Otomatik MIDI Ksilofon: 6 Adım (Resimlerle)

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

Bu talimatta, Arduino Uno ve MIDI sinyallerini kullanarak solenoidlerin nasıl ateşlendiğini keşfedeceğiz. Bunun için en iyi uygulamalardan biri otomatik bir ksilofon oluşturmaktır. Bu sadece bir rehber olmakla birlikte, Arduino kodu ve elektrik şemaları sağlanacaktır.

Bu projeyi ele almaya çalışmadan önce şunlara sahip olmalısınız:

• Temel ahşap işleme becerileri
• Lehimleme becerileri
• Arduino platformunun anlaşılması
• Çok sabır.

Parçaları ve malzemeleri istediğiniz satıcıda bulabilirsiniz, ancak elektronik dünyasında yeniyseniz, parçalarınızı satın almak için Adafruit'i kullanmanız önerilir.

Parça listesi. (Not: Almış olduğunuz ksilofonda farklı farklılıklar olması ekstra ve/veya farklı parçalara ihtiyaç duymanıza neden olabilir)

• 16 tuşlu Ksilofon
• MIDI Jakı
• Arduino Uno R3
• Arduino Geliştirici kalkan
• MCP23017 I2C Genişletme
• 6N136 Yüksek Hızlı Optokuplör
• Mini 12V Solenoidler - x16
• 1N4007 Diyot - x17
• 470 ohm direnç - x2
• 1K ohm direnç - x17
• 10K ohm direnç
• C1815 NPN transistör
• C4811 Darlington Transistör veya TIP120 transistör - x16
• Başlık Pinleri ve Soketleri
• 12V - Güç Kaynağı. (Solenoidler biraz güç alabilir, 10A besleme öneririm)
• LED (Seçtiğiniz renk tercihi)
• 3/4 inç dolap dübel - 6ft
• 3/4 inç kontrplak veya MDF
• Perfboard
• USB'den MIDI arabirim kablosuna (PC'den kontrol ediliyorsa)
• 4mm m2 boyutlu vidalar - x32
• m2 düz pullar - x32
• Tel
• Çeşitli ahşap vidalar

Araçlar listesi (Not: Bu proje ahşap üretimi gerektirir ve ekstra ahşap işleme aletleri tavsiye edilir.)

• Havya
• Tel Sıyırıcılar
• Tornavidalar.
• pense
• Sıcak yapıştırıcı tabancası
• Süper yapıştırıcı
• Delmek.
• Matkap uçları. (3/4 inç kürek ucu ve pilot delikler için uçlar)
• Ölçme Aleti (Düz kenar kullandım.)
• Kalem.
• yapboz

İsteğe Bağlı Araçlar

• Sökme Aleti (lehimlemede yeniyseniz)
• Cımbız

Adım 1: Midi Denetleyiciyi Kablolama

İlk adım, MIDI denetleyicisini monte etmektir.

Bunun için ihtiyacınız olacak:

• MIDI Jakı
• Arduino Geliştirici kalkan
• MCP23017 I2C Genişletme
• 6N136 Yüksek Hızlı Optokuplör
• 1N4007 Diyot - x1
• 470 ohm direnç - x2
• 1K ohm direnç - x1
• 10K ohm direnç
• C1815 NPN transistör
• Başlık Pinleri ve Soketleri
• LED
• Tel

MIDI devresi yeni başlayanlar için korkutucu görünebilir, ancak aslında oldukça basittir. Sağlanan şemayı takip ederseniz, herhangi bir sorun yaşamamalısınız.

Bileşen yerleşimi kritik olacaktır. Odanın oldukça hızlı bir şekilde bitmesi kolaydır, bu nedenle lütfen bitmiş denetleyicinin sağlanan resmini bir kılavuz olarak kullanın. Bu adım için çalışacak birkaç düzen vardır, bu nedenle yerleşimle oynarsanız sizin için daha iyi çalışan bir yol bulabilirsiniz.

Bu projede her şey ortak paydada buluşacak; ki bu bir sonraki adımda önemli olacaktır.

12 voltluk bir güç kaynağı, 12 voltluk solenoidler ve 12 volt bir Arduino'ya güç sağlamak için kabul edilebilir aralıkta olduğundan, her şey için aynı güç kaynağını kullanabiliriz.

Lehimleme konusunda yeniyseniz, bu projeye devam etmeden önce Adafruit'in lehimleme kılavuzunu ve bazı perfboard üzerinde uygulama yapmanızı şiddetle tavsiye ederim.

Aynı şekilde, şemaları okuma konusunda yeniyseniz, şimdi semboller ve kutupluluk hakkında biraz okuma yapmak için harika bir zaman olacaktır. Devreler Hakkında Her Şey bunun için harika bir kaynaktır.

Adım 2: Solenoid Devrelerin Kablolanması

Sonraki Solenoid devresine geçeceğiz.

Bu adım için ihtiyacınız olacak:

• 1 1N4007 Diyot - x16
• 1K ohm direnç - x16
• Darlington Transistör veya TIP120 transistör - x16
• Başlık Pimleri ve Soketleri
• Tel

Solenoid devresi çok daha az korkutucu. Bu devreler oldukça küçük olacağından, eğer ortalıkta duruyorsa, bazı hurda perfboard parçalarını kullanmak için iyi bir zaman. Bunlardan 16 tane yapmanız gerekecek. Örnek fotoğrafta kart başına 4 devre yapılmış ve mükemmel şekilde sonuçlanmıştır.

Solenoid devrelerinizin topraklama kablolarını Arduino'nuzun bulunduğu aynı toprak düzlemine bağlamayı unutmayın.

Örnekteki her şey modülerdir, bu nedenle testi daha kolay hale getirmek için başlıklar ve soketler kullanılmıştır. Ancak, birkaç dolar tasarruf etmek istiyorsanız, kabloları doğrudan panolara lehimleyebilirsiniz.

Örnekte kullanılan solenoidler, fabrikadan 2 pinli JST konektörleri ile geldi. Kendi araç kutumda hiçbir JST bağlantı noktası kullanışlı olmasa da, bazı rastgele dik açılı konektörler onlarla güzel bir şekilde birleşti. Hurda malzemelerin bir başka iyi kullanımı.

Adım 3: Çerçeveyi Oluşturma

Sürecin üçüncü ve en büyük adımı çerçevenin montajıdır.

İhtiyacın olacak:

• 16 tuşlu Ksilofon Mini 12V
• 3/4 inç dolap dübel - 6ft
• 3/4 inç kontrplak veya MDF
• Çeşitli ahşap vidalar

Çerçeve, çoğunlukla kendi başınıza olacağınız ilk alandır. Muhtemelen kullandığım ksilofona sahip olmayacaksınız ve ölçümleriniz benimkilerden farklı olacak. Ama korkmayın, tasarım süreci hakkında mümkün olduğunca çok bilgi vereceğim.

Önce ksilofonumun 3 ölçüsünü aldım:

• Boy uzunluğu
• Uzunluk
• Düşük oktav kenarının genişliği (en geniş nokta)

Daha sonra kontrplaktan bir dikdörtgen kestim; dikdörtgeninizin uzunluğu ksilofonunuzun genişliğine uygun olmalıdır. Yükseklik, ksilofonunuzu yerleştirdiğiniz yüzeyden birkaç inç kaldırmanız için yeterli alan sağlamalıdır. Ayrıca orta çubuğunuzda solenoidleri ve transistör devrelerini barındırmak için yeterli alan sağlamalıdır.

Dikdörtgenleri kestikten sonra güzel bir şekil vermek için birer köşesini kestim. Bu adım isteğe bağlıdır, ancak aynı işareti açının başlangıcının ksilofonumun tuşlarıyla aynı hizada olacağı ve üst merkeze kesileceği yerden yapmak istiyorsanız. Her iki taraf da birbirinin aynısı olmalıdır.

İki tarafı birbirine kenetledim ve dübelimi yerleştirmeme izin verecek delikler açmak için 3/4 inçlik bir kürek ucu kullandım.

Bu bittikten sonra ksilofonu tutmak için destek olarak 2 parça daha kontrplak kestim (raf pimlerine benzer). Destekleri boyutlandırmak için kullandığım formül aşağıda açıklanmıştır.

Destek Boyutları:

• Ksilofon desteği 1 (Yükseklik = 1 inç, Uzunluk = Ksilofonun düşük oktav tarafının genişliği)
• Ksilofon desteği 2 (Yükseklik = 1 inç, Uzunluk = Ksilofonun yüksek oktav tarafının genişliği)

Destekleri ksilofon seviyemi tutturduklarından emin olarak çerçeveye yapıştırdım ve vidaladım. Dolap dübelimi ortadan ikiye böldüm ve 2 parçayı deliklerine ittim. Her şeyin temel uyumunu kontrol ettim ve birbirine yapıştırdım. Yapıştırıcı kuruduktan sonra, fazladan dolap dübel parçalarını kesip kenarlara doğru düz bir şekilde zımparaladım.

Orta çubuk en zor ve en önemli kısımdır. Tamamen düz olması gerekiyor ve orta çubuk ile tuşlar arasında neredeyse mükemmel miktarda boşluk bırakmanız gerekecek. Çok fazla boşluk ve solenoidleriniz temas etmez, çok az boşluk ve ksilofonunuz doğru ses çıkarmaz.

Orta çubuğu, ksilofonun iki yanı arasına tam oturacak şekilde kestim. Zımparaladım, ölçtüm ve orta çubuğum yapabildiğim kadar düz olana kadar bu adımı tekrarladım. Daha sonra doğrudan ksilofonumun tuşlarına 4 mm kalınlığında bir şarjör yerleştirdim ve onu orta çubuğu tam olarak olması gereken yerde tutmak için bir kılavuz olarak kullandım. Orta çubuğu yerinde tutmak için her iki tarafta 2 vida kullandım.

Tebrikler, çerçeveyi bitirdiniz!

Adım 4: Solenoidlerin Yerleştirilmesi

Adım 4, solenoidleri orta çubuğa takıyor.

İhtiyacın olacak:

• Mini 12v Solenoidler - x16
• 4mm m2 boyutlu vidalar - x32
• m2 düz pullar - x32
• Çeşitli ahşap vidalar
• zanaat çubukları

Solenoidlerinizi nasıl yerleştireceğiniz tamamen ksilofonunuza bağlıdır. Üzerine sığabileceği kadar çok tuşa bir zanaat çubuğu yerleştirdim ve solenoidlerimin her ksilofon tuşunun ortasına dokunacağı alanları işaretledim. Boşluk, zanaat çubuğu başına 4 solenoid oldu.

Örnekte kullanılan solenoidler, M2 boyutlu vidalar için önceden kılavuzlanmıştır. M2 düz rondelalı 4 mm M2 vida, solenoidi zanaat çubuğuna mükemmel bir şekilde sabitledi. Vidalar için önceden delikler açtım ve solenoidleri zanaat çubuklarına sıkıca sabitledim.

Daha sonra birkaç el işi çubuğu daha kesip solenoid düzenlememin arkasına yapıştırdım; bu iki şey yaptı. Önce solenoid düzenlemesini orta çubuktan yeterince uzağa yerleştirdi, böylece solenoidlerin arkasına takılan M2 vida başları orta kirişe oturmaz. İkincisi, vidalanacak daha fazla malzeme sağlayarak solenoid düzenlemesine daha sağlam bir bağlantı sağladı.

Düzenlemeyi orta kirişe tutturmak için, solenoid düzenlemesini olması gerektiğini düşündüğüm yere hizalayarak aralığı serbest bıraktım; hepsinin ksilofon tuşlarına eşit şekilde basacağından emin olmak için solenoid pistonlarıma elle bastırdım; ve ardından orta çubuğa tutturmak için küçük ahşap vidalar kullandı.

Adım 5: Arduino'yu Kodlamak ve MIDI'yi Anlamak

Arduino'yu programlamak için en son Arduino IDE'yi kurmanız ve Arduino'nuza yükleme ve Kitaplıkları kurma gibi bazı temel şeyleri nasıl yapacağınızı öğrenmeniz gerekecek. İnternette bunun nasıl yapılacağına dair birçok rehber var ve süreç bu yapının kapsamına uymuyor.

Arduino IDE'yi rahat bir şekilde kullandıktan sonra, aşağıdaki Kütüphanelere ihtiyacınız olacak.

• Arduino MIDI Kütüphanesi
• Adafruit MCP23017 Kitaplığı

Bu kütüphaneleri kurduktan sonra, kodu bu talimattan indirin ve kopyalayıp Arduino IDE'ye yapıştırın.

Oluşturduğunuz MIDI kartını takmadan kodu Arduino'ya yükleyin. Kod yüklendikten sonra her şeyi bağlayın, Arduino'daki sıfırlama düğmesine basın ve her şeyin olması gerektiği gibi çalıştığını test edin.

NOT*

Farklı ksilofonların farklı nota düzenlemeleri vardır, bu nedenle yazdığım tam kod ksilofonunuz için doğru çalışmayabilir. Ama bu kolay bir düzeltme. Bu MIDI not çizelgesine bakın ve Arduino kodundaki not numarasını ksilofonunuzun notlarına karşılık gelecek şekilde değiştirin.

Referans olarak, önceden belirlediğim notlar aşağıdaki gibidir:

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

6. Adım: Müzik Programı

Videoda gördüğünüz program Guitar Pro 6. Çok pahalı değil ama kullanımı kolay ve tam istediğim gibi MIDI çıkışı yapabiliyor. GP6'nın bir başka güzel özelliği de, notaları erken bırakarak ksilofon sesinin daha iyi olmasına yardımcı olan tüm parçaya staccato ekleyebilmenizdir.

Bir sonraki önemli detay ise benim ksilofonum sadece 2 oktavlık doğal notalardan oluşuyor; yani sivri uçlu veya bemol oynayamaz.

Bu projeyi yaptıysanız, lütfen bu sayfaya eklediğim Tetris Temasını indirmekten çekinmeyin.