ไงพวก! ฉันหวังว่าคุณจะสนุกไปกับการสอนก่อนหน้านี้ของฉัน "Arduino CNC Plotter (เครื่องวาดขนาดเล็ก)" และคุณพร้อมสำหรับการใหม่เช่นเคยฉันทำแบบฝึกหัดนี้เพื่อแนะนำคุณทีละขั้นตอนในขณะที่ทำโครงการอิเล็กทรอนิกส์ต้นทุนต่ำสุดมหัศจรรย์ชนิดนี้ ซึ่งเป็น "ตัวควบคุม Midi"

ในระหว่างการทำโครงงานนี้เราพยายามทำให้แน่ใจว่าคำแนะนำนี้จะเป็นแนวทางที่ดีที่สุดสำหรับคุณเพื่อช่วยคุณหากคุณต้องการทำด้วยตัวเอง ตัวควบคุม MIDI, ดังนั้นเราหวังว่าเอกสารนี้จะมีเอกสารที่จำเป็น

โครงการนี้มีประโยชน์มากที่จะสร้างเป็นพิเศษหลังจากได้รับ PCB แบบกำหนดเองที่เราได้รับคำสั่งจาก JLCPCB เพื่อปรับปรุงลักษณะที่ปรากฏของเครื่องของเราและยังมีเอกสารและรหัสเพียงพอในคู่มือนี้เพื่อให้คุณสามารถสร้างตัวควบคุม midi ได้อย่างง่ายดาย

เราได้ทำโครงการนี้ในเวลาเพียง 3 วันเท่านั้นเพียงสามวันเพื่อรับชิ้นส่วนที่จำเป็นทั้งหมดและเสร็จสิ้นการผลิตฮาร์ดแวร์และการประกอบแล้วเราได้เตรียมรหัสเพื่อให้เหมาะกับโครงการของเรา ก่อนที่จะเริ่มมาดูกันก่อน

สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้จากคำแนะนำนี้:

1. การเลือกฮาร์ดแวร์ที่เหมาะสมสำหรับโครงการของคุณขึ้นอยู่กับฟังก์ชันการทำงาน
2. จัดทำแผนภาพวงจรเพื่อเชื่อมต่อส่วนประกอบที่เลือกทั้งหมด
3. ประกอบชิ้นส่วนโครงการทั้งหมด (การประกอบเครื่องกลและอิเล็กทรอนิกส์)
4. ตั้งค่าซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมสำหรับตัวควบคุม midi
5. เริ่มแสดงผล MIDI ของคุณเอง

วัสดุ:

ขั้นตอนที่ 1: ตัวควบคุม MIDI คืออะไร

ฉันกำลังค้นหาเครื่องมือชนิดนี้หรืออุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับเพลงและฉันพบรายละเอียดบางอย่างเกี่ยวกับเรื่องนี้ในอินเทอร์เน็ตเกี่ยวกับคำอธิบายใน Wikipedia "เป็นมาตรฐานทางเทคนิคที่อธิบายโปรโตคอลการสื่อสารอินเตอร์เฟสดิจิตอลและขั้วต่อไฟฟ้าที่เชื่อมต่อหลากหลาย เครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เสียงที่เกี่ยวข้องสำหรับการเล่นการแก้ไขและการบันทึกเพลง"

นอกจากนี้ประเภทนี้ อุปกรณ์เพลง ขึ้นอยู่กับสองส่วนหลักคือ คอนโทรลเลอร์เป็นฮาร์ดแวร์ และ เครื่องเล่นเพลงเป็นซอฟต์แวร์ และควรเชื่อมต่อชิ้นส่วนเหล่านี้อย่างใดดังนั้นการกดแต่ละครั้งบนชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ควรแสดงเฉพาะเครื่องดนตรีหรือหมายเหตุดนตรีที่กำหนดค่า

ขั้นตอนที่ 2: ส่วนฮาร์ดแวร์

ในบทช่วยสอนนี้เราจะรับผิดชอบส่วนฮาร์ดแวร์และเราจะสร้างคีย์บอร์ดคอนโทรลเลอร์ซึ่งมีปุ่มกด 12 ปุ่มสำหรับการควบคุมแบบดิจิตอลและ 6 โพเทนชิโอมิเตอร์สำหรับการควบคุมแบบอะนาล็อกดังนั้นจึงเห็นได้ชัดว่าปุ่มทั้งหมดจะถูกใช้เพื่อแสดงบันทึกและ โพเทนชิโอมิเตอร์จะควบคุมสิ่งต่าง ๆ เช่นเสียงระดับเสียง ฯลฯ

เรามีคอนโทรลเลอร์ทั้งหมดเหล่านี้เชื่อมต่อกับบอร์ด Arduino Nano ซึ่งมีหมุด I / O ที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อเก็บอินพุตเหล่านี้ไว้ด้วยกันและผ่านช่องเสียบ USB มันจะง่ายต่อการส่งคำแนะนำจากคอนโทรลเลอร์ไปยังด้านซอฟต์แวร์โดยวิธีที่ฉัน ฉันเลือก Arduino nano ของตัวเองจาก seeedstudio.com webstore ที่คุณสามารถซื้อ Arduino และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ เพิ่มเติมพร้อมข้อเสนอพิเศษและฉันแนะนำ webstore นี้เป็นผู้จำหน่ายดังนั้นไปที่นั่นและตรวจสอบว่ามีสิ่งดีๆมากมาย ที่นั่น

เพื่อให้มีลักษณะที่ดีขึ้นสำหรับคอนโทรลเลอร์ MIDI ของเราฉันได้ออกแบบกล่องนี้โดยคำนึงถึงขนาดของปุ่มกดและโพเทนชิโอมิเตอร์และผ่านกระบวนการตัดเลเซอร์ CNC ฉันสามารถผลิตชิ้นส่วนที่ออกแบบมาสำหรับโครงการของฉัน

ขั้นตอนที่ 3: Circuit Diagram

หัวใจของคอนโทรลเลอร์ของเราคือบอร์ด arduino Nano Dev ที่จะควบคุมส่วนของซอฟต์แวร์ผ่านคำสั่ง MIDI บางส่วนสิ่งเหล่านี้จะถูกส่งขึ้นอยู่กับการกดอินพุต อย่างที่ฉันเขียนในส่วนคำอธิบายโครงการเราจะใช้ปุ่มอาเขต 12 ปุ่มและโพเทนชิโอมิเตอร์ 6 จุดทั้งหมดนี้จะเชื่อมต่อกับ Arduino โดยพิจารณาถึงความเป็น fuctionality ของคอนโทรลเลอร์แต่ละตัว

แผนภาพวงจรด้านบนแสดงวิธีการเชื่อมต่อคอนโทรลเลอร์แต่ละตัวเข้ากับบอร์ดและมีตัวต้านทาน 1KOhm ที่จำเป็นสำหรับการดึงขึ้นอย่าลืมใช้มันและผมแนะนำให้คุณกลับไปที่แผนผังนี้ในขณะที่บัดกรีส่วนประกอบเหล่านี้ทั้งหมดเข้าด้วยกัน หลีกเลี่ยง misus ใด ๆ

ขั้นตอนที่ 4: การทำ PCB

เกี่ยวกับ JLCPCB

JLCPCB (เซินเจิ้น JIALICHUANG พัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ จำกัด) เป็นองค์กรต้นแบบ PCB ที่ใหญ่ที่สุดในประเทศจีนและเป็นผู้ผลิตเทคโนโลยีชั้นสูงที่เชี่ยวชาญในการผลิต PCB ต้นแบบอย่างรวดเร็วและการผลิต PCB ขนาดเล็ก ด้วยประสบการณ์กว่า 10 ปีในการผลิต PCB JLCPCB มีลูกค้ามากกว่า 200,000 รายทั้งในประเทศและต่างประเทศด้วยยอดสั่งซื้อออนไลน์กว่า 8,000 รายการจากการสร้างต้นแบบ PCB และการผลิต PCB จำนวนน้อยต่อวัน กำลังการผลิตปีละ 200,000 ตร.ม. สำหรับ PCB 1 ชั้น, 2 ชั้นหรือหลายชั้น JLC เป็นผู้ผลิต PCB มืออาชีพที่มีขนาดใหญ่อุปกรณ์ที่ดีการจัดการที่เข้มงวดและคุณภาพที่เหนือกว่า

อิเล็กทรอนิคส์พูดคุย

หลังจากทำแผนภาพวงจรฉันเปลี่ยนมันเป็นการออกแบบ PCB เพื่อผลิตมันเพื่อผลิต PCB ฉันได้เลือก JLCPCB ผู้จัดหา PCB ที่ดีที่สุดและผู้ให้บริการ PCB ที่ถูกที่สุดเพื่อสั่งวงจรของฉัน กับแพลตฟอร์มที่เชื่อถือได้สิ่งที่ฉันต้องทำคือการคลิกเพื่ออัปโหลดไฟล์ gerber และตั้งค่าพารามิเตอร์บางอย่างเช่นสีความหนา PCB และปริมาณจากนั้นฉันจ่ายเพียง 2 ดอลลาร์เพื่อรับ PCB ของฉันหลังจากห้าวันเท่านั้นสิ่งที่ฉัน ได้สังเกตเห็นเกี่ยวกับ JLCPCB ในครั้งนี้คือ "เสียค่าใช้จ่าย PCB สี"หมายความว่าคุณจะจ่ายเพียง 2 USD สำหรับสี PCB ใด ๆ ที่คุณเลือก

ไฟล์ดาวน์โหลดที่เกี่ยวข้อง

อย่างที่คุณเห็นในภาพด้านบน PCB นั้นผลิตออกมาได้ดีมากและฉันได้รับการออกแบบ PCB แบบเดียวกับที่เราทำกับกระดานหลักของเราและมีป้ายและโลโก้ทั้งหมดเพื่อนำทางฉันในระหว่างขั้นตอนการบัดกรี คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ Gerber สำหรับวงจรนี้ได้จากลิงค์ดาวน์โหลดด้านล่างในกรณีที่คุณต้องการสั่งซื้อสำหรับการออกแบบวงจรเดียวกัน

ขั้นตอนที่ 5: ส่วนผสม

ตอนนี้ให้เราตรวจสอบส่วนประกอบที่จำเป็นที่เราต้องการสำหรับโครงการนี้ฉันใช้ Arduino Nano ดังที่กล่าวข้างต้นมันจะเป็นหัวใจของอุปกรณ์ของเรา คุณจะพบลิงค์ amazon ที่แนะนำด้านล่างสำหรับรายการที่เหมาะสม

ในการสร้างโครงการประเภทนี้เราจะต้อง:

★☆★ส่วนประกอบที่จำเป็น★☆★

- PCB ที่เราสั่งจาก JLCPCB

- Arduino Nano:

- ปุ่มกด Arcade 12 ปุ่ม:

- 4 โพเทนชิโอมิเตอร์แบบสไลด์:

- โพเทนชิโอมิเตอร์ 2 rotory:

- ตัวต้านทาน 1KOhm:

- เชื่อมต่อหัวเรื่องบางส่วน:

ขั้นตอนที่ 6: การประกอบอิเล็กทรอนิกส์

ตอนนี้ทุกอย่างก็พร้อมแล้วเริ่มบัดกรีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ของเราไปยัง PCB และทำเช่นนั้นเราต้องใช้หัวแร้งและลวดบัดกรีหลัก

ปลอดภัยไว้ก่อน

หัวแร้ง

• อย่าสัมผัสกับองค์ประกอบของหัวแร้ง …. 400 ° C!
• จับสายไฟเพื่อให้ความร้อนด้วยแหนบหรือที่หนีบ
• ให้ฟองน้ำทำความสะอาดเปียกระหว่างการใช้งาน
• ให้นำหัวแร้งกลับมาที่ขาตั้งเสมอเมื่อไม่ใช้งาน ห้ามวางลงบนโต๊ะทำงาน
• ปิดเครื่องแล้วถอดปลั๊กเมื่อไม่ได้ใช้งาน

อย่างที่คุณเห็นการใช้ PCB นี้นั้นง่ายมากเนื่องจากการผลิตที่มีคุณภาพสูงมากและไม่ลืมฉลากที่จะแนะนำคุณในขณะที่บัดกรีส่วนประกอบแต่ละชิ้นเพราะคุณจะพบป้ายชื่อของแต่ละส่วนประกอบที่ด้านบนของชั้นไหม บอร์ดและด้วยวิธีนี้คุณจะมั่นใจได้ 100% ว่าคุณจะไม่ทำผิดพลาดการบัดกรีใด ๆ

ฉันได้ประสานส่วนประกอบแต่ละส่วนเข้ากับตำแหน่งและคุณสามารถใช้ทั้งสองด้านของ PCB เพื่อประสานส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ของคุณ

ขั้นตอนที่ 7: การประกอบฮาร์ดแวร์

ตอนนี้เรามี PCB พร้อมและส่วนประกอบทั้งหมดที่บัดกรีได้เป็นอย่างดีตอนนี้เราต้องวางปุ่มกดแต่ละอันไว้ในตำแหน่งด้านบนของคันธนูมันจะสะดวกมากที่จะวางปุ่มกดเหล่านี้ หลังจากนั้นเราหมุนโพเทนชิโอมิเตอร์แบบเลื่อนและแบบเดียวกันสำหรับโพเทนชิโอมิเตอร์แบบหมุนด้วยเช่นกันและอย่าลืมใส่โพเทนชิโอมิเตอร์คาเวอมิเตอร์ด้วยดังนั้นการใช้ธีมจะง่ายขึ้นสำหรับคุณ

หลังจากนั้นเราต้องบัดกรีสายไฟเพื่อเชื่อมต่อตัวควบคุมเหล่านี้เข้ากับบอร์ด ในกรณีที่คุณประสบปัญหาใด ๆ ในขณะที่บัดกรีสายเหล่านี้ให้กลับไปที่ไดอะแกรมวงจรที่ชัดเจนว่าจะวางสายเหล่านี้อย่างไรก็ไม่แน่ใจว่าหนักมากแค่ไหนถ้าคุณทำตามแผนภาพวงจรเดียวกันคุณจะมีทั้งหมด สายอินพุตของปุ่มกดเพียงแค่ขันสกรูเข้าที่ขั้วต่อส่วนหัวบนบอร์ดและทำแบบเดียวกันกับโพเทนชิโอมิเตอร์สุดท้าย แต่ไม่ท้ายสุดเราใช้ฐานที่ต่ำกว่าของกล่องของเราและเราสกรู PCB เข้าไป

ตกลงหลังจากวางบอร์ดไว้ในตำแหน่งทั้งหมดสิ่งที่เราต้องทำตอนนี้ก็คือการประกอบกล่องเสร็จแล้วเราก็เสร็จส่วนฮาร์ดแวร์

ขั้นตอนที่ 8: ส่วนซอฟต์แวร์

ให้ย้ายไปยังส่วนซอฟต์แวร์สิ่งแรกที่คุณต้องการคือรหัส Arduino ที่มีรหัสสมบูรณ์ ห้องสมุด midi สำหรับ Arduino ดังนั้นเพียงดาวน์โหลดได้ฟรีจากลิงค์ด้านล่างและอัปโหลดไปยัง Arduino ของคุณ

เกี่ยวกับโปรแกรมตัดต่อเพลงฉันใช้ซอฟต์แวร์ Ableton แต่จะเชื่อมโยงซอฟต์แวร์นี้กับคำแนะนำ Arduino ที่จะถูกส่งผ่านพอร์ตอนุกรม! มันง่ายมากเพราะฉันใช้ loopMidi sotware เพื่อสร้างพอร์ต Midi ที่ Arduino ของเราเชื่อมต่อและซอฟต์แวร์อื่นที่ไม่มีขนซึ่งจะได้รับคำแนะนำของ arduino และแปลงธีมเป็นคำแนะนำ midi จากนั้นส่งไปยัง Ableton

ดังนั้นก่อนอื่นเราเรียกใช้ loop midi และสร้างพอร์ต midi ใหม่โดยตั้งชื่อใหม่

จากนั้นเราย้ายไปที่ไม่มีขนและเราเลือกพอร์ต com ของ Arduino ของเราและตามที่คุณเห็นเมื่อคุณเลือกพอร์ต com ที่เหมาะสม Arduino เริ่มส่งคำสั่งอนุกรมในอีกด้านหนึ่งเราเลือกพอร์ต midi ที่เราสร้างขึ้นจากนั้น เราย้ายไปที่การตั้งค่าของ Ableton และภายใต้การตั้งค่าเราเปิดใช้งานอุปกรณ์ควบคุมอินพุตภายนอก

ขั้นตอนสุดท้ายคือการแมปฟังก์ชันการทำงานของตัวควบคุมโดยการเลือกสิ่งที่แต่ละปุ่มควรควบคุมมันง่ายมากเพียงแค่เลือกฟังก์ชั่นใน Ableton และกดปุ่มที่ต้องการในตัวควบคุมของคุณและมันจะถูกแมป

และเมื่อคุณทำเสร็จแล้วคุณสามารถเริ่มเล่นกับคอนโทรลเลอร์ MIDI ใหม่ของคุณ

อย่างที่คุณเห็นพวกมันโครงการนี้ทำง่ายและน่าทึ่ง แต่ก็ยังมีการปรับปรุงอื่น ๆ ที่ต้องทำเพื่อให้เนยได้มากขึ้นนั่นคือสาเหตุที่ฉันจะรอคำแนะนำของคุณเพื่อปรับปรุงตัวควบคุม MIDI นี้