MIDIKufanya Kiungo cha Elektroniki: Hatua 6

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Hii inakuelekeza kuchukua kile chombo cha zamani cha umeme kisichopendwa ambacho unayo kwenye karakana yako au basement, na kugeuza kuwa ala ya kisasa ya muziki. Hatutakaa sana juu ya maelezo ya chombo fulani ulichonacho, zaidi ya kusema kwamba kimsingi kibodi ya kawaida ya muziki ni seti ya funguo ambazo huunganisha wakati wa kubanwa kwa basi la kawaida. Katika ulimwengu wa zamani, mizunguko mingi ilikuwepo kando ya funguo ambayo ilisababisha pato kupitishwa kwa basi, ambayo iliongezewa na kupitishwa kwa mfumo wa sauti. Leo kibodi ni seti ya sensorer; tunasoma hali ya funguo za kibinafsi, na tuma mabadiliko kwenye synthesizer ya programu, ambayo inaendeshwa na amri za MIDI.

Inayoweza kufundishwa inashughulikia mchakato mwingi unaohusika, kutoka kukusanya hali ya funguo za dijiti, kuisimamia na microprocessor ya Arduino, kujenga mkondo wa data wa MIDI, na kuipeleka kwa kompyuta (pamoja na Raspberry Pi) ambayo inaendesha synthesizer.

Hatua ya 1: Kinanda imeondolewa

Ifuatayo inawakilisha chombo cha elektroniki kilichotolewa, ambapo kila safu ni seti ya funguo au vituo au swichi zingine za kudhibiti. Viingilio vya safu wima 0 vinawakilisha funguo za kibinafsi, na - basi ambayo ufunguo umeunganishwa wakati unabanwa. Mwongozo Mkuu muhimu 61 unaweza kuwa safu ya kwanza, Mwongozo wa uvimbe safu ya pili, Pedali ya tatu, na Vizuizi nk nne. Safu hizo kweli zina vitu 64 kwa sababu ya umuhimu wake wa dijiti kama nguvu ya 2 zaidi ya 61. Ndani ya safu za kibodi, funguo hufuata mkutano wa kawaida wa muziki na C kushoto.

Basi 0 - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ……………….. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Basi 1 - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ……………….. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Basi 2 - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ……………….. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Basi 3 - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ……………….. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Kila basi linajitegemea, na limetengwa kwa umeme na wenzao. Vipengele 8 vya kwanza vimeangaziwa kwa Bold, na vizuizi 8 katika mpangilio hapo juu. Hatua inayofuata inaelezea Bodi ya Mzunguko iliyochapishwa ambayo inafanya kazi kwa vitu vyenye ujasiri, na vitalu vingine 7 vyao.

Funguo zimewakilishwa kama 0 hapo juu. Tunaweza kuchukua hii zaidi kidogo, na kusema kwamba ufunguo ni 1 ya dijiti wakati unabanwa, na 0 vinginevyo. Na funguo zinaweza kuwa gorofa nyeupe za kawaida za muziki au ukali mweusi, au viungo vya viungo, au vituo vya chombo, au benki ya swichi za kuzunguka ambazo zinaweza kutupa sauti ya saxophone. Tunazingatia tu chombo kama seti ya swichi kwenye seti ya mabasi, na haswa mkondo wa dijiti wa 0 na 1.

Hatua ya 2: Wiring Kutoka kwa Kinanda

Ili kusaidia wiring kwa kibodi, bodi ya Mzunguko iliyochapishwa imejengwa kwa kutumia Eagle CAD. Ukubwa wake ni karibu 96mm X 43mm, na 8 zinahitajika, zikinyoosha nyuma ya mikusanyiko ya kibodi ya chombo.

Wacha tuangalie hii Bodi ya Mzunguko Iliyochapishwa (PCB) kwa undani. Picha ya kushoto ni mbele ya PCB ambayo vifaa vimewekwa, na kulia ni nyuma yake ambapo tunaunganisha vifaa.

Kwanza, vifaa vya 2X3 hapo juu vimekusudiwa kuungana na funguo hapo juu, na viunganisho viwili vya juu basi 0 na 1, jozi inayofuata 2 na 3, na jozi ya chini pia mabasi 2 na 3. Ilibainika kuwa PCB Kichwa cha 2X3 kilikuwa kigumu kutosha kubeba waya mmoja wa kushona kutoka kwa funguo zilizosukumwa kwenye kichwa, sawa na wiring ya ngao ya Arduino. Waya iliyounganishwa ambayo nilitumia ilipatikana kutoka kwa kiungo cha asili; ni kipenyo cha 0.75 mm.

Kwa hivyo kila kichwa cha 2X3 kinashughulikia safu ya funguo zilizoangaziwa kwa ujasiri, au kwa maneno mapana kidokezo kimoja. Kwa hivyo bodi hiyo inahitaji vichwa 8 vya vichwa hivi. Picha hiyo ina moja ya vichwa vya kike juu kushoto. Sehemu ya kati ya bodi imejaa diode 32 (1N4148 au sawa), kila moja inalingana na moja ya pembejeo nyekundu. Polarity ya diode imewekwa alama kwenye ubao, na cathode (bendi nyeusi) mwisho wa bodi. Diode moja imeonyeshwa katika nafasi ya 4. Hatimaye, kichwa kimoja cha kiume cha 2X5 kinajaza sehemu ya chini kabisa ya bodi. Pini zake 2 za juu hazijaunganishwa. Pini 1 iko kona ya chini kulia, na inaunganisha kwa diode 4 za kushoto, Bandika 2 hadi diode 5-8, na mwishowe 29-32 unganisha kwa pini 8. Kichwa kinaweza kukatwa kutoka sehemu ya DIL ndefu, kama ilivyoonyeshwa kwenye bodi. Wiring kati ya vifaa anuwai hufanywa ndani ya PCB yenyewe, na soldering pekee inahitajika diode na vichwa.

Bodi 8 kati ya hizi kamili zimewekwa mara moja chini ya miongozo kwa kutumia mashimo yanayopandishwa yaliyotolewa, ikinyoosha kwa urahisi kwenye chombo. Kazi ya bodi hii kwa hivyo kuchukua funguo moja ya funguo 8 kwa mabasi 4, na kuiwasilisha kwa kichwa cha kiume ambacho kebo ya njia 10 itaunganishwa kuhamishiwa hatua inayofuata. Ubunifu wa bodi inaweza kupakuliwa kutoka kwa faili ya zip iliyotolewa.

Hatua ya 3: Kuunganisha Matokeo ya Kibodi kwenye Sajili za Shift

PCB mbili zaidi zinahitajika, kama ilivyoonyeshwa hapo juu. Wanajulikana kama DIN R5, na ni maarufu katika ulimwengu wa MIDI, ingawa hutoa tu kazi ya rejista ya mabadiliko. Kwanza katika sehemu ya juu ya usawa, unaweza kuona vichwa 4 2X5 vya kiume, ambavyo huunganisha kupitia kebo ya Ribbon kwa mwenzake wa 2X5 kwenye bodi 8 hapo juu. Tunahitaji bodi mbili za DIN kukidhi nyaya zetu 8 kama hizo.

Zaidi chini ya bodi ni chips za IC ambazo huunda rejista ya mabadiliko ya 32-bit, na mwishowe tunavutiwa ni vichwa 2 2x5 zaidi, moja ambayo magenge ya (J2) ya kuendeleza bodi za DIN (ya pili), na nyingine J1 kwa microprocessor yetu kama Arduino au Arduino.

Kwa muhtasari, tuna -

• Hadi mabasi 4 ya funguo 64 zinazolisha ndani
• Bodi 8 za pembejeo 32, matokeo 8 kwa basi
• matokeo haya ya kulisha kwenye rejista 2 -biti 32 -bd
• microprocessor ya Arduino itazunguka kwa mabasi

Hatua ya 4: Kuweka vifaa pamoja

Uunganisho kati ya Arduino, bodi mbili za DIN na nyaya za utepe kutoka kwa ufunguo wa ufunguo wa chombo zimeonyeshwa kwenye picha hapo juu. Kumbuka kuwa J2 ya DIN ya pili imesalia tupu.

Viunganishi hutumia teknolojia ya IDC (mawasiliano ya kuhamisha-kuhamisha), na waya hazihitaji kuvuliwa au kutengwa. Zinatumika kwa kebo na zana ya kukandamiza inayopatikana kwa watendaji wa hobby. Kushoto mwisho wa kebo iliyokandamizwa inaweza kukaushwa na wembe; katikati chini ya kontakt hutoa tundu la kike la 2X5; na kulia mtazamo wa juu wa kontakt.

Bodi za DIN na bodi za kawaida za PCB ziliambatanishwa na kazi ya kuni ya chombo kwa kutumia screws za kuni na vichwa vya shaba. Maoni ya sehemu ya bodi za PCB maalum zilizowekwa kwenye chombo zimeonyeshwa hapo juu. Kamba za juu za waya za kuunganisha zinaunganisha vituo au vidhibiti kwenye bodi, na misa ya kushoto hutoka kwa miguu. Mwishowe, kuondolewa kwa jenereta za toni na kazi zingine za viungo asili imewezesha baraza la mawaziri kutumika tena kwa kuhifadhi divai.

Hatua ya 5: Arduino Complex

Mchanganyiko wa Arduino ulioonekana kushoto kwa bodi mbili za DIN hapo juu sasa utajadiliwa. Inayo tabaka tatu tofauti, iliyounganishwa kama ngao za Arduino. PCB zinazojumuisha tabaka zina rangi ya hudhurungi ya Bluu, Kijani na Nyekundu.

Safu ya Bluu (juu) ni ngao iliyotengenezwa na Freetronics, ambayo hutoa onyesho la tabia ya kioo 16X2. (Safu 2 za herufi 16). Sio muhimu sana, lakini ni muhimu sana katika kuangalia utendakazi wa kibodi, pedals na vituo. Inaendeshwa na maktaba ya LiquidCrystal, na anuwai zingine za vifaa zinaweza kubadilishwa kwa urahisi.

Safu Nyekundu (chini) ni Teensy 3.2 iliyowekwa kwenye bodi ya Sparkfun Teensyduino. Vijana hutoa msaada wa moja kwa moja wa MIDI, na vinginevyo hufanya kama Arduino UNO. Kwa hivyo kutumia Teensy huokoa vifaa chini ya mto. Uunganisho wa umeme (5V 2A) uko chini kushoto, na kontakt USB inayounga mkono pato la serial au MIDI katikati kushoto. Vichwa kwenye kingo za juu na chini hutoa utendaji wa kawaida wa ngao ya Arduino.

Safu ya Kijani (iliyowekwa kati ya Bluu na Nyekundu) ni bodi ya kawaida ya PCB. Kusudi lake kwa upana ni kusaidia bits na vipande kama vile kiunga na bodi za DIN, na kukata wiring ya nje. Utendaji wake ni mwingi. Inajumuisha mizunguko kadhaa ya kusaidia MIDI kupitia Arduino UNO ya kawaida. Pia hutoa kichwa cha kiume cha 2X5 kwa unganisho la kebo ya Ribbon kwa kichwa cha J1 kwenye bodi ya kwanza ya DIN. Utendaji mwingine ni pamoja na Msaada wa Udhibiti wa Sauti; Organ ya asili iliajiri potentiometer ya 10K (sufuria) inayoendeshwa na Kiatu cha Mguu.

Vichwa vinne vyenye usawa vinatoa muunganisho wa ngao ya Arduino kwa bodi ya Vijana hapa chini na onyesho la Kioevu cha Kioevu. Chapa inayofanana na kituo cha basi kwenye kona ya chini kushoto ni kushoto, na kichwa cha wima kirefu kushoto hutoa unganisho kwa mabasi manne, udhibiti wa ujazo, na ardhi.

Bodi ya kawaida ilibuniwa kwa kutumia Eagle CAD, na faili za zip za tata ya Gerber iliyotumwa kwa watengenezaji wa PCB zinapatikana kwenye faili ya zip ya PCB2.

Hatua ya 6: Programu ya Arduino

Programu hiyo ilitengenezwa awali kwa Arduino UNO, na baadaye ikarekebishwa na mabadiliko machache sana ya kutumia Vijana. Utumiaji wa pini haujabadilika.

Onyesho la Kioevu cha Liquid hutumia pini nusu dazeni, na iliamuliwa kutumia pini za Analog katika hali ya dijiti ili kupata pini za karibu za mabasi. Udhibiti wa Sauti hutumia pini nyingine ya Analog katika hali ya Analog.

Programu nyingi zinahusika na kusoma kibodi ya kibinafsi, kanyagio na vitufe vya kusimamisha kwa kuwezesha kila basi kwa zamu, na kuandamana kwa maadili kidogo kutoka kwa rejista za mabadiliko zinazotolewa na bodi za DIN.

Mazingira ya chini ya mto kawaida yatajumuisha processor inayotumia Windows, au UNIX, au Linux, na Software Synthesizer kama FluidSynth, ambayo inaweza kusimamiwa na JOrgan. FluidSynth mwishowe inaongozwa na moja au zaidi Soundfont (s), ambayo inataja ni sauti gani inayozalishwa wakati amri fulani ya MIDI inapokelewa. Kuna mlinganisho fulani na fonti za Usindikaji wa Neno. Kwa kibodi na kanyagio, mabadiliko kutoka kwa skana iliyotangulia itasababisha Ujumbe wa MIDI On au Kumbuka Mlolongo wa kuzalishwa. Kitufe cha kushoto zaidi ni MIDI 36, na nyongeza kwenye kibodi. Faharisi ya basi itatoa wigo kwa nambari ya kituo cha MIDI. Kwa funguo za kusimamisha, mfuatano wa udhibiti wa programu ya MIDI hutengenezwa, au inaweza kuwa na busara kutoa Kumbuka On / Off na kuiacha kwa JOrgan au programu sawa ya chini ya MIDI kutafsiri, kurekebisha na kupanua. Kozi yoyote inayochukuliwa, uamuzi wa mwisho umewekwa na ufafanuzi wa Sauti za sauti za mto. Programu hiyo imekuwa ikitumika katika sura kadhaa kutengeneza MIDI kupitia USB hadi Windows inayotumia programu ya Wurlitzer na FluidSynth, na kwa Raspberry Pi inayoendesha FluidSynth na General MIDI Soundfont. Maelezo haya yanakubaliwa kuwa mchoro, lakini mtu yeyote anayejua mazingira ya Arduino au C hatakuwa na shida kuirekebisha kwa madhumuni yao wenyewe; kuna nyaraka za ndani zinazofaa, na hali nzuri ya busara.

Programu ya Arduino iko katika organino.zip.