tempo в зависимости от режима)
- По одному двухцветному светодиоду на кнопку.
- Реле (цифровой выход, у нас полностью тру байпасс, управляемые с контроллера)
- ШИМ выход для управления собственно фильтром.
Прикинув пины к кнопкам, накидал карту подключений:
D5 - кнопка байпаса
D4 - зелёный светодиод байпаса
D12 - красный светодиод байпаса (ШИМ)
D6 - реле
D9 - кнопка GATE/TAP
D3 - зелёный светодиод LFO/GATE
D11 - красный светодиод LFO/GATE(ШИМ)
A7 - вход для гитарного сигнала (TRIGGER/GATE)
A0 - Attack/Speed
A1 - Decay/Wave
A2 - Depth
D10 – ШИМ выход на эффект с RC-фильтром на выходе.
Аналоговая часть в схеме работает независимо от цифровой,
Поэтому потенциометры FREQ и RESONANCE остаются и являются базовыми параметрами отвечающими за звук.
Цифровое управление представляет из себя 3 потенциометра, 2 кнопки и 4 светодиода.
Потенциометры подключены к питанию 5в и земле крайними контактами как делитель напряжения.
Средним контактом подключены к пинам Arduino nano с АЦП (Аналогово-цифровой преобразователь) и считывают напряжение по потенциометрах.
Подключены через ограничивающие резисторы, для защиты МК, а конденсаторы для устранения помех.
Кнопки подключены к цифровым пинам и принимают два положения.
Замыкаются на землю (низкий уровень), конденсатор на землю для устранения дребезга контактов.
Реле подключено так же к цифровому пину, но он используется как выход, высокий уровень на этом пине обозначает, что эффект включен.
Для индикации использовал двухцветные светодиоды с общим катодом (земля).
Поскольку контроллер способен выдавать несколько ШИМ сигналов, я использовал еще два пина для управления яркостью светодиодов и отображения параметров, например формы волны и другой индикации состояний эффекта.
При этом светодиоды байпаса лишены такой возможности и могу работать только в двух положениях (вкл/выкл).
D10 - "Главный" пин ради которого все затеялось.
Это ШИМ выход, который используется для управления фильтром.
Он подключен через сборку Дарлингтона непосредственно к 13700.
Подробнее описывал в блоке про аналоговую часть схемы.
Для питания всей этой цифровой части используется стабилизатор напряжения 78L05.
Этим напряжением я запитываю непосредственно цифровую часть и управление реле, чтоб разделить ее от аналоговой схемы в плане питания.
Так же я впоследствии задействовал пин A7 как внешний аудио-триггер.
Использовал схему бустера LPB-1 на нпн-транзисторе (не знаю зачем, так получилось)
Изначально я подразумевал ручную настройку чувствительности, но в дальнейшем отказался в сторону цифровой.
Можно было вообще без всего этого, но у меня была какая то тактика и я очень торопился заказать перед китайским новым годом.
Печатная плата
Перенос на плату был довольно сумбурным и непоследовательным, отсюда несколько не самых удачных решений и пара ошибок, но не критичных и все работает как надо.
Так как часто встречал проблемы в платах педалей при нахождении на них кнопок и гнезд (микротрещины в пайке).
Принял решение делать всю эту периферию на проводах.
Я создаю схемы и переношу их на платы в онлайн платформе EasyEDA в стандартном редакторе.
Детали на схему подбираю и добавляю по реальному каталогу LCSC.
Это мировой дистрибьютор электронных комплектующих, как правило все посадочные места проверенные можно найти по LCSC Part #, а заодно проверить в целом доступность компонента на перспективу и какое количество предложений есть на рынке.
Ну и про перспективу автоматической сборки для более крупных проектов.


Выбор компонентов на схеме и где их найти
После завершения схемы и проверку соединений, можно перенести все на печатную плату во вкладке "дизайн".
После преобразования схемы в плату мы получаем кашу из выбранных на схеме деталей соединённых линиями связи.
Они отображают соединения на принципиальной схеме.
Все детали на плате зависимы от обозначений на принципиальной схеме и будут отображаться в зависимости от выделения элементов на обеих страницах и платы, и схемы.
Основная задача на этом этапе:
- Создать границы платы, выбрав слой "границы платы"
- Сгруппировать детали на раздельный блоки, как они сгруппированы на принципиальной схеме.
- Распределить комплектующие на верхний/нижний слой.
- Разместить органы управления и заблокировать положение на плате (желательно)






Преобразование в плату, группировка компонентов и трассировка платы
После этого:
- Аккуратно расставить компоненты на нижнем слое.
- Соединить по линиям связи дорожками.
- Залить полигон земли (верхний слой)
Размер корпуса использовал 1590bb
Это стандартный корпус для педалей на две кнопки
Размер печатной платы установил: 80х60 мм
Это достаточно, чтоб уместить все на одной плате внутрь корпуса 1590bb
Smd комплектующие разместил на нижнем слое, это открывает полный доступ к компонентам и дорожкам в собранной педали и возможность отладки "на горячую".
Верхний слой использовал как земляной полигон (обязательна заливка).
Для подключения компонентов к земляному полигону использую переходные отверстия.
На верхнем слое разместились только потенциометры.
Они так же являются основным креплением платы к корпусу, посредствам гаек.
Добавляем 3д модели на детали (если их нет) и проверяем плату в 3д на предмет конфликтов расположения.


3d модель печатной платы с деталями.
Когда убедился, что состояние "ну пойдет", я приступил для заказу плат.
Это наверное самое просто и неприятное одновременно, плотить и ждать((
Для заказа плат, нам необходим Gerber файл.
Он создается буквально в пару кликов.
Вам необходимо будет пройти проверку на соответствие техническим требованиям.
Если все хорошо то сразу получите файл.
Если нет, то покажет ошибки которые необходимо исправить
Скачиваете ZIP папку, это и есть необходимый нам файл.


Создание Gerber файла
Далее с этим файлом идем к китайцам, вариантов заказа плат сейчас масса, я поделюсь опытом (приятным довольно кстати) работы одним из них.
Заказ плат
Я выбрал самый простой пусть и заказал на PCBWAVE.
- У них есть оплата через сбербанк.
- 10шт за 1000р размером до 10х10см (с учетом доставки на момент января-февраля 2026г)
В целом мне этого было достаточно.
Заказывал за пару недель до китайского нового года, цвет решил попробовать желтый.
Ожидание около 1 месяца, может чуть больше или меньше.
Был приятно удивлен черной шелкографии на желтой маске и особенно количеством вдвое больше заказанного
Платы нормальные по качеству, никаких нареканий нет
Сразу приступил к сборке
BOM (Список комплектующих)
Все комплектующие максимально доступны и продаются на OZON, Aliexpress и ChipDip.
Резисторы (1206):
330R — 4 шт
390R — 1 шт
1k — 12 шт
4.7k — 2 шт
6.8k — 9 шт
10k — 1 шт
100k — 4 шт
1M — 2 шт
Конденсаторы (1206):
1n — 1 шт
22n — 2 шт
100n — 13 шт
1u — 5 шт
10u — 1 шт
47u — 1 шт
Полупроводники и МК:
1N4148 — 1 шт (SOD-123)
2N3904 — 4 шт (SOT-23-3)
LM13700 — 1 шт (SOIC-16)
TL072 — 1 шт (SOIC-8)
78L05 — 1 шт (DPAK)
BI COLOR LED — 2 шт (на любой вкус)
ARDUINO NANO — 1 шт (на ch340 или ft232)
Потенциометры:
10k — 3 шт (R097)
50k — 1 шт (R097)
102k — 1 шт (R097)
Механика
Реле — 1 шт (HFD4-5V-S)
DC Jack — 1 шт (5x2.1mm)
Audio Jack — 2 шт (6.3mm)
Кнопки — 2 шт (Momentary)
Корпус — 1шт (1590BB)
Держатели светодиода — 2 шт (на любой вкус)
Я подписал модели корпусов или важные спецификации рядом с деталями.
Ориентируйтесь на эти заметки при самостоятельном заказе комплектующих.
Монтаж и сборка
Есть много различных способов и подходов к решению этой задачи.
Я выбрал для себя следующий способ, в два этапа:
В целом для вполне комфортного изготовления педали потребуется следующий инструмент и материалы на фото.
Что то можно исключить, но оно значительно добавляет комфорт.
Вот список инструмента и материалов который был задействован для создания педали:
- Паяльник с жалом типа K (топорик/нож)
- Шуруповерт + сверла (или ступенчатое)
- Мультиметр (обязателен, базовый минимум)
- Припой без флюса (для пайки ТАГСом) 0.8-1 мм
- Припой с флюсом (для пайки выводных компонентов) 0.8-1 мм
- ТАГС (водорастворимый флюс)
- Пинцет (50% комфортной работы с smd компонентами это качество пинцета)
- Бокорезы (небольшие)
- Длинногубцы или набор ключей (гайки крутить и провода держать)
- Спирт (изопропиловый)
- Линейка, маркер, крышка от бутылки, фен и зубочистки по ситуации
Помещение где происходит пайка должно хорошо проветриваться.
Необходим доступ к проточной воде, желательно теплой.
Из комфортного конечно:
- Силиконовый коврик, чем больше тем лучше, но маленький тоже отличное решение.
- Стриппер для зачистки проводов, прекратите делать это зубами пожалуйста.
Первый этап монтажа smd деталей на печатную плату.
В схеме использованы детали для поверхностного монтажа крупного размера (1206), для удобства ручной пайки.
При использовании ТАГС, ПРИПОЙ БЕЗ ФЛЮСА (строго!).
Можно использовать любой другой флюс и технологию монтажа по вашему желанию.
Мой выбор упал конкретно на ТАГС, так как он отлично отмывается тепловой водой, без дополнительных средств химии.
- Использую маленькую емкость для флюса ТАГС (крышку от бутылки)
- Пинцетом беру необходимый компонент и окунаю во флюс.
- После этого устанавливаю на посадочное место и удерживаю компонент пинцетом
- Касаюсь горячим жалом контактной площадки и элемента с набранным припоем на конце жала.
Температуру при пайке использую в диапазоне 270-320 градусов, в зависимости от используемого паяльник, толщины припоя и фазы луны.
Это быстрый и простой способ пайки таких элементов, в среднем на каждый контакт уходит не больше 2-6 секунд.
Какой то особой последовательности по сборке на данном этапе нет.
Я начинал с микросхем и крупных элементов, транзисторов, потом частых номиналов вроде 1к, 6.8к, 100нф и тд.
Думаю в другой последовательности не менее комфортно будет собраться.
У ТАГСА очень большая проводимость и его необходимо особо тщательно отмывать!
После того как плата тщательно отмыта, СДЕЛАЙТЕ ПРОМЫВКУ ЕЩЕ РАЗ!
И только после этого приступаем к сушке.
Для сушки использовал обычный фен для волос типа "дайсон".
Просушить теплым или холодным воздухом.
После чего обильно залить изопропиловым спиртом и повторно просушить холодным воздухом.
Это необходимо для удаления солей, оставшихся от проточной воды.
Я использую спрей-емкость для спирта, это экономный способ использования.
Второй этап монтажа выводных элементов на плату.
Далее вся пайка будет проводиться припоем с флюсом.
(БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТАГС)
И кстати желательно уже иметь просверлить корпус, но об этом отдельно.
На этом эта важна последовательность.
- 1. Потенциометры
- 2. Ардуино
Особенно критично если устанавливать контроллер сразу в плату, без возможности снять его.


В целом работа с печатной платой на этом месте закончена закончена.
Осталось подключить периферию (гнезда, кнопки и светодиоды).
Работа с корпусом
Я рассчитывал все под корпус 1590b
За забудьте отступить от края примерно 10-12мм, если хотите разместить гнездо питания сверху.
На плате под потенциометрами находятся отверстия, они для разметки на корпусе.
Я центровал и сверлил остальные отверстия на глаз, все уместилось.
Диаметр необходимых отверстий:
- 7 мм (потенциометры)
- 13 мм (питание + кнопки)
- 10 мм (джеки)
- 3-5мм (светодиоды)
Процесс честно говоря не вижу смысла показывать, просто грязная сверлежка силумина ступенчатым сверлом.
Собралось у меня следующее, я сразу сделал отверстие для юсб контроллера.
На время отладки и вайбкодинга хотелось бы иметь быстрый доступ к прошивке устройства.


Педаль в сборе
Первый запуск и бринг-ап
Ардуино нано я брал на озоне за 200р, заранее знал, что най ней стоит драйвер FT232, а не привычный CH340.
Так что подготовился к вопросу установив заранее драйвер, так что проблем не возникло при прошивке.
И так на этот момент у нас на руках оказалось готовое железное устройство.
Для начала я просто выставил высокий уровень на пине реле (D6)
void setup() {
pinMode(6, OUTPUT); // настраиваем пин 6 как выход
digitalWrite(6, HIGH); // устанавливаем высокий уровень на пине 6
}
void loop() {
}
Так реле байпаса окажется включенным и появится возможность проверить аналоговую часть схемы.
С ней оказалось все в порядке.
Изначально посоветовавшись с чатом гпт, я развернул проект в курсоре, сделал красивую и понятную архитектуру, а потом токены закончились, гпт отупел и начал просить 20 баксов.
Я ушел в дипсик и первым промтом задал суть и предоставил карту подключений с комментариями.
Я разрабатываю педаль, у меня уже она готовая в железе.
У нее две кнопки, рядом с каждой по двухцветному светодиоду, три ручки управления.
Кнопка байпаса в первую очередь отвечает за управление реле, оно включает и выключает эффект физически.
Для управления используется контроллер arduino nano, список подключенных пинов я предоставляю, его нужно обязательно учитывать.
D5 - Кнопка байпаса, замыкается на землю, конденсатор от дребезга установлен.
D4 - Зеленый светодиод байпаса
D12 - Красный светодиод байпаса (ЩИМ)
D6 - Управление реле, 0в выключен эффект, 5в включен эффект
D10 - ШИМ выход которым управляем эффектом
D9 - Кнопка гейта или тап темпо, замыкается на землю , конденсатор от дребезга установлен.
D13 - Зеленый светодиод лфо
D11 - Красный светодиод лфо (ШИМ)
A0 - Потенциометр, от 0 до 5в (Attack/Speed)
A1 - Потенциометр, от 0 до 5в (Decay/Wave)
A2 - Потенциометр, от 0 до 5в (Depth)
A7 - Входной триггер, временно не используем
Мне нужно разработать логику работы педали и два типа управления реализовать (генератор огибающей и лфо).
Последовательно задавай вопросы для уточнения функционала и логики работы.
Далее будем добавлять этот функционал в код.
После получения кода буду прошивать контроллер и давать обратную связь.Создай отладочный код с выводом информации в монитор порта и продолжим после этого.
После пары уточнений по логике работы и использовании выводов он мне предоставил полотно тестовый код.
Проверка значений потенциометров и сообщений от кнопок.
Так я нашлась первая неисправность.
- Потенциометр Depth, он не выдавал значением на второй контакт.
- Выпаяв оказалось 1 и 3 контакты не звонились между собой.
- Помогла замена потенциометра на исправный.
Вторая неисправность оказалась в опечатке входа А7.
- Исправилась перемычкой и заменой двух номиналов.
Собственно дальше произошел вайбкодинг
Все было проще чем думал и практически с первого промта, так что даже рассказывать нечего.
Последовательно добавил блоки управления.
Так же через промты, абсолютно не погружаясь и не читая в код.
В случае неудачи, возвращался к предыдущему коду и вносил изменения в промт до получения необходимого мне результата.
Для создания данной прошивки я использовал 8 диалогов в DeepSeek.
Примерно по 6-8 промтов в каждом.
То есть, всего около 50 промтов на рабочий тестовый код от которого можно в целом отталкиваться.
После несколько итераций и получения уже рабочего результата.
В новом диалоговом окне отправил его на рефакторинг и убрал отладочный функционал который использовал в начале.
Получился рабочий скетч с базовым функционалом.
В него сразу добавленны комментарии на все блоки и он в целом понятен и читаем без знания языков программирования
Чисто физически я не могу его здесь предоставить, так что будет доступен по ссылке:
Код для управления педалью здесь
Я пробежался по коду и у меня возникло достаточно много замечаний, особенно в плане EEPROM и частоты ШИМ))
По возможности я буду добавлять обновления на гитхабе, по ссылке будет актуальный на последний момент скетч.
В случае заинтересованности к проекту буду рад дать продолжение и развитие.
Так же буду рад опробовать альтернативные прошивки от участников.
Цель была убедиться в простоте создания гибкого и недорого гитарного эффекта не вставая с дивана.
Видео с работоспособностью прилагаю.
Не рассчитывайте на звук, базовый функционал и работоспособность за две минуты.
Заключение и ссылки на ресурсы:
Вышла занятная педаль с очень гибкими настройками и функционалом зависящим только от вашей фантазии.
Это тот редкий случай когда на DIY можно действительно сэкономить.
Это открытый проект и реализовать его может каждый.
Я не против обсуждения, развития и помощи в изготовлении педали в творческих и образовательных целях.
Github проекта — Информация будет обновляться.
Oshwlab — Железная составляющая, от схемотехники до платы.
Кружок — Топик проекта в сообществе разработки музыкального оборудования.
Сборка онлайн — Личный канал по проектам электронным устройствам обработки.
Сборка чат ТГ — Сообщество разработчиков и звуковых устройств и интересующихся энтузиастов с поддержкой.
Есть некоторое количество плат, я не против поделиться с энтузиастами которые хотели бы собрать данный проект.
За подробностями и для связи со мной:
Обращайтесь в сообщество или личные сообщения.
Если вам понравился материал, поддержите лайком и комментарием.
Ваша обратная связь очень ценна.
Данная статья написана без использования нейросетей.
Так что возможны орфографические и пунктуационные ошибки.
Пожалуйста, если заметили ошибку или несоответствие, обязательно напишите комментарии, я проверю и обязательно исправлю.

















































































































