Автоматтандырылған MIDI ксилофоны: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Бұл нұсқаулықта біз Arduino Uno және MIDI сигналдарын қолдана отырып, соленоидтардың қалай өртенетінін зерттейміз. Бұл үшін ең жақсы қосымшалардың бірі - автоматтандырылған ксилофон жасау. Бұл тек нұсқаулық болғанымен, Arduino коды мен электрлік схемалар беріледі.

Бұл жобаны шешпес бұрын сізде болуы керек:

• Ағаш өңдеудің негізгі дағдылары
• Дәнекерлеу дағдылары
• Arduino платформасы туралы түсінік
• Көп шыдамдылық.

Бөлшектер мен материалдарды өз қалауыңыз бойынша сатушыдан табуға болады, бірақ егер сіз электроника әлемінде жаңа болсаңыз, бөлшектерді сатып алу үшін Adafruit -ті пайдалану ұсынылады.

Бөлшектер тізімі. (Ескерту: Сіз сатып алатын ксилофондағы әр түрлі ауытқулар қосымша және/немесе әр түрлі бөлшектерді қажет етуі мүмкін)

• 16 кілт ксилофон
• MIDI ұясы
• Arduino Uno R3
• Ардуино Дэв. Қалқан
• MCP23017 I2C кеңейту
• 6N136 жоғары жылдамдықты оптикалық қосқыш
• Мини 12В электромагнитті - x16
• 1N4007 диод - x17
• 470 Ом резисторы - x2
• 1K Ом резисторы - x17
• 10К Ом резисторы
• C1815 NPN транзисторы
• C4811 Darlington транзисторы немесе TIP120 транзисторы - x16
• Үстіңгі түйреуіштер мен розеткалар
• 12В - қуат көзі. (Соленоидтар аз қуат алады, мен 10А қоректенуін ұсынамын)
• Жарықдиодты (түс таңдауы бойынша)
• 3/4 дюймдік шкаф - 6 фут
• 3/4 дюймдік фанера немесе MDF
• Толық тақта
• USB - MIDI интерфейс сымы (егер компьютерден басқарылса)
• 4 мм м2 өлшемді бұрандалар - x32
• м2 тегіс шайбалар - x32
• Сым
• Әр түрлі ағаш бұрандалар

Құрал -саймандар тізімі (Ескерту: Бұл жоба ағаш дайындауды қажет етеді және қосымша ағаш өңдеу құралдары ұсынылады.)

• Пісіру темірі
• Сым тартқыштар
• Бұрауыштар.
• Қысқыштар
• Ыстық желім мылтығы
• Супер желім
• Бұрғылау.
• Бұрғылау биттері. (3/4 дюймдік күрек және ұшқыш тесіктерге арналған биттер)
• Өлшеу құралы (мен тік жиекті қолдандым.)
• Қарындаш.
• Джигсо

Қосымша құралдар

• Қақтан тазалау құралы (егер сіз дәнекерлеуге жаңадан қосылсаңыз)
• Пинцет

1 -қадам: Midi контроллерін қосу

Бірінші қадам - MIDI контроллерін жинау.

Ол үшін сізге қажет:

• MIDI ұясы
• Ардуино Дэв. Қалқан
• MCP23017 I2C кеңейту
• 6N136 жоғары жылдамдықты оптикалық қосқыш
• 1N4007 диод - x1
• 470 Ом резисторы - x2
• 1K Ом резисторы - x1
• 10К Ом резисторы
• C1815 NPN транзисторы
• Үстіңгі түйреуіштер мен розеткалар
• ЖАРЫҚ ДИОДТЫ ИНДИКАТОР
• Сым

MIDI схемасы жаңадан бастаушыларға қорқынышты болып көрінуі мүмкін, бірақ іс жүзінде өте қарапайым. Егер сіз берілген схеманы ұстанатын болсаңыз, сізде проблемалар болмауы керек.

Компоненттерді орналастыру өте маңызды болады. Бөлмеден тез шығу оңай, сондықтан нұсқаулық ретінде дайын контроллердің суретін қолданыңыз. Бұл қадамда жұмыс істейтін бірнеше макеттер бар, сондықтан егер сіз орналастырумен ойнасаңыз, сіз үшін жақсы жұмыс істейтін әдісті таба аласыз.

Бұл жобада бәрі ортақ болады; бұл келесі қадамда маңызды болады.

Біз 12 вольтты қуат көзімен жұмыс істейтіндіктен, 12 вольтты электромагнитті және 12 вольтты Arduino -ны қуаттау үшін қолайлы диапазонда болғандықтан, біз бәріне бірдей қуат көзін қолдана аламыз.

Егер сіз дәнекерлеуге жаңадан қосылсаңыз, мен бұл жобаны жалғастырмас бұрын Adafruit -тің дәнекерлеуге арналған нұсқаулығымен танысып, кейбір тақтада жаттығулар жасауды ұсынамын.

Дәл осылай, егер сіз схеманы жаңадан оқитын болсаңыз, қазір символдар мен полярлықты оқуға жақсы уақыт болар еді. Барлық схемалар туралы - бұл керемет ресурс.

2 -қадам: электромагниттік тізбектерді қосу

Содан кейін біз электромагниттік схемаға көшеміз.

Бұл қадам үшін сізге қажет:

• 1 1N4007 диод - x16
• 1K Ом резисторы - x16
• Дарлингтон транзисторы немесе TIP120 транзисторы - x16
• Үстіңгі түйреуіштер мен розеткалар
• Сым

Соленоидты схема әлдеқайда қорқынышты емес. Бұл тізбектер өте кішкентай болғандықтан, егер сізде оларды жатқызсаңыз, перформат тақтасының сынықтарын пайдаланудың жақсы уақыты. Сіз олардың 16 -ын жасауыңыз керек. Фотосуретте тақтаға 4 схема жасалды және ол өте жақсы жұмыс істеді.

Электромагниттік тізбектердің жерге қосу сымдарын Arduino қосылған жердегі жазықтыққа қосуды ұмытпаңыз.

Мысалда барлығы модульдік, сондықтан тестілеуді ыңғайлы ету үшін тақырыптар мен розеткалар қолданылды. Алайда, егер сіз бірнеше доллар үнемдегіңіз келсе, сымдарды тақтаға тікелей дәнекерлей аласыз.

Мысалда қолданылған соленоидтар зауыттың 2 істікшелі JST коннекторларымен жеткізілген. JST порттары менің жеке құралдар қорабымда ыңғайлы болмаса да, кейбір кездейсоқ бұрышты қосқыштар олармен жақсы үйлеседі. Қалдық материалдардың тағы бір жақсы қолданылуы.

3 -қадам: жақтауды құру

Процестің үшінші және ең үлкен қадамы - раманы құрастыру.

Саған қажет болады:

• 16 кілт Xylophone Mini 12V
• 3/4 дюймдік шкаф - 6 фут
• 3/4 дюймдік фанера немесе MDF
• Әр түрлі ағаш бұрандалар

Рамка - бұл көбінесе өз бетіңізше болатын бірінші аймақ. Мүмкін сізде мен қолданған ксилофон болмайды және сіздің өлшемдеріңіз менікінен өзгеше болады. Бірақ қорықпаңыз, мен дизайн процесі туралы мүмкіндігінше көп ақпарат беремін.

Алдымен мен ксилофонның 3 өлшемін алдым:

• Биіктігі
• Ұзындығы
• Төмен октава жағының ені (ең кең нүкте)

Мен содан кейін фанерадан тіктөртбұрышты кесіп алдым; тіктөртбұрыштың ұзындығы ксилофонның еніне сәйкес келуі керек. Биіктігі ксилофонды сіз оны кез келген жерден бірнеше дюймге көтеруге жеткілікті орын беруі керек. Ол сонымен қатар сіздің орталық барға соленоидтар мен транзисторлық схеманы орналастыруға жеткілікті орын беруі керек.

Тіктөртбұрыштарымды кескеннен кейін мен олардың бір бұрышын кесіп, оларға жақсы пішін бердім. Бұл қадам міндетті емес, бірақ егер сіз дәл сол таңбаны орындағыңыз келсе, онда менің ксилофонның пернелерімен сәйкес келетін және жоғарғы ортасына дейін кесілетін болады. Екі жақ бір -біріне ұқсас болуы керек.

Мен екі жағын қысып, тесіктерді бұрғылау үшін 3/4 дюймдік шпательді қолдандым, бұл маған дюбельді салуға мүмкіндік береді.

Осыдан кейін мен ксилофонды ұстау үшін фанердің тағы 2 бөлігін кесіп алдым (сөре түйреуіштеріне ұқсас). Мен тіректерді өлшеу үшін қолданған формула төменде түсіндірілген.

Қолдау өлшемдері:

• Ксилофонды қолдау 1 (Биіктігі = 1 дюйм, Ұзындығы = Ксилофонның төменгі октавалық жағының ені)
• Ксилофонды қолдау 2 (Биіктігі = 1 дюйм, Ұзындығы = Ксилофонның жоғары октавалық жағының ені)

Мен тіректерді ксилофон деңгейін ұстап тұру үшін жақтауға бекітіп, бұрап қойдым. Мен шкафтағы сүлгіні екіге бөліп, 2 бөлікті тесіктерге итердім. Мен бәрінің негізгі жарамдылығын тексердім және оны бір -біріне жапсырдым. Желімді құрғатқаннан кейін мен шкафтың шпагатының қосымша бөліктерін кесіп тастадым және оларды тегіс жағына тегістедім.

Ортаңғы жолақ - ең күрделі және маңызды бөлігі. Ол мүлдем түзу болуы керек және сізге орталық жолақ пен кілттер арасында өте жақсы бос орын қалдыру қажет. Тым көп алшақтық пен электромагниттік байланыс болмайды, тым аз саңылау және сіздің ксилофон дұрыс естілмейді.

Мен ортаңғы жолақты ксилофонның екі жағына тығыз орналасу үшін кесіп алдым. Мен бұл қадамды тегістедім, өлшедім және қайталадым. Содан кейін мен қалыңдығы 4 мм болатын журналды тікелей ксилофонның кілттеріне қойдым және оны орталық тақтаны қажет жерде ұстау үшін нұсқаулық ретінде қолдандым. Мен орталық штанганы орнында ұстау үшін әр жағынан 2 бұранда қолдандым.

Құттықтаймыз, сіз кадрды аяқтадыңыз!

4 -қадам: электромагнитті орналастыру

4 -қадам - соленоидтарды орталық жолаққа бекіту.

Саған қажет болады:

• Мини 12в электромагнитті - x16
• 4 мм м2 өлшемді бұрандалар - x32
• м2 тегіс шайбалар - x32
• Әр түрлі ағаш бұрандалар
• Қолөнер таяқшалары

Электромагнитті қалай орналастыруға болатыны ксилофонға байланысты. Мен қолөнер таяқшасын орналастырдым, сонда ол көптеген кілттерге сәйкес келеді және соленоидтарым әр ксилофон кілтінің ортасына тиетін жерлерді белгілейді. Аралық қолөнер таяқшасына 4 соленоидпен аяқталды.

Мысалда қолданылатын соленоидтар М2 өлшемді бұрандалар үшін алдын ала бұралған. М2 жалпақ шайбалы 4 мм М2 бұранда электромагнитті кран таяқшасына жақсы бекітеді. Мен бұрандалардың тесіктерін алдын ала бұрғылап, соленоидтарды қолөнер таяқшаларына мықтап бекіттім.

Содан кейін мен тағы бірнеше қолөнер таяқшаларын кесіп, оларды соленоидты аркаға жапсырдым; бұл екі нәрсені жасады. Алдымен ол соленоидтың орналасуын орталық жолақтан жеткілікті қашықтықта орналастырды, сондықтан соленоидтардың артқы жағына орнатылған М2 бұрандалы бастары орталық сәулеге қарсы тұрмауы үшін. Екіншіден, электромагниттік бұранданы бұрау үшін көбірек материал беру арқылы берік байланыс берді.

Ортаңғы пучкаға бекіту үшін мен соленоидты мен қалаған жерге орналастыру арқылы аралықты босаттым; олардың ксилофондық пернелерді біркелкі ұратынына сенімді болу үшін соленоидты плунжерлерді қолмен басып жібердім; содан кейін оны орталық штангаға бекіту үшін кішкене ағаш бұрандаларды қолданды.

5 -қадам: Arduino кодтау және MIDI түсіну

Arduino -ны бағдарламалау үшін сізге Arduino IDE -нің соңғы нұсқасын орнату және Arduino -ға жүктеу және кітапханаларды орнату сияқты негізгі әрекеттерді үйрену қажет. Интернетте мұны қалай жасауға болатыны туралы көптеген нұсқаулықтар бар және бұл процесс бұл құрылымның ауқымына сәйкес келмейді.

Arduino IDE -ді пайдалану ыңғайлы болғаннан кейін сізге келесі кітапханалар қажет болады.

• Arduino MIDI кітапханасы
• Adafruit MCP23017 кітапханасы

Кітапханаларды орнатқаннан кейін осы нұсқаулықтан кодты жүктеп алып, Arduino IDE -ге көшіріп қойыңыз.

Сіз жасаған MIDI тақтасын қоспай, кодты Arduino -ға жүктеңіз. Код жүктелгеннен кейін бәрін қосыңыз, Arduino -дегі қалпына келтіру түймесін басыңыз және бәрі дұрыс жұмыс істейтінін тексеріңіз.

ЕСКЕРТУ*

Әр түрлі ксилофондардың әр түрлі ноталық құрылымы бар, сондықтан мен жазған нақты код сіздің ксилофоныңыз үшін дұрыс жұмыс істемеуі мүмкін. Бірақ бұл оңай түзету. Осы MIDI ноталар кестесіне жүгініңіз және Arduino кодындағы нота нөмірін ксилофонның жазбаларына сәйкес келу үшін өзгертіңіз.

Анықтама үшін менде алдын ала орнатылған жазбалар келесідей:

• 79 - Г.
• 77 - Ф
• 76 - Е
• 74 - Д.
• 72 - С.
• 71 - Б.
• 69 - А.
• 67 - Г.
• 65 - Ф
• 64 - Е
• 62 - Д.
• 60 - С - Орта С
• 59 - Б.
• 57 - А.
• 55 - Г.
• 53 - F

6 -қадам: Музыкалық бағдарлама

Сіз бейнеден көріп отырған бағдарлама - Guitar Pro 6. Бұл өте қымбат емес, бірақ оны пайдалану оңай және MIDI -ді мен қалағандай шығара алады. GP6 -ның тағы бір жағымды ерекшелігі - бұл ноталарды мерзімінен бұрын шығару арқылы ксилофонның жақсы дыбысталуына көмектесетін трекке стаккато қосуға болады.

Келесі маңызды деталь - бұл менің ксилофоным - тек 2 октавалық табиғи ноталар; бұл өткір немесе жалпақ ойнай алмайтынын білдіреді.

Егер сіз бұл жобаны жасаған болсаңыз, мен осы бетке енгізген Tetris тақырыбын жүктеп алыңыз.