Avtomatik MIDI Xylophone: 6 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Bu təlimatda Arduino Uno və MIDI siqnallarından istifadə edərək solenoidlərin necə yanacağını araşdıracağıq. Bunun üçün ən yaxşı tətbiqlərdən biri avtomatlaşdırılmış ksilofon qurmaqdır. Bu yalnız bir bələdçi olsa da, Arduino kodu və elektrik sxemləri veriləcəkdir.

Bu layihəni həll etməyə başlamazdan əvvəl aşağıdakılara sahib olmalısınız:

• Əsas ağac emalı bacarıqları
• Lehimləmə bacarıqları
• Arduino platformasının anlayışı
• Çox səbr.

Parçaları və materialları seçdiyiniz satıcıda tapa bilərsiniz, ancaq elektronika aləmində yenisinizsə, hissələrinizi almaq üçün Adafruit istifadə etməyiniz məsləhətdir.

Parça siyahısı. (Qeyd: Satın aldığınız ksilofondakı fərqli fərqlər əlavə və/və ya fərqli hissələrə ehtiyacınız ola bilər)

• 16 açar ksilofon
• MIDI Jack
• Arduino Uno R3
• Arduino Dev. Qalxan
• MCP23017 I2C genişləndirilməsi
• 6N136 Yüksək Sürətli Optocoupler
• Mini 12V Solenoidlər - x16
• 1N4007 Diod - x17
• 470 ohm müqavimət - x2
• 1K ohm müqavimət - x17
• 10K ohm müqavimət
• C1815 NPN tranzistor
• C4811 Darlington Transistoru və ya TIP120 tranzistoru - x16
• Başlıq pinləri və prizlər
• 12V - Güc Təchizatı. (Solenoidlər kifayət qədər güc ala bilər, 10A təchizatını məsləhət görürəm)
• LED (İstədiyiniz rəng seçiminə görə)
• 3/4 düymlük şkaf dübeli - 6ft
• 3/4 düymlük kontrplak və ya MDF
• Perfboard
• USB -dən MIDI interfeys kabeli (kompüterdən idarə olunarsa)
• 4 mm m2 vintlər - x32
• m2 düz yuyucular - x32
• Tel
• Müxtəlif taxta vintlər

Alətlər siyahısı (Qeyd: Bu layihə ağac istehsalı tələb edir və əlavə ağac emalı alətləri tövsiyə olunur.)

• Lehimleme dəmir
• Tel çıxarıcılar
• Tornavidalar.
• Kəlbətinlər
• İsti Yapışqan Tabancası
• Super yapışqan
• Qazma.
• Matkap ucları. (3/4 düymlük kürək ucu və pilot deliklər üçün bitlər)
• Ölçmə Aləti (Düz bir kənar istifadə etdim.)
• Qələm.
• Yapboz

Könüllü Alətlər

• Sökülmə Aləti (lehimləmə təcrübəniz varsa)
• Cımbız

Addım 1: Midi Nəzarətçisini naqilləşdirin

İlk addım MIDI nəzarətçisini yığmaqdır.

Bunun üçün sizə lazım olacaq:

• MIDI Jack
• Arduino Dev. Qalxan
• MCP23017 I2C genişləndirilməsi
• 6N136 Yüksək Sürətli Optocoupler
• 1N4007 Diod - x1
• 470 ohm müqavimət - x2
• 1K ohm müqavimət - x1
• 10K ohm müqavimət
• C1815 NPN tranzistor
• Başlıq pinləri və prizlər
• LED
• Tel

MIDI dövrəsi yeni başlayanlar üçün qorxuducu görünə bilər, amma əslində olduqca düzdür. Təqdim olunan sxemə əməl etsəniz, heç bir probleminiz olmamalıdır.

Komponentlərin yerləşdirilməsi kritik olacaq. Otaqdan kifayət qədər tez qaçmaq asandır, buna görə də hazır nəzarətçinin şəklini bələdçi kimi istifadə edin. Bu addım üçün işləyəcək bir neçə plan var, buna görə yerləşdirmə ilə oynasanız, sizin üçün daha yaxşı işləyən bir yol tapa bilərsiniz.

Bu layihədə hər şeyin ortaq nöqtəsi olacaq; növbəti addımda vacib olacaq.

12 voltluq bir enerji təchizatı, 12 voltluq solenoidlər və 12 voltlu bir Arduino -nu işə salmaq üçün qəbul edilən diapazonda olduğumuz üçün hər şey üçün eyni enerji təchizatı istifadə edə bilərik.

Lehimləmə işində yenisinizsə, bu layihəyə davam etməzdən əvvəl Adafruit -in lehimləmə təlimatına baxmağı və bəzi taxtalarda təcrübə etməyinizi şiddətlə təklif edirəm.

Eyni şəkildə, sxemləri oxumaqda yenisinizsə, indi simvollar və polarite haqqında oxumaq üçün əla vaxt olardı. Dövrlər haqqında hər şey bunun üçün gözəl bir qaynaqdır.

Addım 2: Solenoid sxemlərinin naqilləri

Sonra solenoid dövrəsinə keçəcəyik.

Bu addım üçün sizə lazım olacaq:

• 1 1N4007 Diod - x16
• 1K ohm müqavimət - x16
• Darlington Transistor və ya TIP120 tranzistor - x16
• Başlıq pinləri və prizlər
• Tel

Solenoid dövrəsi daha az qorxudur. Bu sxemlər olduqca kiçik olacağından, ətrafınızda yatırsanız, bəzi taxta parçaları istifadə etmək üçün yaxşı bir vaxtdır. Bunlardan 16 -sı etməlisiniz. Nümunə fotoşəkildə lövhədə 4 dövrə düzəldildi və mükəmməl bir şəkildə işləndi.

Solenoid dövrələrinizin topraklama tellərini Arduino -nun olduğu eyni torpaq təyyarəsinə bağlamağı unutmayın.

Nümunədə hər şey modul olduğu üçün testləri daha rahat etmək üçün başlıqlar və yuvalar istifadə edilmişdir. Ancaq bir neçə dollar qənaət etmək istəyirsinizsə, telləri birbaşa lövhələrə lehimləyə bilərsiniz.

Nümunədə istifadə olunan solenoidlər fabrikdən 2 pinli JST konnektoru ilə gəldi. Heç bir JST portu öz alət qutumda lazımlı olmasa da, bəzi təsadüfi düz bucaq bağlayıcıları gözəl birləşdi. Hurda materialların başqa bir yaxşı istifadəsi.

Addım 3: Çərçivənin qurulması

Üçüncü və ən böyük addım, çərçivənin montajıdır.

Sizə lazım olacaq:

• 16 düymlü Xylophone Mini 12V
• 3/4 düymlük şkaf dübeli - 6ft
• 3/4 düymlük kontrplak və ya MDF
• Müxtəlif taxta vintlər

Çərçivə, əsasən tək başına olacağınız ilk sahədir. Çox güman ki, istifadə etdiyim ksilofona sahib olmayacaqsınız və ölçüləriniz mənimkindən fərqli olacaq. Ancaq qorxma, dizayn prosesi haqqında mümkün qədər çox məlumat verəcəyəm.

Əvvəlcə ksilofonumun 3 ölçüsünü götürdüm:

• Hündürlük
• Uzunluq
• Aşağı oktava tərəfinin eni (ən geniş nöqtə)

Sonra kontrplakdan düzbucaqlı kəsdim; düzbucağınızın uzunluğu ksilofonun genişliyinə uyğun olmalıdır. Hündürlük, ksilofonunuzu qoyduğunuz səthdən bir neçə düym qaldırmaq üçün sizə kifayət qədər yer verməlidir. Ayrıca, mərkəzi çubuğunuza solenoidləri və tranzistor sxemlərini yerləşdirmək üçün kifayət qədər yer verməlidir.

Düzbucaqlarımı kəsdikdən sonra gözəl bir forma vermək üçün hər bir küncdən kəsdim. Bu addım isteğe bağlıdır, amma eyni işarəni etmək istəsəniz, ksilofonun düymələri ilə üst -üstə düşəcək və yuxarı mərkəzə kəsiləcək. Hər iki tərəf bir -biri ilə eyni olmalıdır.

İki tərəfi bir -birinə bağladım və dübelimi daxil etməyimə imkan verən deliklər qazmaq üçün 3/4 düymlük bir kürək ucu istifadə etdim.

İş bitdikdən sonra ksilofonu tutmaq üçün dayaqlar olaraq daha 2 ədəd kontrplak kəsdim (rəf sancaqlarına bənzər). Dəstəkləri ölçmək üçün istifadə etdiyim düstur aşağıda izah edilmişdir.

Dəstək Ölçüləri:

• Ksilofon dəstəyi 1 (Boy = 1 düym, Uzunluq = Ksilofonun aşağı oktavalı tərəfinin eni)
• Ksilofon dəstəyi 2 (Boy = 1 düym, Uzunluq = Ksilofonun yüksək oktavalı tərəfinin eni)

Dəstəkləri ksilofon səviyyəmdə saxladıqlarından əmin olaraq çərçivəyə yapışdırıb vidaladım. Şkaf dübelini yarıya böldüm və 2 hissəni çuxurlarına itələdim. Hər şeyin əsas uyğunluğunu yoxladım və yapışdırdım. Yapışqan quruduqdan sonra əlavə şkaf dübelini kəsdim və tərəflərə düz bir şəkildə zımparaladım.

Orta çubuq ən çətin və ən vacib hissəsidir. Mükəmməl düz olmalıdır və orta çubuqla düymələr arasında demək olar ki, mükəmməl bir boşluq buraxmalısınız. Çox boşluq və solenoidləriniz əlaqə qurmayacaq, çox az boşluq və ksilofonunuz düzgün səslənməyəcək.

Orta çubuğu ksilofonun iki tərəfi arasına tam oturacaq şəkildə kəsdim. Orta zolağım bacardığım qədər düz olana qədər zımpara etdim, ölçdüm və təkrar etdim. Daha sonra birbaşa ksilofonumun açarlarına 4 mm qalınlığında bir jurnal qoydum və onu orta çubuğu lazım olduğu yerdə tutmaq üçün bələdçi olaraq istifadə etdim. Orta çubuğu yerində saxlamaq üçün hər tərəfdən 2 vida istifadə etdim.

Təbrik edirik, çərçivəni bitirdiniz!

Addım 4: Solenoidlərin yerləşdirilməsi

Addım 4 solenoidləri mərkəz çubuğuna bağlayır.

Sizə lazım olacaq:

• Mini 12v Solenoidlər - x16
• 4 mm m2 vintlər - x32
• m2 düz yuyucular - x32
• Müxtəlif taxta vintlər
• Sənət çubuqları

Solenoidlərinizi necə yerləşdirəcəyiniz hamısı ksilofonunuzdan asılıdır. Solenoidlərimin hər bir ksilofon düyməsinin ortasına vuracağı yerləri işarələdiyim və işarələndiyi yerlərdə bir çox düymənin üstünə bir sənət çubuğu qoydum. Aralıq bir sənət çubuğu başına 4 solenoid olaraq bitdi.

Nümunədə istifadə olunan solenoidlər M2 ölçülü vintlər üçün əvvəlcədən vurulmuşdur. M2 düz yuyuculu 4 mm M2 vida, solenoidi sənətkarlıq çubuğuna mükəmməl şəkildə bağladı. Vintlər üçün delikləri əvvəlcədən qazdım və solenoidləri sənət çubuqlarına möhkəm bağladım.

Daha sonra daha bir neçə sənət çubuğu kəsdim və solenoid aranjımanımın arxasına yapışdırdım; bu iki şeyi etdi. Əvvəlcə solenoid quruluşunu mərkəz çubuğundan kifayət qədər uzaqlaşdırdı ki, solenoidlərin arxasına quraşdırılmış M2 vida başları mərkəzi şüaya qarşı oturmasın. İkincisi, solenoid tənzimləməsinə daha çox material daxil edərək daha möhkəm bir əlaqə verdi.

Aranjmanı orta şüaya bağlamaq üçün, solenoid quruluşunu lazım olduğu yerə düzərək boşluğu sərbəst buraxdım; hamısının ksilofon düymələrini bərabər şəkildə vurduğundan əmin olmaq üçün solenoid pistonlarımı əl ilə aşağı itələdim; və sonra onu orta çubuğa bağlamaq üçün kiçik taxta vintlərdən istifadə etdi.

Addım 5: Arduinonun kodlaşdırılması və MIDI -nin anlaşılması

Arduinonu proqramlaşdırmaq üçün ən son Arduino IDE -ni qurmalı və Arduino -ya yükləmək və Kitabxanaları quraşdırmaq kimi bəzi əsas işləri necə etməyi öyrənməlisiniz. İnternetdə bunun necə ediləcəyinə dair bir çox bələdçi var və proses bu quruluşun əhatəsinə uyğun gəlmir.

Arduino IDE -dən rahat istifadə etdikdən sonra aşağıdakı kitabxanalara ehtiyacınız olacaq.

• Arduino MIDI Kitabxanası
• Adafruit MCP23017 Kitabxanası

Bu kitabxanaları quraşdırdıqdan sonra kodu bu təlimatdan yükləyin və Arduino IDE -ə kopyalayıb yapışdırın.

Yaratdığınız MIDI lövhəsini yapışdırmadan kodu Arduinoya yükləyin. Kod yükləndikdən sonra hər şeyi bağlayın, Arduino üzərindəki sıfırlama düyməsini basın və hər şeyin lazım olduğu kimi işlədiyini yoxlayın.

QEYD*

Fərqli ksilofonların fərqli not tənzimləmələri var, buna görə yazdığım dəqiq kod ksilofonunuz üçün düzgün işləməyə bilər. Ancaq bu asan bir düzəlişdir. Bu MIDI qeyd cədvəlinə baxın və Arduino kodundakı not nömrəsini ksilofonunuzun qeydləri ilə uyğunlaşmaq üçün dəyişdirin.

İstinad üçün əvvəlcədən hazırladığım qeydlər belədir:

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

Addım 6: Musiqi Proqramı

Videoda gördüyünüz proqram Guitar Pro 6 -dır. Çox bahalı deyil, amma istifadəsi asandır və MIDI -ni istədiyim kimi çıxara bilir. GP6 -nın başqa bir gözəl xüsusiyyəti, notları vaxtından əvvəl buraxaraq ksilofonun daha yaxşı səslənməsinə kömək edən bütün bir parçaya staccato əlavə edə bilərsiniz.

Növbəti vacib detal budur ki, ksilofonum yalnız 2 oktavadan ibarət təbii notlardır; yəni iti və ya düz oynaya bilməz.

Bu layihəni qurmusunuzsa, bu səhifəyə daxil etdiyim Tetris Mövzusunu yükləməkdən çekinmeyin.