בקר רגל Arduino MIDI: 12 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

לאחרונה עיצבתי בקר MIDI זה להפעלת ביטוי לופר המובנה בדוושת השהיית Boss DD500. אני שולט בכל אסדת הגיטרה שלי באמצעות לוח Behringer FCB MIDI, וזה מאפשר לי לשנות תיקונים על דוושת העיכוב בלולאת האפקטים, תוך החלפת ערוצי מגבר במקביל.

ל- DD500 יש פונקציית לופר בסיסית מאוד מובנית אך אחד החסרונות שלה הוא שכאשר הלופר פעיל, הוא נשלט על ידי מתגי הרגליים על הדוושה. זה אומר שאתה לא יכול לשנות תיקונים על הדוושה בזמן שהלולאה פעילה, מכיוון שהיא בעצם תפסה את הפונקציות של מכשירי הרגליים. כשאני משתמש ב- MIDI, המגבלה הזו לא קיימת, מכיוון שזו פשוט בעיה פיזית. זה אכן אומר שמירת 5 מתגי רגליים בבקר ה- MIDI הראשי שלי ללופר, ולכן החלטתי לבנות בקר נפרד לאלה.

התוכנית הראשונית שלי בשביל זה הייתה לקחת מארז קטן של האמונד ולשים 5 מתגי רגליים וללמד את עצמי קצת קידוד ארדואינו בסיסי. כשהתחלתי ללמוד יותר והקוד שלי עבד, בסופו של דבר זה הניע אותי לנסות עוד דברים ואז זה בעצם התגלגל לכדי משהו גדול יותר.

שלב 1: מושגים

אחד הרעיונות המוקדמים היה פשוט שיהיו לנו 5 כפתורים ברציפות עם נוריות סטטוס. זה היה די פשוט ללעוג על לוח לחם עם הארדואינו. התוספת של פיצ'רים וחומרה חדשים בסופו של דבר הייתה תהליך שבו עיצבתי ועיצבתי מחדש את הפריסה הפיזית על נייר ובניתי את פרויקט לוח הלחם. אפילו עם הרבה תכנון, הרבה מהעבודות על זה בוצע במידה מסוימת על ההתחלה.

2 התמונות שלמעלה מציגות את הציור הראשון שהתחייבתי לנייר, שהתחיל את הרעיון מלכתחילה, ואחריו חודש של הערות שנערכו בעקבות זה שעיצב את הפריסות הפיזיות וה- PCB.

שלב 2: הדבקת הלוח הלוח

הפרויקט כולו נבנה על קרש לחם ונבדק במלואו על מנת לוודא שהוא תפקד במלואו עם DD500 לפני תחילת העבודה על שיכוןו לצמיתות. נוספו כמה תכונות נוספות בקוד, מה שהעניק לבקר כמה פונקציות נוספות שחסרה ל- DD500. אלה יידונו באופן מלא יותר בסעיף הקוד.

לדוושה 5 מתגי רגליים, 4 נוריות סטטוס, 5 מסכי LCD I2C ונשלטת על ידי Arduino Nano Every. הוא מקבל חשמל ממחשב נייד גיטרה 9V באמצעות תיבת פריצה נפרדת הנושאת את הכוח הזה על כבל MIDI באמצעות 2 הפינים שבדרך כלל אינם בשימוש במחבר MIDI.

שלב 3: ייצור

בדקתי הרבה מקרים אפשריים לדיור הפרויקט, ואפילו שקלתי את הרעיון לנסות לכופף את המארז שלי מיריעות אלומיניום. בסופו של דבר התמקמתי במארז של האמונד שהיה מספיק רחב כדי להכיל את 5 מסכי ה- LCD בגודל 16X2 שבחרתי.

מתגי הרגליים היו מתגים כלליים של מגע רך.

בשלב זה החלטתי לבצע מסגרות מסך מותאמות אישית על מנת שהחזית תיראה נקיה, כיוון שאני חותך את חורי המסך ביד עם Dremel וידעתי שסביר להניח שיהיו כמה אזורים שהם פחות ממושלמים. חיתכתי אותם על ידי סטודיו לעיצוב מקומי העוסק בחיתוך בלייזר, תחילה כתבניות קרטון כדי לוודא שגודלי כולם נכונים, ולאחר מכן באקריליק לבן 3 מ מ ליצירה האחרונה.

שלב 4: CAD mock-up ופריסה

מתוך רישומי הנייר שלי, השתמשתי ב- Inkscape כדי לפרוס את כל הרכיבים הפיזיים ולסיים את הגדלים והמיקומים. הגעתי גם לשיטת הרכבת המסך בשלב זה. על מנת למזער את כמות הברגים הנראים בחזית, החלטתי להרכיב את כל המסכים לכמה לוחות אלומיניום מאחור באמצעות סטנד-אופים, ואז אצטרך רק 4 ברגים לכל צלחת כדי לתקן אותם במארז, אשר גם יחזיק את מסגרות המסך במקומן.

שלב 5: עיצוב PCB

כדי ליצור את ה- PCB, השתמשתי באתר בשם EasyEDA. הוא כולל סביבת עורך שבה אתה יכול לצייר סכמטי של הרכיבים שלך, להפוך אותו לפריסת PCB ולאחר מכן לייצא אותו ישירות ל- JLCPCB כדי להפוך אותו ללוחות. מעולם לא עשיתי דבר כזה בעבר, אבל יש להם מדריך מצוין באתר שמסביר כיצד עובד העורך, ותוך שעה עיצבתי והזמנתי את הלוח.

חלק מהאזורים בלוח לא תוכננו באותה תקופה בגלל חוסר ניסיון, כגון שימוש במעקה יחיד של 5V לכוח המסך, למשל, במקום לתת לכל אחד הזנה נפרדת. למרבה המזל כל ירידות מתח שהתרחשו לא הספיקו לגרום לבעיות במסכים.

הלוחות הגיעו כעבור כשבועיים ולמרבה המזל עבדו ללא בעיות.

שלב 6: הרכבות מסך

החלקים הראשונים שנעשו היו מחזיקי המסך. השתמשתי באלומיניום 3 מ מ לשם כך ונקדחתי חורים לסטנד-אפים. הממדים נקבעו על ידי הנחת הכל על השולחן כפי שרציתי שהדוושה הסופית תהיה ומדידה מחורי ההרכבה על מחשבי הלוח במסך. הנחתי איתם גם את מכשירי הרגליים כדי להשיג את המרחקים לאלה.

לאחר שנקדחו כל החורים המסכים הורכבו ובודקו אם הם מרובעים על ידי החזקת סרגל על הקצוות התחתונים השטוחים. הכל הסתדר עד כה.

שלב 7: מארז

ההמשך היה שינוי התיק. מכשירי הרגליים והנורות היו פשוטים מכיוון שכל אחד מהם פשוט דרש חור של 12 מ"מ ו -5 מ"מ בהתאמה.

עיקר העבודה הפיזית באה בעת חיתוך חורי המסך. השתמשתי ב- Dremel עם כמה דיסקי חיתוך כבדים, וקבצים שונים לניקוי החורים לאחר מכן. חלק זה לקח כשעתיים בסך הכל.

המארז בו השתמשתי תוכנן למטרות תעשייתיות ונעשה על ידי כיפוף פיסת מתכת אחת וריתוך נקודתי של הפינות. המשמעות היא שנדרשת עבודה מסוימת לניקוי הפינות באמצעות מילוי מרכב לרכב כדי ליישר את הנקודות הנמוכות ולמלא את הפערים בקצה.

בשלב זה המקרה היה מסודר במלואו ואני לעגתי להכל רק כדי לראות איך הוא ייראה.

שלב 8: אה-אה

ואז הגיעה ההבנה שלמרות כל התכנון והמדידות שלי, עשיתי שגיאה אחת ענקית. עיצבתי את הלוח ואת פריסת המארז ללא תלות זה בזה. בראשי, הלוח היה יושב כמעט סומק על הקיר העליון, כשעומד מעמד קצר מאחוריו. אבל לא הייתה שום סיכוי שזה יתאים. וגם לא היה מקום לשים אותו בצד. פיקוח עצום, אך למרבה המזל, אשר הצלחתי לתקן מכיוון שעדיין היה לא מעט מרווח בין הרכבים למסך על המכסה האחורי של המארז. עוד כמה חורים שנקדחו במסגרות המסך וכמה סטנד-אפים, ואנחנו חוזרים לעניינים, עם מספיק מקום להעלות את המכסה.

שלב 9: צבע

הכל פורק שוב, והמארז נצבע מטאלי קנדי אדום, ואחריו כמה שכבות לכה. התיק נותר לרפא למשך שבוע, למרות שגיליתי שהלכה עדיין הייתה רכה מעט בשלב זה כשבניתי הכל. כמה אזורים קטנים בצבע נפגעו בשל כך. משהו שאני שואף להימנע ממנו בפרויקט הבא שלי.

במהלך הזמן הזה, רכשתי מדפסת תלת מימד, והחלטתי להשתמש בה כדי להכין כמה מכונות כביסה למתגי הרגליים, מכיוון שלניילון שקניתי היה גוון צהבהב נורא והיה בגודל גרוע.

שלב 10: חיווט

החלק האחרון בהרכבה הפיזית היה חיבור הכל. שוב, הבעיות בעיצוב המארז/עיצוב PCB עלו שוב וחלק ממיקומי הכותרת על הלוח פירושו לחצות הרבה חוטים אחד על השני, מה שהופך את העניינים לקצת יותר מבולגנים ממה שקיוויתי.

חוטי המסכים היו מקובצים לסטים של 4, ובאמצעות כיווץ חום ועטיפה קלועה, עשויים לחתיכה אחת ויחידה.

שלב 11: קוד ארדואינו

בתור מתחיל בקידוד ארדואינו, לימדתי את עצמי תוך כדי. הקוד הוא כנראה המקבילה התכנונית של 'דרך ארוכה', אבל שמחתי שזה עבד כמתוכנן.

ללופר ב- DD500 יש 5 פונקציות בסיסיות:

• לופר מופעל/כבוי
• הקלט/Overdub/Play
• שחק לולאה מוקלטת
• עצור את ההפעלה
• נקה לולאה מוקלטת

לכל אחת מהפונקציות הללו יש מתג רגל מתאים, ולמעט כפתור העצירה, נורית סטטוס. מסכי ה- LCD מתעדכנים גם עם מידע רלוונטי כדי להראות אם הדוושה נמצאת במצב הקלטה, דיבוב יתר או הפעלה וכן איזו פונקציה כל מתג רגליים יעשה בהתאם למה שקורה באותו זמן.

תכונה נוספת שהוספתי היא לעקוב אחר כמה פעמים הופעלה תכונת ההקלטה/overdub. זה מנוהל בקוד על ידי הגדלת מספר שלם, המוצג במסך 'מאגר', ומפרט כמה רצועות נרשמות. למרות ש- DD500 לא יכול למחוק רצועות בודדות, הוספתי את זה רק כתרגיל קידוד כדי לראות אם אני יכול לגרום לזה לעבוד.

נראה שיש בעיה בהעלאת קבצים ל- Instructables, ולכן שמתי במקום זאת עותק של הקוד ב- Pastebin בכתובת:

2 ספריות שימשו בקוד:

LiquidCrystal_I2C

ספריית MIDI של FortySevenEffects

שלב 12: סיכום

אחד הדברים הגדולים ביותר שאני לוקח מהפרויקט הזה הוא שתכנון כמה שאתה יכול מראש יכול למנוע בעיות פוטנציאליות. הבעיות בהתקנת ה- PCB שלי מדגישות את החשיבות של זה. שמירה על הערות טובות היא גם דבר שאני ממליץ עליו בחום. בלעדיהם יתכן שנתקלתי בבעיות רבות יותר מאשר היו לי. אני בונה כעת את בקר ה- MIDI השני שלי והפעם עשיתי מאמצים רבים יותר לייעל את הקוד שלי ולעצב את החומרה שלי סביב אופן ההתקנה של הלוח המודרני.