סונאר MIDI "תרמין": 10 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

זהו כלי נגינה שמשתמש בשני חיישני מרחק סונאר כדי לשלוט בגובה ובאיכות התווים. זה לא ממש תרמין כמובן, אבל "תרימין" הפך למונח הגנרי של כלי נגינה בניפוף ידיים.

יש לו סינתיסייזר, מגבר ורמקולים מובנים של MIDI. התווים המוזיקליים מופקים על ידי שבב MIDI - VS1053 - הכולל 127 קולות (כלומר לכאורה מכשירים שונים). יש לו רמה גבוהה של פוליפוניה (עד 64) כך שהוא יכול לנגן תווים בודדים או אקורדים.

יד ימין שלך שולטת בתו המושמע. במצב "דיסקרטי" החלל מימין מחולק ל"פחים ". כאשר היד שלך נכנסת לפח, הפתק לפח הזה מתחיל. כאשר אתה עוזב את הפח, הפתק עשוי לעצור (למשל עוגב) או למות באופן טבעי (למשל פסנתר).

במצב "רציף" החלל מימין קובע גובה משתנה ברציפות - כמו התרמין המקורי. הפתק מתחיל כאשר היד שלך נכנסת לחלל ומפסיקה כאשר אתה עוזב את החלל.

יד שמאל שלך שולטת באיכות השטר המושמע. הוא יכול לשלוט על עוצמת הקול, טרמולו, ויברטו, כפיפה, ריברב וכו '.

למסך LCD קטן יש תפריט המאפשר לך לבחור את המכשיר הנוכחי, את הפונקציה של יד שמאל, את קנה המידה (או "מקש") של יד ימין, ויברטו, טרמולו וכו '. אתה יכול לשמור ולהעמיס "הגדרות שונות" "ועבר ביניהם במהירות במהלך הופעה.

כל מכשיר ה- MIDI "תרמין" פועל עצמאי עם רמקול משלו וסוללה נטענת.

אם אתה עומד להעתיק את המבנה שלי, תזדקק ל- Arduino Nano (1.50 ליש"ט), מודול VS1053 (4.50 ליש"ט), תצוגת LCD ST7735 בגודל 1.44 אינץ '(3.50 ליש"ט), שני מודולים של HC-SR04 (1 ליש"ט כל אחד) וכמה נגדים. תזדקק גם לרמקולים מופעלים ואולי תא ליתיום ו PSU אבל הפרטים יהיו תלויים באופן שבו אתה מחליט לבנות אותו. קיבלתי את כל התוספות האלה ממכירות מכוניות ומטען. בנוסף לך אצטרך את אביזרי הסדנה האלקטרוניים הרגילים.

שלב 1: שליטה ב- VS1053

בחרתי במודול VS1053 המוצג בתמונה. (שימו לב לשני הרגולטורים של SOT223, לשני שקעי השקע ולמיקום המחבר.) חפשו ב- eBay, Alibaba או הספק המועדף עליכם מודול VS1053 שנראה כך. הם זמינים מ- Aliexpress כאן וכאן.

קניתי אותו לפני מספר שנים והוא נראה שכבר אינו זמין ב- eBay, רק ב- Alibaba. גרסת PCB אדומה זמינה כעת ב- eBay. נראה שהוא זהה מבחינה פונקציונלית, אך הסיכה שונה, כך שתצטרך להתאים את הסכימות והפריסות שלי. לא בדקתי את זה. בדיון (להלן) תוכל למצוא הנחיות כיצד להוסיף נגד ל- PCB האדום כדי לאפשר MIDI "חי". או שתוכל לשלוח פקודות נוספות במהלך ההתקנה כדי לאפשר זאת.

VS1053 הוא שבב דק אך מסובך למדי. אני משתמש רק בחלק MIDI של זה. אפשר לשלוט ב- VS1053 על ממשק סידורי אבל אני משתמש באוטובוס SPI מכיוון שזה נוח יותר עם Arduino Nano. כל בייט שאתה שולח דרך אוטובוס SPI מטופל כפקודת MIDI.

תמצא באינטרנט רשימות של פקודות MIDI. VS1053 מגיב לחלקם אך לא לכולם. התוכנית Miditheremin0.exe מציגה את אלה שאני יודע שהם עובדים.

אתה יכול להוריד את גליון הנתונים VS1053 מהאינטרנט. זה מסמך עצום וקשה. סעיף "8.9 פורמטי MIDI נתמכים" הוא כמעט כל מה שהוא אומר על MIDI. סעיף "10.10 MIDI בזמן אמת" מדבר על שימוש ב- GPIO0 ו- GPIO1 כדי לאפשר MIDI אך הלוח שלא היה לי כלל דורש הפעלה מיוחדת. תוכל גם להוריד רשימה של הודעות MIDI (לא כולן נתמכות על ידי VS1053).

העבר את המודול VS1053 ל- Arduino Nano כפי שמוצג והעלה את קובץ ה- INO ל- Arduino. השתמשתי בלוח ללא לחם. אין לי תמונה שלו בשלב זה אבל אתה יכול לראות את לוח הלחם עם רכיבים אחרים בשלב למטה.

סקיצת INO מקבלת בתים מהמחשב מעל הקו הטורי ושולחת את הבייט ל- VS1053. זוהי תוכנית פשוטה מאוד המאפשרת לך לבדוק את VS1053. חבר את שקע הפלט לאוזניות או לרמקול מחשב.

התוכנית Windows Miditheremin0.exe (הורד את Step1.zip מ- github) שולחת פקודות ל- VS1053. לחץ על כפתור "vel note 90" להפעלת הערה. או שאתה יכול לכתוב תוכנית Windows משלך. או השתמש באחת מתוכניות הטרמינל הרבות הקיימות באינטרנט.

מודול VS1053 כולל את הסיכות הבאות:

• לאוטובוס SPI יש את MISO, MOSI ו- SCLK הרגילים
• אם XRST נמוך, השבב מתאפס
• XDCS לא עושה כלום במצב SPI אז קשור אותו ל- XCS
• XCS הוא שבב בחירה
• DREQ אומר לך כשהשבב מוכן לפקודה חדשה.

XCS צריך להיות נמוך בזמן שאתה שולח בתים; ואז גבוה. בדרך זו, אתה בטוח שסנכרנת את החלק הראשון של כל בת. קריאת DREQ אומרת לך שהשבב מוכן לקבל פקודה חדשה.

לאחר שהארדואינו שולח בתים, הוא חייב לשלוח בייט דמה כדי להחליף את השעון ולאפשר ל- VS1053 לשלוח בייט חזרה בתגובה. הפונקציה SPItransfer () מראה לך כיצד.

המודול האדום הזמין ב- eBay כולל חריץ לכרטיס SD כך שיש לו כמה סיכות נוספות. להתעלם מהם.

עכשיו אתה בטוח שאתה יכול לגרום ל- VS1053 לעבוד, נהפוך אותו ליותר כלי נגינה.

שלב 2: שימוש בסונרים

חבר את המודולים HC-SR04 ל- Arduino Nano כפי שמוצג והעלה את קובץ ה- INO ל- Arduino.

שימו לב בתרשים כי יש לחבר את DC3 - קבל הניתוק של המודולים HC -SR04 קרוב למודולי HC -SR04. הם לוקחים זרם לא מבוטל כאשר הם משדרים איזה DC3 מסייע לספק.

בשלב זה של הפרויקט, מחשב Windows עדיין שולח פקודות ל- VS1053 אך VS1053 נשלט גם על ידי חיישני הסונאר HC-SR04 (הורד את Step2.zip מ- github).

הפקודות החדשות כולן מתחילות ב- 0xFF ומתפרשות על ידי המערכון של Arduino (במקום להישלח ישר ל- VS1053). בתים שאינם "פקודת FF" נשלחים ל- VS1053.

יש פקודות לשנות את הכלי, לשנות את הסולם, להוסיף ויברטו וטרמולו וכו '. ניתן להריץ את התוכנית במצב "דיסקרטי" שבו יש תווים נפרדים (כמו פסנתר) או במצב "רציף" שבו תו בודד נמצא כפוף למעלה ולמטה (כמו תרמין).

הוא עושה די טוב את כל מה שהמכשיר הסופי יעשה אבל הוא נשלט על ידי מחשב.

חיישן הסונאר הנכון HC-SR04 בוחר את גובה הצליל המושמע. במצב "דיסקרטי" החלל מימין מחולק ל"פחים ". כאשר היד שלך נכנסת לפח, הפתק לפח הזה מתחיל. כאשר אתה עוזב את הפח, הפתק עשוי לעצור (למשל עוגב) או למות באופן טבעי (למשל פסנתר). כאשר היד שלך נכנסת לפח, הפח מתרחב מעט כך שלא תתעצבן בקצהו.

הפונקציה GetSonar () מחזירה את הזמן שנדרש עד להד הראשון. הוא מתעלם מהדים מהירים מאוד (משך <10) עליהם מדווח לפעמים HC-SR04. אם לא התקבל הד על ידי maxDuration, הוא מחזיר maxDuration. משך הזמן אינו נמדד ביחידות מסוימות - זהו רק מספר.

במצב דיסקרטי, משך הזמן הראשון מסונן להסרת נשירה מדי פעם (כאשר לא מתקבל הד). ההנחה היא שהיד נוכחת רק לאחר קבלת 10 דוגמאות של maxDuration. ואז משך הזמן מסונן באמצעות מסנן חציוני. חציון מסננים טובים בהסרת רעש "אימפולסיבי" (כלומר קוצים מדי פעם). משך הסינון משמש לבחירת סל.

במצב רציף, משך הזמן מסונן שוב כדי להסיר נשירה מדי פעם. לאחר מכן הוא מוחלק באמצעות מסנן מעריכי. משך הסינון משמש לקביעת תדירות הפתק באמצעות "עיקול המגרש".

שלב 3: הוספת תצוגה

התצוגה היא מסך TFT LCD בגודל 1.44 אינץ 'עם בקר ST7735, 128x128 פיקסלים. יש הרבה מסכים זמינים ב- eBay, למשל אולי תעדיף לפתח את המכשיר שלך עם מסך מגע גדול יותר. לא הייתי משתמש ב- ST7735 בקר ורצה לנסות את זה.

קיבלתי את שלי מהספק הזה. אותו מודול נמכר באופן נרחב ב- eBay - קנה אחד שנראה כמו התמונה.

LCD כולל את הסיכות הבאות:

• קרקע GND
• VCC 3.3V
• אוטובוס SCL SPI SCLK
• אוטובוס SDA SPI MOSI מארדואינו
• איפוס RES
• נתונים/פקודה DC
• בחר שבב CS
• תאורה אחורית של BL

המודול פועל על 3.3V כך שלא כדאי לחבר אותו ישירות ל- Arduino 5V שלך. השתמשתי בנגדים של 1k כדי להוריד את המתח. זה לא פרקטיקה טובה (באופן כללי, יש להשתמש במפריד פוטנציאלי או שבב טפטפות מתח) אבל עובד מצוין במעגל זה. הייתי עצלן.

המסך מופעל על ידי 3.3V המסופק על ידי Arduino. הרגולטור של ארדואינו נראה מספיק שמח.

Adafruit מפרסמת בחביבות ספריית ST7735 ועוד מספר ספריות זמינות ב- Github ובמקומות אחרים. ניסיתי כמה וכמה מהם לא אהבתי. חלקם פשוט לא עבדו וכולם היו ענקיים. אתה כותב מערכון של ארדואינו המשרטט קו ומעט טקסט ואתה מוצא את הזיכרון שלך אם הוא 75% מלא. אז כתבתי ספרייה משלי.

ניתן להוריד את ספריית SimpleST7735 (הורד את Step3.zip מ- github).

יש לו קבוצה סטנדרטית של פקודות ציור הדומות מאוד לכל הספריות האלה.

חלק מהספריות ה"מהירות "שאתה יכול להוריד משתמשות בלולאות תזמון מיוחדות ומתעצבנות כאשר משתמשים באותו מכשיר אחר, אולי איטי יותר. SimpleST7735 כתוב ב- C במקום במכלול ולכן הוא לא ממש מהיר כפי שהוא יכול להיות, אך הוא הרבה יותר נייד והוא חולק באוטובוס SPI בנימוס עם מכשירים אחרים. ניתן להוריד תוכנית Windows המאפשרת ליצור גופנים וסמלים משלך.

אתה יכול להוריד את גליון הנתונים ST7735 מהאינטרנט. אתה מדבר אליו על ידי

• הגדר CS נמוך
• להגדיר DC נמוך
• שלח בתים פקודה
• להגדיר DC גבוה
• לשלוח אפס או יותר בייט נתונים
• הגדר CS גבוה

אתה יכול לראות איך אני עושה את זה בפונקציה spiSend_TFT_CW () בספרייה. בתים הנתונים עשויים להיות שורה שלמה של פיקסלים או הגדרה של רגיסטר פקד.

הפונקציה ST7735Begin () בספרייה מציגה לך את ערכת פקודת האתחול שבחרתי. ייתכן שתרצה לשנות את הפקודות אם תבחר תצוגה מסוג ST7735 אחרת (למשל עם יותר פיקסלים) או אם תרצה כיוון אחר. אני מקווה שהקוד שלי קל לך לראות כיצד לשנות אם אתה צריך.

התרשים מציג לחצן שליטה "SW1" ודוושת רגל SW2 ". כפתור הבקרה בוחר" הגדרות "שונות (ראה שלב הבא) או בוחר מצב תפריט. דוושת הרגל היא אופציונלית ובוחרת רק הגדרות שונות - לא עשיתי התאמתי בעצמי דוושת רגליים. הגדרות שימושיות במהלך הופעה כאשר אתה רוצה להחליף מקש במהירות או לשנות את המכשיר.

שלב 4: מערכת התפריטים

מערכון זה של Miditheremin3.ino Arduino מוסיף מערכת תפריט ל- MIDI Theremin ושולטת במכשיר השלם הסופי.

בדרך כלל MIDI Theremin פועל במצב "הפעלה". יד ימין בוחרת אילו פתקים ויד שמאל שולטת באיכות הפתק. ה- LCD מציג מקלדת פסנתר כשהצליל הנוכחי מודגש.

אם אתה מחזיק את לחצן הבקרה למשך שנייה אחת, התוכנית עוברת למצב "תפריט". במצב תפריט, אם אתה מחזיק את לחצן הבקרה למשך שנייה אחת, התוכנית חוזרת למצב "הפעלה".

התפריט כולל מבנה עץ עם פריטים מרכזיים ותתי-פריטים. פריט התפריט הנוכחי מסומן. אתה מעביר את הבחירה למעלה/למטה באמצעות הסונאר השמאלי. תפריטי המשנה של פריט מרכזי מורחבים רק כאשר הפריט הראשי נבחר.

לאחר שבחרת בתפריט משנה, כאשר אתה לוחץ על הכפתור, הערך של אותו פריט מודגש. יד שמאל כעת מגדילה או מפחיתה את הערך. לחץ שוב על הלחצן כדי לחזור לבחירת תפריטים.

במצב דיסקרטי, עץ התפריט הוא

• כלי

  • 0: פסנתר כנף
  • החלפת ידיים: רגיל

• יד ימין

  מצב: דיסקרטי

• יד שמאל

  • מצב: ויברטו
  • עומק מקסימלי: 10

• סוּלָם

  • קנה מידה: פפטוני מרכזי
  • אוקטבות: 2
  • הערה הנמוכה ביותר: 60 מעלות צלזיוס

• אַקוֹרד

  • אקורד: שלישיה גדולה
  • היפוך: 0
  • פוליפוניה: 1

• טרֶמוֹלוֹ

  • גודל: 20
  • תקופה: 10

• ויברטו

  • גודל: 20
  • תקופה: 10

הכלי יכול להיות "פסנתר כנף", "עוגב כנסייה", "כינור" וכו '. ב VS1053 ישנם 127 מכשירים רבים מהם נשמעים זהים ורבים מטופשים כמו "ירי". תפריט המשנה Swap Hands מאפשר לך להחליף את הפונקציות של היד השמאלית והימנית - אולי אתה מעדיף את זה ככה או אולי אתה רוצה שהרמקולים יפנו לקהל.

יד ימין יכולה להיות "דיסקרטית" או "רציפה". ראה להלן לתפריט "רציף".

יד שמאל יכולה לשלוט ב"ווליום "," טרמולו "," ויבראטו "," פיצ'בנד -אפ "," פיצ'בנד -דאון "," Reverb "," Polyphony "או" ChordSize ".

"נפח" ברור. "טרמולו" הוא וריאציה מהירה בנפח; יד שמאל שולטת בגודל הווריאציה; התקופה נקבעת על ידי פריט תפריט אחר. "ויברטו" הוא וריאציה מהירה במגרש; יד שמאל שולטת בגודל הווריאציה; התקופה נקבעת על ידי פריט תפריט אחר. "PitchBendUp" ו- "PitchBendDown" משנים את גובה הצליל של הפתק שמשוחק; יד שמאל שולטת בגודל העיקול. "Reverb" די לא מרשים ב- VS1053; יד שמאל שולטת בגודל הריוורב. "פוליפוניה" שולט בכמה תווים מושמעים בבת אחת עד למקסימום שנקבע בתפריט הפוליפוני (ראה להלן). "ChordSize" פירושו היד השמאלית שולטת בכמה תווים של אקורד (ראו להלן) מושמעים.

במוזיקה, "קנה מידה" או "מפתח" הוא קבוצת המשנה של ההערות שבהן אתה משתמש. למשל, אם הגבלת את עצמך לסולם הפפטוני של סי מז'ור, היית מנגן רק את התווים הלבנים של הפסנתר. אם בחרת ב- C# Major Pentatonic אז היית משתמש בתווים השחורים (למשל לחנים עממיים סקוטיים).

התפריט Scale בוחר אילו תווים חלל היד הימני תואם וכמה אוקטבות שטח השטח הימני מכסה. אז אם תבחרו באוקטבה אחת של E Major אז המרחב הימני מחולק ל -8 פחים עם E במגרש הנמוך ביותר ו- E אוקטבה אחת למעלה במגרש הגבוה ביותר.

התפריט Scale מאפשר לך לבחור הרבה סולמות "מוזיקה לא מערבית" יוצאי דופן אך הוא מניח שכל התווים הם מהמקלדת אפילו מזג-כך פועל MIDI, לא ניתן לציין בקלות את תדירות ההערה. אז אם אתה רוצה, נניח, את סולם הרבע הערבי, אתה תהיה בצרות.

תפריט המשנה אוקטבות מאפשר לך לבחור כמה אוקטבות של הסקאלה שאתה רוצה. והפתק הנמוך ביותר אומר היכן מתחיל הסולם.

בדרך כלל כאשר מנגנים פתק, רק התו הזה נשמע. תפריט האקורד מאפשר לנגן מספר תווים בבת אחת. אקורד משולש גדול פירושו 'לשחק את הצליל הנבחר בתוספת התו בארבע טון -חצי גבוה יותר, ובנוסף התו שבע -טון גבוה יותר'.

תפריט המשנה Inversion נותן לך היפוך אקורדים. המשמעות היא שהיא מעבירה חלק מתווי האקורד לאוקטבה אחת למטה. ההיפוך הראשון מעביר את כל התווים "הנוספים" למטה באוקטבה, ההיפוך השני מעביר אחת פחות מהתווים הנוספים כלפי מטה וכן הלאה.

בתפריט המשנה פוליפוני כתוב כמה תווים מושמעים בבת אחת; אם פוליפוניה היא 1 אז כאשר פתק אחד מתחיל, הקודם נעצר; אם הפוליפוניה גדולה יותר אז מספר תווים יכולים לחפוף - נסה זאת עם עוגב הכנסייה.

תפריט טרמולו מציין את עומק כל טרמולו ואת תקופת מחזור הטרמולו. פרק זמן של "100" פירושו מחזור אחד לשנייה. אם יד שמאל שולטת על טרמולו אז תפריט המשנה Size מוסתר.

תפריט Vibrato מציין את הגודל של כל ויברטו ואת תקופת מחזור הוויבראטו. אם יד שמאל שולטת ב- vibrato אז תפריט המשנה Size מוסתר.

התוכנית מאפשרת לך לשמור ולטעון עד 5 "הגדרות" שונות. התקנה שומרת את כל הערכים שאתה יכול להגדיר בתפריט. כאשר אתה יוצא ממצב התפריט, ההגדרה הנוכחית נשמרת. ההגדרות נשמרות ב- EEPROM.

במצב הפעלה, לחיצה על הכפתור משתנה להגדרה הבאה. אם אתה מחזיק את הכפתור למשך שנייה אחת, התפריט יופיע. לחיצה על דוושת הרגל משתנה גם להתקנה הבאה; דוושת הרגליים אף פעם לא בוחרת את התפריט.

במצב רציף, עץ התפריט הוא

• כלי

  • 0: פסנתר כנף
  • החלפת ידיים: רגיל

• יד ימין

  מצב: רציף

• טווח

  • מספר גוונים למחצה: 12
  • הערה אמצעית: 60 C.

• יד שמאל

  • מצב: טרמולו
  • עומק מקסימלי: 10

• טרֶמוֹלוֹ

  • גודל: 20
  • תקופה: 10

• ויברטו

  • גודל: 20
  • תקופה 10

התפריט 'טווח' בוחר איזה טווח תדרים היד הימנית מציינת: מספר האצבעות למחצה והצליל האמצעי.

יד שמאל יכולה לשלוט רק ב"ווליום "," טרמולו "ו"ויברטו".

שלב 5: הלחמה ביחד

בניתי את המעגל על לוח חשבונות. אני לא יכול לראות מה הטעם בלהכין PCB חד פעמי עם 4 נגדים בלבד, אבל אני מבין שחלק מהאנשים לא אוהבים לוח חשמל.

פריסת לוח החשבונות שלי מוצגת למעלה. ארבעת הלוחות - Arduino, VS1053, תצוגה ולוח - יוצרים כריך. בפריסה, המתאר של הארדואינו צהוב, ה- VS1053 כחול, התצוגה ירוקה והלוח כתום.

קווי הציאן הם רצועות הנחושת של לוח החשבונות - הקפד לשים הפסקות היכן שצריך. הקווים האדומים הם קישורים בצד הרכיב של לוח החשבונות או חוטים הנכנסים למקום אחר.

השתמשתי בסיכות ארוכות במיוחד ללוח VS1053 מכיוון שהוא עומד מעל הארדואינו. סיכות בפינות הרחוקות של התצוגה ולוחות VS1053 עוזרות לייצב אותן. חורי ההרכבה של המודולים מצופים כך שתוכל להלחים אותם. וודא ששלך אינו מחובר לקרקע - חורי ההרכבה של המודולים שלי אינם.

אם יש לך מודול VS1053 אחר או תצוגה אחרת, תוכל לשנות את סיכות הארדואינו:

• ניתן להשתמש ב- D2 עד D10 ו- A0 עד A5 בכל סדר שתרצו; עדכן את מספרי הסיכה ליד תחילת סקיצת INO
• D11, D12, D13 מוקדשים ל- SPI ולא ניתן להקצותם מחדש
• D0, D1 מוקדשים לקלט/פלט סדרתי
• לא ניתן להשתמש ב- A6, A7 כסיכות דיגיטליות

המודולים של HC-SR04 נמצאים ב 90 ° זה לזה המחוברים ביצירת לוח. כפתור הלחיצה נמצא ביניהם. אין ספק שיהיה לך עיצוב מועדף משלך.

אם תחליט להחזיק דוושת רגל, חבר אותה באמצעות שקע שקע.

שלב 6: הוספת PSU

מדדתי את הזרם הכולל של ה- Arduino, VS1053 והצגתי כ- 79mA. על פי דפי הנתונים, Arduino הוא 20mA, התצוגה היא 25mA, VS1053 היא 11mA ו- HC -SR04 הם 15mA כל אחד כאשר הוא "עובד" - כך ש 80mA נראה כשורה.

הצג לוקח 25mA ומופעל מפלט 3V3 של ה- Arduino שמדורג לתת 50mA. אז המעגל לא צריך להלחיץ את הרגולטור 3V3 של Arduino.

האם נוכל להפעיל את המעגל באמצעות סיכת הווין של ארדואינו? אני לא יכול למצוא את התשובה לזה בשום מקום באינטרנט. זה לא נמצא בתיעוד של Arduino. הרגולטור 5V המשולב יתפוגג (Vin-5)*80 mW. מהי הפיזור המרבי שלו? נראה שאף אחד לא באמת יודע. על פי גליון הנתונים שלו, הרגולטור NCP1117 באריזה SOT-223 עם כרית נחושת מינימלית יכול לפזר 650mW. אז עבור זרם 80mA,

• וין פאוור
• 8V 240mW
• 9 320
• 10 400
• 11 480
• 12 560
• 13 640
• 14 720

ליתר ביטחון, אני מניח שלא יעלה על 9V על וין.

PSU חיצוני 5V יהיה הרבה יותר בטוח אבל השתמשתי בווסת של הארדואינו וזה בסדר.

כדי להפעיל את המעגל, בחרתי במודול המשלב מטען LI-ion ו- PSU boost. הם זמינים באופן נרחב ב- eBay או חפשו "Li Charger Boost".

המטען משתמש בשבב TC4056 בעל זרם קבוע מסובך ואלגוריתם מתח קבוע. כאשר אתה מסיר את כניסת החשמל USB, הוא נכנס למצב המתנה עם צריכת סוללה של פחות מ 2uA. ל- TC4056 יש קלט לחישת טמפרטורה אך הוא אינו זמין על לוח המודולים (הסיכה מקורקעת).

מעגל ההגברה כביכול יעיל 87-91% בטווח מתח הסוללה הרגיל עם זרם פלט של 50-300mA. (לא מדדתי את זה בעצמי.) זה די טוב.

עם זאת, זרם "המתנה" שלו בעת הסרת העומס הוא 0.3mA וזה גרוע. תא של 300mAH יתנקז תוך 6 שבועות. אולי הוא יתרוקן עד כה המתח שלו ירד לרמה מזיקה.

יש רצועה אחת שמחברת את הסוללה למעבד ה- PSU. ניתן לחתוך את המסלול בקלות (ראו תמונה). הלחם חוט על הנגד הגדול בחלקו העליון כך שתוכל לגשר על החיתוך באמצעות מתג.

הזרם הנמשך כעת הוא 0.7uA עם הלוח שבדקתי. אז התא יחזיק מעמד 50 שנה-ובכן, כמובן שלא, פריקה עצמית של תא ליון יון היא סביב 3% לחודש. 3% לחודש עבור תא 300mAH הוא זרם של 13uA. השווה את זה עם 300uA שמעגל ההגברה לוקח. אני חושב שכדאי לכבות את מעגל ההגברה.

אתה לא צריך להפעיל את העומס כאשר התא נטען. הזרם שמושך העומס יבלבל את אלגוריתם הטעינה.

אז אתה צריך מתג החלפה דו-קוטבי (למשל מתג שקופיות) שנמצא במצב "מופעל" או "טעינה".

תוכל להתעלם משקע ה- USB המובנה ולחבר חוטים נפרדים למתג ושקע ה- USB שלך.

או שתוכל לשמור על השקע המובנה ולנתק את החיבור בין השקע לשבב. התרשים למעלה מראה היכן לחתוך.

חבר את יציאת 5V של ה- PSU להגברת סיכה ל- 5V של ה- Arduino. אנשים אומרים "אל תעשה את זה - אתה עוקף את דיודת ההגנה של Arduino". אך ל- Nano אין סיכה המחוברת לצד ה- USB של הדיודה. פשוט התחבר לפין 5V. מה הגרוע ביותר שיכול לקרות? אתה מאבד ננו שעולה מתחת ל -3 ליש"ט.

מעגל ה- PSU חייב גם להפעיל את המגבר לרמקולים.

שלב 7: הוספת רמקולים

רציתי ש- MIDI Theremin יהיה נייד. הוא צריך לכלול רמקולים ומגבר משלו.

אתה יכול לבנות מגבר משלך או לקנות מודול מגבר, ואז לקנות רמקולים ולשים אותם במארז. אבל מה הטעם? במכשיר הטכנו-מיט שלי יש לי חצי תריסר רמקולים מופעלים שקניתי מחנויות צדקה ומכירות של מכוניות אתחול בפחות מ -1 ליש ט כל אחת.

הרמקולים הכחולים בהירים השתמשו רק 30mA ב 5V אך יש להם תגובת בס ירודה. הרדיו השחור הוא צורה נחמדה - אני יכול לדמיין להתאים את המודולים HC -SR04 בפינות ואת התצוגה על המשטח העליון. ה"פאנל השטוח "האפור מופעל משקע USB וזה אידיאלי.

עם קצת חיפוש, אתה אמור למצוא רמקולים מופעלים שכבר יש להם מארז נחמד. וודא שהם יפעלו במתח של ספק הכוח שלך. אם הוא מופעל על ידי ארבעה תאי AA זה כנראה יעבוד תקין ב 5V.

אבל חפרתי עוד יותר בטכנו-אמצע ומצאתי תחנת עגינה נחמדה מאוד שקיבלתי בדוכן של "הכל תמורת 0.50 ליש"ט". הוא איבד את המטען ואת שלט ה- IR אך עובד היטב.

אם אתה נחוש לבנות רמקולים משלך, הנה מדריך טוב. או חפש במדריך PAM8403 או מגבר.

שלב 8: תחנת עגינה

זו תחנת עגינה ניידת מאוד של Logitech. אין זה סביר שתקבל אותו דבר אך עקרונות הבנייה יהיו דומים.

תחנת העגינה כוללת תא ליתיום נטען משלה ו PSU משפר. (אם שלך לא, בנה את ה- PSU המתואר לעיל ודלג על הפסקאות הבאות.)

אם למגבר שלך יש תא ליתיום אז כנראה שיש לו PSU חיזוק. (המתח של תא ליתיום יחיד הוא נמוך באופן לא נוח ולכן צריך להגביר אותו).

ראשית, מצא את חיבורי ההספק למגבר. ל- PSU יהיו קבלים החלקה גדולים - ראו את תמונת ה- PCB הזבל. מדוד את המתח בכריות ההלחמה שלהן בצד התחתון. הרפידה השלילית צריכה להיות כרית ה"קרקע "של המעגל. אם ה- PCB היה מלא במבול זה ייטחן. או שקרקע עשויה להיות מסלול עבה המגיע למקומות רבים על הלוח.

עלולים להיות קבלים גדולים בשלב הפלט של המגבר - זו הדרך המיושנת לעשות זאת. מדוד את המתח על פניהם בזמן שהוא עובד. סביר להניח שזה ישתנה בהתאם למוזיקה ועשוי לממוצע חצי מהמתח של קבלים אספקת החשמל. אלה הקבלים הלא נכונים - אתה רוצה את אלה במחשב ה PSU.

זה מאוד לא סביר שללוח יהיה כוח חיובי ושלילי (מגברי כוח סטריאו גדולים כן אבל מעולם לא ראיתי קל משקל כזה). וודא שבחרת באמת באדמה ובעוצמה חיובית.

תחנת העגינה של Logitech שבה אני משתמש כוללת מעגלים דיגיטליים מסובכים כמו גם המגבר האנלוגי. אם שלך הוא כזה, יהיו לו קבלים החלקה עבור 5V או 3.3V בתוספת אולי 9V למגבר. מדוד את המתחים על פני כל הקבלים הגדולים ובחר את המתח הגדול ביותר.

וודא שהמתח של חיבור החשמל שבחרת תלוי במתג ההפעלה/כיבוי. (כאשר אתה מכבה את המתג, ייתכן שהמתח יירד זמן מה לאחר שהקבל יתרוקן).

חוטי הלחמה לכל מה שבחרת כמקור החשמל שלך. תחנת העגינה של לוג'יטק מפיקה סביב 9V אשר יתחבר יפה לסיכת הווין של הארדואינו.

לרמקולים המופעלים או לתחנת העגינה צריך להיות שקע 3.5 מ"מ עבור כניסת שמע. אחד ממפרקי ההלחמה יהיה טחון - כנראה זה הקרוב לקצה הלוח. השתמש במד אוהם כדי לבדוק שהוא מתחבר למה שאתה חושב שהוא הקרקע. עם כמה כניסות שמע ה"מגן "של השקע אינו מחובר ישירות לקרקע. זה צף. אז אם אף אחד מסיכות השקע לא נטחן, אל תדאגו לרגע. (גם "המגן" של השקע במודול VS1053 צף).

השתמש במד כדי לבדוק שסיכת "הארקה" של השקע נמצאת באותו מתח כמו הקרקע של ספק הכוח.

תחנת העגינה של לוג'יטק הייתה מוזרה. אם חיברתי את "הקרקע" של שקע השקע של Logitech ל"קרקע "של לוח VS1053 (באמצעות כבל שמע, זה עבד מצוין אבל הזרם למערכת Theremin שלי עלה מ 80mA ליותר מ 200mA. אז וודאתי לא חיברתי את שני ה"סיבות "האלה. זה עובד טוב אבל אין לי מושג מה קורה.

שלב 9: הכנת תיק

איזה מקרה שתעשה יהיה תלוי בחומרים שאתה צריך למסור, במה אתה נהנה לעבוד וברמקולים המופעלים שבחרת. כל מה שתעשה צריך לוודא שהסונרים מצביעים זה מזה ומרחקים ב 45 °. לאחר מכן יהיה מסך התצוגה ולחצן הלחיצה.

אם הסתכלת על Instuctables האחרים שלי, תדע שאני מעריץ גדול של פחיות. זה יכול להיות כפוף לצורה, מולחם רך וצבוע. התמונות מראות איך סידרתי את הדברים.

המשולש העליון הוא פח כפוף, מולחם, מלא, מוחלק וצבוע. מחשבי הלוח מודבקים בחום במשולש ובעלי רסיסי עץ קטנים לשמש מרווחים.

"הלוח הקדמי" הוא יריעת פוליסטירן בגודל 1 מ"מ. סטנדים עשויים מיריעת פוליסטירן יותר וברגים הקשה עצמית מחזיקים את לוח החשמל במקומו. תומכי עץ מודבקים בחום בחלל שבחזית תחנת העגינה וה- PCBים מוברגים עליהם בעזרת ברגים ארוכים להברקה עצמית.

אני מניח שהייתי יכול להדפיס משהו בתלת מימד, אבל אני מעדיף את השיטות הישנות שבהן אני יכול להתאים דברים תוך כדי. עשיית דברים היא מסע גילוי ולא "הנדסה".

שלב 10: פיתוח עתידי

כיצד תוכל לפתח את המכשיר עוד יותר? תוכל לשנות את ממשק המשתמש. תוכל להחליף את הכפתור בחיישן מרחק IR כך שלא תצטרך לגעת במכשיר כלל. או אולי להשתמש במסך מגע ולא בכפתור וביד שמאל כדי לשלוט בתפריט.

תפריט Scale מאפשר לך לבחור סולמות "מוזיקה לא-מערבית" אך הוא מניח שכל התווים הם מהמקלדת השוות-כך פועל MIDI בסולם הטון הערבי הערבי יש תווים שאינם בסולם הזוגיות. קשקשים אחרים אינם קשורים במקלדת אחידה בשום צורה. יתכן שניתן להשתמש בכפיפת גובה כדי לייצר פתקים מסוג זה. תזדקק לתפריט כלשהו כדי לציין את התדירות של כל פתק. אני חושב שעיקול המגרש עשוי לחול על כל התווים בערוץ. כרגע אני משתמש רק בערוץ אחד - ערוץ 0. אז אם הוא פוליפוני או בעל אקורדים, יהיה עליך לנגן כל תו בערוץ אחר.

הכלי יכול להפוך לסינתיסייזר תופים. יד שמאל יכולה לקבוע את המגרש של תום מלודי בעוד שהסונר הימני מוחלף בחיישן פיזו שאתה מכה כדי להשמיע את התוף.

שתי הידיים יכלו לשלוט בשני מכשירים שונים.

יד שמאל יכלה לבחור כלי.

בערך באמצע הפרויקט הזה, גיליתי את בקר Altura MkII Theremin MIDI מאת מעבדות Zeppelin Design. זה נראה כמו כלי משובח.

יש להם כמה סרטונים שכדאי מאוד לצפות בהם:

(גנבתי את המילה "פחים" מאלטורה ואת הרעיון שפח מתרחב כאשר אתה נכנס אליו כדי לעזור לך להישאר בו.)

ה- MIDI Theremin שלי שונה מהאלטורה בכמה אופנים. שלי מפיק סאונד משלו בעזרת סינתר, מגבר וכו '; האלטורה שולחת הודעות לסינתר חיצוני. יכול להיות שאתה מעדיף את הדרך שבה הם עושים את זה. שלי יש מסך TFT ולא תצוגה של 7 פלחים - זה בהחלט טוב יותר, אבל אתה עשוי לחשוב שמסך גדול יותר יהיה שיפור. שלי משתמש בתפריטים כדי להגדיר את הפרמטרים בעוד שלהם משתמש בכפתורים. תפריטים נדרשים מכיוון שלי צריך הרבה פקדים למכשיר הקלט (הסונרים) ולסינתר; האלטורה זקוקה לפחות בקרות. אולי הכפתורים טובים יותר במהלך הופעה חיה. אולי שלי צריכים להיות ידיות. ידית לבחירת הגדרות עשויה להיות טובה.

לאלטורה יש פקד "ארטיקולציה" הקובע כמה מהר ניתן להשמיע תווים. לא כללתי את זה בתוכנה שלי - אולי זה צריך להיות שם. לאלטורה יש Arpeggiator (רצף צעדים). זה רעיון טוב; שלי יש אקורדים שהם לא אותו דבר.

אז זהו זה. אני מקווה שאתה נהנה לבנות ולהשתמש ב- MIDI-Theremin. הודע לי אם אתה מוצא טעויות בתיאור שלי או אם אתה יכול לחשוב על שיפורים כלשהם.