Ua kom cua-tswj MIDI Ntsuas: 5 Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:26

Txoj haujlwm no tau xa mus rau 'Creative Electronics', BEng Electronics Engineering 4th xyoo module ntawm University of Málaga, Tsev Kawm Ntawv Kev Sib Txuas Lus.

Lub tswv yim qub tau yug los ntev dhau los, vim tias kuv tus phooj ywg, Alejandro, tau siv sijhawm ntau dua li ib nrab ntawm nws lub neej ua suab paj nruag. Yog li, nws pom qhov txaus siab lub tswv yim ntawm cov cuab yeej cua cua. Yog li qhov no yog cov khoom lag luam ntawm peb kev koom tes; lub hom phiaj tseem ceeb ntawm txoj hauv kev no yog kom tau txais kev tsim kom zoo nkauj zoo nkauj, zoo ib yam li cov ntses bass thaj tsam.

Demo:)

Khoom siv

• Pawg Arduino (peb siv SAV MAKER I, raws Arduino Leonardo).
• Lub ntsuas cua siab, MP3V5010.
• Qhov ntsuas ntsuas, FSR07.
• Resistors: 11 ntawm 4K7, 1 ntawm 3K9, 1 ntawm 470K, 1 ntawm 2M2, 1 ntawm 100K.
• Ib lub hwj chim ntawm 200K.
• Ib lub capacitor ceramic ntawm 33pF.
• Ob lub tshuab hluav taws xob ntawm 10uF thiab 22uF.
• Ib LM2940.
• Ib LP2950.
• Ib LM324.
• Ib tus MCP23016.
• Ib lub vaj huam sib luag perforated ntawm 30x20 qhov.
• 30 tus pin taub hau, ob tus poj niam thiab txiv neej (ib tus poj niam txiv neej rau Arduino, lwm qhov rau lub duav).
• Ib khub ntawm HD15 txuas, ob tus txiv neej thiab poj niam (nrog lub khob txuas).
• Qhib ib tus phooj ywg lub raj cua sov-ntsws thiab cais kab xev. Dub nyiam
• Ob lub roj teeb 18650 Li-ion thiab lawv lub roj teeb.
• Hloov.
• Ib Arduino USB cable.
• Tsawg kawg, 11 khawm, yog tias koj xav tau qhov kev xav zoo, tsis txhob siv peb li.
• Qee hom ntaub thaiv los yog rooj plaub. Ib tsob ntoo ntoo ntawm thaj tsam ib square meter yuav txaus.
• Ib nrab ntawm ib lub 'meter' ntawm PVC tubing, 32mm sab nraud.
• 67 degrees PVC sib koom ua ke rau lub raj raj dhau los.
• Ib qho PVC txo los ntawm 40mm txog 32mm (sab nraud).
• Ib qho PVC txo los ntawm 25mm txog 20mm (sab nraud).
• Ib lub raj mis khoob ntawm Betadine.
• Alto saxophone lub qhov ncauj.
• Alto saxophone reed.
• Alto saxophone ligature.
• Ib co ua npuas ncauj.
• Ntau cov xov hlau (lub xov tooj cua pom zoo, raws li nws mus ua khub liab-dub).
• Ib co ntsia hlau.
• Matte dub tsuag xim.
• Matte tsuag lacquer.

Kauj ruam 1: Lub cev

Ua ntej tshaj, PVC yeeb nkab tau raug xaiv los ua ib feem ntawm lub cev. Koj tuaj yeem xaiv lwm txoj kab uas hla, txawm hais tias peb pom zoo rau sab nraud ntawm 32mm, thiab ntev txog 40cm, vim peb tau xis nyob nrog cov qhov ntev no.

Thaum koj tau txais cov yeeb nkab hauv koj txhais tes, tso ib qho cim txheej rau cov nyees khawm. Qhov no nyob ntawm qhov ntev ntawm koj cov ntiv tes. Tam sim no, nrog cov cim ua tiav, laum qhov sib haum rau txhua lub khawm. Peb pom zoo kom pib nrog yuag me ntsis, thiab ua kom lub qhov nce ntxiv qhov taub uas siv rau qhov laum. Tsis tas li, siv lub burin ua ntej laum yuav txhim kho kev ruaj ntseg.

Koj yuav tsum qhia plaub plaub cov xov hlau tsis txuas txhawm rau txhawm rau txuas tom qab ntsuas lub ntsuas cua thiab lub ntsuas cua ntsuas; daim ntawv no (lub cev) thiab lub caj dab raug daig ua ke nrog 67 qib sib koom nrog cov yeeb nkab. Cov yeeb nkab no tau xuab zeb thiab pleev xim dub.

Txhawm rau koom nrog daim ntawv no nrog ko taw, peb siv PVC txo kev sib koom los ntawm 40mm txog 32mm (sab nraud sab nraud). Plaub ntoo ntsia hlau tau ntxiv rau ntxiv dag zog rau kev sib tshuam. Nruab nrab ntawm kev sib koom tes txo qis thiab lub cev, peb tau ua qhov xyaum thiab qhia cov ntsia hlau dav kom tau txais kev ruaj ntseg. Peb pom zoo kom laum cov raj ua ntej thaiv; lwm yam, puas yog paub tseeb.

Cov kauj ruam tom ntej yog txhawm rau txuas cov xov hlau mus rau cov nyees khawm 'lub davhlau ya nyob twg, ntsuas qhov ntev mus rau hauv qab, thiab tshwj tseg qhov ntev ntxiv kom zam kev sib txuas kom nruj. Thaum cov yeeb nkab tau xuab zeb thiab pleev xim dub (peb siv cov tshuaj tsuag xim dub; muab ntau txheej raws li koj xav tau, kom txog thaum nws zoo li zoo nyob hauv tshav ntuj), qhia cov nyees khawm sab saum toj mus rau hauv qab, sau txhua tus ntawm lawv. Peb pom zoo kom siv ob lub xim sib txawv rau cov hlua (piv txwv li dub thiab liab); raws li lawv txhua tus tau txuas rau hauv av ntawm ib qho ntawm lawv tus pin, peb tso cov kab dub tsis pub dawb, thiab sau npe tsuas yog cov kab liab. Cov nyees khawm tau npog siv daim kab xev dub cais rau lawv kom phim qhov zoo thiab haum zoo yam tsis poob.

Solder HD15 tus poj niam txuas (khob khob pab tau ntau), siv cov txheej txheem npaj tseg hauv daim duab ntawm qib 4 (lossis koj tus kheej ib qho), thiab koom nrog thaj chaw ua ke. Nco ntsoov tias cua sov-ntsws tubing yuav muab kev ntseeg tau zoo tiv thaiv luv Circuit Court.

Kauj Ruam 2: Taw Taw

Lub Circuit Court siv rau qhov kev tsim no yog, hauv nws lub hauv paus, yooj yim heev. Ob lub roj teeb lithium hauv cov khoom noj ib qho LDO (qis-tso tawm) qhov ntsuas hluav taws xob, uas muab 5V los ntawm nws cov zis mus rau qhov seem hauv Circuit Court. LM324 lub tshuab ua haujlwm ua haujlwm pabcuam lub hom phiaj ntawm ob qho kev hloov pauv hloov pauv ntawm lub zog ntsuas cua (MP3V5010, 0.2 txog 3.3 volts) thiab tus cwj pwm ntawm kev ntsuas siab (tsis zoo nqes hav tsis sib xws resistor) rau cov tswv yim sib piv ntawm Arduino board (0 rau 5 volt). Yog li, qhov tsis hloov pauv ntawm kev hloov pauv tau txais txiaj ntsig (1 <G <3) yog siv rau thawj tus, thiab qhov faib hluav taws xob ntxiv rau tus ua raws rau qhov thib ob. Cov no muab cov viav vias txaus tsim nyog. Yog xav paub ntxiv txog cov cuab yeej no, nyem qhov no thiab nyob ntawd. Tsis tas li, LP2950 muab cov ntaub ntawv hais txog 3.3 volts uas xav tau los ntawm MP3V5010.

Txhua tus qauv ntawm FSR (Force Sensing Resistor) series yuav txaus, thiab txawm hais tias 04 yog qhov zoo tshaj plaws, peb siv 07 vim tias muaj teeb meem hauv Tshuag. Cov ntsuas no hloov pauv lawv cov hluav taws xob tiv taus nyob ntawm qhov siv lub zog khoov, thiab peb tau sim ua piv txwv tias lawv tsis ua thaum nias ib sab ntawm lawv tag nrho saum npoo. Qhov no yog qhov ua yuam kev thaum xub thawj vim qhov chaw uas peb tau mus tso daim, tab sis qhov kev daws teeb meem tau saws tau ua haujlwm zoo thiab yuav piav qhia hauv theem plaub.

Ib qho tseem ceeb ntawm pawg thawj coj yog MCP23016. Qhov no yog 16-ntsis I2C I/O Expander uas peb xav tias muaj txiaj ntsig rau txo qis qhov nyuaj ntawm cov cai (thiab, tej zaum, kev thaiv). Tus qauv siv los nyeem-tsuas yog 2-byte sau npe; nws tsim kev cuam tshuam (yuam lub logic '0', thiab yog li rub tawm tus tiv thaiv xav tau los teeb tsa cov laj thawj '1') ntawm nws tus lej thib rau thaum ib qho ntawm nws qhov kev tso npe hloov pauv. Arduino tau teeb tsa los ua kom pom los ntawm cov teeb liab no txoj kab nqes hav; tom qab qhov no tshwm sim, nws thov cov ntaub ntawv thiab txiav txim siab nws kom paub tias daim ntawv siv tau lossis tsis yog, thiab yog nws yog nws khaws nws thiab siv nws los tsim cov pob MIDI tom ntej. Txhua ntawm cov nyees khawm muaj ob lub davhlau ya nyob twg, txuas nrog hauv av thiab rau lub zog rub tawm (4.7K) txog 5 volts, feem. Yog li, thaum nws raug nias lub logic '0' tau nyeem los ntawm I2C cov cuab yeej, thiab lub laj thawj '1' txhais tau tias tso tawm. RC khub (3.9K thiab 33p) teeb tsa nws lub moos sab hauv; pins 14 thiab 15 yog SCL thiab SDA cov cim, feem. I2C chaw nyob rau lub cuab yeej no yog 0x20. Txheeb cov ntawv kom ntxaws ntxiv.

Kev teeb tsa kev sib txuas peb siv rau xaim lub HD15 txuas yog, tau kawg, tsis yog tshwj xeeb. Peb tau ua nws txoj hauv kev no vim tias nws yooj yim dua rau ntawm PCB peb tau ua, thiab lub ntsiab lus tseem ceeb nyob hauv kev khaws cov npe ntawm cov nodes thiab nws cov nyees khawm. Needless hais, tab sis kuv yuav; cov nyees khawm muaj ob lub dav hlau. Ib ntawm lawv (tsis txawv txav) txuas nrog nws cov node ntawm HD15 txuas, thaum lwm qhov yog txuas rau hauv av. Yog li, txhua lub nyees khawm sib koom ib qho hauv av, thiab txuas nrog tsuas yog ib tus pin ntawm HD15 txuas. Cov duab peb muab yog saib tom qab ntawm tus txiv neej txuas, uas yog, saib ua ntej ntawm poj niam khub. Ua tib zoo xaim cov xov hlau, koj tsis xav kom txuas nws tsis raug, ntseeg peb.

Tsuas yog nws sawv ntsug meej, peb tsim lub Circuit Court rau Arduino kom txuas nrog nws. Yuav tsum muaj qhov chaw txaus rau lub vojvoog kom haum hauv qab nws, thiab yog li lub thawv tuaj yeem me dua peb li. Cov txheej txheem tsim tsev tsim muaj nyob hauv daim duab hauv qab no. Peb tau siv cov silicone los lo lub roj teeb cov khoom ntim rau sab hauv ntawm lub thawv, drilled lub duav ntawm nws cov ntug thiab siv cov ntsia hlau los kho nws li no.

Txhawm rau koom nrog daim ntawv no nrog lub cev, peb tau siv PVC txo qhov sib koom los ntawm 40mm txog 32mm (sab nraud sab nraud). Plaub ntoo ntsia hlau tau ntxiv rau ntxiv dag zog rau kev sib tshuam. Nruab nrab ntawm kev sib koom tes txo qis thiab lub cev, peb tau ua qhov xyaum thiab qhia cov ntsia hlau dav kom tau txais kev ruaj ntseg. Ceev faj kom tsis txhob xaim hluav taws xob puas.

Kauj Ruam 3: Kev Sib Ntsib Qhov Ncauj

Qhov no yog qhov tseem ceeb tshaj plaws ntawm kev sib dhos. Nws yog qhov tseeb raws li daim duab qhia hauv thawj daim duab. Qhov loj tshaj yog qhov loj txaus kom haum rau hauv 32 hli (sab nraud) PVC raj.

Thaum tsim daim ntawv no (lub caj dab), peb txiav txim siab siv PCB los teeb tsa MP3V5010, txawm hais tias koj tuaj yeem tsis quav ntsej nws. Raws li PDF, cov chaw siv tau yog 2 (3.3 volts mov), 3 (hauv av) thiab 4 (cov pa ntsuas hluav taws xob cua). Yog li, txhawm rau zam kev xaj PCB rau qhov teeb meem no, peb qhia koj kom txiav cov pins uas tsis siv, thiab muab cov kua nplaum tso rau hauv PVC raj thaum cov hlua tau ua tiav. Nov yog txoj hauv kev yooj yim tshaj plaws uas peb tuaj yeem xav txog. Tsis tas li, qhov ntsuas siab no muaj ob lub pob qhov hnov; koj xav npog ib qho ntawm lawv. Qhov no txhim kho nws cov lus teb. Peb tau ua nws los ntawm kev qhia cov hlau me me rau hauv lub raj cua sov-ntsws, qhov no npog lub pob qhov rooj, thiab ua kom sov lub raj tuaj.

Thawj qhov koj xav ua yog nrhiav ib daim nrog lub ntsej muag zoo li lub ntsej muag uas tuaj yeem haum rau hauv lub raj cua ntsuas lub raj cua, raws li qhia hauv daim duab thib ob. Nov yog daim daj hauv daim duab yav dhau los. Nrog kev pab los ntawm qhov me me laum, lossis cov hlau ntxig ntxig ntxig, kos lub qhov nqaim ntawm qhov siab ntawm lub khob hliav qab. Kuaj yog tias nws haum nruj; yog tias tsis yog, khaws cov kab uas hla ntawm lub qhov kom txog thaum nws ua. Thaum qhov no ua tiav, koj xav nrhiav ib daim uas haum nyob ib puag ncig yav dhau los, npog nws raws li cuam tshuam cov pa tawm sab nraud. Qhov tseeb, koj xav sim ntawm txhua qib koj coj mus uas huab cua tsis khiav tawm ntawm lub qhov rooj; yog tias nws ua, sim ntxiv silicone ntawm cov pob qij txha. Qhov no yuav tsum tshwm sim rau daim duab tom ntej. Tsuas yog nws pab tau, peb siv lub raj mis Betadine rau lub hom phiaj no: daim daj yog lub tshuab xa khoom sab hauv, thaum daim uas npog nws yog lub hau nrog txiav ntawm nws lub taub hau los hloov nws mus rau hauv lub raj. Qhov txiav tau ua nrog rab riam kub.

Daim ntawv tom ntej yog PVC txo los ntawm 25 (sab nraud) mus rau 20 (sab hauv). Cov khoom no haum zoo rau hauv cov tubing uas twb tau npaj lawm, txawm hais tias peb xav tau cov ntawv txhuam nws thiab lo nws cov phab ntsa txhawm rau cuam tshuam txog cov pa ya mus. Txog tam sim no, peb xav kom qhov no yog kab noj hniav kaw. Hauv daim duab, daim ntawv no peb tham txog yog qhov tsaus grey ib qho uas ncaj qha raws tus daj. Thaum daim ntawv no tau ntxiv, lub caj dab ntawm qhov ntsuas yuav luag tag. Cov kauj ruam tom ntej yog txiav ib daim ntawm 32 hli (sab nraud) txoj kab uas hla PVC raj thiab laum lub qhov nyob hauv nws qhov chaw, cia cov xov hlau ntawm lub ntsuas cua siab tawm mus. Muab cov plaub xaim peb tau hais ua ntej hauv qib 1 raws li qhia hauv daim duab tom ntej, thiab lo lub caj dab mus rau lub kaum sab xis (tom qab pleev xim nws dub, rau lub hom phiaj zoo nkauj).

Kauj ruam kawg yog kaw lub qhov ncauj kom yooj yim. Txhawm rau ua txoj haujlwm no kom ua tiav, peb tau siv alto sax reed, cov kab xev dub insulating thiab cov hlua txuas. Lub ntsuas cua siab tau nyob hauv qab tsob ntoo, ua ntej thov daim kab xev; cov hluav taws xob sib txuas mus rau qhov ntsuas tau ntxiv nrog cov cua sov dub-ntsws ntsws. Daim ntawv no tau tsim los muab rho tawm, kom cov kab noj hniav tuaj yeem ntxuav tau tom qab ua si qee lub sijhawm. Txhua yam no tuaj yeem pom hauv ob daim duab kawg.

Kauj ruam 4: Software

Thov rub tawm thiab teeb tsa Virtual MIDI Piano Keyboard, ntawm no yog qhov txuas.

Txoj hauv kev kom ua tiav cov kauj ruam no yog hauv qab no: ua ntej, rub tawm Arduino kos duab uas tau muab rau hauv Cov Lus Qhia no thiab thauj nws mus rau koj li Arduino board. Tam sim no, tso VMPK thiab ua siab zoo xyuas koj cov chaw. Raws li tau qhia hauv thawj daim duab, 'Cov tswv yim txuas MIDI' yuav tsum yog koj li Arduino pawg thawj coj (hauv peb cov ntaub ntawv Arduino Leonardo). Yog tias koj siv Linux, tsis tas yuav teeb tsa dab tsi, tsuas yog ua kom ntseeg tau tias koj cov ntaub ntawv VPMK muaj cov khoom muaj nyob hauv daim duab thib ob.

Kauj ruam 5: Troubleshooting

Case 1. Lub kaw lus tsis zoo li ua haujlwm. Yog tias Arduino's LED tsis tau teeb lossis nws tsaus me ntsis dua li ib txwm, thov txheeb xyuas tias lub kaw lus tau ua haujlwm zoo (xa mus rau rooj plaub 6).

Case 2. Zoo li muaj pa luam yeeb vim qee yam tsw zoo li hlawv. Tej zaum, muaj qhov hluav taws xob luv ntawm qhov chaw (txheeb xyuas lub zog thiab cov hlua hlau). Tej zaum koj yuav tsum kov (nrog ceev faj) txhua qhov khoom siv los tshuaj xyuas nws qhov kub thiab txias; yog tias nws kub dua li ib txwm, tsis txhob poob siab, tsuas yog hloov nws.

Case 3. Arduino tsis raug lees paub (hauv Arduino IDE). Rov xa dua cov duab kos, yog tias qhov teeb meem tseem nyob, nco ntsoov tias Arduino raug txuas nrog lub khoos phis tawj kom raug thiab Arduino IDE teeb tsa tau teeb tsa ua ntej. Yog tias tsis muaj dab tsi ua haujlwm, txiav txim siab hloov Arduino. Qee qhov xwm txheej, nias lub pob pib dua thaum "sib sau ua ke", thiab tom qab ntawd tso nws thaum "rub tawm", tuaj yeem pab xa cov duab kos.

Case 4. Qee tus yuam sij zoo li tsis ua haujlwm. Thov cais tus yuam sij twg tsis ua haujlwm. Kev ntsuam xyuas txuas ntxiv tuaj yeem muaj txiaj ntsig, lossis koj tuaj yeem siv cov duab kos uas muab rau kev sim cov nyees khawm; rub-resistor tej zaum yuav tsis soldered kom raug lossis lub pob yuam kev. Yog tias cov yuam sij ua tau zoo, thov hu rau peb nthuav koj cov teeb meem.

Case 5. Kuv tsis tuaj yeem tau txais ntawv ceeb toom ntawm VMPK. Thov txheeb xyuas tias Arduino txuas tau zoo rau lub khoos phis tawj. Tom qab ntawd, ntawm VMPK, ua raws cov lus qhia hauv kauj ruam 3. Yog tias qhov teeb meem txuas ntxiv, ua lub khawm rov pib dua lossis tiv tauj peb.

Case 6. Kev ntsuas hluav taws xob. Ua qhov ntsuas tom ntej: tom qab tshem Arduino los ntawm lub duav, tig lub pob qhib. Muab qhov kev sojntsuam dub tso rau ntawm tus pin hauv av (leej twg yuav txaus) thiab siv qhov kev sojntsuam liab los tshuaj xyuas lub hwjchim. Ntawm lub phaj zoo ntawm lub roj teeb yuav tsum muaj tsawg kawg qhov poob qis ntawm 7.4 volts, txwv tsis pub, them lub roj teeb. Yuav tsum muaj tib lub zog poob ntawm qhov nkag ntawm LM2940, raws li pom hauv cov txheej txheem. Thaum nws tso tawm, yuav tsum muaj qhov poob 5 volts; tus nqi tib yam xav tau los ntawm LM324 (tus pin 4), MCP23016 (tus pin 20) thiab LP2950 (tus pin 3). Qhov tso tawm ntawm qhov kawg yuav tsum qhia tus nqi ntawm 3.3 volts.