Interfață MIDI Step: 12 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Versiune spaniolă aici.

În acest instructable vă vom arăta cum să creați o interfață de sunet și lumină care poate fi utilizată pentru a reda „Simon Says” și ca o interfață MIDI. Ambele moduri vor fi jucate cu picioarele tale.

fundal

Proiectul s-a născut pentru că am vrut să realizăm o instalație interactivă în care aproape orice fel de public să poată folosi acest lucru indiferent de vârsta lor. A fost dezvoltat pentru un mall, ca una dintre atracțiile sale.

Prima referință pe care am primit-o de la client a fost această versiune a lui Simon Says care putea fi jucată cu picioarele oamenilor. Practic, a trebuit să reproducem această idee.

Am cercetat jocuri / platforme similare și am găsit o mulțime de ringuri de dans, majoritatea funcționând cu lumină, dar nu cu sunet. De asemenea, am găsit piane mari pentru picioare, așa că ne-am gândit că ceva interesant ar putea ieși din adăugarea funcționalității instrumentului muzical. Pentru dragostea muzicii!

Am luat în considerare și forma platformei. Aproape fiecare ring de dans pe care l-am găsit era dreptunghiular, cu tampoane pătrate. Există o excepție care are tampoane circulare. Am vrut să oferim un sentiment diferit platformei noastre, păstrând în același timp aspectul modular al pătratelor, de aceea am decis să folosim hexagoane.

În timp ce căutam proiecte cu forme hexagonale, l-am găsit. Ideea de a face forme hexagonale a fost interesantă pentru noi … nu aveam o idee despre ceea ce urmează.

Am avut un obiectiv mai clar:

• Jocul Simon Says
• Instrument muzical
• Tampoane hexagonale

Pasul 1: Materiale

Pentru fiecare tampon:

1.5) Metru de bandă Neopixel

1) Limitator industrial

1) Acrilic opalin grosime 1cm

1) hexagon din PVC

1) Structură hexagonală cu profil metalic

General:

1) LattePanda

1) MUX

1) Sursă de alimentare 5VDC 50A

1) Panoul de control industrial

1) Perma-Proto

1) Cazul LattePanda

1) Priză de alimentare 5V @ 2.5a

10) Rezistor 10k ohmi

5) Borna cu șurub

1) Difuzor

Curele de fixare din plastic

Pasul 2: Alegerea unei plăci de control

Arduino este placa de dezvoltare pe care o folosim de mult timp. Nu a eșuat niciodată, totuși trebuie să verificăm toate cerințele pentru acest proiect:

• Lumina: luminozitate de intensitate mare și modele complexe, folosim Neopixeli
• Tampoane: Tampoane ar trebui să răspundă la pașii utilizatorului. Am decis să mergem cu întrerupătoare.
• Joc: Va fi procesat de un microcontroler.
• Sunet: La început ne-am gândit să proiectăm propriile noastre sunete cu PureData, de aceea aveam nevoie de un computer decât să poată rula programul.

Vom aprofunda aceste subiecte pe măsură ce mergem, deocamdată, partea pe care trebuie să o rezolvăm este sunetul.

Am luat în considerare utilizarea PureData, deoarece chiar și atunci când puteți genera sunet cu Arduino, acesta poate deveni complicat și limitat la un moment dat, între timp cu PD putem face sinteză sau un patch pentru a declanșa sunete prin MIDI. Aveam nevoie de un computer pentru a rula PD și Arduino pentru a controla orice altceva.

Am cercetat despre opțiunile pe care le-am putea obține și ne-au plăcut foarte mult posibilitățile cu placa LattePanda: un computer cu Windows 10 și un Arduino integrat. Bingo!

LattePanda are un port GPIO unde puteți găsi pinii Arduino mapați, prin intermediul acestora am putea obține controlul comutatoarelor și neopixelilor pad-ului.

Programarea jocului ar avea loc și pe placa Arduino care este încorporată, că, apropo, este un Arduino Leonardo.

LattePanda are un jack 3.5 de unde vom primi sunet.

Există o mulțime de plăci pe care le-am fi putut folosi, poate vă întrebați de ce nu am folosit un Raspberry Pi. Iată de ce:

• Adafruit sugerează să nu controlați Neopixels cu RaspberryPie din cauza problemelor de ceas. Aceasta este o problemă pe care Arduino nu o are.
• Programarea pinilor GPIO în RaspberryPie trebuie făcută prin Python. Nu suntem familiarizați cu limbajul de programare.
• Chiar și atunci când am putea combina un Arduino și un RaspberryPie, am vrut să rezolvăm totul cu o singură placă.
• RaspberryPie rulează o versiune specială a Windows 10 (IoT Core).

LattePanda este mai scump și are o comunitate de dezvoltatori mult mai mică decât alte placi. Dacă nu sunteți sigur că utilizați un LattePanda, puteți utiliza și alte plăci (Raspy, UDOO, BeagleBone, etc.), vom fi bucuroși să vă cunoaștem rezultatele.

Pasul 3: Proiectarea și prototiparea structurii

Puncte pe care le-am considerat pentru a desemna structura:

• Purtă greutatea unui adult
• Potrivit pentru exterior
• Păstrați electronica în siguranță

Am decis să folosim profile metalice datorită rezistenței, costului redus și disponibilității materialului.

Structura constă din două hexagoane unite prin șase poli scurți:

Pentru fiecare hexagon am tăiat 12 bucăți de metal cu o râșniță la fel pentru poli și apoi am sudat totul.

Spațiul rămas între cele două hexagoane, ajută la protejarea împotriva apei sau a oricărui lucru care poate provoca daune electronice și, de asemenea, pentru direcționarea cablurilor.

Pasul 4: Trecerea suprafeței

Odată ce am avut structura metalică a trebuit să acoperim două puncte:

• Suprafață care păstrează în siguranță electronica
• Suprafață pe care va călca utilizatorul

Pentru suprafața care protejează electronica și se află în interiorul hexagonului, am decis să folosim material pvc, nu este scump, este ușor de lucrat și poate rezista la apă într-o oarecare măsură.

Pentru suprafața pe care calcă utilizatorii, am ales opalin acrilic datorită interacțiunii cu lumina și cu o grosime de 1cm, astfel încât să poată suporta greutatea unui adult.

Am tăiat totul cu o mașină laser, a fost rapid și nu scump. Puteți găsi fișierele atașate

Pasul 5: Instalarea benzilor Neopixel

Am ales benzile impermeabile cu 96 de neopixeli pe metru. Adafruit are un ghid detaliat despre neopixeli.

Noi…

• S-a lipit un rezistor de 470 ohm la începutul fiecărei benzi
• Instalați banda la marginea interioară a hexagonului
• Velcro folosit pentru a fixa benzile la locul lor
• S-a lipit o extensie a benzii care iese de pe suprafața pvc.

Pasul 6: Instalarea comutatorului

Am ales un comutator mecanic industrial pentru a activa tampoanele. Datorită flexibilității acrilicului și întrucât comutatorul este plasat în centrul hexagonului prin foaia de pvc, cantitatea de presiune pe care comutatorul trebuie activată poate fi atinsă atunci când utilizatorul pășește pe suprafața acrilicului. Am calibrat cât de mari sau mai mici trebuia să fie comutatoarele cu șaibe.

Pasul 7: Conector și cabluri de lipit

Fiecare hexagon are un comutator și o bandă LED cu un total de 5 cabluri. Aceste cabluri trebuie conectate la un circuit de control în care totul va fi concentrat.

Am folosit doi conectori XLR; unul pentru neopixeli (3 cabluri) și celălalt pentru comutator (2 cabluri). Scenariul ideal ar fi doar un conector, dar nu ne-am putea permite, în cazul în care puteți, va face lucrurile mult mai ușoare.

Pasul 8: Pregătirea panoului de control

Ce se află în panoul de control:

• Conectori mamă XLR
• Alimentare electrică
• LattePanda

Pasul 9: Circuitul de control al lipirii și conexiunile LattePanda

Comutatoarele sunt conectate la un multiplexor cu 16 intrări

Neopixeli sunt conectați direct la pinii Arduino.

Pentru LattePanda am folosit carcasa proiectată de marcă.

Puteți găsi designul circuitului atașat.

Pasul 10: Conectarea tampoanelor la panoul de control și la sursa de alimentare

Fixarea conectorului XLR pe panou

Etichetarea conectorilor

· Lipirea cablurilor XLR la șurubul conectorilor

· Fixarea sursei de alimentare, a circuitului de control și a LattePanda

· Organizarea cablurilor

· Conectarea cablurilor tamponului la panoul de control

Pasul 11: Programare

Pentru controlul MIDI am găsit aceste informații foarte utile

Am folosit această bibliotecă pentru Arduino

Am folosit acest patch pentru PureData

Pentru probele de muzică există mai multe alternative gratuite pe web

Pentru controlul Neopixels am folosit biblioteca FastLED

Pentru jocul „Simon Says”, acest instructiv a fost cu adevărat util

Pasul 12: Fabricarea unei structuri care protejează platforma

Scopul principal al acestei structuri este:

Păstrarea hexagonelor unite

Protejarea hexagonelor de intemperii

Premiul I la Concursul Audio 2018