MIDI sonar "Theremin": 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Ovo je muzički instrument koji koristi dva sonarska senzora udaljenosti za kontrolu visine i kvalitete nota. Naravno da nije u pitanju Theremin, ali "Theremin" je postao opći izraz za instrumente koji se sviraju mašući rukama.

Ima ugrađeni MIDI sintisajzer, pojačalo i zvučnike. Muzičke note proizvode MIDI čip - VS1053 - koji ima 127 glasova (tj. Navodno različitih instrumenata). Ima visok stepen polifonije (do 64) pa može svirati pojedinačne note ili akorde.

Desna ruka kontrolira notu koja se svira. U "diskretnom" načinu rada prostor s desne strane podijeljen je u "kante". Dok vaša ruka ulazi u kantu, počinje bilješka za tu kantu. Kad napustite kantu, nota bi mogla prestati (npr. Orgulje) ili prirodno izumrijeti (npr. Klavir).

U "kontinuiranom" načinu rada prostor s desne strane određuje kontinuirano promjenjivu visinu tona - poput originalnog Theremina. Bilješka počinje kada vaša ruka uđe u prostor i zaustavlja se kada izađete iz prostora.

Vaša lijeva ruka kontrolira kvalitetu note koja se svira. Može kontrolirati jačinu zvuka, tremolo, vibrato, pitch-bend, reverb itd.

Mali LCD ekran ima izbornik koji vam omogućuje odabir trenutnog instrumenta, funkciju lijeve ruke, skalu (ili "tipku") desne ruke, vibrato, tremolo itd. Možete spremiti i učitati različite "postavke" "i brzo se prebacujte između njih tokom izvođenja.

Cijeli MIDI "Theremin" instrument radi samostalno sa vlastitim zvučnikom i punjivom baterijom.

Ako ćete kopirati moju verziju, trebat će vam Arduino Nano (1,50 funti), VS1053 modul (4,50 funti), 1,44-inčni ST7735 LCD ekran (3,50 funti), dva HC-SR04 modula (po 1 funti svaki) i nekoliko otpornika. Trebat će vam i neki zvučnici s napajanjem, a možda i litijumska ćelija i napajanje, ali detalji će ovisiti o tome kako se odlučite za njegovu izradu. Sve te dodatke nabavio sam u prodaji prtljažnika za automobile i u humanitarnim radnjama. Trebat će mi uobičajeni pribor za elektroničku radionicu.

Korak 1: Upravljanje VS1053

Odabrao sam modul VS1053 prikazan na slici. (Zabilježite dva regulatora SOT223, dvije utičnice i položaj priključka.) Potražite na eBayu, Alibabi ili svom omiljenom dobavljaču VS1053 modul koji izgleda tako. Dostupne su na Aliexpressu ovdje i ovdje.

Kupio sam ga prije par godina i čini se da više nije dostupan na eBayu, samo na Alibabi. Crvena verzija PCB -a sada je dostupna na eBayu. Čini se da je funkcionalno identičan, ali pinout je drugačiji pa ćete morati prilagoditi moje sheme i rasporede. Nisam ga testirao. U raspravi (ispod) možete pronaći upute o tome kako dodati otpornik na crvenu PCB kako biste omogućili "živi" MIDI. Ili možete poslati dodatne naredbe tijekom postavljanja kako biste ga omogućili.

VS1053 je fin čip, ali prilično kompliciran. Koristim samo MIDI dio. Moguće je kontrolirati VS1053 preko serijskog sučelja, ali koristim SPI sabirnicu jer je to prikladnije s Arduino Nano. Svaki bajt koji pošaljete preko SPI sabirnice tretira se kao MIDI naredba.

Na webu ćete pronaći popis MIDI naredbi. VS1053 reagira na neke, ali ne na sve. Program Miditheremin0.exe prikazuje one za koje znam da rade.

Tehnički list VS1053 možete preuzeti s weba. To je ogroman dokument i teško ide. Odeljak "8.9 Podržani MIDI formati" je skoro sve što govori o MIDI -ju. Odjeljak "10.10 MIDI u stvarnom vremenu" govori o korištenju GPIO0 i GPIO1 za omogućavanje MIDI-ja, ali ploča koju imam nije zahtijevala nikakvo posebno omogućavanje. Također možete preuzeti popis MIDI poruka (koje VS1053 ne podržava sve).

Priključite VS1053 modul na Arduino Nano kao što je prikazano i prenesite INO datoteku na Arduino. Koristio sam ploču bez lemljenja. U ovoj fazi nemam njegovu fotografiju, ali možete vidjeti ploču s drugim komponentama u donjem koraku.

INO skica prima bajt sa računara preko serijske linije i šalje ga u VS1053. To je vrlo jednostavan program koji vam omogućuje testiranje VS1053. Priključite izlaznu utičnicu u slušalice ili zvučnik računara.

Windows Miditheremin0.exe program (preuzmite Step1.zip sa github -a) šalje naredbe na VS1053. Pritisnite dugme "90 note vel" za reprodukciju note. Ili možete napisati vlastiti Windows program. Ili upotrijebite jedan od mnogih terminala dostupnih na webu.

Modul VS1053 ima sljedeće pinove:

• SPI sabirnica ima uobičajene MISO, MOSI i SCLK
• ako je XRST nizak, čip se resetira
• XDCS ne radi ništa u SPI načinu rada pa ga povežite s XCS -om
• XCS je Chip Select
• DREQ vam govori kada je čip spreman za novu naredbu.

XCS treba postaviti nisko dok šaljete bajt; zatim visoko. Na taj način ste sigurni da ste sinhronizirali prvi bit svakog bajta. Čitanje DREQ -a govori vam da je čip spreman za primanje nove naredbe.

Nakon što Arduino pošalje bajt, mora poslati lažni bajt kako bi prebacio sat i omogućio VS1053 da pošalje bajt natrag kao odgovor. Funkcija SPItransfer () pokazuje vam kako.

Crveni modul dostupan na eBayu uključuje utor za SD karticu tako da ima nekoliko dodatnih pinova. Ignorišite ih.

Sada ste sigurni da možete učiniti da VS1053 funkcionira, a mi ćemo ga pretvoriti u muzički instrument.

Korak 2: Upotreba sonara

Priključite module HC-SR04 na Arduino Nano kao što je prikazano i prenesite INO datoteku na Arduino.

Primijetite na shemi da bi DC3 - kondenzator za odvajanje za module HC -SR04 - trebao biti povezan blizu HC -SR04 modula. Oni uzimaju veliku struju kada emitiraju koji DC3 pomaže u opskrbi.

U ovoj fazi projekta, Windows PC i dalje šalje naredbe VS1053, ali VS1053 također kontroliraju senzori sonara HC-SR04 (preuzmite Step2.zip s github-a).

Sve nove naredbe počinju s 0xFF i tumače se Arduino skicom (umjesto da se šalju ravno na VS1053). Bajtovi koji nisu "FF-naredba" šalju se na VS1053.

Postoje naredbe za promjenu instrumenta, promjenu ljestvice, dodavanje vibrata i tremola itd. Program se može pokrenuti u "diskretnom" načinu rada gdje postoje zasebne note (poput klavira) ili u "kontinuiranom" načinu u kojem je jedna nota savijena gore -dolje (poput teramena).

On radi prilično dobro sve što će završni instrument raditi, ali njime upravlja računar.

Desni senzor sonara HC-SR04 bira visinu tona note koja se svira. U "diskretnom" načinu rada prostor s desne strane podijeljen je u "kante". Dok vaša ruka ulazi u kantu, počinje bilješka za tu kantu. Kad napustite kantu, nota bi mogla prestati (npr. Orgulje) ili prirodno izumrijeti (npr. Klavir). Dok vaša ruka ulazi u kantu, kanta se blago širi kako ne biste trznuli na njenom rubu.

Funkcija GetSonar () vraća vrijeme potrebno do prvog odjeka. Zanemaruje vrlo brze odjeke (trajanje <10) koje HC-SR04 ponekad prijavi. Ako maxDuration nije primio nikakav odjek, vraća maxDuration. Trajanje se ne mjeri ni u jednoj određenoj jedinici - to je samo broj.

U diskretnom načinu rada, trajanje se prvo filtrira kako bi se uklonili povremeni ispadi (kada se ne primi eho). Pretpostavlja se da je ruka prisutna tek nakon što je primljeno 10 uzoraka maxDuration. Zatim se trajanje filtrira pomoću medijanskog filtera. Srednji filtri dobri su u uklanjanju "impulzivne" buke (tj. Povremenih skokova). Filtrirano trajanje koristi se za odabir kante.

U kontinuiranom načinu rada trajanje se ponovno filtrira kako bi se uklonili povremeni prekidi. Zatim se zaglađuje pomoću eksponencijalnog filtera. Filtrirano trajanje se koristi za podešavanje frekvencije note koristeći "pitch bend".

Korak 3: Dodavanje zaslona

Ekran je 1.44 TFT LCD ekran u boji sa ST7735 kontrolerom, 128x128 piksela. Na eBayu je dostupno mnogo ekrana, na primjer, možda biste radije razvili svoj instrument sa većim ekranom osjetljivim na dodir. Ne bih koristio ST7735 kontroler i htio sam ga isprobati.

Ja sam svoje nabavio od ovog dobavljača. Isti modul se široko prodaje na eBayu - samo nabavite modul koji izgleda isto kao i fotografija.

LCD ima sljedeće pinove:

• GND uzemljenje
• VCC 3.3V
• SCL SPI autobus SCLK
• SDA SPI autobus MOSI iz Arduina
• RES resetovanje
• DC podaci/komanda
• Izbor CS čipa
• BL pozadinsko svetlo

Modul radi na 3.3V pa ga ne biste trebali spojiti izravno na vaš 5V Arduino. Koristio sam 1k otpornike za pad napona. To nije dobra praksa (općenito, treba koristiti razdjelnik potencijala ili čip s kapaljkom napona), ali savršeno radi u ovom krugu. Bio sam lijen.

Ekran se napaja sa 3.3V koji obezbeđuje Arduino. Čini se da je Arduino regulator dovoljno sretan.

Adafruit vrlo ljubazno objavljuje biblioteku ST7735, a nekoliko drugih biblioteka dostupno je u Githubu i drugdje. Probao sam nekoliko i nijedan mi se nije dopao. Neki jednostavno nisu radili i svi su bili ogromni. Napišete Arduino skicu koja povlači liniju i dio teksta i pronaći ćete svoju memoriju ako je 75% puna. Napisao sam svoju biblioteku.

Biblioteka SimpleST7735 se može preuzeti (preuzmite Step3.zip sa github -a).

Ima standardni skup naredbi za crtanje vrlo sličnih svim takvim bibliotekama.

Neke od "brzih" biblioteka koje možete preuzeti koriste posebne vremenske petlje i uznemirene su kada se drugi, možda sporiji, uređaji koriste na istoj sabirnici. SimpleST7735 je napisan na C -u, a ne na asembleru, pa nije tako brz koliko bi mogao biti, ali je mnogo prenosiviji i pristojno dijeli SPI sabirnicu s drugim uređajima. Može se preuzeti Windows program koji vam omogućava da sami kreirate fontove i ikone.

Tehnički list ST7735 možete preuzeti s weba. Razgovaraj sa njim do

• postavite CS na nisko
• postavite DC na nisko
• poslati komandni bajt
• postavite DC na visoko
• poslati nula ili više bajtova podataka
• postavite CS visoko

Možete vidjeti kako to radim u funkciji spiSend_TFT_CW () u biblioteci. Bajti podataka mogu biti cijeli niz piksela ili postavka za kontrolni registar.

Funkcija ST7735Begin () u biblioteci prikazuje skup naredbi za inicijalizaciju koji sam odabrao. Možda ćete htjeti promijeniti naredbe ako odaberete drugi prikaz ST7735 (npr. S više piksela) ili želite drugu orijentaciju. Nadam se da ćete lako pronaći moj kôd da vidite kako ga promijeniti ako je potrebno.

Shema prikazuje kontrolno dugme "SW1" i nožnu pedalu SW2 ". Kontrolno dugme bira različite" postavke "(pogledajte sljedeći korak) ili odabire način rada menija. Nožna pedala je opcionalna i odabire samo različite postavke - nisam sam postavio nožnu pedalu. Postavke su korisne tokom izvođenja kada brzo želite promijeniti ključ ili promijeniti instrument.

Korak 4: Sistem menija

Ova skica Miditheremin3.ino Arduino dodaje sistem menija MIDI Theremin -u i kontroliše konačni kompletni instrument.

MIDI Theremin obično radi u načinu "Play". Desna ruka odabire bilješku, a lijeva ruka kvalitetom bilješke. LCD prikazuje klavirsku tastaturu sa istaknutom trenutnom notom.

Ako pritisnete kontrolnu tipku jednu sekundu, program prelazi u način rada "Izbornik". U načinu menija, ako pritisnete kontrolnu tipku jednu sekundu, program se vraća u način "Reproduciraj".

Meni ima strukturu stabla sa glavnim stavkama i pod-stavkama. Trenutna stavka menija je istaknuta. Pomjerate odabir gore/dolje pomoću lijevog sonara. Podmeniji za glavnu stavku proširuju se samo kada je glavna stavka odabrana.

Odabirom pod-menija, pritiskom na dugme, vrijednost te stavke je istaknuta. Lijeva ruka sada povećava ili smanjuje vrijednost. Ponovo pritisnite dugme za povratak na izbor podmenija.

U diskretnom načinu rada stablo izbornika je

• Instrument

  • 0: Veliki klavir
  • Zamijenite ruke: normalno
• Desna ruka

  Način rada: diskretan

• Lijeva ruka
  • Način rada: Vibrato
  • Maksimalna dubina: 10

• Scale

  • Skala: glavna heptatonska
  • Oktave: 2
  • Najniža nota: 60 C

• Akord

  • Akord: Major trijada
  • Inverzija: 0
  • Polifonija: 1

• Tremolo

  • Veličina: 20
  • Period: 10

• Vibrato

  • Veličina: 20
  • Period: 10

Instrument može biti "Veliki klavir", "Crkvene orgulje", "Violina" itd. U VS1053 postoji 127 instrumenata, od kojih mnogi zvuče identično, a mnogi su glupi poput "pucnja". Podizbornik Zamijeni ruke omogućuje vam zamjenu funkcija lijeve i desne ruke - možda vam se više sviđa ili želite da govornici budu okrenuti prema publici.

Desna ruka može biti "diskretna" ili "kontinuirana". U nastavku pogledajte "kontinuirani" meni.

Lijeva ruka može kontrolirati "Volume", "Tremolo", "Vibrato", "PitchBendUp", "PitchBendDown", "Reverb", "Polyphony" ili "ChordSize".

"Jačina zvuka" je očigledna. "Tremolo" je brza varijacija u volumenu; lijeva ruka kontrolira veličinu varijacije; period se postavlja drugom stavkom menija. "Vibrato" je brza varijacija visine; lijeva ruka kontrolira veličinu varijacije; period se postavlja drugom stavkom menija. "PitchBendUp" i "PitchBendDown" mijenjaju visinu note koja se svira; lijeva ruka kontrolira veličinu zavoja. "Reverb" je prilično neupadljiv u VS1053; lijeva ruka kontrolira veličinu odjeka. "Polifonija" kontrolira koliko se nota svira odjednom do maksimuma postavljenog u meniju Polifonija (vidi dolje). "ChordSize" znači da lijeva ruka kontrolira koliko se nota akorda (vidi dolje) svira.

U muzici, "ljestvica" ili "ključ" je podskup nota koje koristite. Na primjer, da se ograničite na heptatonsku ljestvicu C -dura, svirali biste samo na bijelim notama klavira. Ako ste odabrali C# Major Pentatonic, onda biste samo koristili crne note (npr. Za škotske narodne melodije).

Izbornik Scale odabire kojim notama odgovara desni prostor i koliko oktava pokriva desni prostor. Dakle, ako odaberete 1 oktavu E -dura, desni prostor je podijeljen u 8 kanti s E na najnižoj visini i E za jednu oktavu iznad na najvišoj visini.

Meni Scale vam omogućava da odaberete mnogo neobičnih ljestvica "nezapadnjačke muzike", ali pretpostavlja da su sve note sa ujednačene tastature-tako funkcioniše MIDI, ne možete lako odrediti učestalost note. Pa ako biste htjeli, recimo, arapsku četvrt ton skalu, bili biste u nevolji.

Podmeni Octaves vam omogućava da odaberete koliko oktava skale želite. I najniža nota kaže gdje ljestvica počinje.

Obično se prilikom sviranja note čuje samo ta nota. Meni Chord vam omogućava da svirate nekoliko nota odjednom. Akord Major Triade znači "odsvirati odabranu notu plus notu za četiri polutona više, plus notu sedam polutona više".

Podizbornik Inverzija daje vam inverzije akorda. To znači da pomiče neke note akorda za jednu oktavu ispod. Prva inverzija pomiče sve "dodatne" note za oktavu, druga inverzija pomiče jednu dodatnu notu manje prema dolje itd.

Podmeni Polyphony kaže koliko nota svira odjednom; ako je polifonija 1, tada kada započne jedna nota, prethodna se zaustavlja; ako je polifonija veća, onda se nekoliko nota može preklapati - pokušajte s crkvenim orguljama.

Meni Tremolo određuje dubinu bilo kojeg tremola i period ciklusa tremola. Period "100" znači jedan ciklus u sekundi. Ako lijeva ruka kontrolira tremolo, tada je podizbornik Veličina skriven.

Izbornik Vibrato određuje veličinu bilo kojeg vibrata i razdoblje ciklusa vibracija. Ako lijeva ruka kontrolira vibraciju, tada je podizbornik Veličina skriven.

Program vam omogućuje spremanje i učitavanje do 5 različitih "postavki". Postavke pohranjuju sve vrijednosti koje možete postaviti u izborniku. Kada izađete iz načina menija, trenutna postavka se sprema. Postavke se spremaju na EEPROM.

U načinu rada za reprodukciju, pritiskom na gumb mijenja se sljedeće postavljanje. Ako pritisnete dugme jednu sekundu, pojaviće se meni. Pritiskanjem nožne papučice menja se i sledeće podešavanje; papučica nikada ne bira meni.

U kontinuiranom načinu rada stablo izbornika je

• Instrument

  • 0: Veliki klavir
  • Zamijenite ruke: normalno
• Desna ruka

  Način rada: kontinuiran

• Raspon

  • Broj polutona: 12
  • Srednja nota: 60 C
• Lijeva ruka
  • Način rada: Tremolo
  • Maksimalna dubina: 10

• Tremolo

  • Veličina: 20
  • Period: 10

• Vibrato

  • Veličina: 20
  • Period 10

Izbornik Raspon odabire raspon frekvencija koje određuje desna ruka: broj pokrivenih polutonova i srednju notu.

Lijeva ruka može kontrolirati samo "Volume", "Tremolo" i "Vibrato".

Korak 5: Zalemite ga zajedno

Napravio sam kolo na stripboard -u. Ne vidim smisao da se PCB napravi jednokratno sa samo 4 otpornika, ali shvaćam da neki ljudi ne vole stripboard.

Moj izgled trake je prikazan gore. Četiri ploče - Arduino, VS1053, display i stripboard - tvore sendvič. U izgledu, obrisi Arduina su žuti, VS1053 plava, ekran je zelen, a stripboard narandžasta.

Cijan linije su bakrene trake sa kartona - pazite da stavite pauze tamo gdje je potrebno. Crvene linije su veze na komponentnoj strani trake ili žice koje idu na drugo mjesto.

Koristio sam ekstra dugačke igle za ploču VS1053 jer stoji iznad Arduina. Igle u udaljenim uglovima ekrana i ploče VS1053 pomažu im u stabilizaciji. Rupe za pričvršćivanje modula su presvučene tako da ih možete lemiti. Uvjerite se da vaši nisu spojeni na masu - montažne rupe na mojim modulima nisu.

Ako imate drugi VS1053 modul ili drugačiji zaslon, možete promijeniti Arduino pinove:

• D2 do D10 i A0 do A5 mogu se koristiti bilo kojim redoslijedom koji želite; ažurirajte PIN brojeve blizu početka INO skice
• D11, D12, D13 su namijenjeni SPI-ju i ne mogu se ponovno dodijeliti
• D0, D1 su namijenjeni serijskim U/I
• A6, A7 ne mogu se koristiti kao digitalni pinovi

HC-SR04 moduli međusobno su 90 ° povezani komadom kartonske ploče. Taster je između njih. Nema sumnje da ćete imati vlastiti željeni dizajn.

Ako se odlučite za nožnu pedalu, spojite je putem utičnice.

Korak 6: Dodavanje PSU -a

Izmjerio sam ukupnu struju Arduina, VS1053 i zaslona na 79mA. Prema podacima, Arduino je 20mA, ekran 25mA, VS1053 je 11mA, a HC -SR04 svaki od 15mA kada "radi" - tako da 80mA izgleda ispravno.

Zaslon uzima 25mA i napaja se iz 3V3 izlaza Arduina koji je ocijenjen za 50mA. Dakle, krug ne bi trebao opterećivati Arduino 3V3 regulator.

Možemo li napajati krug putem Arduino Vin pina? Nigdje na webu ne mogu pronaći odgovor na to pitanje. Nema ga u Arduino dokumentaciji. Ugrađeni regulator od 5 V će rasipati (Vin-5)*80 mW. Koja je njegova maksimalna disipacija? Čini se da niko zaista ne zna. Prema njegovom tehničkom listu, regulator NCP1117 u paketu SOT-223 s minimalnom bakrenom podlogom može raspršiti 650mW. Dakle, za struju od 80 mA,

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

Kako bismo bili sigurni, pretpostavljam da ne bismo trebali prelaziti 9V na Vinu.

Vanjsko napajanje od 5 V bilo bi daleko sigurnije, ali koristio sam Arduino regulator i sve je u redu.

Za napajanje kruga odabrao sam modul koji kombinira LI-ionski punjač i pojačivač. Oni su široko dostupni na eBayu ili traže "Li Charger Boost".

Punjač koristi čip TC4056 koji ima složen algoritam konstantne struje i konstantnog napona. Kad uklonite USB ulaz za napajanje, on ulazi u stanje pripravnosti s pražnjenjem baterije manjom od 2uA. TC4056 ima ulaz za mjerenje temperature, ali nije dostupan na ploči modula (pin je uzemljen).

Krug za pojačavanje navodno je efikasan 87-91% u normalnom rasponu napona baterije s izlaznom strujom 50-300mA. (Nisam sam merio.) To je prilično dobro.

Međutim, njegova struja u stanju mirovanja kada uklonite opterećenje iznosi 0,3 mA, što je loše. Ćelija od 300 mAH bi se ispraznila za 6 nedelja. Možda bi se ispraznilo do sada njegov napon bi pao na štetan nivo.

Postoji jedna staza koja povezuje bateriju sa dodatnom PSU. Lako možete izrezati pjesmu (pogledajte fotografiju). Lemite žicu na veliki otpornik na vrhu tako da možete premostiti rez putem prekidača.

Potrošnja struje je sada 0,7uA na ploči koju sam testirao. Dakle, ćelija će trajati 50 godina-pa, naravno da ne, samopražnjenje Li-ionske ćelije je oko 3% mjesečno. 3% mjesečno za ćeliju od 300mAH je struja od 13uA. Uporedite to sa 300uA za pojačanje. Mislim da je vrijedno isključiti pojačalo.

Ne biste trebali uključivati opterećenje dok se ćelija puni. Struja koju vuče opterećenje zbunit će algoritam punjenja.

Dakle, potreban vam je dvopolni prekidač (npr. Klizni prekidač) koji je ili u položaju "Uključeno" ili "Punjenje".

Mogli biste zanemariti ugrađenu USB utičnicu i lemiti odvojene žice do prekidača i vlastite USB utičnice.

Ili možete zadržati ugrađenu utičnicu i prekinuti vezu između utičnice i čipa. Gornji dijagram pokazuje gdje treba rezati.

Spojite 5V izlaz pojačala PSU na 5V pin Arduina. Ljudi kažu "nemojte to raditi - zaobilazite Arduinovu zaštitnu diodu". Ali Nano nema pin spojen na USB stranu diode. Samo se spojite na 5V pin. Šta je najgore što se moglo dogoditi? Izgubite Nano čija je cijena manja od 3 GBP.

Krug napajanja mora također napajati pojačalo za zvučnike.

Korak 7: Dodavanje zvučnika

Htio sam da MIDI Theremin bude prenosiv. Trebao bi uključivati vlastite zvučnike i pojačalo.

Mogli biste izgraditi vlastito pojačalo ili kupiti modul pojačala, zatim kupiti zvučnike i staviti ih u futrolu. Ali u čemu je poenta? U svom techno-midden-u imam pola tuceta zvučnika sa pogonom koje sam kupio u dobrotvornim radnjama i prodaji prtljažnika za automobile za manje od 1 GBP svaki.

Blijedoplavi zvučnici koristili su samo 30mA na 5V, ali imaju slab odziv basa. Crni radio je lijepog oblika - mogu zamisliti postavljanje HC -SR04 modula po uglovima i zaslona na gornjoj površini. Sivi "ravni paneli" se napajaju iz USB utičnice što je idealno.

Uz malo pretraživanja trebali biste pronaći zvučnike s napajanjem koji već imaju lijepo kućište. Pobrinite se da rade na naponu vašeg izvora napajanja. Ako ga napajaju četiri AA ćelije, vjerovatno će raditi dobro na 5V.

Ali još sam dublje ušao u tehno-midden i našao vrlo lijepu priključnu stanicu koju sam dobio na štandu "sve za 0,50 funti". Izgubio je punjač i daljinski upravljač, ali radi dobro.

Ako ste odlučni u namjeri da napravite vlastite zvučnike s napajanjem, evo dobrog instruktora. Ili potražite PAM8403 ili pojačalo s uputama.

Korak 8: Priključna stanica

Ovo je vrlo lijepa prijenosna priključna stanica Logitech. Malo je vjerojatno da ćete dobiti istu, ali principi izgradnje bit će slični.

Priključna stanica uključuje vlastitu punjivu Li-ion ćeliju i pojačivač napona. (Ako vaš ne izgradi gore opisani PSU i preskočite sljedećih nekoliko odlomaka.)

Ako vaše pojačalo ima Li-ion ćeliju, onda vjerovatno ima pojačanu napojnu jedinicu. (Napon jedne litijum-jonske ćelije je nezgodno nizak pa je potrebno pojačavanje.)

Prvo pronađite priključke za napajanje pojačala. PSU će imati velike zaglađujuće kondenzatore - pogledajte fotografiju neželjene štampane ploče. Izmjerite napon na njihovim lemilicama s donje strane. Negativni jastučić bi trebao biti "uzemljeni" krug. Ako je ploča napunjena poplavom, to će se samljeti. Ili zemlja može biti debela staza koja ide na mnoga mjesta na ploči.

Na izlaznom stupnju pojačala mogu postojati veliki kondenzatori - to je staromodan način. Izmjerite napon na njima dok radi. Vjerojatno će se razlikovati ovisno o glazbi i moglo bi u prosjeku iznositi polovinu napona kondenzatora za napajanje. To su pogrešni kondenzatori - želite one u PSU -u.

Malo je vjerovatno da će ploča imati i pozitivnu i negativnu snagu (velika stereo pojačala rade, ali nikad nisam vidjela tako lagano). Uvjerite se da ste zaista odabrali tlo i pozitivnu moć.

Priključna stanica Logitech koju koristim ima komplikovano digitalno kolo kao i analogno pojačalo. Ako je vaš takav, imat će zaglađujuće kondenzatore za 5V ili 3.3V plus možda 9V za pojačalo. Izmjerite napone na svim velikim kondenzatorima i odaberite najveći napon.

Uvjerite se da napon priključka za napajanje koji ste odabrali ovisi o prekidaču za uključivanje/isključivanje. (Kad isključite prekidač, napon može pasti dok se kondenzator ne isprazni.)

Lemite žice na sve što ste odabrali za izvor napajanja. Priključna stanica Logitech proizvodi oko 9 V koje će se lijepo povezati s Vin pinom Arduina.

Zvučnici ili priključna stanica sa napajanjem trebaju imati priključak od 3,5 mm za audio ulaz. Jedan od lemnih spojeva bit će brušen - vjerojatno onaj najbliži rubu ploče. Upotrijebite ohmmetar da provjerite je li spojen na ono što mislite da je uzemljenje. Kod nekih audio ulaza "štit" utičnice nije spojen direktno na masu. Lebdi. Stoga, ako nijedan od priključaka za utičnicu nije uzemljen, ne brinite se trenutno. ("Štit" utičnice na modulu VS1053 takođe pluta.)

Pomoću mjerača provjerite je li pin "uzemljenja" utičnice na istom naponu kao i uzemljenje napajanja.

Priključna stanica Logitech bila je čudna. Ako sam spojio "uzemljenje" utičnice Logitech utičnice na "uzemljenje" ploče VS1053 (pomoću audio kabela, radilo je dobro, ali je struja u mom sistemu Theremin porasla sa 80 mA na preko 200 mA. Pa sam se uvjerio Nisam povezao ta dva "osnova". Radi dobro, ali nemam pojma šta se dešava.

Korak 9: Stvaranje slučaja

Koje ćete kućište napraviti ovisit će o materijalima koje imate pri ruci, s čime uživate u radu i zvučnicima s napajanjem koje ste odabrali. Što god napravite, trebali biste osigurati da sonari budu okrenuti jedan od drugog i gore na 45 °. Zatim će se pojaviti ekran i dugme.

Ako ste pogledali moje druge Instuctables, znat ćete da sam veliki ljubitelj limenih ploča. Može se savijati u oblik, meko lemiti i bojati. Fotografije pokazuju kako sam ja uredio stvari.

Gornji trokut je savijen limom, lemljen, ispunjen, zaglađen i obojen. Pločice su vruće lijepljene u trokut i imaju male drvene komade koji djeluju kao odstojnici.

"Prednja ploča" je polistirenska ploča debljine 1 mm. Ograde su izrađene od polistirenskog lima, a samorezni vijci drže traku na mjestu. Drveni nosači vruće su zalijepljeni u šupljinu ispred priključne stanice, a ploče su na njih pričvršćene dugim samoreznim vijcima.

Pretpostavljam da sam mogao 3D odštampati nešto, ali više volim metode stare škole gdje mogu prilagođavati stvari u hodu. Stvaranje stvari je više otkriće nego "inženjering".

Korak 10: Budući razvoj

Kako biste mogli dalje razvijati instrument? Možete promijeniti korisničko sučelje. Gumb možete zamijeniti infracrvenim senzorom udaljenosti tako da ne morate uopće dodirivati instrument. Ili možete koristiti ekran osjetljiv na dodir umjesto dugmeta i lijeve ruke za upravljanje izbornikom.

Meni Scale vam omogućava da odaberete ljestvicu "nezapadne muzike", ali pretpostavlja da su sve note sa ujednačene tastature-tako funkcioniše MIDI. Arapska četvrt tonska skala ima note koje nisu na ravnomjernoj ljestvici. Ostale ljestvice ni na koji način nisu povezane sa ravnomjernom tastaturom. Možda je moguće koristiti pitch-bend za izradu takvih nota. Trebao bi vam neki način da izbornik navede frekvenciju svake note. Mislim da se bend bend može primijeniti na sve note na kanalu. Trenutno koristim samo jedan kanal - kanal 0. Dakle, ako je višeglasan ili ima akorde, morat ćete svirati svaku notu na drugom kanalu.

Instrument bi mogao postati sintisajzer bubnjeva. Lijeva ruka može odrediti visinu melodijskog toma, dok je desni sonar zamijenjen piezo senzorom kojim udarite kako biste oglasili bubanj.

Dve ruke su mogle da kontrolišu dva različita instrumenta.

Lijeva ruka može birati instrument.

Otprilike na pola ovog projekta otkrio sam Altura MkII Theremin MIDI kontroler kompanije Zeppelin Design Labs. Izgleda kao odličan instrument.

Imaju nekoliko videozapisa koje vrijedi pogledati:

(Ukrao sam riječ "kante" od Alture i ideju da se kanta proširi kad u nju uđete kako biste lakše ostali u njoj.)

Moj MIDI Theremin se razlikuje od Alture na nekoliko načina. Mine proizvodi vlastiti zvuk sa ugrađenim MIDI sintetizatorom, pojačalom itd.; Altura šalje poruke vanjskom sintisajzeru. Možda biste više voljeli njihov način rada. Moj ima TFT ekran, a ne 7 -segmentni ekran - to je definitivno bolje, ali možda mislite da bi veći ekran bio poboljšanje. Moj koristi menije za postavljanje parametara, dok njihov koristi dugmad. Jelovnici su potrebni jer mom treba puno kontrola za ulazni uređaj (sonare) i sintetičar; Alturi je potrebno manje kontrola. Možda su dugmad bolja tokom nastupa uživo. Možda bi moje trebalo da ima dugmad. Gumb za odabir postavki bi mogao biti dobar.

Altura ima "Articulation" kontrolu koja postavlja brzinu brzog sviranja nota. Nisam to uključio u svoj softver - možda bi trebao biti tu. Altura ima Arpeggiator (sekvence koraka). To je dobra ideja; moji imaju akorde koji nisu ista stvar.

To je to. Nadam se da ćete uživati u izgradnji i korištenju MIDI-terminala. Javite mi ako pronađete greške u mom opisu ili ako se sjetite bilo kakvih poboljšanja.