MIDI tərəfindən idarə olunan LED quruluşu: 7 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Əsl musiqi həvəskarı və elektronika və kompüter elmləri tələbəsi olaraq, həmişə elektron musiqi yaratmaq üçün istifadə edə biləcəyim MIDI cihazlarını qurmaq istəmişəm.

Bir çox şou və musiqi festivalına qatıldıqdan sonra tamaşalar zamanı işıq şouları ilə maraqlanmağa başladım.

Çox araşdırmalardan sonra, əsasən mikrofondan istifadə edən və LED -ləri istədiyiniz kimi idarə etməyə icazə verməyən qurğular tapdım.

DAW və MIDI siqnalları ilə getdikcə daha çox tanış olaraq bu layihəyə başlamağa qərar verdim!

Əslində MIDI siqnalları (NoteOn, NoteOff və CC Mesajları) tərəfindən idarə olunan LED -ləri olmayan 3D quruluşdan ibarətdir.

Beləliklə, musiqiçi hər bir LED -in rəngini və intensivliyini yalnız hər hansı bir DAW tərəfindən yaradılan MIDI siqnallarından istifadə edərək idarə edə bilər.

Bu fikirlə, işıq şouları vasitəsilə yaradıcılığı artırmaq və hər kəsin özünəməxsus qurmasına icazə vermək, hər vizual performansı bənzərsiz etmək istədim.

Addım 1: Materiallar

Əsasən, bu layihə iki hissədən ibarətdir: MIDI qəbul dövrəsi və LED quruluşu; və bu hissələri birləşdirmək və DAW -dən gələn MIDI siqnallarını LED şeridlərinə "tərcümə etmək" üçün bir mikro nəzarətçi. Burada hər bir hissə üçün lazım olan materialların siyahısı verilmişdir.

MIDI qəbul dövrəsi:

• 1 x 6N138 Optocoupler
• 1 x 1N914 Diod
• 1 x 5-Pin Din Jack (MIDI Jack)
• 2 x 220 Ohm rezistorlar
• 1 x 4.7K Ohm rezistor
• 1 USB/MIDI Jack

LED quruluşu:

Yalnız 1 rəqəmsal portla idarə oluna bilən WS2812B LED -lərə əsaslanan RGB LED lentlərindən istifadə etdim. Çox sayda LED istifadə etməyi planlaşdırırsınızsa, lazım olan maksimum cərəyanı nəzərə almalı ola bilərsiniz (1 LED maksimum 60mA istehlak edə bilər). Mikro nəzarətçi bu maksimum dəyəri idarə edə bilmirsə, kifayət qədər cərəyan verə biləcək başqa 5V enerji təchizatına ehtiyacınız olacaq. Xüsusi çıxış adapteri və açarı olan 5V - 8A AC/DC Adaptoru istifadə etdim.

Qeyd: Göründüyü kimi, həqiqətən yüksək bir cərəyan verə bildikləri üçün bir kompüter enerji təchizatı qurğusundan istifadə edə bilərsiniz, ancaq sabit bir 5V DC gərginliyi verdiyinə əmin olmalısınız. Torpaq (qara) və 5V çıxışı (qırmızı) arasında 36 Ohm 5 Vt güc rezistoru, rezistordan kifayət qədər cərəyan keçməsini təmin etmək üçün sabit 5V təmin edir.

Nəhayət, MIDI siqnalları ilə LED şeritləri arasında əlaqə yaratmaq üçün vintli qalxanlı sadə bir Arduino Uno istifadə etdim.

Addım 2: MIDI Giriş Devrinin qurulması

MIDI protokolunun tam olaraq nə olduğu və necə işlədiyi ilə maraqlanırsınızsa, çox maraqlı və yenilikçi dərslərin və MIDI Arduino layihələrinin olduğu Notes və Volts YouTube kanalını yoxlamağı şiddətlə tövsiyə edirəm.

Bu hissədə yalnız MIDI Giriş Dövrünə diqqət yetirəcəyəm. Bir prototip üzərində bir prototip qurmaq və komponentləri lehimləməyə başlamazdan əvvəl DAW -dan gələn MIDI siqnallarının mikro nəzarətçi tərəfindən yaxşı qəbul edilib -edilmədiyini yoxlamaq yaxşı bir fikir ola bilər.

Aşağıdakı iki video dövrənin necə qurulacağını və sınanacağını izah edir:

• Dövrün qurulması
• Dövr testi

Nəhayət, CC mesajlarını və məsələn, LED parlaqlığını idarə etmək üçün avtomatlaşdırma kliplərinin mikrokontrolörünüz tərəfindən necə şərh olunacağını anlamaq üçün bu videonu yoxlamaq da yaxşı bir fikir ola bilər.

Addım 3: FL Studio -nun konfiqurasiyası (seçim)

FL Studio -dan istifadə etməkdə özümü rahat hiss etdiyim üçün MIDI interfeysini necə düzgün quracağımı izah edəcəyəm, amma əminəm ki, başqa bir Digital Audio İş İstasyonu istifadə edirsinizsə bu prosedur çox da fərqli olmamalıdır.

Əvvəlcə USB/MIDI girişini kompüterinizə bağlamalısınız. Adətən, bu cür qurğular quraşdırılmış bir proqram təminatı ilə gəlir və hətta unliggud olsa belə MIDI cihazları kimi tanınır. Sonra "Ayarlar" pəncərəsini açın (F10 düyməsini basaraq). Hər şey düzgün işləyirsə, çıxış bölməsində bəzi çıxış MIDI cihazlarını görəcəksiniz. Cihazınızı seçin və AÇIQ olduğundan əmin olun.

Sonra port nömrənizi təyin etməli və yadda saxlamalı olacaqsınız (məsələn, 0). Sadəcə bu pəncərəni bağlayın (parametrlər avtomatik olaraq qeyd olunur) və sonra yeni bir kanal əlavə edin: MIDI Çıxdı.

Sonra, etməli olduğunuz son şey bu yeni kanalın limanını təyin etməkdir: "Ayarlar" bölməsində təyin etdiyiniz eyni port nömrəsini seçdiyinizə əmin olun: bunu etməklə kanalınızdan gələn MIDI mesajları indi MIDI çıxışına bağlıdır.

İndi, MIDI Out kanalı tərəfindən bir not çalınanda, MIDI interfeysi vasitəsilə "NoteOn" mesajı göndəriləcək. Eyni şəkildə, not buraxıldıqda "NoteOff" mesajı göndəriləcək.

MIDI Out kanalı ilə gələn digər bir maraqlı xüsusiyyət, fərqli parametrləri potensiometrlərlə idarə etmək qabiliyyətidir. Onlardan birini sağ tıklayaraq və "Yapılandır …" seçərək, LEDlərin parlaqlığını idarə etmək üçün istifadə ediləcək CCMessages (0-dan 127-ə qədər olan bir dəyər) göndərə bilərsiniz: CC seçin və sonra Qəbul et.

Normalda FL Studio, məlumatlarınızı MIDI İnterfeysinizə göndərməyə hazırdır! Növbəti kodu Arduinoda yanıb sönmək üçün kodu yazmaq və LED quruluşunuza uyğunlaşdırmaqdır.

Addım 4: LEDləri birləşdirin

LED şeridlərini bağlamaq olduqca sadədir, çünki onlar yalnız +5V, GND və Data tələb edir. Bununla birlikdə, 20 -dən çoxunu bağlamağı planlaşdırdığımda, hər hansı bir gözlənilməz gecikmənin qarşısını almaq üçün bir neçə Arduino PWM pinindən istifadə etməyə və Adafruit_NeoPixelin bir neçə nümunəsini elan etməyə qərar verdim.

Əlavə edilmiş görüntü, elektronikanın necə işlədiyini də izah etmək niyyətindədir:

• LED şeritləri birbaşa enerji təchizatı ilə təchiz edilmişdir.
• Arduino'yu gücləndirmək üçün bir güc açarı istifadə olunur
• MIDI giriş dövrəsi açarı açarkən Arduino tərəfindən təchiz edilir

Addım 5: 3D quruluşunu ləğv edin

3D çap (və modelləşdirmə) ilə tamamilə yeni olduğum üçün indiyə qədər bu hissə ən uzun hissə idi. Yarım partlamış kəsilmiş icosahedrona bənzəyən bir quruluş dizayn etmək istədim (bəli, formanın tam adını tapmaq üçün bir az vaxt lazım oldu).

Əlbəttə ki, istədiyiniz forma ilə öz modelinizi dizayn edə bilərsiniz! Modelləşdirmə prosesini ətraflı izah etməyəcəyəm, ancaq bu quruluşu dizayn etmək istəyirsinizsə STL fayllarını tapa bilərsiniz.

Fərqli hissələrin montajı bir az vaxt apardı, çünki hər üzə bir LED qoymaq və hamısını birləşdirmək lazım idi, hal -hazırda çox qarışıq olan nüvənin içərisində çoxlu telləri lehimləyərək!

Qeyd: Belə bir quruluş dizayn etmək istəyirsinizsə, 10 ədəd altıbucaqlı parça (hər biri PP3DP UP mini printerdən istifadə edərək təxminən 3 saat) və 6 beşbucaqlı (2 saat) tələb olunacaq.

Hər bir hissədə bir LED olduqda, hər 5V və GND terminallarını bir -birinə bağlamalı və hər LED -in bir neçə giriş və çıxış terminallarını bağlandığınız şəkildə tel etməlisiniz.

Nəhayət, hər üzü örtmək və ardıcıl işıqlandırmaq üçün LED diffuziv akril istifadə etdim.

Bundan sonra qalanların hamısı o qədər də mürəkkəb olmadığını ortaya qoyan koddur!

Addım 6: Kod

Əvvəlki hissədə qeyd etdiyim kimi, kod olduqca sadə olduğunu ortaya qoyur!

Əslində, yalnız bir MIDI nümunəsindən və bir neçə Adafruit_NeoPixel nümunəsindən ibarətdir (fərqli zolaqlar olduğu qədər).

Əsasən, elan edildikdən sonra MIDI sinfi bir növ "fasilələrlə" işləyir: NoteOn, NoteOff və CCMessage. MIDI giriş cicruit bu xüsusi siqnallardan birini Arduino -ya ötürdükdə, köməkçi alt proqram adlanır. Sonra, kodun etdiyi hər şey NoteOn siqnalında xüsusi bir LED yandırmaq, əlaqəli NoteOff siqnalını söndürmək və CCMessage üzərindəki bir şeridin parlaqlığını yeniləməkdir.

Ayrıca, NoteOn siqnalı ilə gələn sürəti oxuyaraq LED -lərin rəngini seçmək imkanı verən sadə bir funksiya təyin etdim və hər LED qırmızı, bənövşəyi, mavi, firuzəyi, yaşıl, sarı, narıncı və ya ağ ola bilər, 0 -dan 127 -ə qədər olan sürətdən asılı olaraq.

Diqqət etməli olduğunuz vacib bir şey, eskizinizi yükləyərkən RX pinini (MIDI giriş dövrəsindən gələn) ayırmaq məcburiyyətində qalmağınızdır (bu proses zamanı istifadə olunur)!

Addım 7: İndi nə?

Hal -hazırda bütün elektronikanı yerləşdirmək üçün xüsusi bir korpus üzərində işləyirəm və eyni zamanda quruluşun adını da düşünürəm! Zəhmət olmasa bu proyektdən zövq aldığınızı mənə bildirin və bu təlimatı daha çox video ilə yeniləməyi planlaşdırdığım üçün fərqli şoular üzərində işləyirəm!