Arduino MIDI Controller DIY: 8 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Γεια σας παιδιά! Ελπίζω να σας άρεσε ήδη το προηγούμενο εκπαιδευτικό μου "Arduino CNC Plotter (μίνι μηχάνημα σχεδίασης)" και είστε έτοιμοι για ένα νέο, ως συνήθως έκανα αυτό το σεμινάριο για να σας καθοδηγήσω βήμα προς βήμα, κάνοντας τέτοιου είδους εξαιρετικά εκπληκτικά χαμηλού κόστους ηλεκτρονικά έργα που είναι ο "Midi Controller".

Κατά την εκπόνηση αυτού του έργου, προσπαθήσαμε να βεβαιωθούμε ότι αυτό το εκπαιδευτικό θα είναι ο καλύτερος οδηγός για εσάς, προκειμένου να σας βοηθήσουμε εάν θέλετε να φτιάξετε το δικό σας MIDI χειριστήριο, οπότε ελπίζουμε ότι αυτό το εκπαιδευτικό περιέχει τα απαραίτητα έγγραφα.

Αυτό το έργο είναι τόσο βολικό για να το φτιάξετε ειδικά μετά την απόκτηση του προσαρμοσμένου PCB που παραγγείλαμε από το JLCPCB για να βελτιώσουμε την εμφάνιση του μηχανήματός μας και επίσης υπάρχουν αρκετά έγγραφα και κωδικοί σε αυτόν τον οδηγό που θα σας επιτρέψουν να δημιουργήσετε εύκολα το midi controller σας.

Έχουμε κάνει αυτό το έργο σε μόλις 3 ημέρες, μόνο σε τρεις ημέρες για να αποκτήσουμε όλα τα απαραίτητα μέρη και να ολοκληρώσουμε την κατασκευή του υλικού και τη συναρμολόγηση, στη συνέχεια έχουμε προετοιμάσει τον κώδικα που ταιριάζει στο έργο μας. Πριν ξεκινήσουμε, ας δούμε πρώτα

Τι θα μάθετε από αυτό το διδακτικό:

1. Κάνοντας τη σωστή επιλογή υλικού για το έργο σας ανάλογα με τις λειτουργίες του.
2. Προετοιμάστε το διάγραμμα κυκλώματος για να συνδέσετε όλα τα επιλεγμένα εξαρτήματα.
3. Συναρμολογήστε όλα τα μέρη του έργου (μηχανική και ηλεκτρονική συναρμολόγηση).
4. Ρυθμίστε το κατάλληλο λογισμικό για το χειριστήριο midi.
5. ξεκινήστε τη δική σας οθόνη MIDI.

Βήμα 1: Τι είναι ένας ελεγκτής MIDI

Έψαχνα για τέτοιου είδους όργανα ή συσκευές που σχετίζονται με τη μουσική και βρήκα κάποιες λεπτομέρειες σχετικά με αυτό στο Διαδίκτυο σχετικά με την περιγραφή στη Wikipedia είναι ένα τεχνικό πρότυπο που περιγράφει ένα πρωτόκολλο επικοινωνίας, ψηφιακή διεπαφή και ηλεκτρικούς συνδετήρες που συνδέουν μια μεγάλη ποικιλία ηλεκτρονικών μουσικών οργάνων, υπολογιστών και συναφών συσκευών ήχου για αναπαραγωγή, επεξεργασία και εγγραφή μουσικής ».

Επιπλέον, αυτό το είδος μουσικής συσκευής βασίζεται σε δύο κύρια μέρη που είναι το χειριστήριο ως υλικό και το πρόγραμμα αναπαραγωγής μουσικών οργάνων ως λογισμικό και αυτά τα μέρη πρέπει να συνδέονται με κάποιο τρόπο, έτσι ώστε κάθε πάτημα στο τμήμα υλικού να εμφανίζει ένα συγκεκριμένο ή ένα διαμορφωμένο μουσική νότα όργανο.

Βήμα 2: Το μέρος του υλικού

Σε αυτό το σεμινάριο θα αναλάβουμε το κομμάτι του υλικού και θα δημιουργήσουμε ένα πληκτρολόγιο Controller που έχει 12 κουμπιά για ψηφιακό έλεγχο και 6 ποτενσιόμετρα για αναλογικό χειριστήριο, οπότε είναι προφανές ότι όλα τα κουμπιά θα χρησιμοποιηθούν για την εμφάνιση των σημειώσεων και τα ποτενσιόμετρα θα ελέγχουν πράγματα όπως τον τόνο του ήχου κλπ.

Έχουμε όλους αυτούς τους ελεγκτές συνδεδεμένους σε μια πλακέτα Arduino Nano που διαθέτει όλες τις απαραίτητες ακίδες εισόδου/εξόδου για να συγκρατούν αυτές τις εισόδους μαζί, και μέσω της υποδοχής USB θα είναι εύκολο να στείλετε οδηγίες από το χειριστήριο στην πλευρά του λογισμικού, παρεμπιπτόντως Έχω επιλέξει το δικό μου Arduino nano από το webstore seeedstudio.com, όπου μπορείτε να προμηθευτείτε αυτό το Arduino και περισσότερες άλλες ηλεκτρονικές συσκευές με ειδικές προσφορές, και προτείνω αυτό το webstore ως προμηθευτή, οπότε πηγαίνετε εκεί και ελέγξτε ότι υπάρχουν πολλά ωραία πράγματα εκεί.

Σίγουρα για να κάνω μια καλύτερη εμφάνιση για τον ελεγκτή MIDI, έχω σχεδιάσει αυτό το κουτί λαμβάνοντας υπόψη το μέγεθος για τα κουμπιά και τα ποτενσιόμετρα και μέσω μιας διαδικασίας κοπής με λέιζερ CNC μπορώ να παράγω τα σχεδιασμένα μέρη για το έργο μου.

Βήμα 3: Διάγραμμα κυκλώματος

Η καρδιά του ελεγκτή μας είναι ένας πίνακας arduino Nano Dev που θα ελέγχει το τμήμα λογισμικού μέσω ορισμένων οδηγιών MIDI, αυτές οι οδηγίες θα αποσταλούν ανάλογα με τον τύπο εισόδων. Όπως έγραψα στην ενότητα περιγραφής έργου, θα χρησιμοποιήσουμε 12 κουμπιά arcade και 6 ποτενσιόμετρα, όλα αυτά θα συνδεθούν με το Arduino λαμβάνοντας υπόψη τη λειτουργικότητα του κάθε ελεγκτή.

Το παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος δείχνει πώς να συνδέσετε κάθε ελεγκτή στην πλακέτα και υπάρχει μια απαραίτητη αντίσταση 1KOhm για αναρρόφηση, οπότε μην ξεχάσετε να χρησιμοποιήσετε μία και σας συμβουλεύω να επιστρέψετε σε αυτό το σχηματικό ενώ κολλάτε όλα αυτά τα εξαρτήματα μαζί αποφύγετε κάθε κακή χρήση.

Βήμα 4: Κατασκευή του PCB

Σχετικά με το JLCPCB

Η JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), είναι η μεγαλύτερη επιχείρηση πρωτοτύπων PCB στην Κίνα και κατασκευαστής υψηλής τεχνολογίας που ειδικεύεται στο γρήγορο πρωτότυπο PCB και στην παραγωγή μικρών παρτίδων PCB. Με πάνω από 10 χρόνια εμπειρίας στην κατασκευή PCB, η JLCPCB έχει περισσότερους από 200, 000 πελάτες στο εσωτερικό και στο εξωτερικό, με πάνω από 8.000 online παραγγελίες πρωτοτύπων PCB και μικρή ποσότητα παραγωγής PCB την ημέρα. Η ετήσια παραγωγική ικανότητα είναι 200, 000 τ.μ. για διάφορα PCB 1 επιπέδου, 2 στρώσεων ή πολλαπλών στρωμάτων. Η JLC είναι επαγγελματίας κατασκευαστής PCB με μεγάλη κλίμακα, εξοπλισμό φρεατίων, αυστηρή διαχείριση και ανώτερη ποιότητα.

Μιλώντας ηλεκτρονικά

Αφού έκανα το διάγραμμα κυκλώματος το μετέτρεψα σε σχέδιο PCB για να το παράγω, για να παράγω το PCB, επέλεξα το JLCPCB τους καλύτερους προμηθευτές PCB και τους φθηνότερους παρόχους PCB για να παραγγείλω το κύκλωμά μου. μαζί τους αξιόπιστη πλατφόρμα, το μόνο που χρειάζεται να κάνω είναι μερικά απλά κλικ για να ανεβάσω το αρχείο gerber και να ορίσω ορισμένες παραμέτρους όπως το χρώμα και η ποσότητα του PCB, έπειτα έχω πληρώσει μόλις 2 δολάρια για να αποκτήσω το PCB μου μετά από πέντε ημέρες μόνο. Έχετε παρατηρήσει ότι το JLCPCB αυτή τη φορά είναι το "χωρίς χρέωση χρώμα PCB" σημαίνει ότι θα πληρώσετε μόνο 2 USD για οποιοδήποτε χρώμα PCB που θα επιλέξετε.

Σχετικά αρχεία λήψης

Όπως μπορείτε να δείτε στις παραπάνω εικόνες, το PCB είναι πολύ καλά κατασκευασμένο και έχω τον ίδιο σχεδιασμό PCB που φτιάξαμε για τον κύριο πίνακα και όλες οι ετικέτες και τα λογότυπα είναι εκεί για να με καθοδηγήσουν κατά τη διάρκεια των βημάτων συγκόλλησης. Μπορείτε επίσης να κατεβάσετε το αρχείο Gerber για αυτό το κύκλωμα από τον παρακάτω σύνδεσμο λήψης στην περίπτωση που θέλετε να κάνετε μια παραγγελία για το ίδιο σχέδιο κυκλώματος.

Βήμα 5: Συστατικά

Τώρα ας επανεξετάσουμε τα απαραίτητα στοιχεία που χρειαζόμαστε για αυτό το έργο, χρησιμοποιώ ένα Arduino Nano όπως αναφέρθηκε παραπάνω, θα είναι η καρδιά της συσκευής μας. Θα βρείτε παρακάτω μερικούς προτεινόμενους συνδέσμους amazon για τα κατάλληλα αντικείμενα

Για να δημιουργήσουμε τέτοιου είδους έργα θα χρειαστούμε:

★ ☆ ★ Τα απαραίτητα συστατικά ☆ ★

- Το PCB που το παραγγείλαμε από το JLCPCB

- Arduino Nano:

- 12 κουμπιά Arcade:

- 4 ποτενσιόμετρα διαφάνειας:

- 2 περιστροφικά ποτενσιόμετρα:

- Αντίσταση 1KOhm:

- Μερικές συνδέσεις κεφαλίδων:

Βήμα 6: Ηλεκτρονική συναρμολόγηση

Τώρα όλα είναι έτοιμα, ας αρχίσουμε να κολλάμε τα ηλεκτρονικά μας εξαρτήματα στο PCB και για να το κάνουμε αυτό χρειαζόμαστε ένα συγκολλητικό σίδερο και ένα σύρμα συγκόλλησης.

Πρώτα η ασφάλεια

Συγκολλητικό σίδερο

• Μην αγγίζετε ποτέ το στοιχείο του συγκολλητικού σιδήρου….400 ° C!
• Κρατήστε τα καλώδια που θα θερμανθούν με τσιμπιδάκια ή σφιγκτήρες.
• Κρατήστε το σφουγγάρι καθαρισμού υγρό κατά τη χρήση.
• Επιστρέφετε πάντα το κολλητήρι στη βάση του όταν δεν το χρησιμοποιείτε. Μην το βάζετε ποτέ στον πάγκο εργασίας.
• Απενεργοποιήστε τη μονάδα και αποσυνδέστε την όταν δεν τη χρησιμοποιείτε.

Όπως μπορείτε να δείτε, η χρήση αυτού του PCB είναι τόσο εύκολη λόγω της πολύ υψηλής ποιότητας κατασκευής του και χωρίς να ξεχνάτε τις ετικέτες που θα σας καθοδηγήσουν ενώ κολλάτε κάθε συστατικό επειδή θα βρείτε στο επάνω στρώμα μεταξιού μια ετικέτα κάθε εξαρτήματος που υποδεικνύει την τοποθέτησή του στον πίνακα και έτσι θα είστε 100% σίγουροι ότι δεν θα κάνετε λάθη συγκόλλησης.

Έχω κολλήσει κάθε στοιχείο στην τοποθέτησή του και μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και τις δύο πλευρές του PCB για να κολλήσετε τα ηλεκτρονικά σας εξαρτήματα.

Βήμα 7: Συναρμολόγηση υλικού

Τώρα έχουμε έτοιμο το PCB και όλα τα εξαρτήματα συγκολλημένα πολύ καλά. Τώρα πρέπει να τοποθετήσουμε τα κουμπιά κάθε ένα στη θέση του στην επάνω πλευρά του τόξου, θα είναι τόσο βολικό να τοποθετήσουμε αυτά τα κουμπιά. Μετά από αυτό, βιδώνουμε τα ρυθμιστικά ποτενσιόμετρα και το ίδιο και για τα περιστροφικά ποτενσιόμετρα, και μην ξεχάσετε να βάλετε τα ποτενσιόμετρα σπήλαια, έτσι ώστε η χρήση του θέματος να είναι ευκολότερη για εσάς.

Μετά από αυτό πρέπει να κολλήσουμε μερικά καλώδια για να συνδέσουμε αυτά τα χειριστήρια στην πλακέτα. Σε περίπτωση που αντιμετωπίσετε δυσκολίες κατά τη συγκόλληση αυτών των καλωδίων, απλώς επιστρέψτε στο διάγραμμα κυκλώματος όπου είναι ξεκάθαρο πώς να τοποθετήσετε αυτά τα καλώδια. Δεν είναι τόσο δύσκολο σίγουρα αν ακολουθήσετε το ίδιο διάγραμμα κυκλώματος, θα έχετε στο τέλος όλα τα καλώδια εισόδου των κουμπιών απλώς τα βιδώνουμε με τους συνδετήρες κεφαλίδας στον πίνακα και κάνουμε το ίδιο για τα ποτενσιόμετρα, τέλος αλλά όχι λιγότερο, παίρνουμε την κάτω βάση του κουτιού μας και βιδώνουμε το PCB σε αυτό.

Εντάξει, αφού τοποθετήσουμε τον πίνακα στη θέση του, το μόνο που πρέπει να κάνουμε τώρα είναι να τελειώσουμε τη συναρμολόγηση του κουτιού και τελειώσαμε το κομμάτι του υλικού.

Βήμα 8: Μέρος λογισμικού

Ας περάσουμε στο κομμάτι του λογισμικού, το πρώτο πράγμα που χρειάζεστε είναι ο κώδικας Arduino που διαθέτει μια πλήρη βιβλιοθήκη midi για το Arduino, οπότε απλώς κατεβάστε τον δωρεάν από τον παρακάτω σύνδεσμο και ανεβάστε τον στο Arduino σας.

Σχετικά με τον επεξεργαστή μουσικής, χρησιμοποιώ το λογισμικό Ableton, αλλά πώς να συνδέσω αυτό το λογισμικό με τις οδηγίες του Arduino που θα σταλούν μέσω της σειριακής θύρας! Είναι εύκολο αφού χρησιμοποιώ το loopMidi sotware για να δημιουργήσω τη θύρα Midi στην οποία είναι συνδεδεμένο το Arduino μας, και ένα άλλο λογισμικό που είναι χωρίς μαλλιά-midiserial, το οποίο θα λαμβάνει τις οδηγίες arduino και θα μετατρέπει το θέμα σε midi οδηγίες και στη συνέχεια θα τα στέλνει στο Ableton.

Έτσι, πρώτα κάνουμε πρώτα loop midi και δημιουργούμε μια νέα θύρα midi δίνοντάς του ένα νέο όνομα.

Στη συνέχεια, μεταβαίνουμε στο hairless-midiserial και επιλέγουμε τη θύρα com του Arduino μας, και όπως βλέπετε μόλις επιλέξετε τη σωστή θύρα com, το Arduino αρχίζει να στέλνει σειριακές εντολές, στην άλλη πλευρά επιλέγουμε τη θύρα midi που έχουμε δημιουργήσει. μεταβαίνουμε στις ρυθμίσεις του Ableton και κάτω από τις προτιμήσεις ενεργοποιούμε την εξωτερική συσκευή ελεγκτή εισόδου.

Το τελευταίο βήμα είναι η χαρτογράφηση των λειτουργιών του ελεγκτή, επιλέγοντας τι πρέπει να ελέγχει κάθε κουμπί, είναι τόσο απλό, απλώς επιλέξτε τη λειτουργία στο Ableton και πατήστε το επιθυμητό κουμπί στον ελεγκτή σας και θα χαρτογραφηθεί.

Και μόλις το τελειώσετε, μπορείτε να ξεκινήσετε να παίζετε με το νέο σας χειριστήριο MIDI.

Όπως μπορείτε να δείτε παιδιά, αυτό το έργο είναι τόσο εύκολο να γίνει και εκπληκτικό, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν κάποιες άλλες βελτιώσεις για να γίνουν πολύ περισσότερο βούτυρο, γι 'αυτό θα περιμένω τις προτάσεις σας για τη βελτίωση αυτού του ελεγκτή MIDI.