Arduino MIDI nožni kontroler: 12 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Nedavno sam dizajnirao ovaj MIDI kontroler za upravljanje frazom petlje koja je ugrađena u papučicu odgode Boss DD500. Cijelim gitarskim uređajem upravljam pomoću Behringer FCB MIDI ploče, što mi omogućuje promjenu zakrpa na pedali za odgodu u petlji efekata, istovremeno mijenjajući kanale pojačala.

DD500 ima ugrađenu vrlo osnovnu funkciju petlje, ali jedan od nedostataka joj je to što se, kad je petlja aktivna, njome upravljaju nožni prekidači na papučici. To znači da ne možete mijenjati zakrpe na papučici dok je petlja aktivna jer su u biti zabilježene funkcije nožnih prekidača. Dok koristim MIDI, ovo ograničenje ne postoji, jer je to jednostavno fizički problem. To je značilo rezervirati 5 nožnih prekidača na mom glavnom MIDI kontroleru za petlju, pa sam odlučio za njih izgraditi zaseban kontroler.

Moj početni plan za ovo bio je uzeti malo Hammond kućište i staviti 5 nožnih prekidača i naučiti sebe osnovnom Arduino kodiranju. Kako sam počeo učiti više i moj je kôd funkcionirao, na kraju me je motivirao da isprobam više stvari, a onda se u osnovi pretvorio u nešto veće.

Korak 1: Koncepti

Jedna od prvih ideja bila je imati samo 5 gumba u nizu sa LED -ima statusa. Ovo je bilo prilično jednostavno izraditi na ploči s Arduinom. Dodavanje novih značajki i hardvera završilo je procesom u kojem sam stalno osmišljavao i redizajnirao fizički izgled na papiru i nadograđivao projekt matične ploče. Čak i uz puno planiranja, puno je posla na tome donekle obavljeno u hodu u startu.

Dvije gornje slike prikazuju prvi crtež koji sam napravio na papiru, koji je i pokrenuo ideju, nakon čega je uslijedilo mjesec dana bilješki koje su slijedile one koje su oblikovale fizičke i PCB rasporede.

Korak 2: Izrada prototipa krušne ploče

Cijeli je projekt izgrađen na ploči i potpuno testiran kako bi se osiguralo da u potpunosti funkcionira s DD500 prije nego što su započeli bilo kakvi radovi na njegovom trajnom smještaju. U kôd su dodane neke dodatne značajke koje su kontroleru dale neke dodatne funkcije koje nedostaje DD500. O njima će se detaljnije govoriti u odjeljku koda.

Pedala ima 5 nožnih prekidača, 4 LED diode, 5 I2C LCD ekrana, a kontrolira ih Arduino Nano Every. Napaja se iz napajanja s 9V gitarne pedale putem zasebne razvodne kutije koja prenosi tu snagu preko MIDI kabela pomoću 2 pina koji se obično ne koriste na MIDI priključku.

Korak 3: Izrada

Pogledao sam mnogo mogućih slučajeva za smještaj projekta, pa čak i razmišljao o pokušaju savijanja vlastitog kućišta od aluminijskih limova. Na kraju sam se smjestio na Hammond kućište koje je bilo dovoljno široko da primi 5 LCD ekrana 16X2 koje sam odabrao.

Nožni prekidači bili su općeniti trenutni prekidači mekog dodira.

U ovoj sam fazi odlučio napraviti prilagođene okvire zaslona kako bi prednja strana izgledala čisto, jer bih ručno izrezivao rupe na ekranu Dremelom i znao sam da će vjerojatno postojati nekoliko područja koja nisu savršena. Narezao sam ih u lokalnom dizajnerskom studiju koji radi lasersko rezanje, prvo kao predloške od kartona kako bi provjerio jesu li sve moje veličine ispravne, a zatim u bijelom akrilu od 3 mm za posljednji komad.

Korak 4: CAD maketa i izgled

Iz mojih papirnatih skica, koristio sam Inkscape za postavljanje svih fizičkih komponenti i finalizaciju veličina i položaja. Također sam u ovom trenutku smislio način montiranja ekrana. Kako bih minimizirao količinu vidljivih vijaka na prednjoj strani, odlučio sam montirati sve zaslone na neke aluminijske ploče sa stražnje strane pomoću odmaka, a tada bi mi trebala samo 4 vijka po ploči da ih pričvrstim na kućište. također bi držao okvire zaslona na mjestu.

Korak 5: Dizajn PCB -a

Za izradu PCB -a koristio sam web stranicu pod nazivom EasyEDA. Sadrži uređivačko okruženje u kojem možete nacrtati shemu svojih komponenti, pretvoriti je u izgled PCB -a, a zatim je izvesti izravno u JLCPCB da biste je pretvorili u ploče. Nikad prije nisam učinio ništa slično, ali na web mjestu imaju izvrstan vodič koji objašnjava kako urednik radi, a u roku od sat vremena dao sam dizajnirati i naručiti ploču.

Neka su područja na ploči u to vrijeme bila loše oblikovana zbog neiskustva, poput korištenja jedne 5V šine za napajanje zaslona, na primjer, umjesto da se svakom daje zasebno napajanje. Srećom, svi padovi napona koji su se dogodili nisu bili dovoljni da izazovu probleme s zaslonima.

Ploče su stigle otprilike 2 tjedna kasnije i na sreću su radile bez ikakvih problema.

Korak 6: Nosači zaslona

Prvi izrađeni dijelovi bili su nosači zaslona. Za to sam koristio aluminij od 3 mm i izbušio rupe za stajanje. Dimenzije su određene postavljanjem svega na stol kako sam želio da bude posljednja pedala i mjerenjem iz montažnih rupa na PCB -ima ekrana. Također sam im stavio nožne prekidače kako bih odredio udaljenost za njih.

Nakon što su sve rupe izbušene, ekrani su montirani i provjereni pravokutnost držeći ravnalo uz ravne donje rubove. Sve se do sada posložilo.

Korak 7: Ograđivanje

Slijedilo je mijenjanje slučaja. Nožni prekidači i LED diode bili su jednostavni jer je za svaki jednostavno bila potrebna rupa od 12 mm i 5 mm.

Glavni dio fizičkog rada nastao je izrezivanjem rupa na ekranu. Koristio sam Dremel s nekim teškim diskovima za rezanje i raznim datotekama za čišćenje rupa nakon toga. Ovaj dio je trajao oko 2 sata.

Kućište koje sam koristio dizajnirano je za industrijske svrhe i napravljeno je savijanjem jednog komada metala i točkovnim zavarivanjem uglova. To je značilo da će biti potrebno malo rada kako bi se ovi uglovi očistili punilom karoserije automobila kako bi se izravnale niske točke i popunile praznine na rubu.

U ovom trenutku slučaj je bio potpuno pripremljen i sve sam ismijavao samo da vidim kako će to izgledati.

Korak 8: Uh-oh

A onda je došla spoznaja da sam unatoč svom planiranju i mjerenju napravio jednu ogromnu grešku. Dizajn ploče i kućišta dizajnirao sam neovisno jedan o drugom. U mojoj glavi, ploča bi sjedila gotovo u ravnini s gornjim zidom, s kratkim odmakom iza nje. Ali to nikako nije moglo pasti. A nije bilo ni prostora da se to stavi sa strane. Ogroman propust, ali na sreću jedan koji sam uspio ispraviti budući da je još uvijek bilo dosta prostora između nosača zaslona na stražnjoj strani kućišta. Još nekoliko rupa izbušenih na nosačima ekrana i nekoliko zastoja, i opet smo u poslu, s taman dovoljno mjesta za postavljanje maske.

Korak 9: Boja

Ponovno je sve rastavljeno, a kućište je obojeno u metalik bombon crveno, nakon čega slijedi nekoliko slojeva laka. Slučaj je ostavljen tjedan dana da se izliječi, iako sam otkrio da je lak u ovom trenutku još bio blago mekan dok sam sve gradio. Zbog toga se oštetilo nekoliko malih površina boje. Nešto što želim izbjeći na svom sljedećem projektu.

Tijekom tog vremena kupio sam 3D pisač i odlučio sam ga upotrijebiti za izradu podložaka za nožne sklopke jer su najlonske koje sam kupio imale užasnu žućkastu nijansu i bile su loše veličine.

Korak 10: Ožičenje

Posljednji dio fizičkog sastavljanja bio je ožičenje svega. Opet su se pojavili problemi s dizajnom kućišta/dizajnom PCB -a, a neki položaji zaglavlja na PCB -u značili su ukrštanje mnogo žica jedna preko druge, čineći stvari malo neurednijima nego što sam se nadao.

Žice za zaslone bile su grupirane u 4 seta i korištene su u hladnjaku i omotane pletenicom, izrađene u jedan komad.

Korak 11: Arduino kod

Kao potpuni početnik u Arduino kodiranju, učio sam sam sebe. Kôd je vjerojatno programski ekvivalent 'dugog puta', ali bio sam zadovoljan što je radio kako je predviđeno.

Petlja na DD500 ima 5 osnovnih funkcija:

• Uključivanje/isključivanje petlje
• Snimanje/Overdub/Reprodukcija
• Reproduciraj snimljenu petlju
• Zaustavi reprodukciju
• Očisti snimljenu petlju

Svaka od tih funkcija ima odgovarajući nožni prekidač i, osim dugmeta za zaustavljanje, LED status. LCD zasloni također se ažuriraju sa relevantnim informacijama kako bi pokazali je li pedala u načinu snimanja, preklapanja ili reprodukcije, kao i koju će funkciju svaki nožni prekidač obavljati ovisno o tome što se u to vrijeme događa.

Još jedna značajka koju sam dodao bila je praćenje koliko je puta funkcija snimanja/preklapanja aktivirana. To se u kodu prati povećanjem cijelog broja, koji se prikazuje na ekranu 'međuspremnik', s popisom koliko je zapisa snimljeno. Iako DD500 ne može izbrisati pojedinačne zapise, ovo sam dodao samo kao vježbu kodiranja kako bih provjerio mogu li uspjeti.

Čini se da postoji problem s prijenosom datoteka u Instructables, pa sam umjesto toga stavio kopiju koda na Pastebin na:

U kodu su korištene 2 knjižnice:

Tekući kristal_I2C

FortySevenEffects MIDI biblioteka

Korak 12: Zaključak

Jedna od najvećih stvari koje oduzimam ovom projektu je ta da planiranje koliko god možete unaprijed može izbjeći potencijalne probleme. Problemi s montažom PCB -a naglašavaju važnost ovoga. Čuvanje dobrih bilješki također je nešto što toplo preporučujem. Bez njih sam možda naišao na više problema nego što sam ih imao. Trenutno izrađujem svoj drugi MIDI kontroler i ovaj put sam uložio veće napore da pojednostavim svoj kôd i dizajniram svoj hardver u skladu s načinom na koji se PCB treba montirati.