MIDI Adım Arayüzü: 12 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

İspanyol versiyonu burada.

Bu talimatta size "Simon Says" çalmak için ve bir MIDI arayüzü olarak kullanılabilecek bir ışık ve ses arayüzünün nasıl yapıldığını göstereceğiz. Her iki mod da ayaklarınızla oynanacaktır.

Arka plan

Proje doğdu, çünkü yaşları ne olursa olsun hemen hemen her tür izleyicinin faydalanabileceği etkileşimli bir yerleştirme yapmak istedik. İlgi çekici yerlerden biri olarak bir alışveriş merkezi için geliştirildi.

Müşteriden aldığımız ilk referans, Simon Says'ın insanların ayaklarıyla oynanabilen bu versiyonuydu. Temelde bu fikri tekrarlamamız gerekiyordu.

Benzer oyun/platformları araştırdık ve pek çok dans pisti bulduk, bunların çoğu ışıkla çalışıyor ama sesle çalışmıyor. Ayaklar için de büyük piyanolar bulduk, bu yüzden müzik aleti işlevselliğini eklemekten ilginç bir şey çıkabileceğini düşündük. Müzik aşkına!

Platformun şeklini de düşündük. Bulduğumuz hemen hemen her dans pisti dikdörtgendi ve kare pedleri vardı. Dairesel pedleri olan bir istisna vardır. Karelerin modüler yapısını korurken platformumuza farklı bir hava katmak istedik, bu yüzden altıgen kullanmaya karar verdik.

Altıgen şekilli projeler ararken bunu bulduk. Altıgen şekiller yapma fikri bizim için heyecan vericiydi… Ne olacağına dair hiçbir fikrimiz yoktu.

Daha net bir hedefimiz vardı:

• Simon Diyor oyunu
• Müzik aleti
• Altıgen pedler

Adım 1: Malzemeler

Her Ped için:

1.5) Metre Neopiksel şeridi

1) Endüstriyel limit anahtarı

1) Opalin Akrilik 1cm kalınlık

1) PVC altıgen

1) Metal profil altıgen yapı

Genel:

1) LattePanda

1) MUX

1) 5VDC 50A Güç Kaynağı

1) Endüstriyel Kontrol Paneli

1) Perma-Proto

1) LattePanda çantası

1) Güç Çıkışı 5V @2.5a

10) Direnç 10k ohm

5) Vidalı terminal

1) Hoparlör

Plastik emniyet kemerleri

Adım 2: Kontrol Panosu Seçimi

Arduino uzun zamandır kullandığımız geliştirme kartıdır. Hiçbir zaman başarısız olmadı, yine de bu proje için tüm gereksinimleri kontrol etmemiz gerekiyor:

• Işık: Yüksek yoğunluklu parlaklık ve karmaşık desenler, Neopiksel kullanıyoruz
• Pedler: Pedler, kullanıcının ayak sesine yanıt vermelidir. Anahtarlarla gitmeye karar verdik.
• Oyun: Bir mikrodenetleyici tarafından işlenecektir.
• Ses: Başlangıçta PureData ile kendi seslerimizi tasarlamayı düşündük, bu yüzden programı çalıştıracak bir bilgisayara ihtiyacımız vardı.

Devam ettikçe bu konulara daha derine ineceğiz, şimdilik çözmemiz gereken kısım ses.

PureData kullanmayı düşündük çünkü Arduino ile ses üretebilseniz bile bir noktada karmaşık ve sınırlı hale gelebilir, bu arada PD ile MIDI aracılığıyla sesleri tetiklemek için sentez veya yama yapabiliriz. PD'yi çalıştırmak için bir bilgisayara ve diğer her şeyi kontrol etmek için Arduino'ya ihtiyacımız vardı.

Alabileceğimiz seçenekleri araştırdık ve LattePanda kartının olanaklarını gerçekten beğendik: Windows 10'lu bir bilgisayar ve entegre bir Arduino. Bingo!

LattePanda, haritalanmış Arduino pinlerini bulabileceğiniz bir GPIO portuna sahiptir, bunlar aracılığıyla pedin anahtarlarını ve neopiksellerini kontrol edebiliriz.

Oyunun programlanması, bu arada, bu bir Arduino Leonardo'nun dahil olduğu Arduino panosunda da yer alacaktı.

LattePanda'nın ses alacağımız yerden 3.5 jakı var.

Kullanabileceğimiz pek çok tahta var, belki de kendinize neden bir Raspberry Pi kullanmadığımızı soruyorsunuzdur. İşte neden:

• Adafruit, saat sorunları nedeniyle Neopiksellerin RaspberryPie ile kontrol edilmemesini öneriyor. Bu Arduino'nun sahip olmadığı bir problem.
• RaspberryPie'deki GPIO pinlerinin programlanması Python üzerinden yapılmalıdır. Programlama diline aşina değiliz.
• Arduino ve RaspberryPie'ı birleştirebilsek bile, her şeyi tek bir tahta ile çözmek istedik.
• RaspberryPie, Windows 10'un (IoT Core) özel bir sürümünü çalıştırır.

LattePanda daha pahalıdır ve diğer kartlara göre çok daha küçük bir geliştirici topluluğuna sahiptir. LattePanda'yı kullanmaktan emin değilseniz, diğer tahtaları da kullanabilirsiniz (Raspy, UDOO, BeagleBone, vb.), sonuçlarınızı öğrenmekten memnuniyet duyarız.

Adım 3: Yapının Tasarlanması ve Prototiplenmesi

Yapıyı tasarlamak için düşündüğümüz noktalar:

• Bir yetişkinin ağırlığını taşımak
• Dış mekan için uygun
• Elektronikleri güvende tutun

Malzemenin sağlamlığı, düşük maliyeti ve bulunabilirliği nedeniyle metalik profiller kullanmaya karar verdik.

Yapı, altı kısa direkle birleştirilen iki altıgenden oluşur:

Her altıgen için 12 parça metali direkler için aynı taşlama ile kestik ve sonra her şeyi kaynakladık.

İki altıgen arasında kalan boşluk, sudan veya elektronik aksamlara zarar verebilecek herhangi bir şeyden korunmaya ve ayrıca kabloların yönlendirilmesine yardımcı olur.

Adım 4: Basamak Yüzeyi

Metalik yapıya sahip olduğumuzda iki noktayı ele almamız gerekiyordu:

• Elektroniği güvende tutan yüzey
• Kullanıcının üzerine basacağı yüzey

Elektroniği koruyan ve altıgenin içinde olan yüzey için pvc malzeme kullanmaya karar verdik, pahalı değil, işlenmesi kolay ve suya bir dereceye kadar dayanabiliyor.

Kullanıcıların bastığı yüzeyde ışıkla etkileşimi nedeniyle akrilik opalin ve bir yetişkinin ağırlığını taşıyabilmesi için 1 cm kalınlığında tercih ettik.

Her şeyi bir lazer makinesiyle kestik, hızlıydı ve pahalı değildi. Ekli dosyaları bulabilirsiniz

Adım 5: Neopiksel Şeritlerini Takma

Metre başına 96 neopiksel ile su geçirmez şeritleri seçtik. Adafruit, neopikseller hakkında detaylı bir rehbere sahiptir.

Biz…

• Her şeridin başlangıcında 470 ohm'luk bir direnç lehimlendi
• Şeridi Altıgenin iç kenarına yerleştirdi
• Şeritleri yerlerine sabitlemek için kullanılan cırt cırt
• Pvc yüzeyden çıkan şeride bir uzantı lehimlenmiştir.

Adım 6: Anahtarın Kurulması

Pedleri etkinleştirmek için endüstriyel bir mekanik anahtar seçtik. Akrilikin esnekliğinden dolayı ve anahtar pvc levha vasıtasıyla altıgenin ortasına yerleştirildiğinden, kullanıcı akrilik yüzeye bastığında anahtarın devreye girmesi gereken basınç miktarı elde edilebilir. Anahtarların rondelalarla ne kadar yüksek veya düşük olması gerektiğini kalibre ettik.

Adım 7: Konektörü ve Kabloları Lehimleme

Her altıgen bir anahtara ve toplam 5 kablodan oluşan bir LED şeridine sahiptir. Bu kablolar, her şeyin yoğunlaştığı bir kontrol devresine bağlanmalıdır.

İki XLR konektörü kullandık; biri neopikseller için (3 kablo) ve diğeri anahtar için (2 kablo). İdeal senaryo sadece bir bağlayıcı olurdu ama buna gücümüz yetmezdi, eğer yapabilirsen, işleri çok daha kolaylaştıracak.

8. Adım: Kontrol Panelini Hazırlama

Kontrol panelinin içinde ne var:

• XLR dişi konnektörler
• Güç kaynağı
• LattePanda

Adım 9: Kontrol Devresi ve LattePanda Bağlantılarının Lehimlenmesi

Anahtarlar, 16 girişli bir çoklayıcıya bağlanır

Neopikseller doğrudan Arduino pinlerine bağlanır.

LattePanda için markanın tasarladığı kasayı kullandık.

Ekte devrenin tasarımını bulabilirsiniz.

Adım 10: Pedleri Kontrol Paneline ve Güç Kaynağına Bağlama

XLR konektörünü panele sabitleme

Konektörleri etiketleme

· XLR kablolarının vidalı konektörlere lehimlenmesi

· Güç kaynağının, kontrol devresinin ve LattePanda'nın sabitlenmesi

· Kabloları düzenlemek

· Ped kablolarının kontrol paneline bağlanması

Adım 11: Programlama

MIDI'yi kontrol etmek için bu bilgiyi çok faydalı bulduk

Bu kütüphaneyi Arduino için kullandık

Bu yamayı PureData için kullandık

Müzik örnekleri için web'de birkaç ücretsiz alternatif var

Neopiksel kontrolü için FastLED kitaplığını kullandık

"Simon Says" oyunu için bu talimat gerçekten faydalı oldu

Adım 12: Platformu Koruyan Bir Yapının Üretilmesi

Bu yapının temel amacı:

Altıgenleri bir arada tutmak

Altıgenleri hava koşullarından korumak

Ses Yarışması 2018 Birincilik Ödülü