ממשק שלב MIDI (גרסה En Español): 12 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

גרסה אנגלית.

ניתן להעריך את ההרשמה הטובה ביותר לביצוע פלטפורמות אינטראקטיביות של luz y sonido. מופעי אמבוס עם פשטידות!

קדומים

El proyecto nació por la idea de hacer una pieza interactiva con la que el público pudiera divertirse sin importar su edad, tanto para niños como para adultos. Y se hizo para un centro comercial, como parte de las atracciones que ofrece en sus instalaciones.

La primer referencia que recibimos por par del del cliente es una versión del Simon Says para tocar con los píes, básicamente teníamos que replicar algo así.

Nos dimos a la tarea de buscar otros tipos de plataforma, entre las que plentyaban las pistas de baile, que en su mayoría trabajan con la luz, pero no con el sonido. En esta búsqueda también nos topamos con los pianos de gran formato para píes, y nos pareció buena idea hacer una plataforma que no solo fuera para jugar Simon Says, sino también for usarlo como musical musical. אל על מוסיקה!

Otro aspo que consideramos fue la forma de la plataforma. Todas las pistas de baile que vimos son rectangulares, con pads cuadrados, a excepción de una que tenía pads circulares. Queríamos desde un inicio trabajar con una forma different, que fuera llamativa visualmente y modular al mismo tiempo. Los hexágonos fueron la respuesta.

כל נוסעים המשושה, אפשר לראות את זה. הרעיון של הקסר הקסאוגונס לא יכול להיות יותר… אין לנו רעיונות רבים.

מידע נוסף על הווידאו יכול להיות:

• Se pudiera jugar Simon Says
• Funcionara como כלי נגינה
• כריות Tuviera משושים

שלב 1: חומרים

כללי:

• 1) לאטה פנדה
• 1) Gabinete para LattePanda
• 1) Eliminador 5 VDC מיקרו USB של 2.5A
• 1) פרמה-פרוטו
• 1) Multiplexor de 16 תעלות
• 10) התנגדות של 10k אוהם
• 1) Fuente de voltaje 5 VDC a 50 A
• 5) Regletas de conectores de tornillo
• סינצ'וס
• Sujeta cinchos
• סקוטש
• סינטה דאבל קארה
• 1) Altavoz activo de alta potencia
• 1) כבל עזר של 3.5 מ"מ
• 1) תעשיית גאבינט

כרית Por:

• 1.5) Metro de tira Neopixel de 96 נוריות
• 1) תעשייתי מפריע
• 1) Hexágono de acrílico opalino de 1 cm
• 1) Hexágono de trovicel de 6 מ"מ
• 1) Estructura de PTR
• סקוטש
• סִילִיקוֹן
• כבל 5 ויאס
• כבל 3 ויאס
• כבל 2 ויאס
• טרמופיל

שלב 2: אלג'יר La Tarjeta Que Control Todo El Sistema

Arduino es, por antonomasia, la tarjeta de desarrollo que hemos ocupado desde hace varios años. Nunca nos ha fallado, sin embargo, es necesario detenerse un poco a pensar qué aspectos técnicos debemos cubrir para nuestro proyecto:

• Luz: Requerimos iluminar los pads con alto brillo y con patrones complejos, para ello pensamos usar Neopixeles.
• רפידות: משטרי מגיבים יכולים להציע מידע נוסף על הפרעות בנו.
• משחק: ניתן לשחזר את כל סוגי המעגלים, ולתכנן את התוכנות והתהליכים של מיקרו -בקרה.
• Sonido: En unicicio, teniamos pensado diseñar nuestros propios sonidos en Pure Data, por lo tanto requeríamos una computadora que corriera dicho programa.

Más adelante se profundiza en estos aspectos, mientras tanto, la parte que nos mantenía en duda, era la del sonido.

תחשוב על שימוש טהור בפורמט Data. דרושות אנטוניות, מחשבים אישיים של תיקון נתונים טהורים, ושולחן העבודה של Arduino.

ניתן להשתמש במחשבים אחרים של מחשבים ניידים, ובנוסף אנו יכולים להשתמש ב- LattePanda: מחשב עם Windows 10 ובו ארדואינו. בינגו!

LattePanda tiene un puerto GPIO en el que se encuentran mapeados los pines de un Arduino, a través de los cuales podriamos manejar los interruptores de los pads y los neopixeles.

La programación del juego sería en el mismo Arduino que trae incorporado, que por cierto, es un Arduino Leonardo.

Para el sonido, LattePanda tiene un jack 3.5 que más adelante conectariamos and altavoz.

Hay un montón de otras computadoras que pudimos haber usado, seguro te preguntas por qué no usamos Raspberry Pi. Y las razones son las siguientes:

• Adafruit sugiere no controlar Neopixeles con Raspberry, por cuestiones del reloj. Cosa que Arduino sí puede.
• עבור שליטה על פינים GPIO de la Raspy, זה לא יכול לקרות עם פייתון, לא יכול להיות שום דומינמוס.
• Si bien se puede conectar un Arduino a la Raspy, queríamos una solución de una sola tarjeta.
• מערכת הפטל Windows 10 IoT Core.

Ciertamente LattePanda es costosa y no hay mucha comunidad que la utilice. Si esto lo ves como una adversidad, te invitamos a utilizar otra plataforma. Estaremos encantados de saber que hiciste este proyecto con Raspy, UDOO, BeagleBone, וכו '…

שלב 3: Diseñar Y Fabricar La Estructura

La idea de hacer la plataforma con hexágonos nadie no la iba a quitar. Como estábamos seguros de ello, comenzamos a diseñar la estructura.

Hay muchas cosas a considerar para esta etapa, y nuestra estructura debía cubrir lo הבא:

• Soportar el peso de personas
• Exposición a la intemperie
• Resguardar la electrónica

קח בחשבון שימוש PTR por su dureza, bajo costo and fácil access.

Dado que los hexágonos irían acomodados juntos el uno con el otro, se tenía que pensar de qué manera pasarían los cable entre ellos, y por esa razón se diseñó cada módulo como una especie de sandwich, donde por enmedio pasarían los kabels de la electrónica.

הכניסות לאירוע מבדלות את ההגדרות של הדו -כישוף וההודעות שנשלחות.

Al tratarse de una plataforma para pies, se nos hizo fácil considerar un diámetro externo para el hexágono de unos 70 cm, para que fuera de buen tamaño. Hicimos el ejercicio de cortar en papel varios hexágonos con ese diámetro antes de hacer la estructura.

Con todo esto definido, comenzamos la fabricación de nuestro primer prototipo.

Lo primero que hicimos fue cortar en MDF con láser un hexágono con las dimenses que tendría la estructura, usaríamos esta pieza para guiarnos en cuanto a los ángulos y longitud que deberían tener los tramos de PTR.

Cortar de manera precisa los tramos de PTR es una tarea bastante difícil, y más cuando no tienes la herramienta adecuada. Nosotros a falta de una sierra ingletadora, usamos una esmeriladora, lo cual complicó mucho este proceso. Debes ser cuidadoso usando esta herramienta, ya que es muy fácil cortar de más y no seguir cortes rectos.

Cortamos 12 טרמוסים (6 por cada hexágono) ו- 6 הודעות (los que separan a los hexágonos). Una vez que probamos que coincidian con el hexágono de MDF, continuamos con la soldadura.

Soldamos primero los hexágonos por separado, y luego los soldamos a los postes de separación. Todo un reto!

כל הנושאים העיקריים באשר הם יכולים להכין ניסויים בלתי מוגבלים. Si tu eres un buen soldador, anímate a fabricar todos los hexágonos tú mismo!

Ya con la estructura finalizada, la pintamos de blanco con aerosol. אנו ממליצים להכין את האוורור והנדנדה.

שלב 4: Colocar Las Superficies En La Estructura

Ya con la estructura metálica, ahora seguía pensar en dos cosas:

• La superficie que resguardaría la electrónica.
• La superficie que el usuario pisaría.

La electrónica que iría en cada hexágono consistía únicamente en la tira de neopixeles. Necesitábamos algo que fuera resistente al agua, en caso de que lloviera y se acumulara el agua debajo de cada hexágono.

Elegimos trovicel, es barato, fácil de cortar, accesible, y resistente al agua.

Por su parte, para la superficie que pisaría el usuario, queríamos que fuera con acrílico, la duda era qué tan grueso había que ponerlo. El único color posible era blanco opalino, para que ocultara la tira de neopixeles y para difuminar la luz. Desafortunadamente no hay mucha varietyad en cuanto a grosores, el más grueso disponible era de 1 cm.

En este primer prototipo, diseñamos una especie de tapa para evitar que el agua se filtrara por alguna orilla. Para lograrlo el hexágono tenía la orilla dentada para que se pudiera armar en conjunto con las paredes de la tapa, y posteriormente fijar las partes con pegacril.

Cortamos en láser ambos hexágonos: el de trovicel y el de acrílico.

הערה: עם צפי לבנים, חלקים גדולים של קורטור טרוביקל עם לוס, פואסטו כי הוא עשוי PVC. Con ayuda y agreeimiento del operador de la cortadora láser, lo cortamos rápido, con ventilación, y con mascarillas. Lo hicimos porque no disponíamos de un router הנתב, y cortarlo con sierra era impreciso y tardado. Asumimos este riesgo solo para el prototipo, el resto de hexágonos de trovicel los cortamos con router. אין לך ocupes cortadora láser!

Con las piezas ya cortadas, montamos todo junto y comenzamos a probarlo.

Durante algunos días nos subimos al hexágono para probar su resistencia, pero no pasó una semana para que las paredes de la tapa de acrílico empezaran a despegarse. Además el acrílico se pandeaba mucho con el peso de una persona promedio.

Como ya no había acrílico opalino más grueso, optamos por reducir el permetro del hexágono a 50 cm, haciendo la superficie más pequeña ésta sería más resistente. Si bien pudimos colocar algunos soportes de refuerzo en la parte de abajo del acrílico, se vería la sombra de estos cuando se iluminara el hexágono.

Ya no teníamos tiempo para fabricar nosotros otro hexágono, así que lo mandamos a hacer con un herrero.

Esta última estructura sería la definiva para nuestro proyecto, and el modelo 3D que acá to compartimos vienen especificadas sus dimenses.

También descartamos la idea tener una tapa compuesta de varias caras pegadas con pegacril. En su lugar decidimos uasr solo una superficie de acrilico que atornillamos por arriba a la estructura. Tanto el acrílico como el trovicel se tuvieron que ajustar al nuevo tamaño. Cortamos en láser 10 hexagonos de acrílico, and con router CNC 10 hexágonos de trovicel.

שלב 5: Instalar La Tira De Neopixeles

Para la iluminación, probamos de qué manera se podía iluminar mejor el acrílico. En definitiva fue colocando la tira por la orilla. Checa las fotos para que veas la diferencia.

Las tiras que usamos tienen 96 neopixeles por metro y las venden por metros separados, es decir, no venden rollos de 5 metros continuos. Esto se volvería pronto un problema, porque un solo metro no alcanza para cubrir toda la orilla de nuestro hexágono, por lo que tuvimos que unir pedazos.

Adafruit tiene una guía bastante completea sobre estas tiras, te recomendamos leerla antes de usarlas.

Con las tiras hicimos lo siguiente:

• Al inicio de cada tira, soldamos and resistor de 470 ohms. אנו ממליצים להתנגד לנגד עיניכם ולסיר את האפשרויות להן, ולוגאר דל פין דה ארדואינו.
• En el otro extremo, unimos la tira de un מטרו, con un tramo de unos 20 ס"מ עבור komplett per elmetro del hexágono.
• Como la plataforma iba a estar expuesta a lluvia e intemperie, compramos tiras a prueba de agua, que traen un recubrimiento. כל אחת מהשורות, הטובות ביותר להדפסה עבור נוריות LED יכולות להוביל לאפשרויות חיות, ולסוגים להדפסה של 3D וסיליקון. En las fotos puedes ver más a detalle esto.
• Fijamos las tiras a la estructura con velcro.
• Finalmente, a la tira le soldamos una extensión (de unos 20 cm) de cable de 3 vías, que baja por una perforación en el trovicel.

שלב 6: Instalar El Interruptor

Hay variasas alternas para sensar las pisadas del usuario: sensor capacitivo, sensor de distancia, sensor de fuerza, velostat, etc. Por otra parte, solo necesitabamos detectar una señal de encendido/apagado y un interruptor hace justamente eso.

Sobre qué interruptor elegir, fuimos a la tienda de electrónica para ver las opciones. Buscábamos algo robusto-industrial, y nos encontramos con un gran surtido. La elección se basó de acuerdo al tamaño de nuestra estructura y a la forma de montaje. En las fotos podrás apreciar que el switch que usamos tiene una especie de cuello con cuerda que permitt poder atornillarlo a una שטחי אופקי. Justo lo que necesitábamos!

Usar este tipo de switches es muy fácil, en la parte de abajo trae unos tornillos como terminales a los que se le puede enlar kabel agua. Les conectamos una extensión de cable de dos polos de 20 cm בערך.

La forma de calibrar la sensibilidad de los switches va en función de qué tan cerca estén del acrílico. Para calibrarlos nosotros nos apoyamos de unas rondanas que imprimios en 3D con el grosor necesario para que el switch quedara ajustado al nivel que requeríamos. אין usamos rondanas comerciales porque eran muy gruesas.

שלב 7: Soldar La Extensión De Cable De Cada Hexágono

En cada hexágono se tenía el interruptor y la tira de neopixeles, dando un total de 5 כבלים. כבלי Estos יכולים ליהנות ממעגל שליטה ושירותי שליטה. Empleamos מפעיל כבל שליטה על 5 סרטים. Usamos termofil for proteger los puntos de unión con soldadura.

En el otro extremo de esta extensión, necesitabamos un conector de 5 אורנים. תעשיית DIN 5 תעשייתית כללית עבור בן או בתנועת כל אחד ואחת מהכלים, עידן כולל גם את השימוש בקונסטרוקציות XLR של אודיו תעשייתי. Soldamos entonces dos conectores XLR: uno para los neopixeles (3 כבלים) y otro para el switch (2 כבלים).

Usar dos conectores por hexágono es algo aparatoso, si tienes suficiente presupuesto, te recomendamos ampliamente que uses un conector industrial, te ahorrará trabajo y se verá mejor.

También calculamos el largo de cada cable tomando en cuenta las dimenses de una estructura que iría por alrededor de los hexágonos. Es de gran utilidad, por su parte, planear por dónde pasarán los kabels entre hexágonos y diseñar un diagrama de referencia.

שלב 8: הכנת El Gabinete Que Resguarda El Circuito De Control

A partir de que usamos conectores XLR macho, requeríamos usar conectores XLR hembra y estos debían ser montados en un gabinete. El número de conectores junto con el tamaño de la fuente de voltaje y el LattePanda eran las referencias de las dimenses que teníamos que considerar para el gabinete.

Compramos un gabinete industrial, y para perforarlo utilizamos un taladro de columna y una sierra broca para los agujeros de los conectores XLR, los kabels de alimentación AC y audio. Este proceso fue muy tardado debido al amplio grosor de este tipo de cajas, aunado a que el taladro necesita operar a su máxima fuerza y para ello requiere cierto tiempo de reposo por cada tiempo de trabajo (es importante que busques esta información con el fabricante de tu taladro, pues si no respetas estos tiempos, tu taladro se sobre-calentará con riesgo a dañarse).

Antes de perforar la caja, planifica la ubicación de los circuitos, el flujo de señal dentro y fuera del gabinete, la orientación de ésta, y si va a estar dentro de un mueble o a la intemperie. אין כל התייחסות לשירותי ההשקעה.

שלב 9: Soldar Circuito De Control Y Conexiones Para La LattePanda

המעגל שליטה פשוט. Como nuestra plataforma se compone de 10 pads, cuenta con 10 interruptores (entradas) y 10 tiras de neopixeles (salidas). Estos 20 dispositivos of a interactuar con el Arduino que trae integrado la LattePanda, a través de sus pines digitales. ניתן לצפות ב- 20 פינים דיגיטליים. כניסות החוזרות חוזרות על שימוש במכפלה (MUX).

Los interruptores los conectamos a un multiplexor de 16 entradas para que en lugar de usar 10 pines del Arduino para la lectura, sólo usemos 5.

Por su parte, los neopixeles decidimos sí conectarlos directo a los pines de Arduino, dado que en diferentes pruebas que hicimos, pueden llegar a tener problems cuando se manejan a través de un MUX y hacen más complejo el código. אין שום אמברגו, אם יש לנו עשרות תכניות, אין בעיות בטיפול במכשיר MUX.

על מנת להגן על אוורור או לאטה פנדה אנו יכולים להשתמש במכשיר הנשמה. Con el gabinete puesto, sería difícil montar sobre los pines un shield a donde irían soldadas las conexiones de los cable y el MUX, motivo por el cual diseñamos un circuito aparte muy sencillo al cual le soldamos conectors, algunos resistores y el MUX.

Como el circuito es tan básico, lo soldamos directamente sobre una Perma-proto, igual lo puedes soldar sobre una placa perforada, o bien, fabricar tú mismo el PCB. Aquí te compartimos el diseño en Fritzing.

שלב 10: קונקטאר Los Pads Al Circuito De Control Y a La Alimentación

Teniendo el circuito de control ya soldado a los pines de la LattePanda y con el gabinete perforado, hicimos lo siguiente:

• Atornillar los conectores XLR hembra al gabinete
• Etiquetar los conectores con sus repectivos nombres
• Soldar el cableado de los conectores XLR a unos conectores de tornillo
• Probar continuidad en todo el cableado
• Fijar la fuente, el circuito de control, y la LattePanda al gabinete
• Organizar los cable con cinchos y sujeta cinchos
• קונקטאר לוס כבלים דה לוס פדים אל גאבינט

En las fotos se puede ver muy aparatoso el interior del gabinete, dejando poco claro lo que hicimos, pero acá te compartimos también un diagrama detallado de las conexiones.

שלב 11: תכנות

En este tipo de proyectos, es mucho más cómodo dedicarte a la programación, una vez que tienes el hardware bien ensamblado: sin falsos; buenas conexiones; listo para uso rudo וכו '.

Para la programación comenzamos con la parte musical, quisimos diseñar nuestros propios sonidos pero ya no nos dio tiempo de profundizar con eso, así que optamos for hacer un controlador MIDI, donde cada pad hexagonal dispararía un sample.

• עבור שליטה MIDI, לא ניתן לקבל מידע רב.
• Utilizamos esta librería para Arduino.
• Para el patch en Pure Data usamos este.
• ניתן להזמין דוגמאות בחינם עבור האינטרנט.

Respecto al manejo de los neopixeles, usamos la librería FastLED.

Y finalmente, para el juego "Simon Says" fue de bastante ayuda este להוראה.

שלב 12: Fabricación De Estructura De Protección Para La Plataforma

No había algo que fijara a los hexágonos y no se movieran cuando uno estaba sacando sus mejores pasos de baile, por lo que fue necesario considerar una segunda estructura que cumpliera con dos funciones:

• Mantener unidos a los hexágonos y que no se movieran
• Proteger la orilla de la plataforma contra intemperie

ייצור הבניינים שלנו יכולים להוות תכונות לא חוקיות. En las fotos puedes ver la obra de arte que hicieron estos artesanos.

El gabinete de control y el altavoz se montaron dentro de un mueble de madera.