Awtomatikong MIDI Xylophone: 6 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Sa itinuturo na ito ay susuriin namin kung paano ang mga sunog solenoid gamit ang isang signal ng Arduino Uno at MIDI. Ang isa sa mga pinakamahusay na application para dito ay ang pagbuo ng isang awtomatikong xylophone. Habang ito ay isang gabay lamang, ibibigay ang Arduino code at mga electrical skatic.

Bago subukan na harapin ang proyektong ito dapat mayroon ka:

• Pangunahing kasanayan sa paggawa ng kahoy
• Mga kasanayan sa paghihinang
• Isang pag-unawa sa platform ng Arduino
• Maraming pasensya.

Ang mga bahagi at materyales ay matatagpuan sa vendor na iyong pinili, ngunit Kung bago ka sa mundo ng electronics iminungkahi na gamitin mo ang Adafruit upang bilhin ang iyong mga bahagi.

Listahan ng mga bahagi. (Tandaan: Iba't ibang mga pagkakaiba-iba sa xylophone na iyong binili ay maaaring magresulta sa nangangailangan ng labis at / o iba't ibang bahagi)

• 16 key Xylophone
• MIDI Jack
• Arduino Uno R3
• Arduino Dev. Kalasag
• MCP23017 I2C Pagpapalawak
• 6N136 High Speed Optocoupler
• Mini 12V Solenoids - x16
• 1N4007 Diode - x17
• 470 ohm risistor - x2
• 1K ohm risistor - x17
• 10K ohm risistor
• C1815 NPN transistor
• C4811 Darlington Transistor o TIP120 transistor - x16
• Mga Header Pins at Sockets
• 12V - Power Supply. (Ang Solenoids ay maaaring tumagal ng kaunting lakas, inirerekumenda ko ang isang supply ng 10A)
• LED (Mas gusto ang kulay na iyong pinili)
• 3/4 inch closet dowel - 6ft
• 3/4 pulgada na playwud o MDF
• Perfboard
• USB sa MIDI interface cord (kung ang pagkontrol mula sa PC)
• 4mm m2 na mga tornilyo - x32
• m2 flat washers - x32
• Kawad
• Iba't ibang mga tornilyo sa kahoy

Listahan ng mga tool (Tandaan: Ang proyektong ito ay nangangailangan ng paggawa ng kahoy at pinapayuhan ang labis na mga tool sa paggawa ng kahoy.)

• Panghinang
• Mga Striper ng Wire
• Screwdrivers.
• Mga Plier
• Mainit na glue GUN
• Super Pandikit
• Drill.
• Mga piraso ng drill. (3/4 pulgada spade bit at mga piraso para sa mga butas ng piloto)
• Pagsukat Tool (Gumamit ako ng isang tuwid na gilid.)
• Lapis.
• Itinaas ng Jigsaw

Opsyonal na Mga Tool

• Desoldering Tool (kung bago ka sa paghihinang)
• Mga Tweezer

Hakbang 1: Mga kable ng Midi Controller

Ang unang hakbang ay upang tipunin ang MIDI controller.

Para dito kakailanganin mo:

• MIDI Jack
• Arduino Dev. Kalasag
• MCP23017 I2C Pagpapalawak
• 6N136 High Speed Optocoupler
• 1N4007 Diode - x1
• 470 ohm risistor - x2
• 1K ohm risistor - x1
• 10K ohm risistor
• C1815 NPN transistor
• Mga Header Pins at Sockets
• LED
• Kawad

Ang MIDI circuit ay maaaring lumitaw na nakakatakot sa mga nagsisimula, ngunit talagang medyo diretso. Kung susundin mo ang ibinigay na eskematiko ay hindi ka dapat magkaroon ng anumang mga isyu.

Magiging kritikal ang paglalagay ng bahagi. Madali itong maubusan nang medyo mabilis sa silid kaya't mangyaring gamitin ang ibinigay na larawan ng tapos na controller bilang isang gabay. Mayroong maraming mga layout na gagana para sa hakbang na ito kaya kung maglaro ka sa pagkakalagay ay maaari kang makahanap ng isang paraan na mas mahusay para sa iyo.

Ang lahat ay magbabahagi ng isang karaniwang batayan sa proyektong ito; na magiging mahalaga sa susunod na hakbang.

Dahil nagtatrabaho kami sa isang 12 volt na supply ng kuryente, 12 volt solenoids, at 12 volts ay nasa loob ng katanggap-tanggap na saklaw upang mapagana ang isang Arduino maaari naming magamit ang parehong supply ng kuryente para sa lahat.

Kung bago ka sa paghihinang masidhi kong iminumungkahi na suriin mo ang gabay ng Adafruit sa paghihinang at magsanay sa ilang perfboard bago magpatuloy sa proyektong ito.

Gayundin, kung bago ka sa pagbabasa ng mga iskema, ngayon ay magiging isang magandang panahon upang gumawa ng ilang pagbabasa sa mga simbolo at polarity. Ang Lahat Tungkol sa Mga Circuits ay isang kahanga-hangang mapagkukunan para dito.

Hakbang 2: Pag-kable ng Solenoid Circuits

Susunod Na lilipat kami sa solenoid circuit.

Para sa hakbang na ito kakailanganin mo:

• 1 1N4007 Diode - x16
• 1K ohm risistor - x16
• Darlington Transistor o TIP120 transistor - x16
• Mga Header Pins at Sockets
• Kawad

Ang solenoid circuit ay mas nakakaintindi. Dahil ang mga circuit na ito ay magiging maliit, magandang panahon na gumamit ng ilang mga piraso ng scrap ng perfboard kung mayroon kang nakahiga. Kakailanganin mong gumawa ng 16 sa mga ito. Sa halimbawang larawan 4 na mga circuit bawat board ay ginawa at ito ay ganap na nagtrabaho.

Alalahanin na ikonekta ang mga ground wires ng iyong solenoid circuit sa parehong ground plane kung nasaan ang iyong Arduino.

Lahat ng nasa halimbawa ay modular, kaya ang mga header at socket ay ginamit upang gawing mas maginhawa ang pagsubok. Gayunpaman, kung nais mong makatipid ng ilang dolyar maaari mong solder ang mga wire nang direkta sa mga board.

Ang mga solenoid na ginamit sa halimbawa ay may 2 pin na konektor ng JST mula sa pabrika. Habang walang mga port ng JST na madaling gamitin sa aking sariling toolbox, ang ilang mga random na kanang anggulo na konektor ay isinama sa kanila nang maayos. Isa pang mahusay na paggamit ng mga scrap material.

Hakbang 3: Pagbuo ng Frame

Ang pangatlo, at pinakamalaking hakbang sa proseso ay ang pag-iipon ng frame.

Kakailanganin mong:

• 16 key Xylophone Mini 12V
• 3/4 inch closet dowel - 6ft
• 3/4 pulgada na playwud o MDF
• Iba't ibang mga tornilyo sa kahoy

Ang frame ay ang unang lugar kung saan ikaw ay magiging karamihan sa iyong sarili. Malamang na hindi ka magkakaroon ng parehong xylophone na ginamit ko at ang iyong mga sukat ay magkakaiba sa minahan. Ngunit huwag matakot, magbibigay ako ng maraming impormasyon sa proseso ng disenyo hangga't maaari.

Una kong kinuha ang 3 mga sukat ng aking xylophone:

• Taas
• Haba
• Lapad ng mababang bahagi ng oktaba (ang pinakamalawak na punto)

Pagkatapos ay pinutol ko ang isang rektanggulo mula sa playwud; ang haba ng iyong rektanggulo ay dapat tumugma sa lapad ng iyong xylophone. Ang taas ay dapat magbigay sa iyo ng sapat na silid upang maiangat ang iyong xylophone ng maraming pulgada mula sa kung anumang ibabaw mo ito ilagay. Dapat din bigyan nito ang iyong center bar ng sapat na silid upang mapaglalagyan ang solenoids at transistor circuitry.

Matapos i-cut ang aking mga rektanggulo pinutol ko ang isa sa mga sulok sa bawat isa upang mabigyan sila ng magandang hugis. Ang hakbang na ito ay opsyonal ngunit kung nais mong gawin ang parehong marka mula sa kung saan ang simula ng anggulo ay i-flush gamit ang mga susi ng aking xylophone at i-cut sa tuktok na gitna. Ang magkabilang panig ay dapat magkapareho sa bawat isa.

Pinagsama ko ang magkabilang panig at ginamit ang isang 3/4 pulgadang spade bit upang mag-drill ng mga butas na magpapahintulot sa akin na ipasok ang aking dowel.

Matapos iyon ay natapos ko ang 2 iba pang mga piraso ng playwud bilang mga suporta upang hawakan ang xylophone (katulad ng mga pin ng istante). Ang pormula na ginamit ko upang sukatin ang mga suporta ay ipinaliwanag sa ibaba.

Mga Dimensyon ng Suporta:

• Suporta ng Xylophone 1 (Taas = 1 pulgada, Haba = Lapad ng mababang bahagi ng octave ng xylophone)
• Suporta ng Xylophone 2 (Taas = 1 pulgada, Haba = Lapad ng mataas na bahagi ng octave ng xylophone)

Ipinadikit ko at inikot ang mga suporta sa frame na tinitiyak na hinawakan nila ang antas ng aking xylophone. Hiniwa ko ang dowel ng aking aparador at itinulak ang 2 piraso sa kanilang mga butas. Sinuri ko ang pangunahing sukat ng lahat at idinikit ito nang magkasama. Matapos matuyo ang pandikit ay pinutol ko ang labis na mga piraso ng dowel ng aparador at pinadulas ito sa mga gilid.

Ang center bar ay ang trickiest at pinakamahalagang bahagi. Kailangan itong maging ganap na tuwid at kakailanganin mong iwanan ang isang halos perpektong halaga ng puwang sa-pagitan ng center bar at ng mga susi. Masyadong maraming puwang at ang iyong mga solenoid ay hindi makikipag-ugnay, masyadong maliit ng isang puwang at ang iyong xylophone ay hindi tunog ng tama.

Pinagputol ko ang center bar upang magkasya sa pagitan ng dalawang panig ng xylophone. Pinadali ko, sinukat, at inulit ang hakbang na ito hanggang sa ang aking center bar ay kasing tuwid ng makakaya ko. Inilagay ko pagkatapos ang isang magazine na 4mm makapal nang direkta sa mga susi ng aking xylophone at ginamit ito bilang isang gabay upang hawakan ang center bar nang eksakto kung saan ito kinakailangan. Gumamit ako ng 2 mga turnilyo sa bawat panig upang hawakan ang center bar sa lugar.

Binabati kita, tapos ka na sa frame!

Hakbang 4: paglalagay ng Solenoids

Ang Hakbang 4 ay ang paglakip ng mga solenoids sa center bar.

Kakailanganin mong:

• Mini 12v Solenoids - x16
• 4mm m2 na mga tornilyo - x32
• m2 flat washers - x32
• Iba't ibang mga tornilyo sa kahoy
• Craft sticks

Kung paano mo ginugol ang iyong solenoids lahat ay nakasalalay sa iyong xylophone. Naglatag ako ng isang stick stick sa maraming mga susi dito na magkakasya at minarkahan ng mga lugar kung saan tatapikin ng aking mga solenoid ang gitna ng bawat susi ng xylophone. Ang spacing ay natapos na maging 4 solenoids bawat craft stick.

Ang mga solenoid na ginamit sa halimbawa ay paunang naka-tap para sa mga tornilyo ng laki ng M2. Ang isang 4mm M2 na tornilyo na may isang M2 flat washer ay na-secure ang solenoid sa craft stick nang perpekto. Nauna kong drill ang mga butas para sa mga turnilyo at mahigpit na na-secure ang solenoids sa mga stick ng bapor.

Pagkatapos ay pinutol ko ang ilan pang mga stick ng bapor at idinikit ang mga ito sa likuran ng aking pag-aayos ng solenoid; gumawa ito ng dalawang bagay. Una ay ginugol nito ang pag-aayos ng solenoid na malayo sa center bar nang sapat upang ang mga ulo ng tornilyo ng M2 na nilagyan sa likuran ng mga solenoid ay hindi makaupo laban sa center beam. Pangalawa binigyan nito ang pag-aayos ng solenoid ng isang mas solidong koneksyon sa pamamagitan ng pagbibigay ng mas maraming materyal upang mai-tornilyo.

Upang ikabit ang pag-aayos sa gitnang sinag ay pinalaya ko ang spacing sa pamamagitan ng paglalagay ng solenoid na pag-aayos sa kung saan ako dapat ay dapat; manu-manong tinulak pababa sa aking mga solenoid plunger upang matiyak na lahat silang tatama sa mga key ng xylophone nang pantay-pantay; at pagkatapos ay gumamit ng maliliit na mga tornilyo ng kahoy upang ilakip ito sa center bar.

Hakbang 5: Pag-coding ng Arduino at Pag-unawa sa MIDI

Upang mai-program ang Arduino kakailanganin mong i-install ang pinakabagong Arduino IDE at alamin kung paano gumawa ng ilang mga pangunahing bagay tulad ng pag-upload sa iyong Arduino at i-install ang Mga Aklatan. Maraming mga gabay sa internet sa kung paano ito gawin at ito ang proseso na hindi tumutugma sa saklaw ng pagbuo na ito.

Kapag komportable ka na sa paggamit ng Arduino IDE kakailanganin mo ang mga sumusunod na Library.

• Arduino MIDI Library
• Adafruit MCP23017 Library

Matapos mong mai-install ang mga library na i-download ang code mula sa itinuturo na ito at kopyahin at i-paste sa Arduino IDE.

Nang hindi ikinakabit ang board ng MIDI na iyong nilikha, i-upload ang code sa Arduino. Kapag na-upload na ang code hook up ang lahat, pindutin ang pindutan ng pag-reset sa Arduino, at subukan na ang lahat ay gumagana tulad ng nararapat.

TANDAAN *

Ang magkakaibang mga xylophone ay may magkakaibang pag-aayos ng tala upang ang eksaktong code na aking isinulat ay maaaring hindi gumana nang tama para sa iyong xylophone. Ngunit ito ay isang madaling pag-aayos. Sumangguni sa tsart ng tala ng MIDI na ito at baguhin ang numero ng tala sa Arduino code upang tumutugma sa mga tala ng iyong xylophone.

Para sa sanggunian, ang mga tala na mayroon akong preset ay ang mga sumusunod:

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

Hakbang 6: Ang Programa sa Musika

Ang program na nakikita mo sa video ay Guitar Pro 6. Hindi ito masyadong mahal, ngunit madaling gamitin at maaaring maglabas ng MIDI nang eksakto sa gusto kong paraan. Ang isa pang magandang tampok ng GP6 ay maaari kang magdagdag ng staccato sa isang buong track na makakatulong sa tunog ng xylophone nang mas mahusay sa pamamagitan ng pagpapalabas ng mga tala nang maaga.

Ang susunod na mahalagang detalye ay ang aking xylophone ay 2 oktaf lamang ng natural na mga tala; nangangahulugang hindi ito maaaring maglaro ng mga sharp o flat.

Kung naitayo mo ang proyektong ito, mangyaring huwag mag-atubiling i-download ang Tema ng Tetris na isinama ko sa pahinang ito.