MIDI Цахим эрхтэн олж авах: 6 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Энэхүү зааварчилгаа нь гараж эсвэл подвалдаа байгаа хуучин хайр дурлалын электрон эрхтэнээ авч, орчин үеийн хөгжмийн зэмсэг болгон хувиргахад тань туслах болно. Ердийн хөгжмийн гар нь ердийн автобусанд дарахад холбогддог товчлууруудын нэг хэсэг гэдгийг хэлэхээс өөрөөр бид танд байгаа эрхтэний талаар дэлгэрэнгүй ярихгүй. Хуучин ертөнцөд түлхүүрүүдийн хажууд нэлээд том хэлхээ байсан бөгөөд энэ нь гаралтыг автобусанд дамжуулж, улмаар хүчирхэгжүүлж, аудио системд дамжуулдаг байв. Өнөөдөр гар бол олон тооны мэдрэгч юм; бид тусдаа түлхүүрүүдийн төлөв байдлыг уншиж, өөрчлөлтүүдийг MIDI командуудаар удирддаг програм хангамжийн синтезатор руу илгээдэг.

Энэхүү заавар нь түлхүүрүүдийн дижитал төлөвийг цуглуулах, Arduino микропроцессороор удирдах, MIDI өгөгдлийн урсгалыг бий болгох, синтезаторыг ажиллуулж буй компьютерт (Raspberry Pi гэх мэт) дамжуулах гэх мэт олон үйл явцыг хамардаг.

Алхам 1: Гарын товчлол

Дараахь нь хийсвэрлэсэн электрон эрхтнийг илэрхийлдэг бөгөөд мөр бүр нь товчлуурууд эсвэл зогсолтууд эсвэл бусад хяналтын унтраалгуудаас бүрддэг. 0 баганын оруулгууд нь тус тусдаа түлхүүрүүдийг илэрхийлдэг бөгөөд - товчлуур дарагдсан үед холбогддог автобус юм. 61 түлхүүртэй гарын авлага нь эхний эгнээ, хавангийн гарын авлага хоёр дахь эгнээ, гурав дахь дөрөө, зогсоол гэх мэт байж болно. Мөрүүд нь 61 -ээс хэтрэх 2 -ийн хүчин чадалтай дижитал ач холбогдолтой тул 64 элементийг агуулдаг. Гарын мөрүүдийн дотор товчлуурууд нь зүүн талд С -тэй ердийн хөгжмийн дүрмийг дагаж мөрддөг.

Автобус 0 - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ……………….. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Автобус 1 - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ……………….. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Автобус 2 - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ……………….. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Автобус 3 - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ……………….. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Автобус бүр бие даасан бөгөөд үе тэнгийнхнээсээ цахилгаан тусгаарлагдсан байдаг. Эхний 8 элементийг Bold дээр онцлон тэмдэглэсэн бөгөөд дээрх зохицуулалтанд ийм 8 блок оруулсан болно. Дараагийн алхам нь тод элементүүд болон бусад 7 блок дээр ажилладаг хэвлэмэл хэлхээний самбарыг нарийвчлан тайлбарлах болно.

Дээрх түлхүүрүүдийг 0 -ээр дүрсэлсэн болно. Бид үүнийг жаахан ахиулж, түлхүүрийг дарахад дижитал 1, өөр тохиолдолд 0 гэж хэлж болно. Түлхүүрүүд нь ердийн хөгжмийн цагаан хавтгай эсвэл хар өнгийн хурц үзүүр, эрхтний дөрөө, эрхтний зогсоол эсвэл эргүүлэх унтраалгын банк байж болно. Бид энэ багажийг олон тооны автобусны унтраалга, үндсэндээ 0 ба 1 -ийн дижитал урсгал гэж үздэг.

Алхам 2: Гарнаас утас холбох

Гарны утсыг холбоход туслах зорилгоор Eagle CAD ашиглан Хэвлэсэн хэлхээний самбарыг бүтээжээ. Түүний хэмжээ нь 96мм X 43мм хэмжээтэй бөгөөд 8 ширхэг шаардлагатай бөгөөд энэ нь эрхтэний гарны арын хэсэгт сунгагдсан байдаг.

Энэхүү Хэвлэсэн хэлхээний самбар (ПХБ) -ийг нарийвчлан авч үзье. Зүүн зураг нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг суурилуулсан ПХБ -ийн урд хэсэг бөгөөд баруун талд нь бид арматурыг гагнах газар юм.

Нэгдүгээрт, дээд талд байгаа 2X3 бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дээрх товчлууруудтай холбогдох зориулалттай бөгөөд дээд хоёр холболтын автобус 0 ба 1, дараагийн хос 2 ба 3, доод хос нь мөн 2 ба 3 автобустай байдаг. 2X3 толгой нь Arduino бамбайгийн утастай адил толгой руу түлхсэн түлхүүрүүдээс нэг судалтай холбох утсыг байрлуулахад хангалттай хатуу байв. Миний ашигласан холболтын утас анхны эрхтэнээс сэргээгдсэн; диаметр нь 0.75 мм.

Тиймээс 2X3 Толгой тус бүр нь тод тод товчлууруудын багана эсвэл өргөн утгаар нь нэг тэмдэглэлийг багтаасан болно. Удирдах зөвлөл нь эдгээр толгойн 8 -ийг шаарддаг. Зураг нь зүүн дээд буланд эдгээр эмэгтэй толгойн нэгийг агуулсан болно. Самбарын дунд хэсэг нь тус бүр улаан оролтын аль нэгэнд харгалзах 32 диод (1N4148 эсвэл үүнтэй төстэй) -ээр дүүрсэн болно. Диодын туйлшралыг самбар дээр тэмдэглэсний дагуу самбарын дээд төгсгөлд катод (хар тууз) байрлуулна. Ганц диодыг 4 -р байрлалд харуулав. Эцэст нь 2X5 хэмжээтэй эрэгтэй ганц толгой нь самбарын хамгийн доод хэсгийг бөглөнө. Түүний дээд 2 зүү холбогдоогүй байна. 1-р зүү нь баруун доод буланд байрладаг бөгөөд хамгийн зүүн талын 4 диодтой, 2-р зүү 5-8 диодтой, эцэст нь 29-32-р зүү 8-тэй холбогддог. самбар. Төрөл бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хоорондох утсыг ПХБ -ийн дотор хийдэг бөгөөд зөвхөн гагнуур хийх шаардлагатай бөгөөд диод ба толгойн хэсэгт шаардлагатай байдаг.

Эдгээр 8 самбарыг гарын авлагын доор шууд суулгасан нүхийг ашиглан уг эрхтний хөндлөн огтлолцол дээр байрлуулна. Энэхүү самбарын үүрэг нь 4 автобусанд 8 түлхүүр бүхий нэг блокыг авч, дараагийн шатанд шилжүүлэхийн тулд 10 талын тууз кабелийг холбох эрэгтэй толгой хэсэгт өгөх явдал юм. Самбарын загварыг өгсөн зип файлаас татаж авч болно.

Алхам 3: Гарын гаралтыг Shift бүртгэлд нэгтгэх

Дээр үзүүлсэн шиг өөр хоёр ПХБ шаардлагатай. Тэд DIN R5 гэгддэг бөгөөд MIDI ертөнцөд түгээмэл хэрэглэгддэг боловч хэдийгээр ээлжийн бүртгэлийн функцийг хангадаг. Нэгдүгээрт, дээд хэвтээ хэсэгт та туузан кабелиар дээрх 8 самбар дээрх 2X5 холбогчтой холбогддог 4 ширхэг 2X5 хэмжээтэй эрэгтэй толгойг харж болно. Ийм 8 кабелийг байрлуулахын тулд бидэнд хоёр DIN хавтан хэрэгтэй болно.

Самбарын доор 32 битийн ээлжийн бүртгэлийг бүрдүүлдэг IC чипүүд байдаг бөгөөд эцэст нь бидний сонирхлыг татдаг 2X5 хэмжээтэй 2 толгой байдаг бөгөөд тэдгээрийн нэг нь (J2) дээрэмчид DIN хавтангуудыг (бидний хоёр дахь нь), нөгөө нь J1 манай Arduino эсвэл Arduino шиг микропроцессор.

Дүгнэж хэлэхэд бидэнд байна -

• 64 түлхүүр бүхий 4 хүртэлх автобус
• 32 оролттой 8 самбар, нэг автобусанд 8 гаралт
• эдгээр 64 гаралт нь 32 битийн ээлжийн 2 регистрт тэжээгддэг
• Arduino микропроцессор нь автобусны дундуур эргэлддэг

Алхам 4: Тоног төхөөрөмжийг нэгтгэх

Arduino, хоёр DIN хавтан ба эрхтэн түлхүүрийн цогцолборын тууз кабелийн холболтыг дээрх зурагт үзүүлэв. Хоёрдахь DIN -ийн J2 нь хоосон үлдсэнийг анхаарна уу.

Холбогчдод IDC технологийг ашигладаг (тусгаарлагч-шилжилт контакт), утсыг хуулж, салгах шаардлагагүй. Тэдгээрийг хобби сонирхогчдод байдаг шахах хэрэгслээр кабельд хэрэглэнэ. Зүүн талд нь үрчийсэн кабелийн үзүүрийг сахлын хутгаар цэвэрлэж болно; төвд холбогчийн доор 2X5 хэмжээтэй эмэгтэй залгуур байдаг; баруун талд нь холбогчийг дээд талаас нь харах боломжтой.

DIN хавтан ба тусгай ПХБ-ийн хавтангуудыг дугуй толгойтой гуулин модон эрэг ба тусгаарлагч ашиглан эрхтэн модон эдлэлд бэхэлсэн. Дээрх зурган дээр эрхтэнд суулгасан захиалгат ПХБ-ийн хавтангуудын нэг хэсгийг харуулав. Дээд залгах утсан кабель нь зогсоол эсвэл хяналтыг самбар дээр холбодог бөгөөд зүүн талын масс нь дөрөөнөөс гардаг. Эцэст нь, өнгө үүсгэгч болон анхны эрхтний бусад төрөл бүрийн функцийг арилгаснаар кабинетийн хоосон зайг дарс хадгалахад дахин ашиглах боломжтой болжээ.

Алхам 5: Arduino цогцолбор

Дээрх хоёр DIN самбарын зүүн талд байрлах Arduino цогцолборыг одоо хэлэлцэх болно. Энэ нь Arduino бамбайгаар хоорондоо холбогдсон гурван ялгаатай давхаргаас бүрдэнэ. Давхаргыг агуулсан ПХБ -ууд нь цэнхэр, ногоон, улаан өнгөтэй байдаг.

Цэнхэр давхарга (дээд талд) нь 16X2 хэмжээтэй шингэн болор тэмдэгт дэлгэцээр хангадаг Freetronics компанийн бамбай юм. (16 тэмдэгтээс бүрдсэн 2 мөр). Энэ нь тийм ч чухал биш боловч гар, дөрөө, зогсоолын ажиллагааг шалгахад маш хэрэгтэй байдаг. Үүнийг LiquidCrystal номын сангаар удирддаг бөгөөд бусад тоног төхөөрөмжийн хувилбаруудыг хялбархан орлуулж болно.

Улаан давхарга (доод талд) нь Sparkfun Teensyduino самбар дээр суурилуулсан Teensy 3.2 юм. Teensy нь MIDI -ийн шууд дэмжлэгийг санал болгодог бөгөөд өөрөөр хэлбэл Arduino UNO шиг ажилладаг. Тиймээс Teensy -ийг ашиглах нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг урсгалаас хэмнэдэг. Цахилгаан хангамж (5V 2A) холболт нь зүүн доод талд, USB холбогч нь зүүн талд цуваа эсвэл MIDI гаралтыг дэмждэг. Дээд ба доод ирмэг дээрх толгой нь Arduino бамбайны стандарт ажиллагааг хангадаг.

Ногоон давхарга (Цэнхэр, Улаан хоёрын хооронд хавчуулагдсан) нь өөрчлөн тохируулсан ПХБ -ийн хавтан юм. Үүний зорилго нь DIN хавтангийн холбоос гэх мэт жижиг хэсгүүдийг дэмжих, гадаад утсыг таслах явдал юм. Түүний зарим функцууд нь илүүдэлтэй байдаг. Энэ нь стандарт Arduino UNO -ээр MIDI -ийг дэмжих зарим хэлхээг агуулдаг. Энэ нь мөн анхны DIN самбар дээрх J1 толгой руу тууз кабель холбох 2X5 эрэгтэй толгойг өгдөг. Бусад функцууд нь дууны хяналтыг дэмждэг; Жинхэнэ эрхтэн нь хөлийн гутлаар удирддаг 10К потенциометр (тогоонд) ашигладаг байжээ.

Дөрвөн хэвтээ толгой нь доорхи Teensy самбар болон Liquid Crystal дэлгэцтэй стандарт Arduino бамбай холболтыг бий болгодог. Зүүн доод буланд байгаа автобусны буудалтай төстэй дардас нь үлдэгдэл бөгөөд зүүн талын урт босоо толгой нь дөрвөн автобус, дууны хяналт, газардуулгын холболтыг хангадаг.

Тусгай самбарыг Eagle CAD ашиглан боловсруулсан бөгөөд ПХБ -ийн үйлдвэрлэгч рүү илгээсэн Gerber цогцолборын зип файлуудыг ПХБ2 зип файлд авах боломжтой.

Алхам 6: Arduino програм хангамж

Энэхүү програм хангамжийг анх Arduino UNO -д зориулан бүтээсэн бөгөөд хожим нь Teensy -ийг ашиглахын тулд маш цөөн өөрчлөлт оруулсан. Зүү ашиглалт өөрчлөгдөөгүй байна.

Шингэн болор дэлгэц нь хагас арван тээглүүр ашигладаг бөгөөд автобусанд зэргэлдээ тээглүүр авахын тулд аналог тээглүүрийг дижитал горимд ашиглахаар шийдсэн. Дууны түвшний хяналт нь аналог горимд өөр аналог зүү ашигладаг.

Програм хангамжийн ихэнх хэсэг нь автобус тус бүрийг идэвхжүүлэх замаар гар, дөрөө, зогсоох товчлууруудыг уншиж, DIN самбараас өгсөн ээлжийн бүртгэлээс битийн утгыг гаргах явдал юм.

Доод урсгалын орчин нь ихэвчлэн Windows эсвэл UNIX эсвэл Линукс дээр ажилладаг процессор, FluidSynth гэх мэт програм хангамжийн синтезаторыг багтаасан бөгөөд үүнийг эргээд jOrgan удирдаж болно. FluidSynth нь эцэст нь нэг MIDI командыг хүлээн авахад ямар дуу гарахыг тодорхойлдог нэг буюу хэд хэдэн Soundfont (ууд) -ээр удирддаг. Word боловсруулах фонтуудтай ижил төстэй зүйл байдаг. Гар болон дөрөөний хувьд өмнөх сканерын өөрчлөлтөөс шалтгаалан MIDI Note On буюу Note Off дараалал үүснэ. Хамгийн зүүн талд байгаа түлхүүр нь MIDI 36 бөгөөд гар дээр нэмэгддэг. Автобусны индекс нь MIDI сувгийн дугаарын хүрээг хялбархан хангах болно. Зогсоох товчлууруудын хувьд MIDI програмын хяналтын дарааллыг бий болгодог, эсвэл Тэмдэглэл асаах/унтраах товчлуурыг үүсгэж, тайлбарлах, тохируулах, өргөжүүлэхийн тулд jOrgan эсвэл түүнтэй төстэй MIDI програм хангамжид үлдээх нь зүйтэй болов уу. Юу ч хийсэн хамаагүй эцсийн шийдвэрийг доод талын Soundfont (ууд) -ийн тодорхойлолтоор гаргадаг. Энэхүү програм хангамжийг Wurlitzer програм болон FluidSynth -ийг ажиллуулж буй Windows -тэй, мөн FluidSynth болон General MIDI Soundfont дээр ажилладаг Raspberry Pi -д USB -ээр дамжуулан MIDI үүсгэхэд зориулагдсан болно. Энэ тодорхойлолт нь ноорог боловч мэдээж Arduino орчин эсвэл С -ийг мэддэг хүн үүнийг өөрийн хэрэгцээнд нийцүүлэн өөрчлөхөд хэцүү байх болно. боломжийн дотоод баримт бичиг, боломжийн модульчлал байдаг.

Arduino програм хангамж нь organino.zip -д байдаг.