Автоматташтырылган MIDI Xylophone: 6 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул көрсөтмөдө биз Arduino Uno жана MIDI сигналдарын колдонуп, соленоиддердин кантип өрттөнөрүн изилдейбиз. Бул үчүн эң жакшы колдонмолордун бири - автоматташтырылган ксилофон куруу. Бул бир гана көрсөтмө болсо да, Arduino коду жана электр схемалары берилет.

Бул долбоорду ишке ашыруудан мурун сизде төмөнкүлөр болушу керек:

• Негизги жыгач иштетүү көндүмдөрү
• Лайкоо чеберчилиги
• Arduino платформасы жөнүндө түшүнүк
• Сабыр көп.

Бөлүктөрдү жана материалдарды сиз тандаган сатуучудан тапса болот, бирок эгер сиз электроника дүйнөсүнө жаңыдан кирсеңиз, анда тетиктериңизди сатып алуу үчүн Adafruit колдонууну сунуштайбыз.

Бөлүктөрдүн тизмеси. (Эскертүү: Сиз сатып алган ксилофондогу айырмачылыктар кошумча жана/же башка бөлүктөргө муктаж болушу мүмкүн)

• 16 ачкычтуу ксилофон
• MIDI Jack
• Arduino Uno R3
• Arduino Dev. Shield
• MCP23017 I2C кеңейтүү
• 6N136 Жогорку ылдамдыктагы оптокуплер
• Mini 12V электромагниттери - x16
• 1N4007 Диод - x17
• 470 Ом каршылыгы - x2
• 1K ом каршылыгы - x17
• 10K Ом каршылыгы
• C1815 NPN транзистору
• C4811 Дарлингтон транзистору же TIP120 транзистору - x16
• Header Pins жана Sockets
• 12V - Электр энергиясы менен камсыздоо. (Соленоиддер бир аз күчкө ээ болушу мүмкүн, мен 10А менен камсыз кылууну сунуштайм)
• LED (Түс тандоосу боюнча)
• 3/4 дюймдук шкафтын дубалы - 6 фут
• 3/4 дюйм фанера же MDF
• Perfboard
• USBден MIDIге интерфейстин шнуру (эгерде компьютерден башкарылса)
• 4мм м2 өлчөмдөгү бурамалар - x32
• м2 жалпак кир жуугучтар - x32
• Зым
• Ар кандай жыгач бурамалар

Куралдардын тизмеси (Эскертүү: Бул долбоор жыгачты жасоону талап кылат жана кошумча жыгач иштетүүчү шаймандар сунушталат.)

• Кандооч
• Wire Stripers
• Бурамалар.
• Pense
• Hot Glue Gun
• Супер клей
• Бургулоо.
• Бургулоо биттери. (3/4 дюймдук күрөк бит жана пилоттук тешиктер үчүн биттер)
• Өлчөө куралы (Мен түз четин колдондум.)
• Карандаш.
• Jigsaw

Кошумча куралдар

• Desoldering куралы (эгер сиз жаңы ширетүү үчүн болсоңуз)
• Пинцет

1 -кадам: Midi контроллерин зымга өткөрүү

Биринчи кадам MIDI контроллерин чогултуу болуп саналат.

Бул үчүн сизге керек болот:

• MIDI Jack
• Arduino Dev. Shield
• MCP23017 I2C кеңейтүү
• 6N136 Жогорку ылдамдыктагы оптокуплер
• 1N4007 Диод - x1
• 470 Ом каршылыгы - x2
• 1K ом каршылыгы - x1
• 10K Ом каршылыгы
• C1815 NPN транзистору
• Header Pins жана Sockets
• LED
• Зым

MIDI схемасы башталгычтарга коркунучтуу көрүнүшү мүмкүн, бирок чындыгында абдан алдыга. Эгерде сиз берилген схеманы аткарсаңыз, анда эч кандай көйгөй жаралбашы керек.

Компоненттерди жайгаштыруу өтө маанилүү болот. Бөлмөдөн тез эле чуркоо оңой, андыктан жетекчи катары даяр контролердун берилген сүрөтүн колдонуңуз. Бул кадам үчүн иштей турган бир нече макеттер бар, андыктан эгер сиз жайгаштыруу менен ойносоңуз, сизге ылайыктуу жолду таба аласыз.

Бул долбоордо бардыгы бирдей нерсеге ээ болушат; бул кийинки кадамда маанилүү болот.

Биз 12 вольт электр энергиясы менен иштегендиктен, 12 вольт электромагнити жана 12 вольт Arduino -ны иштетүү үчүн алгылыктуу диапазондо болгондуктан, биз баарына бирдей электр энергиясын колдоно алабыз.

Эгерде сиз ширетүүнү жаңы үйрөнүп жатсаңыз, анда мен бул долбоорду улантуудан мурун Adafruitтин көрсөтмөлөрүн текшерүүнү жана кээ бир тактайчаларда машыгууну сунуштайм.

Ошо сыяктуу эле, эгер сиз схемаларды жаңыдан окуп жатсаңыз, азыр символдор жана полярдуулук боюнча окуу үчүн эң сонун убакыт болмок. Бардык схемалар бул үчүн эң сонун булак.

2 -кадам: Соленоиддик микросхемалардын зымдары

Кийинки биз электромагниттик схемага өтөбүз.

Бул кадам үчүн сизге керек болот:

• 1 1N4007 Диод - x16
• 1K ом каршылыгы - x16
• Дарлингтон транзистору же TIP120 транзистору - x16
• Header Pins жана Sockets
• Зым

Соленоиддик схема анча коркунучтуу эмес. Бул схемалар абдан кичине болгондуктан, эгерде сиз аларды тегерете жатсаңыз, перфорборттун сыныктарын колдонууга жакшы убакыт. Сиз булардын 16сын жасашыңыз керек. Мисалдагы сүрөттө тактага 4 схема жасалган жана ал кемчиликсиз иштеген.

Соленоид схемаларыңыздын жерге зымдарын сиздин Arduino күйгөн жердеги учак менен туташтырууну унутпаңыз.

Мисалда бардыгы модулдук, андыктан тестирлөөнү ыңгайлуу кылуу үчүн аталыштар жана розеткалар колдонулган. Бирок, эгерде сиз бир нече долларды үнөмдөөнү кааласаңыз, зымдарды тактайга ширете аласыз.

Мисалда колдонулган соленоиддер заводдон 2 пин JST коннектору менен келген. JST порттору менин жеке куралдар кутумда ыңгайлуу болбогону менен, кээ бир кокустук бурчтуу туташтыргычтар алар менен жакшы айкалышкан. Сынык материалдардын дагы бир жакшы колдонулушу.

3 -кадам: Кадрды куруу

Үчүнчү жана процесстеги эң чоң кадам - бул рамканы чогултуу.

Сага керек болот:

• 16 ачкычтуу Xylophone Mini 12V
• 3/4 дюймдук шкафтын дубалы - 6 фут
• 3/4 дюйм фанера же MDF
• Ар кандай жыгач бурамалар

Кадр - бул негизинен өз алдынча боло турган биринчи аймак. Мүмкүн сизде мен колдонгон ксилофон болбойт жана сиздин өлчөөңүз меникинен айырмаланат. Бирок коркпоңуз, мен дизайн процесси жөнүндө мүмкүн болушунча көбүрөөк маалымат берем.

Алгач мен ксилофондун 3 өлчөгүчүн алдым:

• Бийиктик
• Length
• Төмөн октава тарабынын туурасы (эң кең чекит)

Мен андан кийин фанерадан тик бурчтукту кесип алдым; Сиздин тик бурчтуктун узундугу ксилофондун туурасына дал келиши керек. Бийиктик сизге ксилофонуңузду кайсы бетиңизден койсоңуз, анын бир нече дюймун көтөрүү үчүн жетиштүү орун бериши керек. Бул ошондой эле сиздин борбордук тилкеңизге электромагниттерди жана транзистордук схемаларды жайгаштыруу үчүн жетиштүү орун бериши керек.

Тик бурчтуктарымды кесип алгандан кийин, аларга жагымдуу форма берүү үчүн ар бир бурчун кесип алдым. Бул кадам милдеттүү эмес, бирок эгер сиз ошол эле белгини кылгыңыз келсе, бурчтун башталышы менин ксилофондун ачкычтары менен бирдей болуп, жогорку борборго кесилет. Эки тарап тең бири -бирине окшош болушу керек.

Мен эки жагымды бириктирип, 3/4 дюймдук күрөк менен дубалды салууга мүмкүндүк бере турган тешиктерди бургуладым.

Бул бүткөндөн кийин, ксилофонду кармоо үчүн фанеранын дагы 2 бөлүгүн кесип алдым (текченин казыктарына окшош). Төмөндө колдоолордун өлчөмүн аныктоо үчүн колдонулган формула түшүндүрүлөт.

Колдоо Өлчөмдөрү:

• Ксилофонду колдоо 1 (Бийиктиги = 1 дюйм, Узундугу = Ксилофондун төмөн октава тарабынын туурасы)
• Ксилофонду колдоо 2 (Бийиктиги = 1 дюйм, Узундугу = Ксилофондун жогорку октава тарабынын туурасы)

Мен тирөөчтөрдү ксилофонумдун деңгээлине туура келгенин текшерип, рамкага илип койдум. Мен шкафтын дубелин экиге бөлүп, 2 бөлүгүн тешиктерине түрттүм. Мен бардыгынын негизги шайкештигин текшерип, аны бириктирдим. Клей кургатылгандан кийин, мен шкафтын дубелинин кошумча бөлүктөрүн кесип, капталдарына тегиз кылып тегиздеп койдум.

Борбордук тилке эң татаал жана эң маанилүү бөлүгү. Бул толугу менен түз болушу керек жана борбордук тилке менен ачкычтардын ортосунда дээрлик кемчиликсиз боштукту калтырышыңыз керек. Өтө көп боштук жана соленоиддериңиз байланышка чыкпайт, өтө аз боштук жана ксилофонуңуз туура угулбайт.

Мен борбордук тилкени ксилофондун эки капталынын ортосуна тыгыз жайгашуу үчүн кесип алдым. Мен бул кадамды тегиздеп, ченеп, кайталап, борбордук тилкесим мүмкүн болушунча түз болгонго чейин жасадым. Андан кийин калыңдыгы 4 мм болгон журналды ксилофондун ачкычтарына түздөн -түз койдум жана аны борбордук тилкени керектүү жерде кармоо үчүн колдонмо катары колдондум. Мен борбордук тилкени ордунда кармоо үчүн эки тараптан 2 бураманы колдондум.

Куттуктайбыз, сиз кадрды бүттүңүз!

4 -кадам: Соленоиддерди коюу

4 -кадам - соленоиддерди борбордук тилкеге бекитүү.

Сага керек болот:

• Mini 12v электромагниттери - x16
• 4мм м2 өлчөмдөгү бурамалар - x32
• м2 жалпак кир жуугучтар - x32
• Ар кандай жыгач бурамалар
• Кол өнөрчүлүк таяктары

Соленоиддериңизди кантип жайгаштырууңуздун баары ксилофонго көз каранды. Мен кол өнөрчүлүк таякчасын койдум, ошондо ал көп баскычтарга туура келип, соленоиддерим ар бир ксилофон ачкычынын ортосуна тийип турган жерлерди белгилеп койчумун. Аралык кол өнөрчүлүк үчүн 4 соленоид болуп бүттү.

Мисалда колдонулган соленоиддер М2 өлчөмдөгү бурамалар үчүн алдын ала тыкылып алынган. М2 жалпак кир жуугуч менен 4мм М2 бурама соленоидди кол өнөрчүлүк таякчасына эң сонун бекиткен. Мен бурамалардын тешиктерин алдын ала бургулап, соленоиддерди уста таяктарына бекем бекиттим.

Мен андан кийин дагы бир нече кол өнөрчүлүк таяктарын кесип, аларды соленоиддик түзүлүшүмдүн артына чаптадым; бул эки нерсени кылды. Биринчиден, электромагниттин борбордук тилкеден жетишерлик аралыкта жайгашуусу үчүн, соленоиддердин арткы жагына орнотулган M2 бурама баштары борбордук нурга каршы отуруп калбайт. Экинчиден, электромагниттик түзүлүштү буроо үчүн көбүрөөк материалдарды камсыз кылуу аркылуу бекем байланышты берди.

Аранжировканы борбордук нурга тиркөө үчүн мен соленоиддик түзүлүштү керек болгон жерге тизип, боштукту бошотуп койгом; алар ксилофон баскычтарына бирдей тийет деп ишенүү үчүн соленоиддик плунжеримди кол менен түшүрдүм; анан кичинекей жыгач бурамаларды колдонуп, аны борбордук тилкеге бекитишти.

5 -кадам: Arduino коддоо жана MIDIди түшүнүү

Arduino программасын түзүү үчүн сизге Arduino IDEнин эң акыркы версиясын орнотуу жана Arduinoго жүктөө жана китепканаларды орнотуу сыяктуу кээ бир негизги нерселерди үйрөнүү керек болот. Муну кантип жасоо керектиги боюнча интернетте көптөгөн колдонмолор бар жана бул процесс бул курулуштун алкагына туура келбейт.

Arduino IDEди колдонууга ыңгайлуу болгондон кийин сизге төмөнкү китепканалар керек болот.

• Arduino MIDI китепканасы
• Adafruit MCP23017 китепканасы

Китепканаларды орноткондон кийин, бул нускамадан кодду жүктөп алып, Arduino IDEге көчүрүп чаптаңыз.

Сиз түзгөн MIDI тактасын тиркебестен, кодду Arduinoго жүктөңүз. Код жүктөлгөндөн кийин, бардыгын бириктирип коюңуз, Arduinoдогу баштапкы абалга келтирүү баскычын басыңыз жана баары иштей турганын текшериңиз.

ЭСКЕРТҮҮ*

Ар кандай ксилофондордо ар кандай нота түзүлүшү бар, ошондуктан мен жазган так код сиздин ксилофонуңуз үчүн туура иштебеши мүмкүн. Бирок бул оңдоо оңой. Бул MIDI нота диаграммасына кайрылыңыз жана Arduino кодундагы нота номерин ксилофонуңуздун ноталарына дал келүү үчүн өзгөртүңүз.

Маалымат үчүн, менде алдын ала жазылган жазуулар төмөнкүдөй:

• 79 - Г.
• 77 - Ф
• 76 - Э
• 74 - Д.
• 72 - С.
• 71 - Б.
• 69 - А.
• 67 - Г.
• 65 - Ф
• 64 - Э
• 62 - Д.
• 60 - С - Орто С.
• 59 - Б.
• 57 - А.
• 55 - Г.
• 53 - Ф

6 -кадам: Музыкалык программа

Видеодон көргөн программа - Guitar Pro 6. Бул өтө кымбат эмес, бирок аны колдонуу оңой жана MIDIди мен каалагандай чыгарып бере алат. GP6нын дагы бир жагымдуу өзгөчөлүгү, стаккатону бүт трекке кошо аласыз, бул ноталарды мөөнөтүнөн мурда бошотуу менен ксилофондун жакшы үнүн чыгарууга жардам берет.

Кийинки маанилүү деталь - бул менин ксилофонум болгону 2 октавалык табигый ноталар; бул курч же батирде ойной албайт дегенди билдирет.

Эгерде сиз бул долбоорду курган болсоңуз, анда мен бул баракчага киргизген Tetris темасын жүктөп алыңыз.