„Arduino MIDI“pėdų valdiklis: 12 žingsnių

2025 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2025-01-23 14:59

Neseniai sukūriau šį MIDI valdiklį, kad būtų galima valdyti frazės kilpą, kuris yra įmontuotas į „Boss DD500“delsos pedalą. Aš valdau visą savo gitaros įrenginį, naudodamas „Behringer FCB MIDI“plokštę, ir tai leidžia pakeisti efektų kilpos uždelsimo pedalo pleistrus, tuo pat metu perjungiant stiprintuvo kanalus.

„DD500“turi labai paprastą kilpinę funkciją, tačiau vienas iš jos trūkumų yra tas, kad kai kilpa yra aktyvi, ją valdo pedalo jungikliai. Tai reiškia, kad negalite keisti pedalo pleistrų, kol kilpa yra aktyvi, nes ji iš esmės užfiksuoja kojinių jungiklių funkcijas. Kadangi naudoju MIDI, šis apribojimas neegzistuoja, nes tai tiesiog fizinė problema. Tačiau tai reiškė, kad mano pagrindiniame MIDI valdiklyje reikia palikti 5 kojų jungiklius, kad būtų galima naudoti kilpą, todėl nusprendžiau sukurti atskirą valdiklį.

Pradinis mano planas buvo paimti nedidelį Hammondo korpusą ir įdėti 5 kojinius jungiklius bei išmokyti pagrindinio „Arduino“kodavimo. Kai pradėjau daugiau sužinoti ir mano kodas veikė, tai mane paskatino išbandyti daugiau dalykų, o tada iš esmės tai tapo kažkuo didesniu.

1 žingsnis: sąvokos

Viena iš ankstyvųjų idėjų buvo tiesiog turėti 5 mygtukus iš eilės su būsenos šviesos diodais. Tai buvo gana paprasta sumontuoti ant duonos lentos su „Arduino“. Naujų funkcijų ir aparatinės įrangos pridėjimas baigėsi procesu, kurio metu nuolat kurdavau ir pertvarkydavau fizinį išdėstymą ant popieriaus ir kurdavau pagal duonos lentos projektą. Net ir daug planuojant, daug darbo šiuo klausimu buvo atlikta skraidant pradžioje.

Aukščiau esančiose 2 nuotraukose pavaizduotas pirmasis piešinys, kurį pasiryžau padaryti popieriuje, o tai pirmiausia paskatino idėją, po to mėnesio pastabos, padarytos po to, kuris formavo fizinį ir PCB išdėstymą.

2 žingsnis: „Breadboard“protokolo įvedimas

Visas projektas buvo pastatytas ant duonos lentos ir buvo visiškai išbandytas, kad įsitikintumėte, jog jis visiškai veikia su „DD500“prieš pradedant bet kokius darbus, susijusius su nuolatiniu jo laikymu. Į kodą buvo įtraukta keletas papildomų funkcijų, kurios suteikė valdikliui papildomų funkcijų, kurių trūko DD500. Tai bus išsamiau aptarta kodų skyriuje.

Pedale yra 5 kojų jungikliai, 4 būsenos šviesos diodai, 5 I2C LCD ekranai ir valdomas „Arduino Nano Every“. Jis gauna maitinimą iš 9 V gitaros pedalo maitinimo šaltinio per atskirą pertraukimo dėžutę, kuri perduoda tą galią per MIDI kabelį, naudodama 2 kaiščius, kurie paprastai nenaudojami MIDI jungtyje.

3 žingsnis: gamyba

Išnagrinėjau daugybę galimų projekto įkūrimo atvejų ir net svarsčiau mintį pabandyti išlankstyti savo korpusą iš aliuminio lakštų. Galų gale aš apsigyvenau Hammondo korpuse, kuris buvo pakankamai platus, kad tilptų 5 mano pasirinktus 16 x 2 LCD ekranus.

Kojiniai jungikliai buvo bendri trumpalaikiai minkšto prisilietimo jungikliai.

Šiame etape aš nusprendžiau, kad būtų pagaminti specialiai pritvirtinami ekrano rėmai, kad priekinė dalis atrodytų švari, nes aš „Dremel“ranka pjausiu ekrano skyles ir žinojau, kad greičiausiai bus keletas vietų, kurios yra mažiau nei tobulos. Aš juos išpjoviau vietinėje dizaino studijoje, kuri pjausto lazeriu, pirmiausia kaip kartono šablonus, kad įsitikinčiau, ar visi mano dydžiai yra teisingi, o paskui - 3 mm balto akrilo.

4 žingsnis: CAD maketas ir išdėstymas

Iš savo popieriaus eskizų aš naudoju „Inkscape“, kad išdėstyčiau visus fizinius komponentus ir galutinai nustatyčiau dydžius ir pozicijas. Aš taip pat sugalvojau ekrano montavimo būdą. Kad būtų sumažintas matomų varžtų skaičius priekyje, nusprendžiau visus ekranus pritvirtinti prie kai kurių aliuminio plokščių iš galo, naudojant stovus, ir tada man reikės tik 4 varžtų kiekvienai plokštei, kad juos pritvirtinčiau prie gaubto, taip pat laikytų ekrano rėmus.

5 žingsnis: PCB projektavimas

Norėdami sukurti PCB, pasinaudojau svetaine „EasyEDA“. Jame yra redaktoriaus aplinka, kurioje galite piešti savo komponentų schemą, paversti ją PCB išdėstymu ir tada eksportuoti tiesiai į JLCPCB, kad sukurtumėte plokštes. Niekada anksčiau nieko panašaus nebuvau daręs, tačiau svetainėje yra puikus vadovas, kuriame paaiškinama, kaip veikia redaktorius, ir per valandą suplanavau ir užsakiau lentą.

Kai kurios lentos sritys tuo metu buvo prastai suprojektuotos dėl nepatyrimo, pavyzdžiui, naudojant vieną 5 V bėgelį ekrano energijai, o ne duoti kiekvienam atskirą kanalą. Laimei, bet kokių įtampos kritimų nepakako, kad kiltų problemų su ekranais.

Lentos atvyko maždaug po 2 savaičių ir, laimei, dirbo be jokių problemų.

6 veiksmas: ekrano tvirtinimas

Pirmosios pagamintos dalys buvo ekrano laikikliai. Tam naudojau 3 mm aliuminį ir gręžiau skyles. Matmenys buvo nustatyti išdėstant viską ant stalo, kaip norėjau, kad būtų galutinis pedalas, ir matuojant iš montavimo angų ekrano PCB. Aš taip pat padėjau su jais kojų jungiklius, kad gautumėte atstumą.

Kai visos skylės buvo išgręžtos, ekranai buvo sumontuoti ir patikrinti, ar jie yra lygūs, laikydami liniuotę prie plokščių apatinių kraštų. Viskas sustatyta iki šiol.

7 žingsnis: gaubtas

Toliau reikėjo keisti bylą. Kojiniai jungikliai ir šviesos diodai buvo paprasti, nes jiems paprasčiausiai reikėjo atitinkamai 12 mm ir 5 mm skylės.

Didžioji fizinio darbo dalis buvo iškirpta ekrano skyles. Po to skylėms išvalyti naudojau „Dremel“su sunkiais pjovimo diskais ir įvairiais failais. Ši dalis truko apie 2 valandas.

Mano naudojamas gaubtas buvo sukurtas pramoniniams tikslams ir buvo pagamintas lenkiant vieną metalo gabalą ir taškus suvirinant kampus. Tai reiškė, kad norint nuvalyti šiuos kampus, naudojant automobilio kėbulo užpildą, reikia išlyginti žemas vietas ir užpildyti krašto spragas.

Šiuo metu byla buvo visiškai paruošta, ir aš viską išmokau tik norėdamas pamatyti, kaip tai atrodys.

8 žingsnis: Oi

Ir tada atėjo supratimas, kad, nepaisant viso mano planavimo ir matavimo, padariau vieną didžiulę klaidą. Lentos ir dėklo išdėstymą sukūriau nepriklausomai vienas nuo kito. Mano galva, lenta sėdėtų beveik prigludusi prie viršutinės sienos, o už jos trumpai stovėtų. Bet tai niekaip negalėjo sutapti. Ir taip pat nebuvo vietos jį atidėti į šoną. Didžiulė aplaidumas, bet laimei, kurį galėjau ištaisyti, nes tarp ekrano laikiklių ant galinio korpuso dangtelio vis dar buvo gana daug vietos. Dar kelios skylės, išgręžtos ekrano laikikliuose ir pora atsistojimų, ir mes vėl dirbame, turėdami pakankamai vietos uždengti dangą.

9 žingsnis: dažykite

Viskas vėl buvo išardyta, o korpusas buvo nudažytas metaliniu saldainiu raudonu, o po to - keliais lako sluoksniais. Dėklas buvo išgydytas savaitę, nors aš atradau, kad lakas šiuo metu vis dar buvo šiek tiek minkštas, kai viską kūriau. Dėl to buvo pažeisti keli nedideli dažų plotai. To aš noriu vengti vykdydamas kitą projektą.

Per tą laiką aš nusipirkau 3D spausdintuvą ir nusprendžiau jį panaudoti kai kurioms poveržlėms kojytėms gaminti, nes mano nusipirkti nailoniniai turėjo siaubingą gelsvą atspalvį ir buvo prasto dydžio.

10 žingsnis: laidų prijungimas

Paskutinė fizinio surinkimo dalis buvo viską sujungti. Vėlgi, vėl kilo problemų su korpuso dizainu/PCB dizainu, o kai kurios antraštės vietos ant PCB reiškė, kad daug laidų kirto vienas kitą, todėl viskas buvo šiek tiek netvarkingiau, nei tikėjausi.

Ekranų laidai buvo sujungti į 4 rinkinius, naudojant termoelementą ir pintą apvyniojimą, pagamintą iš vieno gabalo.

11 veiksmas: „Arduino“kodas

Būdamas visiškas „Arduino“kodavimo pradedantysis, eidamas mokiausi savęs. Kodas tikriausiai yra „ilgo kelio“programavimo atitikmuo, tačiau buvau patenkintas, kad jis veikė taip, kaip numatyta.

„DD500“kilpas turi 5 pagrindines funkcijas:

• „Looper“įjungta/išjungta
• Įrašymas/„Overdub“/„Play“
• Leisti įrašytą ciklą
• Sustabdyti atkūrimą
• Išvalyti įrašytą ciklą

Kiekviena iš šių funkcijų turi atitinkamą kojų jungiklį ir, išskyrus sustabdymo mygtuką, būsenos šviesos diodą. Skystųjų kristalų ekranai taip pat atnaujinami su atitinkama informacija, rodančia, ar pedalas yra įrašymo, perpildymo ar atkūrimo režimu, taip pat kokią funkciją atliks kiekvienas kojų jungiklis, priklausomai nuo to, kas tuo metu vyksta.

Dar viena funkcija, kurią pridėjau, buvo sekti, kiek kartų buvo įjungta įrašymo/perdėjimo funkcija. Tai yra stebima kode, didinant sveikąjį skaičių, kuris rodomas „buferio“ekrane, nurodant įrašytų takelių skaičių. Nors „DD500“negali ištrinti atskirų takelių, pridėjau tai tik kaip kodavimo pratimą, norėdamas sužinoti, ar pavyks tai padaryti.

Atrodo, kad įkeliant failus į „Instructables“kilo problema, todėl kodo kopiją įdėjau į „Pastebin“adresu:

Kode buvo naudojamos 2 bibliotekos:

LiquidCrystal_I2C

„FortySevenEffects“MIDI biblioteka

12 žingsnis: Išvada

Vienas didžiausių dalykų, kuriuos atimu iš šio projekto, yra tai, kad planuodami kiek įmanoma anksčiau, galite išvengti galimų problemų. Mano PCB montavimo problemos pabrėžia to svarbą. Gerų pastabų laikymas taip pat yra labai rekomenduojamas dalykas. Be jų galbūt susidūriau su daugiau problemų nei turėjau. Šiuo metu kuriu savo antrąjį MIDI valdiklį ir šį kartą dėjau daugiau pastangų, kad supaprastinčiau savo kodą ir suprojektuočiau aparatūrą pagal tai, kaip turėtų būti sumontuota PCB.