Outomatiese MIDI -xylofoon: 6 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

In hierdie instruksies sal ons ondersoek hoe vuur solenoïdes met behulp van 'n Arduino Uno en MIDI seine. Een van die beste toepassings hiervoor is om 'n outomatiese xylofoon te bou. Alhoewel dit slegs 'n riglyn is, word die Arduino -kode en elektriese skemas verskaf.

Voordat u hierdie projek probeer aanpak, moet u:

• Basiese vaardighede in houtwerk
• Soldeervaardighede
• 'N Begrip van die Arduino -platform
• Baie geduld.

Onderdele en materiaal kan by die verkoper van u keuse gevind word, maar as u nog nie die elektroniese wêreld betref nie, word voorgestel dat u Adafruit gebruik om u onderdele te koop.

Onderdele lys. (Let wel: verskillende afwykings in die xylofoon wat u koop, kan ekstra en/of verskillende onderdele benodig)

• 16 sleutel Xylofoon
• MIDI Jack
• Arduino Uno R3
• Arduino Dev. Skild
• MCP23017 I2C Uitbreiding
• 6N136 hoëspoed -optokoppelaar
• Mini 12V solenoïdes - x16
• 1N4007 Diode - x17
• Weerstand van 470 ohm - x2
• 1K ohm weerstand - x17
• 10K ohm weerstand
• C1815 NPN transistor
• C4811 Darlington -transistor of TIP120 -transistor - x16
• Kopspelde en voetstukke
• 12V - Kragtoevoer. (Solenoïede kan baie krag neem, ek beveel 'n 10A -toevoer aan)
• LED (kleurvoorkeur van u keuse)
• 3/4 duim kasdoek - 6 voet
• 3/4 duim laaghout of MDF
• Perfboard
• USB na MIDI -koppelvlakkabel (as u dit vanaf 'n rekenaar beheer)
• Skroewe van 4 mm m2 - x32
• m2 plat wassers - x32
• Draad
• Verskeie houtskroewe

Gereedskaplys (let op: hierdie projek vereis houtvervaardiging en ekstra houtverwerkingsgereedskap word aanbeveel.)

• Soldeerbout
• Draadstroppers
• Skroewedraaiers.
• Tang
• Warm gom geweer
• Wondergom
• Boor.
• Boorpunte. (3/4 duim spadebit en stukkies vir proefgate)
• Meetinstrument (ek het 'n reguit rand gebruik.)
• Potlood.
• Legkaart

Opsionele gereedskap

• Ontsoldeerhulpmiddel (as u nog nie soldeer nie)
• Pincet

Stap 1: Sluit die Midi -beheerder aan

Die eerste stap is om die MIDI -beheerder saam te stel.

Hiervoor benodig u:

• MIDI Jack
• Arduino Dev. Skild
• MCP23017 I2C Uitbreiding
• 6N136 hoëspoed -optokoppelaar
• 1N4007 Diode - x1
• Weerstand van 470 ohm - x2
• 1K ohm weerstand - x1
• 10K ohm weerstand
• C1815 NPN transistor
• Kopspelde en voetstukke
• LED
• Draad

Die MIDI -kring kan vir beginners intimiderend voorkom, maar is eintlik redelik eenvoudig. As u die skema volg, moet u nie probleme ondervind nie.

Die plasing van komponente sal van kritieke belang wees. Dit is maklik om die kamer redelik vinnig op te hou, dus gebruik die prentjie van die voltooide kontroleerder as 'n riglyn. Daar is verskillende uitlegte wat vir hierdie stap werk, so as u met plasing speel, kan u 'n manier vind wat beter vir u werk.

Alles sal 'n gemeenskaplike basis in hierdie projek deel; wat in die volgende stap belangrik sal wees.

Aangesien ons werk met 'n 12 volt -kragtoevoer, 12 volt solenoïede en 12 volt binne die aanvaarbare omvang vir 'n Arduino kan ons dieselfde kragbron vir alles gebruik.

As u nog nie soldeer nie, stel ek sterk voor dat u die gids van Adafruit vir soldeer raadpleeg en op 'n bord werk voordat u met hierdie projek voortgaan.

As u nuut is in die lees van skemas, is dit ook 'n goeie tyd om te lees oor simbole en polariteit. All About Circuits is 'n wonderlike bron hiervoor.

Stap 2: Bedrading van die magnetiese stroombane

Vervolgens gaan ons oor na die solenoïdekring.

Vir hierdie stap benodig u:

• 1 1N4007 Diode - x16
• 1K ohm weerstand - x16
• Darlington -transistor of TIP120 -transistor - x16
• Kopspelde en voetstukke
• Draad

Die solenoïdekring is baie minder intimiderend. Omdat hierdie kringe redelik klein is, is dit 'n goeie tyd om 'n paar stukke perfboard te gebruik as u dit laat lê. Hiervan moet u 16 maak. In die voorbeeldfoto is 4 stroombane per bord gemaak en dit het perfek uitgewerk.

Onthou om die aarddrade van u solenoïdekringe aan te sluit op dieselfde grondvlak waarop u Arduino is.

Alles in die voorbeeld is modulêr, so kop- en voetstukke is gebruik om die toetsing makliker te maak. As u egter 'n paar dollar wil bespaar, kan u die drade direk in die planke soldeer.

Die solenoïede wat in die voorbeeld gebruik is, het 'n 2 -pins JST -aansluitings van die fabriek. Alhoewel geen JST -poorte handig was in my eie gereedskapskas nie, het 'n paar willekeurige reghoekige verbindings dit goed gekoppel. Nog 'n goeie gebruik van afvalmateriaal.

Stap 3: Bou die raam

Die derde en grootste stap in die proses is die montering van die raam.

Jy sal nodig hê:

• 16 sleutel Xylofoon Mini 12V
• 3/4 duim kasdoek - 6 voet
• 3/4 duim laaghout of MDF
• Verskeie houtskroewe

Die raam is die eerste gebied waar u meestal alleen sal wees. Die kans is goed dat u nie dieselfde xilofoon sal hê as wat ek gebruik het nie, en u metings sal anders wees as myne. Maar moenie vrees nie, ek sal soveel moontlik inligting oor die ontwerpproses verskaf.

Eers het ek die 3 metings van my xylofoon geneem:

• Hoogte
• Lengte
• Breedte van die lae oktaafkant (die breedste punt)

Ek sny toe 'n reghoek uit laaghout; die lengte van u reghoek moet ooreenstem met die breedte van u xilofoon. Die hoogte behoort u genoeg ruimte te gee om u xilofoon 'n paar sentimeter van die oppervlak waarop u dit plaas op te lig. Dit moet ook aan u middelstaaf genoeg ruimte gee om die solenoïede en transistorkringe te huisves.

Nadat ek my reghoeke gesny het, het ek een van die hoeke afgesny om 'n mooi vorm te gee. Hierdie stap is opsioneel, maar as u dieselfde punt wil maak van waar die begin van die hoek gelyk is aan die sleutels van my xylofoon en in die middelste punt gesny word. Beide kante moet identies aan mekaar wees.

Ek het twee kante aan mekaar vasgeklem en 'n spadeboor van 3/4 duim gebruik om gate uit te boor wat my in staat sou stel om my plug in te steek.

Nadat dit klaar was, het ek nog twee stukke laaghout as stutte gesny om die xylofoon vas te hou (soortgelyk aan rakpenne). Die formule wat ek gebruik het om die stutte te grootte, word hieronder verduidelik.

Ondersteuningsafmetings:

• Xylofoonsteun 1 (hoogte = 1 duim, lengte = breedte van die lae oktaafkant van xylofoon)
• Xylofoonsteun 2 (hoogte = 1 duim, lengte = breedte van die hoë oktaafkant van xylofoon)

Ek het die stutte aan die raam vasgeplak en vasgemaak en seker gemaak dat dit my xilofoonvlak hou. Ek sny my kasdoek in die helfte en druk die 2 stukke in hul gate. Ek het die basiese pasvorm van alles nagegaan en dit vasgeplak. Nadat die gom droog geword het, sny ek die ekstra stukke kasdoek af en skuur dit plat teen die kante.

Die middelste balk is die moeilikste en belangrikste deel. Dit moet heeltemal reguit wees, en u moet 'n byna perfekte gaping tussen die middelste balk en die sleutels laat. Te veel gaping en u solenoïede sal nie kontak maak nie, te min gaping en u xilofoon klink nie reg nie.

Ek sny die middelste balk om styf tussen die twee kante van die xylofoon in te pas. Ek het hierdie stap geskuur, gemeet en herhaal totdat my middelstaaf so reguit was as wat ek kon. Ek plaas toe 'n tydskrif wat 4 mm dik was direk op die sleutels van my xylofoon en gebruik dit as 'n gids om die middelste staaf presies te hou waar dit moet wees. Ek het 2 skroewe aan elke kant gebruik om die middelste staaf vas te hou.

Baie geluk, jy is klaar met die raam!

Stap 4: Plaas die solenoïede

Stap 4 is die bevestiging van die solenoïede aan die middelste balk.

Jy sal nodig hê:

• Mini 12v solenoïdes - x16
• Skroewe van 4 mm m2 - x32
• m2 plat wassers - x32
• Verskeie houtskroewe
• Handwerkstokke

Hoe u u solenoïede spasieer, hang alles af van u xilofoon. Ek het 'n handwerkstok daaroor neergelê, aangesien baie sleutels daarby pas, en die gebiede gemerk waar my solenoïede in die middel van elke xylofoon -sleutel sou tik. Die afstand was uiteindelik 4 solenoïede per vaartuigstok.

Die solenoïede wat in die voorbeeld gebruik is, is vooraf getik vir M2-skroewe. 'N 4 mm M2 -skroef met 'n M2 plat wasser het die solenoïde perfek aan die vaartuig vasgemaak. Ek het die gate vir die skroewe vooraf geboor en die solenoïede styf vasgemaak aan die handwerkstokke.

Ek sny toe nog 'n paar handwerkstokke op en plak dit aan die agterkant van my solenoïde -rangskikking vas; dit het twee dinge gedoen. Eers het dit die solenoïde -rangskikking so ver van die middelste staaf verwyder dat die M2 -skroefkoppe wat aan die agterkant van die solenoïede aangebring is, nie teen die middelste balk sou sit nie. Tweedens het dit die solenoïde -rangskikking 'n stewiger verbinding gegee deur meer materiaal in te skroef.

Om die rangskikking aan die middelste balk te heg, het ek die afstand tussen die twee deur die magneetopstelling in lyn gebring waar ek sou wou; met die hand op my solenoïde plungers gedruk om seker te wees dat hulle almal die xilofoon sleutels eweredig sou tref; en gebruik dan klein houtskroewe om dit aan die middelstaaf vas te maak.

Stap 5: Kodering van die Arduino en begrip van MIDI

Om die Arduino te programmeer, moet u die nuutste Arduino IDE installeer en leer hoe u basiese dinge moet doen, soos om na u Arduino op te laai en biblioteke te installeer. Daar is baie gidse op die internet oor hoe u dit moet doen, en die proses pas nie in die omvang van hierdie konstruksie nie.

Sodra u gemaklik is met die Arduino IDE, benodig u die volgende biblioteke.

• Arduino MIDI -biblioteek
• Adafruit MCP23017 -biblioteek

Nadat u die biblioteke geïnstalleer het, laai die kode van hierdie instruksies af en kopieer en plak dit in die Arduino IDE.

Laai die kode op na die Arduino sonder om die MIDI -bord wat u gemaak het, aan te heg. Nadat die kode opgelaai is, druk alles op die reset -knoppie op die Arduino en toets of alles werk soos dit moet.

LET WEL*

Verskillende xilofone het verskillende note -rangskikkings, sodat die presiese kode wat ek geskryf het, moontlik nie korrek vir u xylofoon werk nie. Maar dit is 'n maklike oplossing. Verwys na hierdie MIDI -nootkaart en verander die nootnommer in die Arduino -kode sodat dit ooreenstem met die notas van u xylofoon.

Ter verwysing is die aantekeninge wat ek vooraf ingestel het, soos volg:

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

Stap 6: Die musiekprogram

Die program wat u in die video sien, is Guitar Pro 6. Dit is nie baie duur nie, maar dit is maklik om te gebruik en kan MIDI uitvoer presies soos ek dit wil hê. 'N Ander goeie kenmerk van GP6 is dat u staccato by 'n hele snit kan voeg, wat die xylofoon help om beter te klink deur die note vroegtydig vry te stel.

Die volgende belangrike detail is dat my xylofoon slegs 2 oktawe natuurlike note bevat; Dit beteken dat dit nie skerp of flats kan speel nie.

As u hierdie projek gebou het, kan u die Tetris -tema wat ek op hierdie bladsy ingesluit het, aflaai.