MIDI2LED - אפקט אור של רצועת LED נשלט על ידי MIDI: 6 שלבים

2025 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2025-01-23 14:46

זו ההנחיה הראשונה שלי, אז תישארו איתי.

אני אוהב לעשות מוזיקה, ובמצבים חיים כמו קונצרטים בסלון, אני אוהב את זה כשיש אפקטים אור מסונכרנים עם מה שאני מנגן. אז בניתי קופסה מבוססת ארדואינו שגורמת לרצועה לד להאיר בצבע אקראי כשאני פוגע בפתק במקלדת ה- MIDI שלי, והיכן שפגעתי בפתק.

אספקה

• ארדואינו אונו
• פרוטושילד של ארדואינו
• שקע MIDI
• דיודה 1N4148
• מצמד אופטו 6N138
• נגדים: 2x 220 אוהם, 1x 10kOhm, 1x 470Ohm
• רצועת LED WS2812B (60 נוריות)
• כמה חוטים שנשארו
• צינורות כיווץ חום
• מעטפת מתאימה לארדואינו (אני משתמש בקופסת חיבור מפלסטיק)

תצטרך גם

• מלחם והלחמה
• מקלדת MIDI וכבל MIDI

שלב 1: האלקטרוניקה

המעגל די פשוט. הוא מורכב מכניסת MIDI סטנדרטית (משמאל ל- Arduino) ומהחיבור לרצועת LED (מימין ל- Arduino). מניחים את כל החלקים על פרוטושילד, יש הרבה מקום. בדרך כלל מומלץ להשתמש באספקת חשמל חיצונית כדי להפעיל את רצועת הלד, אבל גיליתי שכאשר אתה משחק, רק כמה נוריות דולקות בו זמנית, כך שהיה אין בעיה להשתמש ב- Arduino +5V / GND כתפוקת חשמל. (נסה להימנע מללחוץ על כל המקשים בו זמנית, ובמהירות מלאה.;-)) אם תחליט להשתמש באספקת כוח חיצונית, פשוט חבר אותו לסיכות Arduino +5V ו- GND. יש אנשים שממליצים להכניס קבל 100uF (לא מוצג סכמטי) בין שתי השורות הללו.

הלחם את החלקים למגן הפרוטוש וחבר את רצועת ה- LED כפי שמוצג בתרשים.

שלב 2: חיבור רצועת LED

חשוב לחבר את הקצה הימני - קצה הכניסה - של רצועת ה- LED למעגל. לרצועה שלי יש מחבר נקבה ככניסה, ויש לה משולשים קטנים לאורך כל הדרך שמצביעים הרחק מהקלט. ביציאה היה מחבר זכר (כדי לחבר אותו לרצועה אחרת, שאנו לא צריכים), אז ניתקתי את זה והלחמתי אותו לשלושת הכבלים שמגיעים מהארדואינו. השתמש בצינורות כיווץ חום כדי לקשור את שלושת הכבלים לרצועת ה- LED יחד, ולהפוך אותם פחות גלויים.

רצועת הלד בה השתמשתי מגיעה עם סרט דבק בגבו, כך שניתן להדביק אותה בקלות בחלק האחורי של מקלדת ה- MIDI.

שלב 3: התאמת הפרויקט למקלדת שלך

ייתכן שיהיה עליך להתאים את רצועת ה- LED ואת קוד ה- Arduino למקלדת שלך. שלי יש 76 מקשים, ואורך הרצועה הוא כמעט בדיוק ברוחב המקלדת. אם יש לך למשל 61 מפתחות, ייתכן שתזדקק לרצועה קצרה יותר. ניתן לחתוך את רצועת הלד בין כל שני נוריות LED. רק וודא שאתה מנתק את החלק הנכון, יש לו סוף קלט (עם מחבר נקבה) וקצה פלט (עם מחבר זכר), עליך לשמור על סוף הקלט. בקוד, שנה את #defines ל

• NUMBER_OF_LEDS למספר הנורות שנותרו ברצועה שלך לאחר שניתקו את הקצה,
• NUMBER_OF_KEYS למספר המקשים במקלדת שלך ו-
• MIN_KEY למספר המגרש MIDI של המפתח הנמוך ביותר שלך. אתה עשוי למצוא זאת במדריך למשתמש של המקלדת; או השתמש בכלי המציג את מספר פתק ה- MIDI, כמו KMidiMon עבור Linux, או Pocket MIDI עבור Windows או Mac; או נסה ערכים שונים עד שהמכשיר מגיב לכל המקשים במקלדת

שלב 4: קוד הארדואינו

קוד Arduino משתמש בספריית MIDI (v4.3.1) מאת ארבעים ושבע אפקטים ובספריית Adafruit NeoPixel (v1.3.4) מאת Adafruit. התקן את הספריות האלה באמצעות Arduino IDE. לאחר מכן ריכז את הקוד והעלה אותו ל- Arduino מבלי שהמגן מחובר (המצמד האופטי מחובר לסיכת RX, מה שמעכב את ההעלאה). הפעל את הארדואינו באמצעות כבל USB (אני משתמש ביבלת USB בקיר).

אם ברצונך לשנות את הקוד כרצונך, להלן סקירה קצרה כיצד הוא פועל: בכל לולאה, קלט ה- MIDI נקרא. אם התקבל אירוע הערה מופעלת או הערה כבויה, הפונקציות MyHandleNoteOn או MyHandleNoteOff נקראות. שניהם מכנים את הפונקציה updateVelocityArray, ששומרת את המהירות (כלומר כמה הקשה על המקש) של מספר המפתח. אם המהירות גבוהה יותר ממה שאוחסן קודם לכן, צבע הנורית המקבילה נקבע ל"צבע הנוכחי ". לאחר הטיפול באירועי MIDI, נקרא הפונקציה updateLedArray. זה מעדכן את "הצבע הנוכחי" (ערכיו האדומים, הירוקים והכחולים משתנים באופן עצמאי באופן לינארי, עד להגעת הקצה התחתון או העליון, ואז נקבעת המהירות לשינוי הליניארי למספר אקראי), מפחית לאט את מהירות התווים הנלחצים, ומעדכן את ערכי הצבע של כל נורית LED שצריכה לשנות את צבעה (עקב פגיעת תו חדשה, או הפחתת מהירות). הפונקציה showLedArray מעבירה את הצבעים למבנה Adafruit_NeoPixel הנקרא "פיקסלים" וגורמת לנורות הלד בפועל להציג את הצבעים במבנה הפיקסלים.

שלב 5: שיפורים אפשריים …

פרויקט אף פעם לא מסתיים. תמיד אפשר לעשות משהו כדי לשפר את זה:

• פרוטושילד מכיל כל כך מעט חלקים שזה ממש בזבוז; אפשר להשיג את אותו אפקט בקלות עם Arduino Nano ו- PCB 15x7 חורים ועוד כמה כותרות נקבות נקבות.
• חלק מאותות ה- MIDI הולכים לאיבוד. אם מדובר ב- NoteOn, הנורית המקבילה לא תדלק; אם זה NoteOff, הוא לא ייכבה (לכן הצגתי את הפחתת המהירות, מה שמבטיח כי נוריות LED לא יישארו דולקות ללא הגבלת זמן). אני עדיין מנסה להבין את הסיבה. ייתכן שמדובר בבעיית תזמון, ויש לקרוא ל- MIDI.read () לעתים קרובות יותר.
• חלק מאותות ה- MIDI נקראו בצורה לא נכונה, כלומר הנוריות הלא נכונות נדלקות. יכול להיות קשור לנקודה למעלה. צריך קצת בירור.
• המעגל נועד לתת אפקט ויזואלי נעים ללא אינטראקציה רבה של משתמשים (מלבד נגינת המקלדת). עם זאת, יכולתי לדמיין להוסיף פוטנציומטר שנקרא (באמצעות אחת הכניסות האנלוגיות של הארדואינו) בעזרתו תוכל לשנות את המהירות המרבית שבה הצבעים משתנים (כרגע #מוגדר כ- MAX_COLOR_CHANGE_SPEED = 20). או למדוד את הזמן הממוצע בין שני אירועי NoteOn ולשנות בהתאם MAX_COLOR_CHANGE_SPEED - בשירים איטיים הצבע צריך להשתנות לאט יותר.

שלב 6: בוצע

הפעל את הארדואינו באמצעות כבל USB (אני משתמש ביבלת USB בקיר). חבר את מקלדת ה- MIDI שלך לשקע ה- MIDI והתחל לפעול. צפה בי מנגן מעט מוזיקה קלילה (משחק מילים, עד כמה שזה גרוע, נועד).