MIDI хяналттай LED бүтэц: 7 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Жинхэнэ хөгжим сонирхогч, электроник, компьютерийн шинжлэх ухааны оюутны хувьд би электрон хөгжим бүтээхэд ашиглаж болох MIDI төхөөрөмжүүдийг бүтээхийг үргэлж хүсдэг байсан.

Маш олон шоу, хөгжмийн наадамд оролцсоны дараа би тоглолтын үеэр гэрлийн шоуг сонирхож эхэлсэн.

Нэлээд судалсны эцэст би зөвхөн микрофон ашигладаг төхөөрөмжүүдийг олсон бөгөөд LED -ийг яг хүссэнээрээ удирдахыг зөвшөөрөөгүй.

DAW болон MIDI дохионуудыг илүү сайн мэддэг болсноор би энэ төслийг эхлүүлэхээр шийдлээ!

Энэ нь MIDI дохиогоор (NoteOn, NoteOff ба CC зурвас) удирддаг LED диодгүй 3D бүтэцтэй.

Хөгжимчин нь LED бүрийн өнгө, эрчмийг зөвхөн ямар ч DAW -ээс үүсгэсэн MIDI дохиог ашиглан хянах боломжтой байв.

Энэхүү санаагаар би гэрлийн шоу нэвтрүүлгээр дамжуулан бүтээлч сэтгэлгээгээ дээшлүүлж, хүн бүр өөрийн үзэмжийг бий болгож, харааны үзүүлбэр бүрийг өвөрмөц болгохыг хүссэн юм.

Алхам 1: Материал

Үндсэндээ энэ төсөл нь MIDI хүлээн авах хэлхээ ба LED бүтэц гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ. мөн эдгээр хэсгүүдийг холбож, DAW -аас ирж буй MIDI дохиог LED зурвас руу "орчуулах" микроконтроллер. Хэсэг тус бүрт шаардлагатай материалын жагсаалтыг энд оруулав.

MIDI хүлээн авах хэлхээ:

• 1 x 6N138 оптик холбогч
• 1 x 1N914 диод
• 1 х 5 зүүтэй Дин Жак (MIDI Жак)
• 2 x 220 Ом эсэргүүцэл
• 1 x 4.7K Ом резистор
• 1 USB/MIDI үүр

LED бүтэц:

Би зөвхөн 1 дижитал портоор удирдах боломжтой WS2812B LED дээр суурилсан RGB LED туузыг ашигласан. Хэрэв та олон тооны LED ашиглахаар төлөвлөж байгаа бол шаардлагатай хамгийн их гүйдлийн талаар санаа зовох хэрэгтэй болж магадгүй юм (1 LED хамгийн ихдээ 60 мА зарцуулдаг). Хэрэв микроконтроллер энэ хамгийн их утгыг даван туулж чадахгүй бол танд хангалттай гүйдэл дамжуулах өөр 5V цахилгаан хангамж хэрэгтэй болно. Би зориулалтын гаралтын адаптер, унтраалга бүхий 5V - 8A AC/DC адаптер ашигласан.

Тэмдэглэл: Та үнэхээр өндөр гүйдэл дамжуулах чадвартай компьютерийн цахилгаан хангамжийн нэгжийг ашиглаж болох юм шиг байна, гэхдээ энэ нь тогтвортой 5V тогтмол гүйдлийн хүчдэл өгдөг эсэхийг шалгах хэрэгтэй. Газар (хар) ба 5В гаралтын (улаан) хооронд 36 Ом 5 ваттын хүчдэлийн резистор нь резистороор дамжих хангалттай гүйдэл байгаа бөгөөд ингэснээр тогтвортой 5В -ийг хангаж өгдөг.

Эцэст нь би MIDI дохио болон LED зурвас хоорондын холбоог бий болгохын тулд шураг бамбайтай энгийн Arduino Uno -ийг ашигласан.

Алхам 2: MIDI оролтын хэлхээг бий болгох

Хэрэв та MIDI протокол гэж юу болох, энэ нь хэрхэн ажилладаг талаар сонирхож байгаа бол танд маш сонирхолтой, шинэлэг хичээлүүд болон MIDI Arduino төслүүд байдаг Notes and Volts YouTube сувгийг үзэхийг зөвлөж байна.

Энэ хэсэгт би зөвхөн MIDI оролтын хэлхээнд анхаарлаа хандуулах болно. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гагнахаасаа өмнө прототип дээр прототип хийж, DAW -аас ирж буй MIDI дохиог микроконтроллер сайн хүлээж авсан эсэхийг шалгах нь зүйтэй болов уу.

Дараахь хоёр видеог хэлхээг хэрхэн бүтээх, турших талаар тайлбарласан болно.

• Хэлхээг бий болгох
• Хэлхээг туршиж байна

Эцэст нь хэлэхэд CC зурвасыг ойлгохын тулд энэ видеог шалгах, жишээ нь LED гэрэлтүүлгийг хянахын тулд автоматжуулалтын клипийг микроконтроллероор хэрхэн тайлбарлах нь зүйтэй болов уу.

Алхам 3: FL Studio -ийг тохируулах (сонголт хийх)

FL Studio -ийг ашиглах нь надад тааламжтай санагдаж байгаа тул би түүний MIDI интерфэйсийг хэрхэн зөв тохируулах талаар тайлбарлах болно, гэхдээ хэрэв та өөр дижитал аудио ажлын станц ашиглаж байгаа бол энэ процедур эрс ялгаатай байх ёсгүй гэдэгт би итгэлтэй байна.

Эхлээд та USB/MIDI залгуурыг компьютер дээрээ холбох хэрэгтэй. Ихэвчлэн ийм төхөөрөмжүүд суулгагдсан програм хангамж дагалддаг бөгөөд үүнийг төдийлөн сайн мэдэхгүй байсан ч MIDI төхөөрөмж гэж хүлээн зөвшөөрдөг. Дараа нь "Тохиргоо" цонхыг нээнэ үү (F10 дарж). Хэрэв бүх зүйл зөв хийгдсэн бол гаралтын хэсэгт MIDI төхөөрөмжүүдийн гаралтыг анзаарах болно. Төхөөрөмжөө сонгоод асаалттай байгаа эсэхийг шалгаарай.

Дараа нь та портын дугаараа тодорхойлж, санаж байх хэрэгтэй (жишээ нь 0). Зүгээр л энэ цонхыг хааж (параметрүүд автоматаар хадгалагдана), дараа нь шинэ суваг нэмээрэй: MIDI Out.

Дараа нь хийх ёстой хамгийн сүүлийн зүйл бол энэ шинэ сувгийн портыг тодорхойлох явдал юм: "Тохиргоо" хэсэгт тодорхойлсон портын дугаарыг сонгосон эсэхээ шалгаарай: ингэснээр таны сувгаас ирсэн MIDI зурвасууд одоо байна. MIDI гаралттай холбоотой.

Одоо MIDI Out сувгаар тэмдэглэл тоглуулахад MIDI интерфэйсээр "NoteOn" мессеж илгээх болно. Үүнтэй адилаар тэмдэглэл гарах үед "NoteOff" мессеж илгээх болно.

MIDI Out сувгийн дагалдах бас нэг сонирхолтой онцлог бол потенциометрийн тусламжтайгаар өөр өөр параметрүүдийг хянах чадвар юм. Тэдгээрийн аль нэг дээр хулганы баруун товчийг дараад "Тохируулах …" гэснийг сонгосноор та LED-ийн гэрлийг хянахад ашиглагдах CCMessages (0-ээс 127 хүртэлх утгыг) илгээх боломжтой болно: CC-г сонгоод Зөвшөөрөх.

Ер нь FL Studio одоо MIDI интерфэйс рүүгээ мэдээлэл илгээхэд бэлэн боллоо! Дараагийнх нь Arduino дээр анивчих кодыг бичиж, LED бүтэцдээ тохируулах явдал юм.

Алхам 4: LED -ийг холбох

LED туузыг холбох нь маш энгийн, учир нь тэдэнд +5V, GND, өгөгдөл хэрэгтэй. Гэсэн хэдий ч би 20 гаруй холболтыг хийхээр төлөвлөж байхдаа ямар нэгэн гэнэтийн саатал гарахаас зайлсхийхийн тулд хэд хэдэн Arduino PWM тээглүүр ашиглаж, Adafruit_NeoPixel -ийн хэд хэдэн тохиолдлыг зарлахаар шийдлээ.

Хавсаргасан зураг нь электрон төхөөрөмж хэрхэн ажилладаг талаар тайлбарлах болно.

• LED зурвас нь цахилгаан тэжээлээс шууд тэжээгддэг.
• Arduino -ийг асаахын тулд цахилгаан унтраалга ашигладаг
• MIDI оролтын хэлхээг унтраалгыг асаахад Arduino -аас тэжээдэг

Алхам 5: 3D бүтцийг цуцлах

Одоогоор энэ хэсэг нь хамгийн урт нь байсан, учир нь би 3D хэвлэх (мөн загварчлах) цоо шинэ байсан. Би хагас дэлбэрсэн тасарсан icosahedron шиг бүтэц зохион бүтээхийг хүсч байсан (тийм ээ, хэлбэрийн яг нэрийг олоход хэсэг хугацаа зарцуулсан).

Мэдээжийн хэрэг та хүссэн загвараараа өөрийнхөө загварыг хийх боломжтой. Би загварчлах үйл явцыг нарийвчлан тайлбарлахгүй, гэхдээ хэрэв та энэ бүтцийг зохион бүтээхийг хүсч байвал STL файлуудыг олох болно.

Янз бүрийн эд ангиудыг угсрахад хэсэг хугацаа шаардагджээ, учир нь би нүүр тус бүрт нэг LED тавьж, бүгдийг нь холбохдоо цөм дотор маш олон тооны утсыг гагнах замаар холбосон байсан.

Анхаарна уу: хэрэв та ийм бүтэц зохион бүтээхийг хүсч байвал танд зургаан өнцөгт хэлбэртэй 10 ширхэг (тус бүр нь PP3DP UP мини принтер ашиглан 3 цаг орчим), 6 таван өнцөгт хэсэг (2 цаг) шаардагдана.

Хэсэг бүрт нэг LED байгаа тул та 5V ба GND терминал бүрийг хооронд нь холбож, LED бүрийн хэд хэдэн оролт, гаралтын терминалуудыг утсандаа холбох ёстой.

Эцэст нь би LED сарнисан акрил ашиглан нүүр бүрийг бүрхэж, гэрэлтүүлгийг нь жигд болгов.

Үүний дараа үлдсэн зүйл бол код биш бөгөөд энэ нь тийм ч төвөгтэй биш болохыг харуулж байна!

Алхам 6: Код

Өмнөх хэсэгт дурдсанчлан код нь маш энгийн болохыг харуулж байна!

Үнэн хэрэгтээ энэ нь зөвхөн нэг MIDI данс болон хэд хэдэн Adafruit_NeoPixel тохиолдлуудаас бүрддэг (өөр өөр тууз байдаг).

Үндсэндээ зарлагдсаны дараа MIDI анги нь "тасалдал" -тай ажилладаг: NoteOn, NoteOff, CCMessage. MIDI оролтын cicruit нь эдгээр тодорхой дохионуудын нэгийг Arduino руу дамжуулах үед туслах дэд програмыг дууддаг. Дараа нь кодын хийж буй зүйл бол NoteOn дохионы тодорхой LED -ийг асаах, NoteOff -ийн холбогдох дохиог унтрааж, CCMessage дээрх туузны тод байдлыг шинэчлэх явдал юм.

Мөн би NoteOn дохиогоор ирж буй хурдыг унших замаар LED -ийн өнгийг сонгох боломжийг олгодог энгийн функцийг тодорхойлсон бөгөөд LED бүр улаан, нил ягаан, цэнхэр, оюу, ногоон, шар, улбар шар эсвэл цагаан байж болно. 0 -ээс 127 хүртэлх хурдны утгаас хамаарна.

Анхаарах чухал зүйл бол ноорогоо цуваа порт (энэ процессын явцад ашиглагддаг) уг зүүтэй холбогдож байх үед RX зүүг (MIDI оролтын хэлхээнээс) салгах шаардлагатай болно!

Алхам 7: Одоо яах вэ?

Би одоогоор бүх электроникийг оруулах зориулалттай хашлага хийхээр ажиллаж байгаа бөгөөд бүтцийнхээ нэрийг бодож байна! Хэрэв танд энэ төсөл таалагдсан бол надад мэдэгдээрэй, би өөр өөр шоунууд дээр ажиллаж байгаа бөгөөд энэ зааварчилгаагаа илүү олон видеогоор шинэчлэхээр төлөвлөж байна!