Automatiseeritud MIDI ksülofon: 6 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Selles juhendis uurime, kuidas tulekahju solenoidid kasutavad Arduino Uno ja MIDI signaale. Üks parimaid rakendusi selleks on automatiseeritud ksülofoni ehitamine. Kuigi see on ainult juhend, pakutakse Arduino koodi ja elektriskeeme.

Enne selle projektiga tegelemist peaks teil olema:

• Puidutöötlemise põhioskused
• Jootmisoskus
• Arduino platvormi mõistmine
• Palju kannatust.

Osad ja materjalid leiate teie valitud müüjalt, kuid kui te pole elektroonikamaailmas uus, soovitatakse teil kasutada osade ostmiseks Adafruit'i.

Osade nimekiri. (Märkus. Ostetud ksülofoni erinevused võivad vajada lisa- ja/või erinevaid osi)

• 16 võtmega ksülofon
• MIDI Jack
• Arduino Uno R3
• Arduino Dev. Kilp
• MCP23017 I2C laiendus
• 6N136 kiire optoelement
• Mini 12V solenoidid - x16
• 1N4007 Diood - x17
• 470 oomi takisti - x2
• 1K oomi takisti - x17
• 10K oomi takisti
• C1815 NPN transistor
• C4811 Darlingtoni transistor või TIP120 transistor - x16
• Päise tihvtid ja pistikupesad
• 12V - toiteallikas. (Solenoidid võivad võtta üsna vähe energiat, soovitan 10A toiteallikat)
• LED (teie valitud värvivalik)
• 3/4 tolli kapi tüübel - 6 jalga
• 3/4 tolli vineer või MDF
• Perfboard
• USB -MIDI -liidese juhe (kui seda juhitakse arvutist)
• 4mm m2 suurused kruvid - x32
• m2 lamedad seibid - x32
• Traat
• Erinevad puidukruvid

Tööriistade loend (Märkus: selle projekti jaoks on vaja puitu valmistada ja soovitatav on kasutada täiendavaid puidutööriistu.)

• Jootekolb
• Traadi eemaldajad
• Kruvikeerajad.
• Tangid
• Kuum liimipüstol
• Super liim
• Puurida.
• Puurid. (3/4 tolli labidatükk ja otsikud)
• Mõõtetööriist (kasutasin sirget serva.)
• Pliiats.
• Pusle

Valikulised tööriistad

• Jootetööriist (kui te ei ole jootmise uus)
• Pintsetid

Samm: ühendage midi -kontroller

Esimene samm on MIDI kontrolleri kokkupanek.

Selleks vajate:

• MIDI Jack
• Arduino Dev. Kilp
• MCP23017 I2C laiendus
• 6N136 kiire optoelement
• 1N4007 Diood - x1
• 470 oomi takisti - x2
• 1K oomi takisti - x1
• 10K oomi takisti
• C1815 NPN transistor
• Päise tihvtid ja pistikupesad
• LED
• Traat

MIDI -ahel võib algajatele hirmutav tunduda, kuid tegelikult on see üsna sirgjooneline. Kui järgite esitatud skeemi, ei tohiks teil probleeme tekkida.

Komponentide paigutus on kriitiline. Ruumist on lihtne üsna kiiresti otsa saada, seega kasutage juhendina kaasasolevat pilti valmis kontrollerist. Selle sammu jaoks on mitu paigutust, nii et kui mängite paigutusega ringi, võite leida viisi, mis teile paremini sobib.

Kõigil on selles projektis ühine alus; mis on oluline järgmises etapis.

Kuna me töötame 12 -voldise toiteallika, 12 -voldiste solenoidide ja 12 -voldise võimsusega, on Arduino toiteks lubatud piirides, saame kasutada sama toiteallikat.

Kui te pole jootmises uus, soovitan teil enne selle projektiga jätkamist tungivalt tutvuda Adafruit'i jootmisjuhendiga ja harjutada mõnel parfüüril.

Samamoodi, kui olete skeemide lugemisega uus, on nüüd suurepärane aeg sümbolite ja polaarsuse kohta lugemist teha. All About Circuits on selleks suurepärane ressurss.

Samm: solenoidvoolikute ühendamine

Järgmisena liigume edasi solenoidringi juurde.

Selle sammu jaoks vajate:

• 1 1N4007 diood - x16
• 1K oomi takisti - x16
• Darlingtoni transistor või TIP120 transistor - x16
• Päise tihvtid ja pistikupesad
• Traat

Solenoidide ahel on palju vähem hirmutav. Kuna need vooluahelad on üsna väikesed, on hea aeg kasutada mõningaid perfboardi jääke, kui need asuvad. Peate neid tegema 16. Näites foto valmistati 4 vooluahelat plaadi kohta ja see töötas suurepäraselt.

Ärge unustage ühendada oma solenoidvooluahelate maandusjuhtmed samale maandustasandile, millel teie Arduino on sisse lülitatud.

Näites on kõik modulaarne, seega kasutati testimise mugavamaks muutmiseks päiseid ja pistikupesi. Siiski, kui soovite säästa paar dollarit, võite jootma juhtmed otse tahvlitesse.

Näites kasutatud solenoidid olid tehasest kaasas kahe kontaktiga JST -pistikutega. Kuigi minu tööriistakastis polnud ühtegi JST -porti käepärast, ühendasid mõned juhuslikud täisnurga pistikud nendega kenasti. Veel üks hea jääkmaterjalide kasutamine.

Samm: raami ehitamine

Kolmas ja suurim samm selles protsessis on raami kokkupanek.

Sa vajad:

• 16 võtmega Xylophone Mini 12V
• 3/4 tolli kapi tüübel - 6 jalga
• 3/4 tolli vineer või MDF
• Erinevad puidukruvid

Raam on esimene ala, kus viibite enamasti omaette. Võimalik, et teil pole sama ksülofoni, mida ma kasutasin, ja teie mõõtmed erinevad minu omadest. Kuid ärge kartke, ma annan projekteerimisprotsessi kohta võimalikult palju teavet.

Esiteks võtsin oma ksülofoni kolm mõõtmist:

• Kõrgus
• Pikkus
• Madala oktaaviga külje laius (kõige laiem punkt)

Lõikasin seejärel vineerist välja ristküliku; ristküliku pikkus peaks vastama ksülofoni laiusele. Kõrgus peaks andma teile piisavalt ruumi, et tõsta ksülofon mitu tolli mis tahes pinnalt, kuhu see asetatakse. Samuti peaks see andma teie keskribale piisavalt ruumi solenoidide ja transistoride lülitamiseks.

Pärast ristkülikute lõikamist lõikasin ühe nurga maha, et anda neile kena kuju. See samm on valikuline, kuid kui soovite teha sama märgi, kust nurga algus oleks minu ksülofoni klahvidega ühel tasapinnal ja lõigatud ülemise keskele. Mõlemad pooled peaksid olema üksteisega identsed.

Kinnitasin kaks külge kokku ja puurisin 3/4 tolli labidaotstega auke, mis võimaldaksid mul tüüblit sisestada.

Pärast selle lõpetamist lõikasin ksülofoni hoidmiseks toeks veel 2 vineeritükki (sarnaselt riiulitihvtidega). Toetuste suuruse määramiseks kasutatud valemit selgitatakse allpool.

Toe mõõtmed:

• Ksülofoni tugi 1 (kõrgus = 1 tolli, pikkus = ksülofoni madala oktaaviga külje laius)
• Ksülofoni tugi 2 (kõrgus = 1 tolli, pikkus = ksülofoni kõrge oktaavi külje laius)

Liimisin ja kruvisin toed raami külge, veendudes, et need hoiavad mu ksülofoni taset. Lõikasin oma kapi tüübli pooleks ja surusin 2 tükki nende aukudesse. Kontrollisin kõige põhilist sobivust ja liimisin kokku. Pärast liimi kuivamist lõikasin kapitüübli lisatükid ära ja lihvisin külgede vastu tasaseks.

Keskriba on kõige keerulisem ja olulisem osa. See peab olema täiesti sirge ja peate keskriba ja klahvide vahele jätma peaaegu täiusliku tühiku. Liiga palju tühimikku ja teie solenoidid ei võta ühendust, liiga väike tühimik ja teie ksülofon ei kõla õigesti.

Lõikasin keskriba nii, et see sobiks hästi ksülofoni kahe külje vahele. Lihvisin, mõõtsin ja kordasin seda sammu, kuni mu keskriba oli nii sirge kui suutsin. Seejärel asetasin 4 mm paksuse ajakirja otse oma ksülofoni klahvidele ja kasutasin seda juhendina, et hoida keskriba täpselt seal, kus see oli vajalik. Kasutasin mõlemal küljel 2 kruvi, et hoida keskriba paigal.

Palju õnne, olete raamiga lõpetanud!

Samm: solenoidide paigaldamine

4. samm on solenoidide kinnitamine keskribale.

Sa vajad:

• Mini 12v solenoidid - x16
• 4mm m2 suurused kruvid - x32
• m2 lamedad seibid - x32
• Erinevad puidukruvid
• Käsitööpulgad

Solenoidide paigutamine sõltub teie ksülofonist. Panin käsitööpulga nii palju võtmeid, kui see sinna mahub, ja märkisin kohad, kus mu solenoidid koputavad iga ksülofoniklahvi keskele. Vahe oli lõpuks 4 solenoidi käsitööpulga kohta.

Näites kasutatud solenoidid olid M2 suurusega kruvide jaoks eelnevalt keermestatud. 4 mm M2 kruvi koos M2 lameda seibiga kinnitas solenoidi ideaalselt käsitööpulga külge. Puurisin kruvide jaoks augud ette ja kinnitasin solenoidid käsitööpulkade külge.

Seejärel lõikasin veel paar käsitööpulka ja liimisin need oma solenoidseadme tagaküljele; see tegi kaks asja. Esiteks paigutas see solenoidide paigutuse keskribast piisavalt kaugele, nii et solenoidide taha kinnitatud M2 kruvipead ei istuks vastu kesktala. Teiseks andis see solenoidkorraldusele kindlama ühenduse, pakkudes rohkem kruvimiseks materjali.

Seadme kinnitamiseks keskvalguse külge tegin vahed vabakäega, joondades solenoidseadme sinna, kus see peaks olema; surusin käsitsi mu solenoidkolvid alla, et olla kindel, et need kõik löövad ksülofoni klahve ühtlaselt; ja seejärel kasutas see väikesi puidukruvisid, et see keskriba külge kinnitada.

Samm: Arduino kodeerimine ja MIDI mõistmine

Arduino programmeerimiseks peate installima uusima Arduino IDE ja õppima, kuidas teha mõned põhilised asjad, näiteks laadida üles oma Arduino ja installida teegid. Internetis on palju juhiseid selle kohta, kuidas seda teha, ja see protsess ei mahu selle ehituse reguleerimisalasse.

Kui olete Arduino IDE -d mugavalt kasutanud, vajate järgmisi raamatukogusid.

• Arduino MIDI raamatukogu
• Adafruit MCP23017 raamatukogu

Pärast nende teekide installimist laadige kood sellest juhendist alla ja kopeerige ning kleepige Arduino IDE -sse.

Ilma teie loodud MIDI -tahvlit kinnitamata laadige kood Arduinosse üles. Kui kood on üles laaditud, ühendage kõik üles, vajutage Arduino lähtestamisnuppu ja kontrollige, kas kõik töötab nii nagu peaks.

MÄRGE*

Erinevatel ksülofonidel on erinev märkmete paigutus, nii et täpne kood, mille ma kirjutasin, ei pruugi teie ksülofoni puhul õigesti töötada. Kuid see on lihtne lahendus. Vaadake seda MIDI märkmete tabelit ja muutke Arduino koodi noodinumber, et see vastaks teie ksülofoni märkmetele.

Viide, minu eelseadistatud märkmed on järgmised:

• 79 - G
• 77 - F.
• 76 - E
• 74 - D.
• 72 - C
• 71 - B.
• 69 - A.
• 67 - G.
• 65 - F.
• 64 - E
• 62 - D
• 60 - C - Kesk -C
• 59 - B.
• 57 - A.
• 55 - G.
• 53 - F.

6. samm: muusikaprogramm

Programm, mida näete videos, on Guitar Pro 6. See ei ole väga kallis, kuid seda on lihtne kasutada ja see võib väljastada MIDI -d täpselt nii, nagu ma tahan. GP6 veel üks tore omadus on see, et saate lisada staccato kogu loole, mis aitab ksülofonil paremini kõlada, vabastades noodid enneaegselt.

Järgmine oluline detail on see, et minu ksülofon on vaid 2 oktavi looduslikke noote; see tähendab, et see ei saa mängida teravaid ega lamedaid.

Kui olete selle projekti loonud, laadige palun alla sellel lehel lisatud Tetrise teema.