رابط گام MIDI: 12 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

نسخه اسپانیایی اینجاست

در این مقاله آموزشی به شما نشان می دهیم که چگونه می توانید یک رابط صدا و صدا بسازید که می تواند برای پخش "Simon Says" و به عنوان یک رابط MIDI استفاده شود. هر دو حالت با پای شما بازی می شود.

زمینه

این پروژه به این دلیل متولد شد که ما می خواستیم یک نصب تعاملی ایجاد کنیم که تقریباً هر نوع مخاطبی می تواند بدون توجه به سن آنها از آن استفاده کند. این مرکز خرید به عنوان یکی از جاذبه های آن برای یک مرکز خرید ساخته شده است.

اولین مرجعی که از مشتری دریافت کردیم این نسخه از Simon Says بود که می توانست با پای افراد بازی کند. اساساً ما مجبور بودیم این ایده را تکرار کنیم.

ما در مورد بازیها/پلتفرمهای مشابه تحقیق کردیم و تعداد زیادی رقص پیدا کردیم ، اکثر آنها با نور کار می کنند اما صدا ندارند. ما همچنین پیانوهای بزرگی برای پا پیدا کردیم ، بنابراین فکر کردیم که با افزودن عملکرد سازهای موسیقی چیزی جالب به دست می آید. به عشق موسیقی!

ما همچنین شکل پلت فرم را در نظر گرفتیم. تقریباً هر زمین رقصی که پیدا کردیم مستطیل شکل بود و دارای پد های مربع شکل بود. یک استثنا وجود دارد که دارای پدهای دایره ای است. ما می خواستیم ضمن حفظ جنبه مدولار مربع ها ، حس متفاوتی به پلت فرم خود بدهیم ، به همین دلیل تصمیم گرفتیم از شش ضلعی استفاده کنیم.

در حین جستجوی پروژه هایی با اشکال شش ضلعی ، این مورد را پیدا کردیم. ایده ساخت اشکال شش ضلعی برای ما هیجان انگیز بود … ما تصوری از آنچه در آینده بود نداشتیم.

ما هدف روشن تری داشتیم:

• بازی سیمون می گوید
• ساز موسیقی
• پدهای شش ضلعی

مرحله 1: مواد

برای هر پد:

1.5) متر نوار Neopixel

1) سوئیچ محدود صنعتی

1) اکریلیک اپالین ضخامت 1 سانتی متر

1) شش ضلعی PVC

1) ساختار شش ضلعی مشخصات فلزی

عمومی:

1) LattePanda

1) MUX

1) منبع تغذیه 5VDC 50A

1) صفحه کنترل صنعتی

1) پرما-پروتو

1) مورد LattePanda

1) پریز برق 5V @2.5a

10) مقاومت 10k اهم

5) ترمینال پیچ

1) بلندگو

تسمه های محکم پلاستیکی

مرحله 2: انتخاب یک هیئت کنترل

آردوینو برد توسعه ای است که ما مدت هاست از آن استفاده می کنیم. این هرگز شکست نخورده است ، با این وجود ما باید تمام الزامات این پروژه را بررسی کنیم:

• نور: شدت روشنایی بالا و الگوهای پیچیده ، ما از Neopixels استفاده می کنیم
• پدها: پدها باید به پای کاربر پاسخ دهند. ما تصمیم گرفتیم با سوئیچ ها برویم.
• بازی: توسط یک میکروکنترلر پردازش می شود.
• صدا: در ابتدا ما به این فکر افتادیم که صداهای خود را با PureData طراحی کنیم ، بنابراین به رایانه ای نیاز داشتیم که بتواند برنامه را اجرا کند.

با پیش رفتن به این موضوعات عمیق تر می پردازیم ، در حال حاضر ، قسمتی که باید حل کنیم صدا است.

ما استفاده از PureData را در نظر گرفتیم زیرا حتی زمانی که بتوانید با آردوینو صدا تولید کنید ، ممکن است در برخی موارد پیچیده و محدود شود ، در حالی که با PD می توانیم سنتز یا وصله ای ایجاد کنیم تا صداها را از طریق MIDI ایجاد کند. ما به کامپیوتر برای اجرای PD و آردوینو برای کنترل سایر موارد نیاز داشتیم.

ما در مورد گزینه هایی که می توانیم به دست آوریم تحقیق کردیم و امکانات موجود در صفحه LattePanda را بسیار دوست داشتیم: رایانه ای با ویندوز 10 و Arduino یکپارچه. بینگو!

LattePanda دارای یک درگاه GPIO است که در آن می توانید پین های آردوینو را نقشه برداری کنید ، از طریق آنها می توانیم سوئیچ ها و نئو پیکسل های پد را کنترل کنیم.

برنامه نویسی بازی همچنین در صفحه آردوینو انجام می شود که اتفاقا این Arduino Leonardo است.

LattePanda دارای جک 3.5 است که از آنجا صدا دریافت می کنیم.

تخته های زیادی وجود دارد که می توانیم از آنها استفاده کنیم ، شاید از خود بپرسید چرا ما از رزبری پای استفاده نکردیم. در اینجا دلیل آن آمده است:

• Adafruit پیشنهاد می کند که Neopixels را با RaspberryPie به دلیل مشکلات ساعت کنترل نکنید. این مشکلی است که آردوینو ندارد.
• برنامه نویسی پین های GPIO در RaspberryPie باید از طریق پایتون انجام شود. ما با زبان برنامه نویسی آشنا نیستیم.
• حتی وقتی می توانستیم Arduino و RaspberryPie را ترکیب کنیم ، می خواستیم همه چیز را فقط با یک برد حل کنیم.
• RaspberryPie نسخه ویژه ویندوز 10 (IoT Core) را اجرا می کند.

LattePanda گرانتر است و دارای توسعه دهندگان بسیار کوچکتری نسبت به هیئت مدیره های دیگر است. اگر از استفاده از LattePanda مطمئن نیستید ، می توانید از تخته های دیگر (Raspy ، UDOO ، BeagleBone و غیره …) نیز استفاده کنید ، خوشحال می شویم که نتایج شما را بدانیم.

مرحله 3: طراحی و نمونه سازی ساختار

نکاتی که برای طراحی ساختار در نظر گرفتیم:

• وزن یک فرد بالغ را تحمل کنید
• مناسب برای فضای باز
• لوازم الکترونیکی را ایمن نگه دارید

ما تصمیم گرفتیم از پروفیل های فلزی به دلیل استحکام ، هزینه کم و در دسترس بودن مواد استفاده کنیم.

ساختار شامل دو شش ضلعی است که توسط شش قطب کوتاه به هم متصل شده اند:

برای هر شش ضلعی 12 قطعه فلز را با یک آسیاب برای قطب ها برش می دهیم و سپس همه چیز را جوش می دهیم.

فضایی که بین دو شش ضلعی باقی مانده است به محافظت در برابر آب یا هر چیزی که می تواند به وسایل الکترونیکی آسیب برساند و همچنین جهت کابل ها کمک می کند.

مرحله 4: گام برداشتن سطح

هنگامی که ساختار فلزی را داشتیم ، باید دو نکته را پوشش می دادیم:

• سطحی که لوازم الکترونیکی را ایمن نگه می دارد
• سطحی که کاربر روی آن قدم می گذارد

برای سطحی که از وسایل الکترونیکی محافظت می کند و داخل شش ضلعی است تصمیم گرفتیم از مواد pvc استفاده کنیم ، گران نیست ، کار با آن آسان است و می تواند تا حدی در برابر آب مقاومت کند.

برای سطحی که کاربران روی آن قدم می گذارند ، اوپالین اکریلیک را به دلیل تعامل با نور و ضخامت 1 سانتی متر انتخاب کردیم تا بتواند وزن یک فرد بالغ را تحمل کند.

ما همه چیز را با دستگاه لیزر برش دادیم که سریع بود و گران نبود. فایلهای پیوست شده را می توانید پیدا کنید

مرحله 5: نصب نوارهای Neopixel

ما نوارهای ضد آب را با 96 نئوپیکسل در متر انتخاب کردیم. Adafruit یک راهنمای دقیق در مورد نئوپیکسل ها دارد.

ما…

• در ابتدای هر نوار یک مقاومت 470 اهم لحیم کرد
• نوار را در لبه داخلی شش ضلعی نصب کرد
• برای تعمیر نوارها در محل خود از velcro استفاده می شود
• افزونه ای را به نوار که از سطح pvc خارج می شود لحیم کرد.

مرحله 6: نصب سوئیچ

ما یک سوئیچ مکانیکی صنعتی را برای فعال کردن پدها انتخاب کردیم. با توجه به انعطاف پذیری اکریلیک و از آنجا که سوئیچ در مرکز شش ضلعی از طریق ورق pvc قرار می گیرد ، هنگامی که کاربر روی سطح اکریلیک قدم می گذارد ، می توان به میزان فشاری که سوئیچ باید فعال شود ، دست یافت. اندازه گیری میزان بالا یا پایین بودن سوئیچ ها برای واشرها را تنظیم کردیم.

مرحله 7: اتصال دهنده و کابل های لحیم کاری

هر شش ضلعی دارای یک سوئیچ و یک نوار LED با مجموع 5 کابل است. این کابل ها باید به یک مدار کنترل متصل شوند که در آن همه چیز متمرکز می شود.

ما از دو کانکتور XLR استفاده کردیم. یکی برای نئوپیکسل (3 کابل) و دیگری برای سوئیچ (2 کابل). سناریوی ایده آل فقط یک اتصال دهنده است ، اما ما نمی توانیم هزینه آن را بپردازیم ، در صورت امکان شما ، همه چیز را بسیار ساده تر می کند.

مرحله 8: آماده سازی کنترل پنل

داخل کنترل پنل چه چیزی وجود دارد:

• اتصالات زن XLR
• منبع تغذیه
• LattePanda

مرحله 9: مدار کنترل لحیم کاری و اتصالات LattePanda

سوئیچ ها به یک مالتی پلکسر 16 ورودی متصل می شوند

نئوپیکسل ها مستقیماً به پین های آردوینو متصل می شوند.

برای LattePanda ما از کیس طراحی شده توسط نام تجاری استفاده کردیم.

می توانید طرح مدار را ضمیمه کنید.

مرحله 10: اتصال پدها به کنترل پنل و منبع تغذیه

اتصال کانکتور XLR به پنل

برچسب گذاری اتصالات

· لحیم کردن کابل های XLR به پیچ های اتصال دهنده

· رفع منبع تغذیه ، مدار کنترل و LattePanda

· سازماندهی کابل

· اتصال کابل های پد به کنترل پنل

مرحله 11: برنامه نویسی

برای کنترل MIDI ما این اطلاعات را بسیار مفید دانستیم

ما از این کتابخانه برای آردوینو استفاده کردیم

ما از این پچ برای PureData استفاده کردیم

برای نمونه های موسیقی چندین جایگزین رایگان در وب وجود دارد

برای کنترل Neopixels از کتابخانه FastLED استفاده کردیم

برای بازی "سیمون می گوید" این دستورالعمل واقعا مفید بود

مرحله 12: ساخت ساختاری که از بستر محافظت می کند

هدف اصلی این ساختار عبارت است از:

متحد نگه داشتن شش ضلعی ها

محافظت از شش ضلعی در برابر آب و هوا

جایزه اول در مسابقه صوتی 2018