Napravite ArduinoBoya: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

GameBoy. Najverovatnije ste ga imali još u detinjstvu. Čak i ako niste, najvjerojatnije ste igrali sa najboljim prijateljem GameBoyem ili ste možda posjedovali njegovog najbližeg konkurenta, Sega Game Gear ili Nomad. Čudesni mali uređaji za igranje, ali sada kad ste odrasli, jeste li razmišljali o tome što ćete s tim sada učiniti? Držite ga na tavanu da iskopate i pokažete svojoj djeci kakvo je bilo igranje u 20. stoljeću? Prodati kolekcionaru? Oživite igračke uspomene vraćajući se kroz Legend of Zelda: Link's Awakening po ko zna koji put bazillon?

Jeste li ikada razmišljali o tome da ga pretvorite u muzički instrument? Timothy "trash80" Lamb je kompozitor čiptune koji trenutno živi u Los Angelesu u Kaliforniji. Skladatelj chiptune -a je osoba koja koristi IC -ove za generiranje zvuka (integrirana kola) koja se nalaze unutar konzola za video igre i ručnih uređaja za stvaranje muzike. Gospodin Lamb je takođe tvorac uređaja poznatog kao ArduinoBoy; kombinacija hardvera i softvera otvorenog koda koji može pretvoriti svakog člana porodice GameBoy sa utorom za patrone i priključkom za kabl u MIDI generator zvuka. Sada treba napomenuti da trash80 nije prvi koji je stvorio takav sistem. Dve velike domaće GameBoy aplikacije koje koriste profesionalni chiptune kompozitori, Nanoloop i Little Sound Disk Jockey, ili LSDJ, već duže vreme imaju MIDI. Problem je u tome što se obje ove aplikacije oslanjaju na Microchip PIC hardver za slanje i primanje MIDI signala. Standardno mikrokontroler u elektrotehničkoj industriji nema nepoštovanja, ali PIC je zaista dio profesionalnog hardvera i može biti zastrašujući za one koji se ne bave elektronikom redovno. Takođe nema dovoljno podrške za korisnike manje popularnih operativnih sistema kada je u pitanju programiranje ovih uređaja (jedini službeni razvojni paket PIC je za Windows, nema podršku za Linux ili Mac). Koristeći mnogo jednostavniju Arduino platformu, ArduinoBoy zaobilazi ta ograničenja, čineći potencijalnom skladatelju čiptune mnogo lakšim izradom alata koji su mu potrebni. Osim toga, iako je ArduinoBoy napravljen da radi s vlastitim kućnim programom za generiranje zvuka GameBoy -a za trash80, mGB, također se odlično slaže s Nanoloopom i LSDJ -om. Iako je trash80 svoj rad podijelio na web stranici Google Code-a, on nema nikakvih detaljnih uputstava o tome kako se može napraviti vlastiti (to je na njegovoj listi obaveza). Odlučio sam mu pomoći u tom pogledu. Iako to nije nužno korak po korak, ovaj Instructable bi vam trebao dati opću ideju o tome što trebate učiniti i pokazati vam neke od mojih zamki kako biste ih mogli izbjeći.

Korak 1: Dijelovi, alati i kôd

Delovi

• Arduino, generički Arduino ili dijelovi koje možete sami napraviti. Ja osobno koristim komplet ploča za stvarno gole kosti od Modern Device Compay -a, koji se može sastaviti onako kako jest i pričvrstiti ga na vaš projekt pomoću ženskih utičnica na ploči ili kanibalizirati za dijelove kako bi Arduino postao stalni dio projekta.
• Dva 220Ω, sedam 2KΩ i jedan 270Ω otpornik. Za ovaj projekt, otpornici od 1/4 ili 1/8 vata su idealni.
• Jedan opto-izolator 6N138.
• Jedna 1N914 mala signalna dioda. Nemojte se iznenaditi ako ih možete kupiti samo u količinama od 10 ili više.
• Jedno dugme koje je uključeno samo kada je dugme pritisnuto. Za one koji govore inženjer, to je dugme za isključenje (uključivanje) SPST-a.
• Dva 5 -polna ženska DIN konektora od 180 stepeni. Pobrinite se da nabavite upravo te konektore. Postoji mnogo različitih dizajna DIN konektora, a mali broj, ako ih ima, su međusobno kompatibilni.
• Četiri dvopolna priključna bloka. Iako možete samo lemiti sve svoje žice izravno na tiskanu ploču, upotreba priključnih blokova ili nekog drugog oblika konektora znatno će olakšati montažu, demontažu i kanibalizaciju dijelova.
• Jedna PC ploča opće namjene.
• Jedan GameBoy kabel za povezivanje.
• Uređaj koji može omogućiti MIDI izlaz, poput tastature ili računara sa potrebnim softverom i adapterom.
• Jedan programabilni GameBoy uložak.
• Solder.
• Dodatna žica. Čvrsti za rad na matičnoj ploči i ožičenje PC ploče, nasukani za žice za koje očekujete da se često kreću.
• Kutija za sve to ubaciti.
• Hrpa Miscellanea.

Alati

• Lemilica.
• Dezoderatorska sijalica, pumpa ili fitilj. Samo u slučaju.
• Alat za lemljenje rukama za pomoć.
• Zaštitne naočare. Vaše naočare ga neće rezati.
• Aparat za gašenje požara ili barem čaša vode. Još jednom, za svaki slučaj.
• Rezači žice.
• Strojevi za skidanje žice.
• Kliješta s iglastim nosem.
• Mašina za lemljenje.
• Programiranje ili USB kablovi za Arduino i programabilni GameBoy uložak, ako je primjenjivo.
• Rotacijski alat i/ili bilo što drugo što vam je potrebno za izrezivanje rupa i proreza po vašem izboru.

Kôd Za ovaj projekt trebat će vam dva različita dijela koda, oba se mogu pronaći na trash80 stranici ArduinoBoy Google Code. Nalaze se na desnoj strani stranice pod naslovom Istaknuta preuzimanja. ArduinoBoy kod ćete učitati u Arduino, dok će se mGB učitati u programabilni uložak za igre.

Korak 2: Pogledajmo shemu

Shema je, jednostavno, svaki dokument koji prikazuje kako se sastavljaju mehanički ili električni uređaji. Te slike vašeg traktora za kosilicu sa svim dijelovima rastavljenim malim isprekidanim linijama pokazuju kako se svi uklapaju zajedno? Nacrti oko kojih je izvođač radova za vašu kuću ili stan bio toliko opsjednut? Sheme; Oboje.

Što se tiče shema, shema trash80 za ArduinoBoy je mnogo šarenija i nema ravnih linija, ali je savršeno čitljiva. Ne biste trebali imati problema ako niste potpuno analitični u pogledu inženjerskih konvencija. Možda biste htjeli ovo odštampati jer ćemo se na to često pozivati.

Korak 3: Test ploče

Prije nego što prijeđemo na stvarnu konstrukciju gotovog ArduinoBoya, prvo se želimo uvjeriti da su svi naši dijelovi dobri. Za to ćemo koristiti našu lemljenu ploču koja nam omogućuje stvaranje veza između elektroničkih dijelova bez potrebe za njihovo lemljenje. To je lako. Samo pogledajte shemu i spojite dijelove kao što je prikazano.

Upamtite da na svakoj stranici postoji odjeljak komentara. Ako zaglavite u nečemu, objavite ispod i pokušat ću vam pomoći najbolje što mogu.

Korak 4: Prvi test

Vrijeme je za dva vrlo važna testa: test dima i test funkcije. Prvi test je prilično jednostavan. Jednostavno povežite svoj GameBoy s uređajem, uključite GameBoy i gledajte ArduinoBoyeve LED diode. Ako pin13 LED nakratko zatreperi, nakon čega slijede preostale LED diode koje se pale uzastopnim redoslijedom, prelazeći od najvišeg pina do najnižeg i nazad dva puta, završavajući s dva bljeska LED dioda odjednom, dobre su šanse da vaš ArduinoBoy radi red. Također provjerite dugme za odabir načina rada. Kad ga pritisnete, LED lampica koja se trenutno pali trebala bi se isključiti i uključit će se sljedeća u nizu. Ako umjesto toga svjetla odbijaju upaliti, dijelovi su nenormalno topli na dodir, vidite ili osjetite miris dima i/ili bilo koji dio strujnog kruga eksplodira ili izgara, tada se vratite na shemu, provjerite sve vaše veze i ožičenje, zamijenite oštećene komponente i ponovo izvedite test dima. Drugi test je malo nervozniji, uglavnom zato što ako nešto pođe po zlu, neće biti samo Arduino taj koji će se nazdraviti. Učitajte mGB u svoj GameBoy, priključite ArduinoBoy u svoj GameBoy i spojite MIDI sa svog MIDI-kompatibilnog uređaja na MIDI u matičnoj ploči ArduinoBoya. Uključite GameBoy, zatim MIDI uređaj, držite vatrogasni aparat pri ruci da se ništa ne dogodi. Pokušajte odsvirati nekoliko nota na svom MIDI uređaju na kanalima 1, 2, 3, 4 ili 5. Ako vaš GameBoy stvara buku koja podsjeća na instrument ili zvučni efekt, tada skočite sa stolice, zureći prema nebesa, raširenih ruku, vičući "ŽIVO je" dok se manijački smijemo. Napomena o testiranju i korištenju vašeg ArduinoBoya: postoje web stranice koje nude besplatne MIDI datoteke popularnih pjesama, a vi ćete biti skromni, u velikom iskušenju da ih koristite i za testiranje i za vrijeme sastavljanja. Odolite tom iskušenju. Prvo, neki od MIDI zapisa koje nude ove stranice nisu dobro napravljeni. Jednom sam pronašao MIDI kopiju Gorillazovog "19-2000", a jedan od instrumenata nije izrezao ili izblijedio, pa će na kraju ovaj jedan instrument nadjačati ostale instrumente sve dok ne zaustavite svirač i ponovo ga pokrenete. Osim toga, korištenje ovih već napravljenih pjesama potiče vas da nastavite koristiti unaprijed izrađene pjesme. Nećete napraviti ništa originalno. Bolje je da odmah naučite kako komponovati svoju muziku.

Korak 5: Lemite ga

Dakle, vaš ArduinoBoy radi. Dobro, vrijeme je da ga lemite na prototipnu ploču sa štampanim kolom. "Čekaj čekaj!" vičeš na sebe. "Sada radi sasvim dobro i znam da ću biti oprezan s tim. Zašto bi to moglo zabrljati? Zašto se truditi oko lemljenja?" Dobro onda. Ali razmislite na trenutak o tome: vi i vaš ArduinoBoy stvarate odličnu muziku. Zapravo toliko sjajno da na kraju pretvorite chiptune u legitiman oblik muzike. Donosite chiptune u mainstream. Postajete slavni. U stvari toliko poznato da ste pozvani da igrate na Wrigley Fieldu neposredno prije nego što će Cubs izaći na teren. Još uvijek koristite svoj ArduinoBoy na matičnoj ploči. Vi i ekipa sve tako namještate, sve dok jedan od vas ne primijeti da je najvažniji vaš muzički instrument, ArduinoBoy, nestao. Konačno ga nalazite u rukama dječaka koji je uspio provući se pored osiguranja. Iz svoje znatiželje, uklonio je sve komponente s matične ploče, a nažalost nemate shemu pri ruci. Još samo 5 minuta do početka predstave, morate otkazati nastup. Publika je poludjela i u svom bijesu uništi dobar dio stadiona, uzrokujući i otkazivanje utakmice. Mladići su izgubili igru šminkanja i ponovno su pobijedili na Svjetskoj seriji, a vi morate kriviti vas. Ne dopustite da vam se dogodi ovaj vrlo zamršen scenarij: uvijek učinite svoje projekte trajnim. Prvo, nakon što uklonite sve dijelove s lemljene ploče, postavite ih na PC ploču i smislite kako ćete ih sve uklopiti. Postoji nekoliko stvari koje morate imati na umu:

• Pokušajte natjerati sve svoje IC -e da se suoče na isti način. Na taj način možete na prvi pogled reći jesu li svi pravilno montirani.
• Vijčani terminali, IC utičnice i žičani konektori su vaši prijatelji. Ako se nešto pokvari, želite lako ukloniti i zamijeniti dijelove. Također, možda ćete kasnije morati kanibalizirati svoj ArduinoBoy da biste izgradili nešto drugo. Dodavanje utičnica i drugih konektora može vam omogućiti da to učinite jednostavno.
• Imajte na umu prostor s kojim morate raditi. Dijelove držite dalje od montažnih rupa kako biste na jednostavan način donijeli montažni hardver i alat na ta mjesta. Takođe, ako postavljate ploču na vrlo mali prostor, poput limenke Altoids, morate imati na umu da prostorni dijelovi, poput dugmadi, zauzimaju. Možda ćete morati držati dijelove ploče čistima tako da gumb ima zazor unutar kućišta.

Nakon što sve to zalemite zajedno, bit će jednostavno izbušiti i izrezati odgovarajuće rupe u vašem slučaju i postaviti ploču unutar nje. Ako koristite metalno kućište kao ja, svakako upotrijebite komad papira ili nešto drugo kako biste obložili dno kućišta kako ne bi došlo do kratkog spoja u bilo kojem dijelu strujnog kruga. Gumene podloške također bi bile dobra ideja.

Korak 6: Upotreba vašeg ArduinoBoya

Vaš ArduinoBoy, ako je pravilno sastavljen, ne bi se trebao ponašati drugačije od bilo kojeg drugog MIDI ulaznog uređaja. Kada se koristi s mGB -om, imat će 5 zasebnih MIDI kanala. Kanali 1 i 2 su stalni generatori tonova, 3 je generator tonova za koji se čini da ima tri note u mojim ograničenim testovima (ton note će se promijeniti svaki put kada svirate na ovom kanalu, slijedeći obrazac), kanal 4 pruža bas zvukovi (koriste se kao bubanj, bas gitara ili sintetizator), a kanal 5 je šum (najčešće se koristi u GameBoy igrama za eksplozije i tekuću vodu).

Uključite svoj MIDI izlazni uređaj u priključak povezan s optičkim izolatorom, svoj ArduinoBoy u svoj GameBoy, a svoj reprogramirajući uložak u svoj GameBoy. Postavite svoj ArduinoBoy na mGB način rada pritiskom na gumb dok LED dioda spojena na digitalni 8 ne zasvijetli. Od sada pa nadalje, možete koristiti svoj GameBoy kao MIDI instrument. Prilagođavanja generiranog zvuka mogu se izvršiti na GameBoyu pomoću sučelja mGB -a, posebno, timbrom, oktavom, napadom na kanal i notom. Ostali ArduinoBoy načini rada koriste se s drugim GameBoy programima za stvaranje čiptune -a, konkretno, Nanoloop i LSDJ i izlaze iz okvira ovog Instructable -a.

Korak 7: Zamke koje možete izbjeći

Tijekom dovršetka ovog projekta napravio sam nekoliko grešaka u projektiranju i izgradnji koje su, iako nisu imale negativan utjecaj na performanse osnovne funkcije ArduinoBoya, učinile gradnju izazovnijom, a konačna prezentacija pomalo traljavom. Evo mojih grešaka i nekoliko uobičajenih grešaka, te kako ih možete izbjeći ili ispraviti. Rad na metalnom kućištu Od svih dizajnerskih odluka koje sam donio, odluka da koristim Altoids limenku za nanu kao kovčeg bila je možda naj katastrofalnija. Problem nije u samom limu, već u alatu koji sam imao na raspolaganju za pripremu kućišta i činjenici da sam vrlo malo radio s tankim limom. Prije svega, upotrijebite pravi alat za posao. Limari, ili barem oni koje sam koristio, cijepaju metal umjesto da ga čisto režu, ostavljajući za sobom teško ukloniti oštre rubove koji ne ostaju ravni uz kućište. Umjesto toga upotrijebite grickalicu. Također, pri bušenju rupa uvijek bušite sa završne strane ili sa one strane koju ćete najčešće vidjeti (izvana), kad god je to moguće. Kada izbušite rupu, vjerovatno ćete ostaviti neravnine u metalu i uzrokovati savijanje metala u rupu iz smjera u kojem bušite. Bušenjem izvana ostavljate burice na unutrašnjosti kućišta, čineći vanjsku stranu urednijom i sigurnijom za odsutne ljude. Prototipska ploča Jeftini materijali nisu uvijek najbolji za rad. Prototipne ploče koje sam koristio za izradu svog ArduinoBoya potječu iz RadioShacka i, iako su savršeno upotrebljive, teško ih je lemiti zbog same prirode jeftine izrade. Nema probušenih rupa, tako da lemljenje nije usisano u rupe, što rezultira ovim velikim lemnim mrljama na ploči koje ne drže dobro lemljene dijelove na mjestu. Potrudite se pronaći ploče s rupama. Ako ne možete, čuo sam da će mali tok lema razmazan u rupu neposredno prije lemljenja istopiti rastopljeni lem u rupu, baš kao da je presvučen. Što se tiče jeftinih proto ploča, imajte na umu da, budući da će se lemljenje samo skupiti na vrhu, oni mogu biti skloni … Kratke hlače Kad sam završio sa lemljenjem svog ArduinoBoya, primijetio sam da LED diode ne svijetle pravilno. Problem nije bio u ožičenju, to je bilo savršeno, već u lemljenju. Sitne, gotovo nemoguće vidjeti količine lema i prašine premošćivale su praznine na ploči, sprječavajući neke LED diode da pale i vezuju druge LED diode zajedno. Ako vam se to dogodi, probodite oštricu noža između lemnih spojeva i temeljito očistite vrhove q, papirnate ubruse i alkohol za trljanje. Super ljepilo Pokušajte koliko god mogli, nikada ne možete koristiti super ljepilo, a da vam ne stane na prste. Samo opće upozorenje za sve prisutne. Nemojte me krivo shvatiti, odlična je stvar kada se dva dijela moraju brzo zalijepiti i zalijepiti, ali nikada nemojte pretpostavljati da ih možete koristiti bez lijepljenja prstiju.

Korak 8: Odakle da krenem odavde?

Imate problema s započinjanjem cijele kompozicije chiptune? Trebate inspiraciju, savjete, trikove i mjesto za pokazivanje svoje najnovije melodije? Za sve stvari čiptune, a samim tim i retro igre, tu je 8bitcollective.com. Imaju živu zajednicu skladatelja sa čipovima koji bi bili više nego voljni pomoći vam u karijeri.

Želite li proširiti mogućnosti svog ArduinoBoya? Vaš ArduinoBoy ima ugrađenu funkciju koju mGB zapravo ne koristi: MIDI izlaz, posebno MIDI sinhronizacija. Nanoloop i LSDJ, međutim, nisu samo kompatibilni s ArduinoBoy hardverom, već mogu koristiti i ovu neiskorištenu značajku koja vam omogućuje sinkronizaciju zvukova vašeg GameBoya s drugim MIDI instrumentima koji se mogu programirati, poput bubnjeva. U redu, sada ste uspješan skladatelj i izvođač chiptune -a, ali sada imate na raspolaganju gomilu svirki i želite olakšati teret što je više moguće. Šta ćete učiniti? Pa, sve dok koristite samo MIDI na portu ArduinoBoya, možete ozbiljno smanjiti njegovu veličinu. Jednostavno upotrijebite kao mali Arduino klon koji možete pronaći i izostavite MIDI izlaz. Na kraju krajeva, čini se da radi za smeće80. Što se mene tiče, želim napraviti nekoliko poboljšanja u svom prototipu, a istovremeno naučiti više o tome kako funkcionira i kako mogu s njim komponirati pravu muziku. Razmišljam o dizajniranju nekoliko PCB-a u Eagle CAD-u za dvije različite verzije: jednu koja koristi komponente kroz rupe i IC-ove DIP paketa, poput ove, i drugu koja koristi komponente za površinsko montiranje kad god je to moguće, tako da mogu isprobati pregrijavanje ploče metodom lemljenja i napravite (nadamo se) najmanji punopravni ArduinoBoy ikada napravljen. Iznad svega, sve što odlučite učiniti sa svojim ArduinoBoyem, zabavite se. Ako se ne zabavljate, onda očito radite nešto pogrešno. Zapamtite da, kao i sve ostalo u životu, komponovanje čiptuna ne znači pobjeđivanje nekoga drugog. Radi se o tome da pobedite sebe, čineći svaku melodiju koju komponujete boljom od prethodne. Niko se nikada nije proslavio radeći nešto što nije volio. Imate pitanja? Komentari? Predlozi braka? Pretnje smrću? Postavite ih ispod.