קסילופון MIDI אוטומטי: 6 שלבים (עם תמונות)

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

במדריך זה נחקור כיצד סולנואידים באש באמצעות אותות Arduino Uno ו- MIDI. אחד היישומים הטובים ביותר לכך הוא לבנות קסילופון אוטומטי. למרות שזהו רק מדריך, קוד Arduino וסכימות חשמל יסופקו.

לפני שתנסה להתמודד עם הפרויקט הזה, עליך לקבל:

• יכולות בסיסיות בעבודת עץ
• כישורי הלחמה
• הבנה של פלטפורמת Arduino
• הרבה סבלנות.

חלקים וחומרים ניתן למצוא אצל הספק שבחרת, אך אם אתה חדש בעולם האלקטרוניקה, מומלץ שתשתמש ב- Adafruit לרכישת החלקים שלך.

רשימת חלקים. (הערה: שונות בין קסילופון שתרכשו עלולה לגרום להזדקקות לחלקים נוספים ו/או שונים)

• קסילופון 16 מפתחות
• ג'ק MIDI
• Arduino Uno R3
• Arduino Dev. מָגֵן
• הרחבת I2C MCP23017
• מצמד אופטי מהיר 6N136
• סולנואידים מיני 12V - x16
• דיודה 1N4007 - x17
• נגד 470 אוהם - x2
• נגד 1K אוהם - x17
• נגד 10K אוהם
• טרנזיסטור NPN C1815
• טרנזיסטור דרלינגטון C4811 או טרנזיסטור TIP120 - x16
• סיכות כותרות ושקעים
• 12V - ספק כוח. (סולנואידים יכולים לקחת לא מעט חשמל, אני ממליץ על אספקת 10A)
• LED (העדפת צבע לבחירתך)
• דיבל ארון בגודל 3/4 אינץ ' - 6ft
• דיקט 3/4 אינץ 'או MDF
• פרבורד
• כבל ממשק USB ל- MIDI (אם שולטים ממחשב)
• ברגים בגודל 4 מ"מ - x32
• מכונות כביסה שטוחות - x32
• חוּט
• ברגי עץ שונים

רשימת כלים (הערה: פרויקט זה דורש ייצור עץ ומומלץ להשתמש בכלים נוספים לעיבוד עץ).

• מלחם
• חשפניות חוטים
• מברגים.
• צְבָת
• אקדח דבק חם
• דבק מגע
• תרגיל.
• מקדחות. (סיביות וחתיכות של 3/4 אינץ 'לחורי טייס)
• כלי מדידה (השתמשתי בקצה ישר.)
• עִפָּרוֹן.
• פאזל

כלים אופציונאליים

• כלי הלחמה (אם אתה חדש בהלחמה)
• מַלְקֶטֶת

שלב 1: חיווט בקר Midi

השלב הראשון הוא הרכבת בקר MIDI.

לשם כך תצטרך:

• ג'ק MIDI
• Arduino Dev. מָגֵן
• הרחבת I2C MCP23017
• מצמד אופטי מהיר 6N136
• דיודה 1N4007 - x1
• נגד 470 אוהם - x2
• נגד 1K אוהם - x1
• נגד 10K אוהם
• טרנזיסטור NPN C1815
• סיכות כותרות ושקעים
• לד
• חוּט

מעגל ה- MIDI יכול להיראות מפחיד למתחילים, אך למעשה הוא די ישר קדימה. אם תעקוב אחר הסכימה המצוינת לא אמורות להיות לך בעיות.

מיקום הרכיבים יהיה קריטי. קל להיגמר מהחדר די מהר אז אנא השתמש בתמונה המסופקת של הבקר המוגמר כמדריך. ישנם מספר פריסות שיתאימו לשלב זה, כך שאם תשחק עם מיקום אתה עשוי למצוא דרך שעובדת טוב יותר עבורך.

הכל יחלוק בסיס משותף בפרויקט זה; שיהיה חשוב בשלב הבא.

מכיוון שאנו עובדים עם ספק כוח של 12 וולט, סולנואידים של 12 וולט ו -12 וולט נמצאים בטווח המקובל להפעלת Arduino, אנו יכולים להשתמש באותו ספק כוח לכל דבר.

אם אתה חדש בהלחמה, אני ממליץ לך בחום לעיין במדריך ההלחמה של Adafruit ולתרגל על גבי לוח לוח לפני שתמשיך בפרויקט זה.

באופן דומה, אם אתה חדש בקריאת סכמות, עכשיו יהיה זמן מצוין לקרוא קצת על סמלים וקוטביות. All About Circuits הוא משאב נפלא לכך.

שלב 2: חיווט מעגלי הסולנואידים

הבא נעבור למעגל הסולנואיד.

לשלב זה תזדקק ל:

• דיודה 1N4007 - x16
• נגד 1K אוהם - x16
• טרנזיסטור דרלינגטון או טרנזיסטור TIP120 - x16
• סיכות כותרות ושקעים
• חוּט

מעגל הסולנואיד הרבה פחות מאיים. מכיוון שהמעגלים האלה יהיו קטנים למדי, זה זמן טוב להשתמש בכמה פיסות גרוטאות של לוח אם יש לך אותן מונחות. תצטרך ליצור 16 כאלה. בתמונה לדוגמה נוצרו 4 מעגלים ללוח וזה הסתדר בצורה מושלמת.

זכור לחבר את חוטי הקרקע של מעגלי הסולנואידים שלך לאותו מטוס קרקע בו נמצא הארדואינו שלך.

הכל בדוגמא הוא מודולרי, כך ששימשו כותרות ושקעים כדי להפוך את הבדיקות לנוחות יותר. עם זאת, אם אתה רוצה לחסוך כמה דולרים אתה יכול להלחם את החוטים ישירות לתוך הלוחות.

הסולנואידים שהיו בשימוש בדוגמה הגיעו עם מחברי JST 2 פינים מהמפעל. אמנם אף יציאת JST לא הייתה שימושית בארגז הכלים שלי, אך כמה מחברי זווית ישרה אקראית מצמידים אותם יפה. עוד שימוש טוב בחומרי גרוטאות.

שלב 3: בניית המסגרת

השלב השלישי והגדול ביותר בתהליך הוא הרכבת המסגרת.

אתה תצטרך:

• 16 מפתחות קסילופון מיני 12V
• דיבל ארון בגודל 3/4 אינץ ' - 6ft
• דיקט 3/4 אינץ 'או MDF
• ברגי עץ שונים

המסגרת היא האזור הראשון בו תהיה בעיקר לבד. רוב הסיכויים שלא יהיה לך אותו קסילופון בו השתמשתי והמידות שלך יהיו שונות משלי. אבל אל תפחדו, אני אספק כמה שיותר מידע על תהליך העיצוב.

ראשית לקחתי את 3 המדידות של קסילופון שלי:

• גוֹבַה
• אורך
• רוחב צד האוקטבה הנמוכה (הנקודה הרחבה ביותר)

לאחר מכן חתכתי מלבן מתוך דיקט; אורך המלבן שלך צריך להתאים לרוחב הקסילופון שלך. הגובה צריך לתת לך מספיק מקום להרים את הקסילופון כמה סנטימטרים מכל משטח שאתה מציב אותו. זה צריך גם לתת לבר המרכזי שלך מספיק מקום לאכסן את הסולנואידים ומעגלי הטרנזיסטורים.

לאחר חיתוך המלבנים שלי חתכתי את אחת הפינות מכל אחת כדי לתת לה צורה יפה. שלב זה הוא אופציונלי, אך אם אתה רוצה לעשות את אותו סימן שממנו התחלת הזווית תהיה סמיכה עם המקשים של קסילופון שלי וחותכים למרכז העליון. שני הצדדים צריכים להיות זהים זה לזה.

הידקתי שני צדדים זה לזה והשתמשתי במעט כף 3/4 אינץ 'כדי לקדוח חורים שיאפשרו לי להכניס את הדיבל שלי.

לאחר סיום זה חתכתי עוד 2 חתיכות דיקט כתומכות להחזיק את קסילופון (בדומה לסיכות מדף). הנוסחה שבה השתמשתי לגודל התומכים מוסברת להלן.

מידות תמיכה:

• תמיכת קסילופון 1 (גובה = 1 אינץ ', אורך = רוחב צד אוקטבה נמוך של קסילופון)
• תמיכת קסילופון 2 (גובה = 1 אינץ ', אורך = רוחב צד האוקטבה הגבוהה של קסילופון)

הדבקתי והברגתי את התומכים למסגרת וודא שהם מחזיקים את רמת הקסילופון שלי. חתכתי את תלת הארון שלי לשניים ודחפתי את 2 החלקים לתוך החורים שלהם. בדקתי את ההתאמה הבסיסית של הכל והדבקתי אותו. לאחר שהדבק התייבש חתכתי את החלקים הנוספים של ארון הארון ושייפתי אותם שטוחים לצדדים.

הסרגל המרכזי הוא החלק המסובך והחשוב ביותר. זה צריך להיות ישר לחלוטין ותצטרך להשאיר כמות כמעט מושלמת של פער בין הסרגל המרכזי למפתחות. יותר מדי פער והסולנואידים שלך לא יצרו קשר, מעט מדי פער והקסילופון שלך לא יישמע נכון.

חתכתי את הסרגל המרכזי כך שיתאים היטב לשני צידי הקסילופון. שיפשפתי, מדדתי וחזרתי על שלב זה עד שהמרכז המרכזי שלי היה ישר ככל שיכולתי. לאחר מכן הנחתי מגזין בעובי 4 מ מ ישירות על מקשי הקסילופון שלי והשתמשתי בו כמדריך להחזיק את הסרגל המרכזי בדיוק היכן שהוא צריך להיות. השתמשתי ב -2 ברגים בכל צד כדי להחזיק את המרכז המרכזי במקומו.

מזל טוב, סיימת עם המסגרת!

שלב 4: הצבת הסולנואידים

שלב 4 הוא חיבור הסולנואידים לסרגל המרכזי.

אתה תצטרך:

• סולנואידים מיני 12v - x16
• ברגים בגודל 4 מ"מ - x32
• מכונות כביסה שטוחות - x32
• ברגי עץ שונים
• מקלות יצירה

אופן החלפת הסולנואידים שלך תלוי בקסילופון שלך. הנחתי מקל מלאכה על פני כמה שיותר מפתחות בו יתאימו וסימנתי אזורים שבהם הסולנואידים שלי יקישו באמצע כל מפתח קסילופון. המרווח בסופו של דבר היה 4 סולנואידים לכל מקל מלאכה.

הסולנואידים המשמשים בדוגמה נקשרו מראש לברגים בגודל M2. בורג M2 בגודל 4 מ מ עם מכונת כביסה שטוחה M2 אבטח את הסולנואיד למקל המלאכה בצורה מושלמת. קידחתי מראש את החורים לברגים והדקתי היטב את הסולנואידים למקלות המלאכה.

לאחר מכן חתכתי עוד כמה מקלות מלאכה והדבקתי אותם בחלק האחורי של סידור הסולנואיד שלי; זה עשה שני דברים. ראשית הוא הרחיב את מערך הסולנואיד מהסיר המרכזי מספיק כדי שראשי הבורג M2 שהותקנו בחלק האחורי של הסולנואידים לא יתיישבו מול הקורה המרכזית. שנית הוא נתן לסידור הסולנואיד חיבור מוצק יותר על ידי מתן חומר נוסף להברגה.

כדי לצרף את הסידור לקורה המרכזית פתחתי את המרווח ביד חופשית על ידי ציור סידור הסולנואיד למקום בו אני אמור להיות; נדחקו ידנית על בוכנות הסולנואידים שלי כדי להיות בטוחים שכולם יפגעו במקשי הקסילופון באופן שווה; ולאחר מכן השתמשו בברגי עץ קטנים כדי לחבר אותו לסרגל המרכזי.

שלב 5: קידוד ה- Arduino והבנת MIDI

כדי לתכנת את Arduino יהיה עליך להתקין את ה- Arduino IDE העדכני ביותר וללמוד כיצד לבצע כמה דברים בסיסיים כמו העלאה ל- Arduino שלך והתקנת ספריות. ישנם מדריכים רבים באינטרנט כיצד לעשות זאת והתהליך אינו מתאים להיקף המבנה הזה.

ברגע שיהיה לך נוח להשתמש ב- Arduino IDE תזדקק לספריות הבאות.

• ספריית MIDI Arduino
• ספריית Adafruit MCP23017

לאחר שהתקנת את הספריות האלה הורד את הקוד מהוראה זו והעתק והדבק אותו ב- IDE של Arduino.

מבלי לצרף את לוח MIDI שיצרת, העלה את הקוד ל- Arduino. לאחר העלאת הקוד תחבר הכל, לחץ על כפתור האיפוס ב- Arduino ובדוק שהכל פועל כפי שהוא אמור.

הערה*

לכסילופונים שונים יש סידורי פתקים שונים, כך שהקוד המדויק שכתבתי לא יפעל כראוי עבור הקסילופון שלך. אבל זהו תיקון קל. עיין בתרשים הערות MIDI זה ושנה את מספר הפתק בקוד הארדואינו כך שיתאים לפתקים של קסילופון שלך.

לעיון, ההערות שקבעתי מראש הן כדלקמן:

• 79 - ז
• 77 - פ
• 76 - ה
• 74 - ד
• 72 - ג
• 71 - ב
• 69 - א
• 67 - ז
• 65 - פ
• 64 - ה
• 62 - ד
• 60 - C - C באמצע
• 59 - ב
• 57 - א
• 55 - ז
• 53 - פ

שלב 6: תוכנית המוסיקה

התוכנית שאתה רואה בסרטון היא Guitar Pro 6. היא לא יקרה במיוחד, אך היא קלה לשימוש ויכולה להפיק MIDI בדיוק כפי שאני רוצה. תכונה נחמדה נוספת של GP6 היא שניתן להוסיף סטקטו לרצועה שלמה שעוזרת לצליל קסילופון טוב יותר על ידי שחרור התווים בטרם עת.

הפרט החשוב הבא הוא שהקסילופון שלי הוא רק 2 אוקטבות של תווים טבעיים; כלומר הוא לא יכול לשחק חדות או דירות.

אם בנית את הפרויקט הזה, אל תהסס להוריד את ערכת הנושא של טטריס שכללתי בדף זה.