Ehitage ArduinoBoy: 8 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:51

GameBoy. Tõenäoliselt omasite seda lapsepõlves. Ja isegi kui te seda ei teinud, mängisite tõenäoliselt oma parima sõbra GameBoyga või ehk kuulusite selle lähimale konkurendile Sega Game Gear või Nomad. Imelised väikesed mänguseadmed, aga kas olete nüüd täiskasvanuks saanud, kas olete mõelnud, mida te sellega nüüd ette võtate? Hoidke seda pööningul, et kaevata välja ja näidata oma lastele, milline oli mängimine 20. sajandil? Müüa see kollektsionäärile? Taaselustage mängumälestusi, minnes läbi Legend of Zelda: Link's Awakening juba mitu korda?

Kas olete kunagi mõelnud selle muusikariistaks muutmisele? Timothy "trash80" Lamb on chiptune -helilooja, kes elab praegu Californias Los Angeleses. Chiptune -helilooja on isik, kes kasutab muusika loomiseks videomängukonsoolides ja pihuarvutites leiduvaid heligeneraatorite IC -sid (integraallülitusi). Härra Lamb on ka ArduinoBoy nime all tuntud seadme looja; avatud lähtekoodiga riistvara ja tarkvara kombinatsioon, mis võib muuta iga GameBoy perekonna liikme, kellel on kassetipesa ja lingikaabli port, MIDI heligeneraatoriks. Nüüd tuleb märkida, et trash80 polnud esimene, kes sellise süsteemi lõi. Kahel suurel HomeBrew GameBoy rakendusel, mida kasutavad professionaalsed chiptune -heliloojad, Nanoloop ja Little Sound Disk Jockey ehk LSDJ, on MIDI võimekus olnud juba mõnda aega. Probleem on selles, et mõlemad need rakendused toetuvad MIDI -signaalide saatmiseks ja vastuvõtmiseks Microchip PIC riistvarale. Ei mingit lugupidamatust, mis on mõeldud elektrotehnikatööstuse tavalisele mikrokontrollerile, kuid PIC on tõesti professionaalne riistvara ja võib olla hirmutav neile, kes regulaarselt elektroonikaga ei muuda. Samuti on nende seadmete programmeerimisel vähe populaarsemaid opsüsteemide kasutajaid vähe toetatud (ainus ametlik PIC -arenduskomplekt on Windowsi jaoks, Linuxi või Maci tugi puudub). Kasutades palju lihtsamat Arduino platvormi, pääseb ArduinoBoy siiski nendest piirangutest mööda, muutes tulevasel heliloomingu heliloojal vajalike tööriistade loomise palju lihtsamaks. Lisaks, kuigi ArduinoBoy pandi tööle trash80 enda kodupruulitud GameBoy heligeneraatorprogrammiga mGB, saab see ka Nanoloopi ja LSDJ -ga suurepäraselt läbi. Kuigi trash80 on jaganud oma tööd Google Code'i veebisaidil, ei ole tal mingeid samm-sammult juhiseid selle kohta, kuidas ise teha (see on tema ülesannete loendis). Otsustasin teda selles osas aidata. Kuigi see juhend ei pruugi olla samm-sammult, peaks see juhend andma teile üldise ettekujutuse sellest, mida teha, ja näitama teile mõningaid minu lõkse, et saaksite neid vältida.

Samm: osad, tööriistad ja kood

Osad

• Arduino, üldine Arduino või osad, mida saate ise valmistada. Mina isiklikult kasutan Modern Device Compay Really Bare Bones Board komplekti, mida saab kas monteerida sellisena, nagu see on, ja kinnitada teie projektile, kasutades naissoost trükkplaadi tihvtide pistikupesasid, või osadeks kannibaliseerida, et muuta Arduino projekti püsivaks osaks.
• Kaks 220Ω, seitse 2KΩ ja üks 270Ω takisti. Selle projekti jaoks sobivad ideaalselt 1/4 või 1/8 vatti takistid.
• Üks 6N138 opto-isolaator.
• Üks 1N914 väike signaaldiood. Ärge imestage, kui saate neid osta ainult koguses 10 või rohkem.
• Üks nupp, mis on sisse lülitatud ainult siis, kui nuppu vajutatakse. Neile, kes räägivad inseneri, on see SPST välja- (sisse) vajutamise nupp.
• Kaks 5 -kontaktilist naissoost 180 -kraadist DIN -pistikut. Veenduge, et saate need täpsed pistikud. DIN -pistikute jaoks on palju erinevaid disainilahendusi ja vähesed, kui üldse, on üksteisega ühilduvad.
• Neli kahe kontaktiga klemmiplokki. Kuigi saate lihtsalt kõik juhtmed otse trükkplaadile joota, muudab klemmliistude või mõne muu pistiku kasutamine montaaži, demonteerimise ja osade kannibaliseerimise palju lihtsamaks.
• Üks üldotstarbeline PC-plaat.
• Üks GameBoy linkkaabel.
• Seade, mis suudab pakkuda MIDI -väljundit, näiteks klaviatuur või arvuti koos vajaliku tarkvara ja adapteriga.
• Üks programmeeritav GameBoy kassett.
• Jootma.
• Lisatraat. Tugev leivatööde tegemiseks ja arvutiplaadi juhtmestikuks, luhtunud juhtmete jaoks, mida peaksite sageli liigutama.
• Juhtum, et seda kõike toppida.
• Hunnik mitmesugust.

Tööriistad

• Jootekolb.
• Desodereeriv pirn, pump või taht. Igaks juhuks.
• Abistavate käte jootmise tööriist.
• Kaitseprillid. Teie prillid ei kavatse seda lõigata.
• Tulekustuti või vähemalt klaas vett. Taaskord, igaks juhuks.
• Traadilõikurid.
• Traadi eemaldajad.
• Nõelatangid.
• Jooteta leivalaud.
• Programmeerimine või USB -kaabel (-kaablid) nii Arduino kui ka programmeeritava GameBoy kasseti jaoks, kui see on olemas.
• Pöörlemisriist ja/või midagi muud, mida vajate, kui soovite, aukude ja pilude lõikamiseks.

Kood Selle projekti jaoks vajate kahte erinevat kooditükki, mõlemad leiate trash80 ArduinoBoy Google'i koodi lehelt. Need on lehe paremal küljel pealkirjaga Esiletõstetud allalaadimised. Laadite ArduinoBoy koodi Arduino, samas kui mGB laaditakse programmeeritavasse mängu kassetti.

Samm: vaatame skeemi

Skeem on lihtsalt dokument, mis kujutab mehaanilise või elektrilise seadme kokkupanekut. Need pildid teie murutraktorist, mille kõik osad on väikeste punktiirjoontega lahti võetud, näitavad, kuidas need kõik kokku sobivad? Teie kodu või korteri töövõtja plaanid olid nii kinnisideeks? Skeemid; mõlemad.

Mis puutub skeemidesse, siis trash80 skeem ArduinoBoy jaoks on palju värvilisem ja sellel puuduvad sirgjooned, kuid see on täiesti loetav. Kui te pole insenerikokkulepete osas täielikult anal, siis ei tohiks teil probleeme olla. Võib -olla soovite selle välja printida, kuna viitame sellele sageli.

3. samm: leivaplaadi test

Enne kui jõuame valmis ArduinoBoy tegeliku ehituseni, tahame kõigepealt veenduda, et kõik meie osad on head. Selleks kasutame oma joodeta leivaplaati, mis võimaldab meil luua elektrooniliste osade vahel ühendusi, ilma et peaksime neid kokku jootma. See on lihtne. Vaadake lihtsalt skeemi ja ühendage osad, nagu näidatud.

Pidage meeles, et igal lehel on kommentaaride jaotis. Kui jääte millegi külge jänni, postitage allpool ja ma püüan teid aidata nii hästi kui võimalik.

Samm: esimene test

On aeg teha kaks väga olulist katset: suitsutest ja funktsionaalsuse test. Esimene test on üsna lihtne. Lihtsalt ühendage oma GameBoy seadmega, lülitage GameBoy sisse ja vaadake ArduinoBoy LED -e. Kui pin13 LED -tuli vilgub lühidalt, seejärel ülejäänud LED -id süttivad järjestikku, pühkides kõrgeimast tihvtist madalaimale ja tagasi kaks korda, lõpetades kahe vilkumisega LED -idelt korraga, on tõenäoline, et teie ArduinoBoy töötab tellida. Kontrollige kindlasti ka režiimi valimise nuppu. Kui vajutate seda, peaks parajasti põlev valgusdiood välja lülituma ja järjestuse järgmine süttima. Kui selle asemel keelduvad tuled süttimast, osad on katsudes ebanormaalselt soojad, näete või tunnete suitsulõhna ja/või mõni vooluahela osa plahvatab või süttib leekidesse, siis vaadake uuesti skeemi, ühendused ja juhtmed, vahetage kahjustatud komponendid välja ja tehke suitsutest uuesti. Teine test on natuke närvesöövam, peamiselt sellepärast, et kui siin midagi valesti läheb, siis röstsaiaks muudetakse mitte ainult Arduino. Laadige mGB oma GameBoy-sse, ühendage ArduinoBoy oma GameBoy-ga ja ühendage MIDI oma MIDI-ühilduvast seadmest leivaga kaetud ArduinoBoy MIDI-ga. Lülitage GameBoy ja seejärel MIDI -seade sisse, hoides tulekustutit käepärast, et midagi ei juhtuks. Proovige oma kanalil 1, 2, 3, 4 või 5 oma MIDI -seadmes mõnda nooti esitada. Kui teie GameBoy teeb pilli või heliefekti meenutavat müra, siis jätkake toolilt väljahüppamist, vaadates üles taevas, käed sirutatud, müristades maniakaalselt naerdes "SEE ON ELUS". Märkus ArduinoBoy testimise ja kasutamise kohta: seal on veebisaite, mis pakuvad tasuta populaarsete lugude MIDI -faile ja teil on kiusatus neid kasutada nii testimiseks kui ka kompositsiooniseanssideks. Pange sellele kiusatusele vastu. Esiteks ei ole mõned nende saitide pakutavad MIDI -lood hästi tehtud. Leidsin kunagi Gorillazi "19-2000" MIDI-koopia ja üks pillidest ei katkenud ega tuhmunud, nii et lõpuks see üks instrument ületab ülejäänud instrumendid, kuni peatasite mängija ja käivitasite selle uuesti. Lisaks julgustab nende eelloodude kasutamine jätkama eeltöödeldud lugude kasutamist. Sa ei tee midagi originaalset. Teil on parem õppida kohe oma muusikat koostama.

Samm: jootke see üles

Niisiis, teie ArduinoBoy töötab. Hea, on aeg see trükkplaadi prototüüpplaadile jootma hakata. "Oota oota!" sa karjud endale. "See töötab praegu suurepäraselt ja ma tean, et olen sellega ettevaatlik. Milleks see potentsiaalselt sassi ajada? Miks vaevata jootmist?" Olgu siis. Kuid mõelge korraks sellele: teie ja teie ArduinoBoy teete suurepärast muusikat. Tegelikult nii suurepärane, et muutsite chiptune'i seaduslikuks muusikavormiks. Toote chiptune peavoolu. Sa saad kuulsaks. Tegelikult nii kuulus, et teid kutsutakse mängima Wrigley Fieldile vahetult enne seda, kui Cubs platsile astub. Kasutate endiselt oma leivalauaga ArduinoBoyt. Sina ja meeskond valmistate kõike ette, kuni üks teist märkab, et teie muusikainstrumentidest on kõige olulisem - ArduinoBoy - kadunud. Lõpuks leiate selle noore poisi käest, kellel õnnestus turvalisusest mööda hiilida. Oma uudishimu pärast eemaldas ta leivaplaadilt kõik komponendid ja kahjuks pole teil skemaatilist käepärast. Etenduse alguseni on jäänud vaid 5 minutit ja peate oma esinemise tühistama. Rahvas läheb hulluks ja hävitab oma raevus suure osa staadionist, põhjustades ka mängu tühistamise. Cubs kaotab taas oma meigimängu ja MM-sarjas löögi ning nad peavad teid süüdistama. Ärge laske sellel keerulisel stsenaariumil endaga juhtuda: muutke oma projektid alati püsivaks. Esiteks, pärast kõigi osade eemaldamist jootevabalt leivaplaadilt, asetage need arvutiplaadile ja mõelge välja, kuidas need kõik paigaldada. Peaksite meeles pidama paari asja:

• Püüdke saada kõik oma IC -d samamoodi silmitsi. Nii saate lühidalt öelda, kas need on kõik õigesti paigaldatud.
• Kruviklemmid, IC -pistikupesad ja juhtmeühendused on teie sõbrad. Kui midagi puruneb, soovite osi hõlpsalt eemaldada ja asendada. Samuti peate võib -olla mõne muu ehitamiseks hiljem oma ArduinoBoy kannibaliseerima. Pistikupesade ja muude pistikute lisamine võimaldab teil seda hõlpsalt teha.
• Pidage meeles ruumi, millega peate töötama. Hoidke osi paigaldusaukudest eemal, et saaksite nendesse kohtadesse hõlpsalt kinnitusvahendid ja tööriistad. Samuti, kui paigaldate tahvli väga väikesesse ruumi, nagu Altoids -plekk, peate meeles pidama tühikuid, nagu nupud. Võimalik, et peate oma plaadi osad puhtana hoidma, et nupul oleks korpuse sees vaba ruumi.

Kui olete kõik kokku jootnud, on teie valitud juhul lihtne puurida ja lõigata sobivad augud ning paigaldada trükkplaat selle sisse. Kui kasutate metallist korpust nagu mina, kasutage kindlasti paberitükki või midagi, mis vooderdab korpuse põhja nii, et see ei tekitaks vooluahela ühtegi osa. Kummist seibid oleks samuti hea mõte.

Samm: oma ArduinoBoy kasutamine

Kui teie ArduinoBoy on õigesti kokku pandud, ei peaks see käituma teisiti kui ükski teine MIDI sisendseade. Kui seda kasutatakse koos mGB -ga, on sellel 5 eraldi MIDI -kanalit. Kanalid 1 ja 2 on ühtlase tooniga generaatorid, 3 on toonigeneraator, millel on minu piiratud testides kolme noodiga muster (noodi tämber muutub iga kord, kui sellel kanalil mängite, järgides mustrit), kanal 4 pakub bassihelid (kasutage nagu trumm, basskitarr või süntesaator) ja kanal 5 on müra (kõige sagedamini kasutatakse GameBoy mängudes plahvatuste ja voolava vee jaoks).

Ühendage oma MIDI-väljundseade opto-isolaatoriga ühendatud porti, ArduinoBoy oma GameBoy-ga ja ümberprogrammeeritav kassett samuti GameBoy-ga. Seadke ArduinoBoy mGB -režiimi, vajutades nuppu, kuni digitaalse 8 -ga ühendatud LED süttib. Nüüdsest saate oma GameBoyt kasutada MIDI -instrumendina. Tekitatud heli saab reguleerida GameBoys, kasutades mGB liidest, täpsemalt tämbrit, oktaavi, kanalit ja noodirünnakut. Teisi ArduinoBoy režiime kasutatakse koos teiste GameBoy chiptune loomise programmidega, täpsemalt Nanoloopi ja LSDJ -ga ning need ei kuulu käesoleva juhendi reguleerimisalasse.

7. samm: lõkse, mida saate vältida

Selle projekti lõpuleviimisel tegin mõned projekteerimis- ja ehitusvead, mis, kuigi need ei mõjutanud negatiivselt ArduinoBoy põhifunktsiooni toimivust, muutsid ehituse keerukamaks ja lõppesitluse pisut lohakaks. Siin on minu vead ja mõned tavalised tõrked ning kuidas neid vältida või neid parandada. Metalljuhtumi töö Kõigist minu tehtud disainiotsustest oli otsus kasutada Altoidsi piparmündivormi juhtumina võib -olla kõige hukatuslikum. Probleem pole plekis endas, vaid tööriistades, mis mul korpuse ettevalmistamisel olemas olid, ja selles, et olen õhukese lehtmetalliga väga vähe tööd teinud. Kõigepealt kasutage tööks sobivat tööriista. Plekkklambrid või vähemalt need, mida ma kasutasin, rebivad metalli üles, mitte ei lõika seda puhtaks, jättes maha raskesti eemaldatavad teravad servad, mis ei jää korpusele tasaseks. Kasutage selle asemel näksijat. Samuti puurige aukude puurimisel võimaluse korral alati finišipoolt või seda külge, mida näete kõige sagedamini (väljas). Kui puurite auku, jätate tõenäoliselt metalli plekid ja panete metalli puurimise suunas auku painutama. Väljastpoolt puurides jätate jämedused korpuse siseküljele, muutes välimuse korraliku välimuse ja turvalisuse hajameelsetele inimestele. Prototüüpplaat Odavad materjalid pole alati parimad, millega töötada. Prototüüpplaadid, mida ma oma ArduinoBoy ehitamiseks kasutasin, pärinesid RadioShackilt ja kuigi need on täiesti kasutatavad, on neid odavalt valmistatud olemuse tõttu raske jootma panna. Puuduvad pinnatud augud, nii et jootet ei imeta aukudesse, mille tulemuseks on need suured jooteplekid plaadil, mis ei hoia joodetud osi põhjalikult paigal. Proovige oma parima, et leida plaaditud aukudega lauad. Kui te ei saa, olen kuulnud, et veidi jootmisvoogu, mis on vahetult enne jootmist auku määritud, tõmbab sulatatud jootet auku, nagu oleks see kaetud. Odavate proto-tahvlite puhul pidage meeles, et kuna joodis koguneb lihtsalt ülaosasse, võivad need olla altid… Lühikesed püksid Kui ma ArduinoBoy kokku jootmise lõpetasin, märkasin, et valgusdioodid ei sütti korralikult. Probleem polnud minu juhtmestikus, see oli täiuslik, vaid minu jootmises. Pisike, peaaegu võimatu näha joote- ja tolmukoguseid ületas tahvli lünki, takistades mõnede LED -ide süttimist ja teiste LED -ide sidumist. Kui see juhtub teiega, laske noatera jootekohtade vahel puhtaks ja puhastage hoolikalt, kasutades q-näpunäiteid, paberrätikuid ja hõõruge alkoholi. Superliim Proovige nii, nagu võite, kuid te ei saa kunagi kasutada superliimi, ilma et peaksite sõrmedele. Lihtsalt üldine hoiatus kõigile, kes seal on. Ärge saage valesti aru, see on suurepärane asi, kui kaks osa peavad kiiresti kleepuma ja kleepuma, kuid ärge kunagi eeldage, et saate seda kasutada ilma sõrmi kokku liimimata.

8. samm: kuhu ma siit edasi lähen?

Kas teil on probleeme kogu chiptune'i koostamise alustamisega? Kas vajate inspiratsiooni, näpunäiteid, nippe ja kohta, kus oma viimast viisi näidata? Kõigi chiptune'ide ja retromängude jaoks on olemas 8bitcollective.com. Neil on elav chiptune -heliloojate kogukond, kes oleksid rohkem kui valmis teid karjääris aitama.

Kas soovite laiendada oma ArduinoBoy võimalusi? Teie ArduinoBoyl on sisseehitatud funktsioon, mida mGB tegelikult ei kasuta: MIDI-väljund, täpsemalt MIDI-sünkroonimine. Nanoloop ja LSDJ ei ühildu mitte ainult ArduinoBoy riistvaraga, vaid nad saavad seda kasutamata funktsiooni kasutada, võimaldades teil GameBoy helisid sünkroonida teiste programmeeritavate MIDI -instrumentidega, näiteks trummidega. Okei, sa oled nüüd edukas chiptune -helilooja ja interpreet, kuid nüüd on sul hunnik kontserte, kuhu minna ja soovid koormust võimalikult palju kergendada. Mida sa kavatsed teha? Noh, seni, kuni kasutate ainult ArduinoBoy MIDI -d sadamas, saate selle suurust oluliselt vähendada. Kasutage lihtsalt väikese Arduino kloonina, mille leiate, ja jätke MIDI -väljundport välja. Lõppude lõpuks tundub, et see töötab prügikasti80 puhul. Mis puutub minusse, siis soovin oma prototüüpi veidi täiustada, õppides samal ajal rohkem selle toimimisest ja sellest, kuidas sellega päris muusikat koostada. Mõtlen mõne PCB kavandamisele Eagle CAD-is kahele erinevale versioonile: ühele, mis kasutab läbi aukude komponente ja DIP-paketi IC-sid, nagu see, ja teisele, mis kasutab võimaluse korral pinnale paigaldatavaid komponente, et saaksin proovida kuumutusplaadi tagasivoolu jootmismeetodit ja tehke (loodetavasti) väikseim täisväärtuslik ArduinoBoy, mis kunagi tehtud. Ennekõike, ükskõik, mida otsustate oma ArduinoBoyga teha, nautige. Kui sul pole lõbus, siis teed ilmselgelt midagi valesti. Pidage meeles, et nagu kõik muu elus, ei tähenda chiptunes'i komponeerimine kellegi teise peksmist. See seisneb enda peksmises, muutes iga teie koostatud viisi paremaks kui eelmine. Keegi pole kunagi kuulsaks teinud midagi, mida ta ei armasta. Küsimused? Kommentaarid? Abieluettepanekud? Surmaähvardused? Postitage need allpool.