Gambang MIDI Otomatis: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Dalam instruksi ini kita akan mengeksplorasi bagaimana menyalakan solenoida menggunakan sinyal Arduino Uno dan MIDI. Salah satu aplikasi terbaik untuk ini adalah membangun gambang otomatis. Meskipun ini hanya panduan, kode Arduino dan skema listrik akan disediakan.

Sebelum mencoba menangani proyek ini, Anda harus memiliki:

• Keterampilan dasar pertukangan kayu
• Keterampilan menyolder
• Pemahaman tentang platform Arduino
• Banyak kesabaran.

Suku cadang dan bahan dapat ditemukan di vendor pilihan Anda, tetapi Jika Anda baru mengenal dunia elektronik, disarankan agar Anda menggunakan Adafruit untuk membeli suku cadang Anda.

Daftar bagian. (Catatan: Variasi yang berbeda pada gambang yang Anda beli dapat mengakibatkan kebutuhan tambahan dan/atau suku cadang yang berbeda)

• 16 kunci Gambang
• MIDI Jack
• Arduino Uno R3
• Arduino Pengembang. Tameng
• Ekspansi MCP23017 I2C
• 6N136 Optocoupler Kecepatan Tinggi
• Solenoid Mini 12V - x16
• Dioda 1N4007 - x17
• Resistor 470 ohm - x2
• Resistor 1K ohm - x17
• Resistor 10K ohm
• Transistor NPN C1815
• Transistor Darlington C4811 atau transistor TIP120 - x16
• Pin dan Soket Header
• 12V - Catu Daya. (Solenoid dapat mengambil sedikit daya, saya merekomendasikan pasokan 10A)
• LED (Preferensi warna pilihan Anda)
• Dowel lemari 3/4 inci - 6 kaki
• Kayu lapis 3/4 inci atau MDF
• Papan Perf
• Kabel antarmuka USB ke MIDI (jika mengontrol dari PC)
• Sekrup ukuran 4mm m2 - x32
• m2 mesin cuci datar - x32
• Kabel
• Berbagai sekrup kayu

Daftar alat (Catatan: Proyek ini membutuhkan fabrikasi kayu dan alat pertukangan tambahan disarankan.)

• Solder Besi
• Penari telanjang kawat
• Obeng.
• Tang
• Pistol lem panas
• Lem super
• Mengebor.
• Mata bor. (3/4 inci sekop bit dan bit untuk lubang pilot)
• Alat Ukur (saya menggunakan straight edge.)
• Pensil.
• Gergaji ukir

Alat Opsional

• Alat Pematrian (jika Anda baru untuk menyolder)
• Pinset

Langkah 1: Menghubungkan Pengontrol Midi

Langkah pertama adalah merakit pengontrol MIDI.

Untuk ini, Anda akan membutuhkan:

• MIDI Jack
• Arduino Pengembang. Tameng
• Ekspansi MCP23017 I2C
• 6N136 Optocoupler Kecepatan Tinggi
• Dioda 1N4007 - x1
• Resistor 470 ohm - x2
• Resistor 1K ohm - x1
• Resistor 10K ohm
• Transistor NPN C1815
• Pin dan Soket Header
• LED
• Kabel

Sirkuit MIDI dapat tampak menakutkan bagi pemula, tetapi sebenarnya cukup mudah. Jika Anda mengikuti skema yang disediakan, Anda seharusnya tidak memiliki masalah.

Penempatan komponen akan sangat penting. Sangat mudah untuk kehabisan ruangan dengan cukup cepat, jadi gunakan gambar pengontrol yang sudah jadi sebagai panduan. Ada beberapa tata letak yang akan berfungsi untuk langkah ini, jadi jika Anda bermain-main dengan penempatan, Anda mungkin menemukan cara yang lebih cocok untuk Anda.

Semuanya akan berbagi kesamaan dalam proyek ini; yang akan menjadi penting dalam langkah berikutnya.

Karena kami bekerja dengan catu daya 12 volt, solenoida 12 volt, dan 12 volt berada dalam kisaran yang dapat diterima untuk memberi daya pada Arduino, kami dapat menggunakan catu daya yang sama untuk semuanya.

Jika Anda baru dalam menyolder, saya sangat menyarankan agar Anda memeriksa panduan Adafruit untuk menyolder dan berlatih di beberapa papan perf sebelum melanjutkan dengan proyek ini.

Demikian juga, jika Anda baru membaca skema, sekarang adalah waktu yang tepat untuk membaca simbol dan polaritas. Semua Tentang Sirkuit adalah sumber yang bagus untuk ini.

Langkah 2: Menghubungkan Sirkuit Solenoid

Selanjutnya Kita akan beralih ke rangkaian solenoida.

Untuk langkah ini Anda perlu:

• 1 1N4007 Dioda - x16
• Resistor 1K ohm - x16
• Transistor Darlington atau transistor TIP120 - x16
• Pin dan Soket Header
• Kabel

Sirkuit solenoida jauh lebih tidak menakutkan. Karena sirkuit ini akan sangat kecil, inilah saat yang tepat untuk menggunakan beberapa potongan papan perf jika Anda memilikinya tergeletak di sekitar. Anda harus membuat 16 ini. Dalam contoh foto 4 sirkuit per papan dibuat dan itu bekerja dengan sempurna.

Ingatlah untuk menghubungkan kabel ground dari sirkuit solenoid Anda ke ground plane yang sama dengan Arduino Anda.

Semua yang ada dalam contoh adalah modular, jadi header dan soket digunakan untuk membuat pengujian lebih nyaman. Namun, jika Anda ingin menghemat beberapa dolar, Anda dapat menyolder kabel langsung ke papan.

Solenoida yang digunakan dalam contoh dilengkapi dengan konektor JST 2 pin dari pabrik. Meskipun tidak ada port JST yang berguna di kotak peralatan saya sendiri, beberapa konektor sudut kanan acak digabungkan dengan baik. Penggunaan bahan bekas lainnya yang bagus.

Langkah 3: Membangun Bingkai

Langkah ketiga, dan terbesar dalam prosesnya adalah merakit bingkai.

Anda akan perlu:

• 16 kunci Gambang Mini 12V
• Dowel lemari 3/4 inci - 6 kaki
• Kayu lapis 3/4 inci atau MDF
• Berbagai sekrup kayu

Bingkai adalah area pertama di mana Anda akan kebanyakan sendirian. Kemungkinan Anda tidak akan memiliki gambang yang sama dengan yang saya gunakan dan ukuran Anda akan berbeda dari saya. Tapi jangan takut, saya akan memberikan informasi sebanyak mungkin tentang proses desain.

Pertama saya mengambil 3 pengukuran gambang saya:

• Tinggi
• Panjang
• Lebar sisi oktaf rendah (titik terlebar)

Saya kemudian memotong persegi panjang dari kayu lapis; panjang persegi panjang Anda harus sesuai dengan lebar gambang Anda. Ketinggiannya akan memberi Anda cukup ruang untuk mengangkat gambang Anda beberapa inci dari permukaan apa pun tempat Anda meletakkannya. Ini juga harus memberikan ruang yang cukup pada batang tengah Anda untuk menampung sirkuit solenoida dan transistor.

Setelah memotong persegi panjang saya, saya memotong salah satu sudut masing-masing untuk memberi mereka bentuk yang bagus. Langkah ini opsional tetapi jika Anda ingin melakukan tanda yang sama dari mana awal sudut akan rata dengan kunci gambang saya dan dipotong ke tengah atas. Kedua sisi harus identik satu sama lain.

Saya menjepit kedua sisi bersama-sama dan menggunakan mata sekop 3/4 inci untuk mengebor lubang yang memungkinkan saya memasukkan pasak.

Setelah itu selesai saya potong lagi 2 buah triplek sebagai penyangga untuk menahan gambang (mirip dengan peniti rak). Rumus yang saya gunakan untuk mengukur dukungan dijelaskan di bawah ini.

Dimensi Dukungan:

• Dukungan gambang 1 (Tinggi = 1 inci, Panjang = Lebar sisi oktaf rendah gambang)
• Dukungan gambang 2 (Tinggi = 1 inci, Panjang = Lebar sisi oktaf tinggi gambang)

Saya merekatkan dan mengencangkan penyangga ke bingkai memastikan bahwa mereka menahan tingkat gambang saya. Saya memotong dowel lemari saya menjadi dua dan mendorong 2 buah ke dalam lubangnya. Saya memeriksa kecocokan dasar dari semuanya dan merekatkannya. Setelah lem mengering, saya memotong bagian-bagian tambahan dari paku lemari dan mengampelasnya rata di sisi-sisinya.

Bilah tengah adalah bagian tersulit dan terpenting. Itu harus benar-benar lurus dan Anda harus meninggalkan jarak yang hampir sempurna di antara bilah tengah dan kunci. Terlalu banyak celah dan solenoida Anda tidak akan membuat kontak, terlalu sedikit celah dan gambang Anda tidak akan terdengar benar.

Saya memotong palang tengah agar pas di antara kedua sisi gambang. Saya mengampelas, mengukur, dan mengulangi langkah ini sampai palang tengah saya lurus. Saya kemudian meletakkan majalah setebal 4mm langsung di tuts gambang saya dan menggunakannya sebagai panduan untuk menahan bilah tengah tepat di tempat yang seharusnya. Saya menggunakan 2 sekrup di setiap sisi untuk menahan bilah tengah di tempatnya.

Selamat, Anda sudah selesai dengan bingkai!

Langkah 4: Menempatkan Solenoida

Langkah 4 adalah memasang solenoida ke bilah tengah.

Anda akan perlu:

• Solenoid Mini 12v - x16
• Sekrup ukuran 4mm m2 - x32
• m2 mesin cuci datar - x32
• Berbagai sekrup kayu
• Tongkat kerajinan

Bagaimana Anda menempatkan solenoida Anda semua tergantung pada gambang Anda. Saya meletakkan tongkat kerajinan di sebanyak mungkin kunci yang sesuai dan menandai area di mana solenoid saya akan mengetuk bagian tengah setiap kunci gambang. Jarak akhirnya menjadi 4 solenoida per tongkat kerajinan.

Solenoida yang digunakan dalam contoh disadap sebelumnya untuk sekrup ukuran M2. Sekrup M2 4mm dengan mesin cuci datar M2 mengamankan solenoid ke tongkat kerajinan dengan sempurna. Saya sudah mengebor lubang untuk sekrup dan mengencangkan solenoida dengan erat ke stik kerajinan.

Saya kemudian memotong beberapa stik kerajinan dan menempelkannya ke bagian belakang susunan solenoida saya; ini melakukan dua hal. Pertama, jarak pengaturan solenoida cukup jauh dari batang tengah sehingga kepala sekrup M2 yang dipasang di bagian belakang solenoida tidak akan menempel pada balok tengah. Kedua, memberikan pengaturan solenoida koneksi yang lebih solid dengan menyediakan lebih banyak material untuk disekrup.

Untuk memasang susunan ke balok tengah, saya membebaskan jarak dengan menyejajarkan susunan solenoida ke tempat yang saya inginkan; menekan secara manual plunger solenoida saya untuk memastikan bahwa mereka semua akan menekan tombol xylophone secara merata; dan kemudian menggunakan sekrup kayu kecil untuk memasangnya ke bilah tengah.

Langkah 5: Mengkode Arduino dan Memahami MIDI

Untuk memprogram Arduino, Anda perlu menginstal Arduino IDE terbaru dan mempelajari cara melakukan beberapa hal dasar seperti mengunggah ke Arduino dan menginstal Perpustakaan. Ada banyak panduan di internet tentang cara melakukan ini dan prosesnya tidak sesuai dengan cakupan build ini.

Setelah Anda merasa nyaman menggunakan Arduino IDE, Anda akan memerlukan Perpustakaan berikut.

• Perpustakaan MIDI Arduino
• Perpustakaan Adafruit MCP23017

Setelah Anda menginstal perpustakaan tersebut, unduh kode dari instruksi ini dan salin dan tempel ke Arduino IDE.

Tanpa memasang papan MIDI yang Anda buat, unggah kode ke Arduino. Setelah kode diunggah, kaitkan semuanya, tekan tombol reset pada Arduino, dan uji apakah semuanya berfungsi sebagaimana mestinya.

CATATAN*

Gambang yang berbeda memiliki pengaturan nada yang berbeda sehingga kode persis yang saya tulis mungkin tidak berfungsi dengan benar untuk gambang Anda. Tapi ini adalah perbaikan yang mudah. Lihat bagan catatan MIDI ini dan ubah nomor not dalam kode Arduino agar sesuai dengan not gambang Anda.

Untuk referensi, catatan yang telah saya prasetel adalah sebagai berikut:

• 79 – G
• 77 – F
• 76 – E
• 74 – D
• 72 – C
• 71 – B
• 69 – A
• 67 – G
• 65 – F
• 64 – E
• 62 – D
• 60 – C -- C. Tengah
• 59 – B
• 57 - A
• 55 – G
• 53 – F

Langkah 6: Program Musik

Program yang Anda lihat di video adalah Guitar Pro 6. Tidak terlalu mahal, tetapi mudah digunakan dan dapat mengeluarkan MIDI persis seperti yang saya inginkan. Fitur bagus lainnya dari GP6 adalah Anda dapat menambahkan staccato ke seluruh trek yang membantu gambang terdengar lebih baik dengan melepaskan not sebelum waktunya.

Detail penting berikutnya adalah bahwa gambang saya hanya 2 oktaf nada alami; artinya tidak bisa main sharp atau flat.

Jika Anda telah membuat proyek ini, silakan unduh Tema Tetris yang telah saya sertakan di halaman ini.