MIDI sonar "Theremin": 10 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Tai muzikos instrumentas, kuris naudoja du sonaro atstumo jutiklius natų aukščiui ir kokybei kontroliuoti. Žinoma, tai tikrai nėra „Theremin“, tačiau „Theremin“tapo bendru terminu, skirtu instrumentams, grojamiems rankomis mojuojant.

Jame yra įmontuotas MIDI sintezatorius, stiprintuvas ir garsiakalbiai. Muzikos natas gamina MIDI mikroschema - VS1053 - kuri turi 127 balsus (t. Y. Tariamai skirtingus instrumentus). Jame yra daug polifonijos (iki 64), todėl jis gali groti pavienes natas ar akordus.

Dešinė ranka valdo grojamą natą. „Diskrečiu“režimu erdvė dešinėje yra padalinta į „šiukšliadėžes“. Kai ranka patenka į šiukšliadėžę, prasideda tos dėžės užrašas. Kai išeinate iš šiukšliadėžės, nata gali sustoti (pvz., Vargonai) arba natūraliai mirti (pvz., Fortepijonas).

„Nepertraukiamu“režimu dešinėje esanti erdvė nustato nuolat kintantį žingsnį - kaip ir originalus „Theremin“. Pastaba prasideda, kai ranka įeina į erdvę, ir sustoja, kai išeinate iš erdvės.

Kairė ranka valdo grojamos natos kokybę. Jis gali valdyti garsumą, tremolo, vibrato, pikio lenkimą, aidą ir kt.

Mažame skystųjų kristalų ekrane yra meniu, leidžiantis pasirinkti esamą instrumentą, kairės rankos funkciją, dešinės rankos skalę (arba „klavišą“), vibrato, tremolo ir kt. Galite išsaugoti ir įkelti įvairias sąrankas “ir greitai perjunkite tarp jų spektaklio metu.

Visas MIDI „Theremin“instrumentas veikia savarankiškai su savo garsiakalbiu ir įkraunama baterija.

Jei ketinate kopijuoti mano versiją, jums reikės „Arduino Nano“(1,50 svarų sterlingų), VS1053 modulio (4,50 svaro sterlingų), 1,44 colio ST7735 skystųjų kristalų ekrano (3,50 svaro sterlingų), dviejų HC-SR04 modulių (po 1 svarą) ir keletą rezistorių. Jums taip pat reikės kai kurių maitinamų garsiakalbių ir galbūt ličio elemento bei maitinimo šaltinio, tačiau detalės priklausys nuo to, kaip nuspręsite jį sukurti. Visus šiuos priedus gavau iš automobilių įkrovos pardavimo ir labdaros parduotuvių. Reikės įprastos elektroninių dirbtuvių įrangos.

1 veiksmas: valdykite VS1053

Pasirinkau paveikslėlyje parodytą VS1053 modulį. (Atkreipkite dėmesį į du SOT223 reguliatorius, du kištukinius lizdus ir jungties padėtį.) Ieškokite „eBay“, „Alibaba“arba mėgstamiausio tiekėjo VS1053 modulio, kuris atrodytų taip. Juos galima rasti „Aliexpress“čia ir čia.

Aš nusipirkau jį prieš porą metų ir atrodo, kad jo nebėra „eBay“, tik „Alibaba“. Raudona PCB versija dabar prieinama „eBay“. Atrodo, kad jis yra funkciškai identiškas, tačiau pinout yra kitoks, todėl turėsite pakoreguoti mano schemas ir maketus. Aš jo neišbandžiau. Diskusijoje (žemiau) rasite instrukcijas, kaip pridėti rezistorių prie raudonos PCB, kad būtų įjungtas „gyvas“MIDI. Arba galite siųsti papildomas komandas sąrankos metu, kad tai įjungtumėte.

„VS1053“yra puikus lustas, tačiau gana sudėtingas. Aš naudoju tik MIDI dalį. Galima valdyti VS1053 per nuosekliąją sąsają, bet aš naudoju SPI magistralę, nes tai patogiau naudojant „Arduino Nano“. Bet koks baitas, kurį siunčiate per SPI magistralę, yra laikomas MIDI komanda.

Internete rasite MIDI komandų sąrašus. VS1053 reaguoja į kai kuriuos, bet ne į visus. „Miditheremin0.exe“programa rodo tas, kurios, mano manymu, veikia.

VS1053 duomenų lapą galite atsisiųsti iš interneto. Tai didžiulis dokumentas ir sunku. Skyriuje „8.9 Palaikomi MIDI formatai“beveik viskas pasakyta apie MIDI. Skyriuje „10.10 MIDI realiuoju laiku“kalbama apie GPIO0 ir GPIO1 naudojimą MIDI įgalinimui, tačiau plokštės, kurios neturėjau, nereikia specialiai įjungti. Taip pat galite atsisiųsti MIDI pranešimų sąrašą (ne visus juos palaiko VS1053).

Prijunkite VS1053 modulį prie „Arduino Nano“, kaip parodyta, ir įkelkite INO failą į „Arduino“. Aš naudojau be litavimo duonos lentą. Šiuo metu neturiu jo nuotraukos, tačiau toliau pateiktame žingsnyje galite pamatyti duonos lentą su kitais komponentais.

INO eskizas gauna baitą iš kompiuterio per serijinę liniją ir siunčia baitą į VS1053. Tai labai paprasta programa, leidžianti išbandyti VS1053. Prijunkite išvesties lizdo lizdą prie ausinių arba kompiuterio garsiakalbio.

„Windows Miditheremin0.exe“programa (atsisiųskite „Step1.zip“iš „github“) siunčia komandas į VS1053. Spustelėkite mygtuką „90 užrašų vel“, kad paleistumėte natą. Arba galite parašyti savo „Windows“programą. Arba naudokite vieną iš daugelio žiniatinklyje esančių terminalų programų.

VS1053 modulis turi šiuos kaiščius:

• SPI magistralė turi įprastus MISO, MOSI ir SCLK
• jei XRST yra mažas, lustas iš naujo nustatomas
• XDCS nieko nedaro SPI režimu, todėl susiekite jį su XCS
• XCS yra lusto pasirinkimas
• DREQ nurodo, kada lustas yra paruoštas naujai komandai.

Siunčiant baitą XCS turėtų būti nustatytas žemas; tada aukštas. Tokiu būdu esate tikri, kad sinchronizavote pirmąjį kiekvieno baito bitą. Skaitymas DREQ nurodo, kad lustas yra paruoštas priimti naują komandą.

Po to, kai „Arduino“atsiunčia baitą, jis turi atsiųsti netikrą baitą, kad perjungtų laikrodį ir leistų VS1053 atsiųsti baitą atgal. Funkcija SPItransfer () parodo, kaip tai padaryti.

Raudonajame „eBay“modulyje yra SD kortelės lizdas, todėl jame yra keletas papildomų kaiščių. Ignoruok juos.

Dabar esate tikri, kad galite priversti VS1053 veikti, mes paversime jį daugiau muzikos instrumentu.

2 žingsnis: sonarų naudojimas

Prijunkite HC-SR04 modulius prie „Arduino Nano“, kaip parodyta, ir įkelkite INO failą į „Arduino“.

Schemoje atkreipkite dėmesį, kad DC3 - HC -SR04 modulių atsiejamasis kondensatorius - turi būti prijungtas prie HC -SR04 modulių. Jie perduoda gana srovę, kurią DC3 padeda tiekti.

Šiame projekto etape „Windows“kompiuteris vis tiek siunčia komandas į VS1053, tačiau VS1053 taip pat valdo HC-SR04 sonaro jutikliai (atsisiųskite „Step2.zip“iš „github“).

Visos naujos komandos prasideda nuo 0xFF ir yra aiškinamos pagal „Arduino“eskizą (o ne siunčiamos tiesiai į VS1053). Ne „FF-command“baitai siunčiami į VS1053.

Yra komandos pakeisti instrumentą, pakeisti skalę, pridėti vibrato ir tremolo ir tt. Programa gali būti vykdoma „diskrečiu“režimu, kur yra atskiros natos (pvz., Fortepijonas), arba „tęstiniu“režimu, kai yra viena nata. pasilenkęs aukštyn ir žemyn (kaip tenminas).

Jis gana gerai atlieka viską, ką padarys galutinis instrumentas, tačiau jį valdo kompiuteris.

Dešinysis HC-SR04 sonaro jutiklis pasirenka grojamos natos aukštį. „Diskrečiu“režimu erdvė dešinėje yra padalinta į „šiukšliadėžes“. Kai ranka patenka į šiukšliadėžę, prasideda tos dėžės užrašas. Kai išeinate iš šiukšliadėžės, nata gali sustoti (pvz., Vargonai) arba natūraliai mirti (pvz., Fortepijonas). Kai ranka patenka į šiukšliadėžę, šiukšliadėžė šiek tiek išsiplečia, kad jos kraštas nesusiglamžytų.

Funkcija „GetSonar“() grąžina laiką, reikalingą iki pirmo aido. Jis ignoruoja labai greitus aidus (trukmė <10), apie kuriuos kartais praneša HC-SR04. Jei „maxDuration“negavo jokio aido, jis grąžina „maxDuration“. Trukmė nėra matuojama jokiais konkrečiais vienetais - tai tik skaičius.

Diskrečiu režimu trukmė pirmiausia filtruojama, kad pašalintų retkarčiais iškritimus (kai aidas negaunamas). Manoma, kad ranka yra tik po to, kai yra gauta 10 maxDuration mėginių. Tada trukmė filtruojama naudojant vidutinį filtrą. Vidutiniai filtrai gerai pašalina „impulsyvų“triukšmą (t. Y. Atsitiktinius šuolius). Filtruota trukmė naudojama šiukšliadėžei pasirinkti.

Nepertraukiamo režimo metu trukmė vėl filtruojama, kad atsitiktinai iškristų. Tada jis išlyginamas naudojant eksponentinį filtrą. Filtruota trukmė naudojama natos dažniui nustatyti naudojant „aukščio lenkimą“.

3 veiksmas: ekrano pridėjimas

Ekranas yra 1,44 colio spalvotas TFT skystųjų kristalų ekranas su ST7735 valdikliu, 128x128 pikselių. „EBay“yra daug ekranų, pavyzdžiui, galbūt norėsite sukurti savo instrumentą didesniu jutikliniu ekranu. Aš nenaudojau ST7735 valdytojas ir norėjo tai išbandyti.

Aš gavau savo iš šio tiekėjo. Tas pats modulis plačiai parduodamas „eBay“- tiesiog įsigykite tą, kuris atrodo taip pat, kaip nuotrauka.

LCD ekrane yra šie kaiščiai:

• GND žemė
• VCC 3.3V
• SCL SPI magistralė SCLK
• SDA SPI magistralė MOSI iš Arduino
• RES atstatymas
• DC duomenys/komanda
• Pasirinkite CS lustą
• BL apšvietimas

Modulis veikia 3.3V, todėl neturėtumėte jo tiesiogiai prijungti prie 5V „Arduino“. Aš naudoju 1k rezistorius, kad sumažintų įtampą. Tai nėra gera praktika (apskritai reikėtų naudoti potencialo daliklį arba įtampos kritimo lustą), tačiau šioje grandinėje jis veikia puikiai. Buvau tingus.

Ekraną maitina „Arduino“tiekiamas 3,3 V įtampos šaltinis. „Arduino“reguliatorius atrodo pakankamai laimingas.

„Adafruit“labai maloniai leidžia ST7735 biblioteką, o kelias kitas bibliotekas galima rasti „Github“ir kitur. Išbandžiau kelis ir nė vienas nepatiko. Kai kurie tiesiog neveikė ir visi buvo didžiuliai. Parašote „Arduino“eskizą, kuris nubrėžia liniją ir šiek tiek teksto, ir rasite savo atmintį, jei ji užpildyta 75%. Taigi aš parašiau savo biblioteką.

„SimpleST7735“biblioteką galima atsisiųsti (atsisiųskite „Step3.zip“iš „github“).

Jame yra standartinis piešimo komandų rinkinys, labai panašus į visas tokias bibliotekas.

Kai kurios „greitos“bibliotekos, kurias galite atsisiųsti, naudoja specialias laiko kilpas ir yra nusiminusios, kai toje pačioje magistralėje naudojami kiti, galbūt lėtesni, įrenginiai. „SimpleST7735“parašyta C, o ne surinkėju, todėl nėra tokia greita, kaip galėtų būti, tačiau yra daug nešiojamesnė ir SPI magistralę mandagiai dalijasi su kitais įrenginiais. Galima atsisiųsti „Windows“programą, kuri leidžia jums patiems kurti šriftus ir piktogramas.

ST7735 duomenų lapą galite atsisiųsti iš interneto. Jūs kalbatės su juo

• nustatyti žemą CS
• nustatykite žemą nuolatinę srovę
• siųsti komandos baitą
• nustatyti aukštą nuolatinę srovę
• siųsti nulį ar daugiau duomenų baitų
• nustatyti aukštą CS

Kaip tai padaryti, galite pamatyti bibliotekos funkcijoje „spiSend_TFT_CW ()“. Duomenų baitai gali būti visa pikselių eilutė arba valdymo registro nustatymas.

Bibliotekos funkcija ST7735Begin () rodo pasirinktą inicializavimo komandų rinkinį. Galbūt norėsite pakeisti komandas, jei pasirinksite kitą ST7735 ekraną (pvz., Su daugiau pikselių) arba norite kitokios orientacijos. Tikiuosi, kad mano kodą jums bus lengva pamatyti, kaip prireikus pakeisti.

Schemoje pavaizduotas valdymo mygtukas „SW1“ir kojinis pedalas SW2 “. Valdymo mygtukas pasirenka skirtingas„ Sąrankas “(žr. Kitą žingsnį) arba pasirenka meniu režimą. Kojos pedalas yra neprivalomas ir pasirenka tik skirtingas sąrankas - aš to nepadariau Sąrankos yra naudingos atliekant spektaklį, kai greitai norite pakeisti raktą ar instrumentą.

4 žingsnis: meniu sistema

Šis „Miditheremin3.ino Arduino“eskizas prideda meniu sistemą prie „MIDI Theremin“ir valdo galutinį pilną instrumentą.

„MIDI Theremin“paprastai veikia „Play“režimu. Dešinė ranka pasirenka, kuri pastaba, o kairė ranka valdo užrašo kokybę. LCD ekrane rodoma fortepijono klaviatūra su paryškinta dabartine nata.

Jei vieną sekundę palaikysite nuspaudę valdymo mygtuką, programa pereis į „Meniu“režimą. Meniu režimu, jei vieną sekundę palaikysite nuspaudę valdymo mygtuką, programa grįš į „Play“režimą.

Meniu turi medžio struktūrą su pagrindiniais elementais ir papildomais elementais. Dabartinis meniu elementas yra paryškintas. Pasirinkimą perkeliate aukštyn/žemyn per kairįjį sonarą. Pagrindinio elemento submeniu plečiamas tik tada, kai pasirenkamas pagrindinis elementas.

Pasirinkus antrinį meniu, spustelėjus mygtuką, to elemento reikšmė paryškinama. Kairė ranka dabar padidina arba sumažina vertę. Dar kartą spustelėkite mygtuką, kad grįžtumėte prie antrinių meniu pasirinkimo.

Diskrečiu režimu meniu medis yra

• Instrumentas

  • 0: fortepijonas
  • Sukeisti rankas: normalus
• Dešinė ranka

  Režimas: diskretiškas

• Kairiarankis

  • Režimas: Vibrato
  • Maksimalus gylis: 10

• Skalė

  • Mastelis: pagrindinis heptatoninis
  • Oktavos: 2
  • Žemiausia nata: 60 C

• Akordas

  • Akordas: pagrindinė triada
  • Inversija: 0
  • Polifonija: 1

• Tremolo

  • Dydis: 20
  • Laikotarpis: 10

• Vibrato

  • Dydis: 20
  • Laikotarpis: 10

Instrumentas gali būti „Didysis fortepijonas“, „Bažnyčios vargonai“, „Smuikas“ir kt. VS1053 yra 127 instrumentai, kurių daugelis skamba identiškai, o daugelis yra kvaili, kaip „šūvis“. Submeniu „Sukeisti rankas“galite pakeisti kairės ir dešinės rankos funkcijas - galbūt jums labiau patinka tai, ar galbūt norite, kad garsiakalbiai būtų nukreipti į auditoriją.

Dešinė ranka gali būti „diskreti“arba „nuolatinė“. Žemiau rasite „nuolatinio“meniu.

Kairė ranka gali valdyti „Volume“, „Tremolo“, „Vibrato“, „PitchBendUp“, „PitchBendDown“, „Reverb“, „Polyphony“arba „ChordSize“.

„Apimtis“yra akivaizdi. „Tremolo“yra greitas tūrio kitimas; kairė ranka valdo variacijos dydį; laikotarpį nustato kitas meniu punktas. „Vibrato“yra greitas aukščio kitimas; kairė ranka valdo variacijos dydį; laikotarpį nustato kitas meniu punktas. „PitchBendUp“ir „PitchBendDown“keičia grojamos natos aukštį; kairė ranka valdo lenkimo dydį. „Reverb“VS1053 yra gana neįspūdingas; kairė ranka valdo reverbo dydį. „Polifonija“kontroliuoja, kiek natų grojama vienu metu, iki maksimalios, nustatytos polifonijos meniu (žr. Žemiau). „ChordSize“reiškia, kad kairioji ranka valdo, kiek akordo natų (žr. Žemiau) groja.

Muzikoje „mastelis“arba „klavišas“yra naudojamų natų pogrupis. Pavyzdžiui, jei apsiribotumėte heptatonine C -dur skale, grotumėte tik baltas fortepijono natas. Jei pasirinktumėte „C# Major Pentatonic“, jūs tiesiog naudotumėte juodas natas (pvz., Škotų liaudies melodijoms).

Meniu Skalė pasirenkama, kuri pastaba atitinka dešinės rankos erdvę ir kiek oktavų apima dešinės rankos erdvę. Taigi, jei pasirinksite 1 E -dur oktavą, tada dešinės rankos erdvė bus padalinta į 8 dėžes: E žemiausiame žingsnyje ir E viena oktava aukščiau aukščiausiame žingsnyje.

Meniu „Scale“galite pasirinkti daug neįprastų „ne vakarietiškos muzikos“svarstyklių, tačiau daroma prielaida, kad visos natos yra iš lygios temperatūros klaviatūros-taip veikia MIDI, jūs negalite lengvai nurodyti natų dažnio. Taigi, jei norėtumėte, tarkim, arabiško ketvirčio tonų skalės, patektumėte į bėdą.

Submeniu „Octaves“galite pasirinkti, kiek skalės oktavų norite. O žemiausia nata sako, kur prasideda skalė.

Paprastai, kai groja nata, skamba tik ta nata. „Chord“meniu leidžia groti kelias natas vienu metu. „Major Triad“akordas reiškia „groti pasirinktą natą plius keturiais pustoniais aukščiau ir septyniais pustoniais aukščiau“.

Inversijos submeniu pateikiamos akordų inversijos. Tai reiškia, kad kai kurias akordo natas perkelia į vieną oktavą žemiau. Pirmoji inversija visas „papildomas“natas perkelia oktava žemyn, antroji - viena papildoma nata žemyn ir pan.

Polifonijos submeniu nurodoma, kiek natų grojama vienu metu; jei polifonija yra 1, tada, kai prasideda viena nata, ankstesnė sustabdoma; jei polifonija didesnė, kelios natos gali sutapti - pabandykite su bažnyčios vargonais.

„Tremolo“meniu nurodomas bet kokio tremolo gylis ir tremolo ciklo laikotarpis. „100“laikotarpis reiškia vieną ciklą per sekundę. Jei kairioji ranka valdo tremolo, tada submeniu Dydis yra paslėptas.

„Vibrato“meniu nurodomas bet kokio vibrato dydis ir vibrato ciklo laikotarpis. Jei kairioji ranka valdo vibrato, submeniu Dydis yra paslėptas.

Programa leidžia išsaugoti ir įkelti iki 5 skirtingų „sąrankų“. A Sąranka išsaugo visas reikšmes, kurias galite nustatyti meniu. Kai išeinate iš meniu režimo, dabartinė sąranka išsaugoma. Sąrankos išsaugomos EEPROM.

Žaidimo režimu spustelėjus mygtuką, pereinama prie kitos sąrankos. Jei vieną sekundę palaikysite nuspaudę mygtuką, pasirodys meniu. Paspaudus pedalą taip pat pereinama prie kitos sąrankos; pedalu niekada nepasirenka meniu.

Nepertraukiamo režimo metu meniu medis yra

• Instrumentas

  • 0: fortepijonas
  • Sukeisti rankas: normalus
• Dešinė ranka

  Režimas: nepertraukiamas

• diapazonas

  • Pustonių skaičius: 12
  • Vidurinė nata: 60 C.

• Kairiarankis

  • Režimas: Tremolo
  • Maksimalus gylis: 10

• Tremolo

  • Dydis: 20
  • Laikotarpis: 10

• Vibrato

  • Dydis: 20
  • 10 laikotarpis

Meniu Diapazonas pasirenka, kokį dažnių diapazoną nurodo dešinė ranka: padengtų pustonių skaičių ir vidurinę natą.

Kairė ranka gali valdyti tik „Volume“, „Tremolo“ir „Vibrato“.

5 žingsnis: litavimas kartu

Aš sukūriau grandinę ant juostos. Nematau prasmės, kad PCB būtų pagamintas vienkartiniam naudojimui tik su 4 rezistoriais, bet suprantu, kad kai kuriems žmonėms nepatinka stripboard.

Mano striptizo lentos išdėstymas parodytas aukščiau. Keturios lentos - „Arduino“, VS1053, ekranas ir juostelė - sudaro sumuštinį. Išdėstyme „Arduino“kontūras yra geltonas, VS1053 yra mėlynas, ekranas yra žalias, o juostelė yra oranžinė.

Žalsvai mėlynos linijos yra varinės juostos juostos - būtinai padarykite pertraukas ten, kur reikia. Raudonos linijos yra nuorodos juostos plokštės komponento pusėje arba laidai, einantys kitur.

Aš naudoju ypač ilgus kaiščius VS1053 plokštei, nes ji stovi virš „Arduino“. Smeigtukai tolimiausiuose ekrano kampuose ir VS1053 plokštės padeda juos stabilizuoti. Modulių tvirtinimo angos yra padengtos, kad galėtumėte jas lituoti. Įsitikinkite, kad jūsų nėra prijungtas prie žemės - mano modulių tvirtinimo angos nėra.

Jei turite kitą VS1053 modulį arba kitą ekraną, galite pakeisti „Arduino“kaiščius:

• D2 – D10 ir A0 – A5 galima naudoti bet kokia jums patinkančia tvarka; atnaujinkite PIN kodus netoli INO eskizo pradžios
• D11, D12, D13 yra skirti SPI ir negali būti iš naujo priskirti
• D0, D1 yra skirti nuosekliam I/O įvedimui
• A6, A7 negali būti naudojami kaip skaitmeniniai kaiščiai

HC-SR04 moduliai yra 90 ° kampu vienas nuo kito, sujungti juostele. Mygtukas yra tarp jų. Be abejo, turėsite savo pageidaujamą dizainą.

Jei nuspręsite turėti pedalą, prijunkite jį per lizdo lizdą.

6 veiksmas: PSU pridėjimas

Aš išmatavau bendrą „Arduino“, VS1053 ir ekrano srovę kaip 79 mA. Remiantis duomenų lapais, „Arduino“yra 20 mA, ekranas - 25 mA, „VS1053“- 11 mA, o „HC -SR04“yra 15 mA, kai „dirba“- taigi 80 mA atrodo tinkama.

Ekranas užima 25 mA ir yra maitinamas iš 3 V3 „Arduino“išvesties, kuri yra skirta 50 mA. Taigi grandinė neturėtų pabrėžti „Arduino“3V3 reguliatoriaus.

Ar galime maitinti grandinę per „Arduino“„Vin“kaištį? Niekur internete nerandu atsakymo į tai. Tai nėra „Arduino“dokumentuose. Borto 5V reguliatorius išsklaidys (Vin-5)*80 mW. Kokia yra jo didžiausia sklaida? Atrodo, kad niekas tikrai nežino. Remiantis jo duomenų lapu, SOT-223 pakuotėje esantis NCP1117 reguliatorius su minimaliu vario sluoksniu gali išsklaidyti 650 mW. Taigi, esant 80 mA srovei,

• Vin Power
• 8V 240mW
• 9 320
• 10 400
• 11 480
• 12 560
• 13 640
• 14 720

Kad būtų saugu, manau, kad neturėtume viršyti 9 V įtampos.

Išorinis 5 V maitinimo blokas būtų daug saugesnis, bet aš naudoju „Arduino“reguliatorių ir viskas gerai.

Norėdami maitinti grandinę, pasirinkau modulį, kuriame yra LI-jonų įkroviklis ir papildomas maitinimo blokas. Jie yra plačiai prieinami „eBay“arba ieškokite „Li Charger Boost“.

Įkroviklis naudoja TC4056 lustą, kuris turi sudėtingą nuolatinės srovės ir pastovios įtampos algoritmą. Kai pašalinsite USB maitinimo šaltinį, jis pereis į laukimo režimą, kai baterija išsikraus mažiau nei 2uA. TC4056 turi įvestį temperatūrai matuoti, tačiau jos nėra modulio plokštėje (kaištis įžemintas).

Didinimo grandinė tariamai veikia 87–91% įprastu akumuliatoriaus įtampos diapazonu, o išėjimo srovė yra 50–300 mA. (Aš pats to nematavau.) Tai gana gerai.

Tačiau jo „budėjimo“srovė pašalinus apkrovą yra 0,3 mA, o tai yra prasta. 300 mAh ląstelė būtų nusausinta per 6 savaites. Galbūt jis būtų nusausintas, kol jo įtampa nukris iki žalingo lygio.

Yra vienas takelis, jungiantis akumuliatorių su papildomu maitinimo bloku. Galite lengvai iškirpti takelį (žr. Nuotrauką). Lituokite laidą ant didelio rezistoriaus viršuje, kad galėtumėte perjungti pjūvį per jungiklį.

Dabartinė srovė dabar yra 0,7uA su mano išbandyta plokšte. Taigi ląstelė tarnaus 50 metų-na, žinoma, ne, ličio jonų elementas savaime išsikrauna maždaug 3% per mėnesį. 3% per mėnesį 300mAH elementui yra 13uA srovė. Palyginkite tai su 300uA padidinimo grandine. Manau, kad verta išjungti stiprinimo grandinę.

Kai elementas kraunasi, neturėtumėte įjungti apkrovos. Krovinio pritraukta srovė suklaidins įkrovimo algoritmą.

Taigi jums reikia 2 polių perjungimo jungiklio (pvz., Stumdomo jungiklio), kuris yra padėtyje „Įjungta“arba „Įkrovimas“.

Galite ignoruoti įmontuotą USB lizdą ir lituoti atskirus laidus prie jungiklio ir savo USB lizdo.

Arba galite laikyti įmontuotą lizdą ir nutraukti ryšį tarp lizdo ir lusto. Aukščiau pateikta schema rodo, kur pjauti.

Prijunkite papildomo maitinimo šaltinio 5 V išėjimą prie „Arduino“5 V kaiščio. Žmonės sako: „nedaryk to - tu apeini„ Arduino “apsaugos diodą“. Tačiau „Nano“neturi kaiščio, prijungto prie diodo USB pusės. Tiesiog prijunkite prie 5V kištuko. Kas blogiausio gali atsitikti? Prarasite „Nano“, kainuojantį mažiau nei 3 svarus.

PSU grandinė taip pat turi maitinti garsiakalbių stiprintuvą.

7 veiksmas: pridėkite garsiakalbius

Norėjau, kad „MIDI Theremin“būtų nešiojamas. Jame turėtų būti savo garsiakalbiai ir stiprintuvas.

Galite sukurti savo stiprintuvą arba nusipirkti stiprintuvo modulį, tada nusipirkti garsiakalbius ir įdėti juos į dėklą. Bet kokia prasmė? Techno paslėptas turiu pusę tuzinų garsiakalbių, kuriuos nusipirkau iš labdaros parduotuvių ir automobilių bagažinės pardavimų už mažiau nei 1 svarą.

Šviesiai mėlynos spalvos garsiakalbiai naudojo tik 30 mA esant 5 V įtampai, tačiau silpnai reaguoja į bosus. Juodas radijas yra gražios formos - galiu įsivaizduoti, kad kampuose pritvirtinsiu HC -SR04 modulius, o viršutiniame - ekraną. Pilki „plokščiojo ekrano“elementai yra maitinami iš USB lizdo, kuris idealiai tinka.

Šiek tiek ieškodami, turėtumėte rasti maitinamus garsiakalbius, kurie jau turi gražų dėklą. Įsitikinkite, kad jie veiks esant jūsų maitinimo šaltinio įtampai. Jei jį maitina keturios AA ląstelės, jis tikriausiai veiks gerai esant 5 V įtampai.

Bet aš įsigilinau į techno paslėptą vietą ir radau labai gražią prijungimo stotį, kurią gavau „visko už 0,50 svaro sterlingų“kioske. Jis prarado įkroviklį ir IR nuotolinio valdymo pultą, tačiau veikia gerai.

Jei esate pasiryžęs kurti savo maitinamus garsiakalbius, čia yra gera instrukcija. Arba ieškokite instrukcijų, skirtų PAM8403 arba stiprintuvui.

8 žingsnis: prijungimo stotis

Tai labai graži nešiojama „Logitech“prijungimo stotelė. Mažai tikėtina, kad gausite tą patį, tačiau statybos principai bus panašūs.

Prijungimo stotyje yra įkraunama ličio jonų ląstelė ir padidintas maitinimo blokas. (Jei jūsų ne, tada sukurkite aukščiau aprašytą PSU ir praleiskite kelias pastraipas.)

Jei jūsų stiprintuvas turi ličio jonų elementą, greičiausiai jis turi papildomą maitinimo bloką. (Vienos ličio jonų kameros įtampa yra nepatogiai žema, todėl ją reikia padidinti.)

Pirmiausia raskite stiprintuvo maitinimo jungtis. Maitinimo blokas turės didelius išlyginamuosius kondensatorius - žr. Šiukšlių PCB nuotrauką. Išmatuokite įtampą prie jų lydmetalių, esančių apatinėje pusėje. Neigiamas padas turi būti grandinės „įžemintas“padas. Jei PCB buvo užpildytas potvyniu, jis bus sumaltas. Arba žemė gali būti stora trasa, einanti į daugelį lentos vietų.

Stiprintuvo išėjimo stadijoje gali būti dideli kondensatoriai - tai senamadiškas būdas tai padaryti. Kai jie veikia, išmatuokite įtampą. Jis tikriausiai skirsis priklausomai nuo muzikos ir gali būti vidutiniškai pusė maitinimo kondensatorių įtampos. Tai netinkami kondensatoriai - norite tų, kurie yra PSU.

Labai mažai tikėtina, kad plokštė turės teigiamą ir neigiamą galią (dideli stereofoniniai stiprintuvai tai daro, bet aš niekada nemačiau tokio lengvo). Įsitikinkite, kad tikrai pasirinkote pagrindą ir teigiamą galią.

Mano naudojama „Logitech“prijungimo stotelė turi sudėtingas skaitmenines grandines ir analoginį stiprintuvą. Jei jūsų toks, jis turės išlyginamuosius kondensatorius 5V arba 3,3V plius gal 9V stiprintuvui. Išmatuokite visų didelių kondensatorių įtampą ir pasirinkite didžiausią įtampą.

Įsitikinkite, kad pasirinktos maitinimo jungties įtampa priklauso nuo įjungimo/išjungimo jungiklio. (Kai išjungiate jungiklį, įtampa gali šiek tiek sumažėti, kai kondensatorius ištuštėja.)

Lituokite laidus prie to, ką pasirinkote kaip energijos šaltinį. „Logitech“prijungimo stotis sukuria apie 9 V įtampą, kuri gražiai prisijungs prie „Arduino“„Vin“kaiščio.

Maitinami garsiakalbiai arba prijungimo stotelė turi turėti 3,5 mm lizdą garso įvedimui. Viena iš litavimo siūlių bus sumalta - greičiausiai ta, kuri yra arčiausiai plokštės krašto. Naudokite omo matuoklį, kad patikrintumėte, ar jis jungiasi prie jūsų manymu žemės. Kai kuriose garso įvestyse lizdo „skydas“nėra tiesiogiai prijungtas prie žemės. Tai plaukioja. Taigi, jei nė vienas kėliklio kaištis nėra sumaltas, nesijaudinkite. (VS1053 modulio lizdo „skydas“taip pat plaukioja.)

Naudokite matuoklį, kad patikrintumėte, ar lizdo „įžeminimo“kaištis yra tos pačios įtampos kaip maitinimo šaltinio įžeminimas.

„Logitech“prijungimo stotis buvo keista. Jei prijungiau „Logitech“lizdo „įžeminimą“prie „VS1053“plokštės „žemės“(naudojant garso kabelį, jis veikė gerai, tačiau srovė mano „Theremin“sistemoje pakilo nuo 80 mA iki daugiau nei 200 mA. Taigi įsitikinau, kad Aš nesujungiau tų dviejų „pagrindų“. Tai gerai veikia, bet aš neįsivaizduoju, kas vyko.

9 žingsnis: padarykite bylą

Kokį dėklą gaminsite, priklausys nuo turimų medžiagų, nuo to, kas jums patinka dirbti, ir nuo pasirinktų garsiakalbių. Kad ir ką darytumėte, įsitikinkite, kad sonarai nukreipti vienas nuo kito ir aukštyn 45 ° kampu. Tada bus ekranas ir mygtukas.

Jei pažvelgėte į kitus mano nešiojamus daiktus, žinosite, kad esu didelė skardos gerbėja. Jis gali būti išlenktas pagal formą, minkštas litavimas ir dažymas. Nuotraukose matyti, kaip aš viską sutvarkiau.

Viršutinis trikampis yra išlenktas, lituojamas, užpildytas, išlygintas ir nudažytas skarda. Plokštės yra karštai klijuotos trikampyje ir turi mažas medžio drožles, kad veiktų kaip tarpikliai.

„Priekinis skydelis“yra 1 mm polistireno lakštas. Atstumai yra pagaminti iš daugiau polistireno lakštų, o savisriegiai varžtai laiko juostą. Medinės atramos karštai priklijuojamos prie ertmės, esančios prijungimo stoties priekyje, ir plokštės prisukamos prie jų ilgais savisriegiais.

Manau, kad galėčiau ką nors atspausdinti 3D, bet man labiau patinka senosios mokyklos metodai, kai galiu keisti dalykus. Daiktų kūrimas yra atradimų, o ne „inžinerijos“kelionė.

10 žingsnis: ateities plėtra

Kaip galėtumėte toliau plėtoti instrumentą? Galite pakeisti vartotojo sąsają. Mygtuką galite pakeisti IR atstumo jutikliu, kad visai nereikėtų liesti prietaiso. O gal meniu valdymui naudokite jutiklinį ekraną, o ne mygtuką ir kairę.

Skalės meniu leidžia pasirinkti „ne vakarietiškos muzikos“svarstykles, tačiau daroma prielaida, kad visos natos yra iš lygios temperatūros klaviatūros-taip veikia MIDI Arabų ketvirčio tonų skalėje yra natos, kurios nėra lygios skalės skalėje. Kitos svarstyklės niekaip nesusijusios su vienodos temperatūros klaviatūra. Tokioms natoms išgauti gali būti įmanoma naudoti pakreipimą. Jums reikia kažkokiu būdu meniu nurodyti kiekvieno užrašo dažnumą. Manau, kad posūkio linkis gali būti taikomas visoms kanalo natoms. Šiuo metu naudoju tik vieną kanalą - kanalą 0. Taigi, jei jis yra daugiabalsis arba turi akordų, kiekvieną natą turėsite leisti kitu kanalu.

Instrumentas galėtų tapti būgno sintezatoriumi. Kairė ranka gali nustatyti melodingo Tomo žingsnį, o dešinysis hidrolokatorius pakeičiamas pjezo jutikliu, kurį mušate, kad skambėtų būgnas.

Abi rankos galėjo valdyti du skirtingus instrumentus.

Kairė ranka galėjo pasirinkti instrumentą.

Maždaug įpusėjus šiam projektui atradau „Zeppelin Design Labs“„Altura MkII Theremin MIDI“valdiklį. Atrodo kaip geras instrumentas.

Jie turi keletą vaizdo įrašų, kuriuos verta žiūrėti:

(Aš pavogiau žodį „šiukšliadėžės“iš „Altura“ir mintį, kad šiukšliadėžė, ją įvedus, išsiplečia, kad padėtų jums joje pasilikti.)

Mano „MIDI Theremin“nuo „Altura“skiriasi keliais būdais. „Mine“gamina savo garsą naudodamas įmontuotą MIDI sintezatorių, stiprintuvą ir tt; „Altura“siunčia pranešimus į išorinį sintezatorių. Galbūt jums labiau patinka jų būdas tai padaryti. „Mine“turi TFT ekraną, o ne 7 segmentų ekraną - tai tikrai geriau, tačiau galite manyti, kad didesnis ekranas būtų patobulinimas. Mano parametrams nustatyti naudoja meniu, o jų - rankenėles. Meniu reikalingi, nes man reikia daug įvesties įrenginio (sonarų) ir sintezės valdiklių; „Altura“reikia mažiau kontrolės. Galbūt rankenėlės yra geresnės gyvo pasirodymo metu. Gal mano turėtų turėti rankenėles. Sąrankos pasirinkimo rankenėlė gali būti gera.

„Altura“turi „artikuliacijos“valdiklį, kuris nustato, kaip greitai galima groti natas. Aš to neįtraukiau į savo programinę įrangą - galbūt tai turėtų būti. „Altura“turi arpeggiatorių (žingsnių seką). Tai gera idėja; mano akordai nėra visiškai tas pats.

Taigi tiek to. Tikiuosi, kad jums patiko kurti ir naudoti MIDI-Theremin. Praneškite man, jei mano aprašyme radote klaidų arba galvojate apie patobulinimus.