Napravite ArduinoBoya: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

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

Jeste li ikada razmišljali o tome da ga pretvorite u glazbeni instrument? Timothy "trash80" Lamb skladatelj je koji trenutno živi u Los Angelesu u Kaliforniji. Skladatelj chiptune -a je osoba koja koristi IC -ove za generiranje zvuka (integrirana kola) koji se nalaze unutar konzola za video igre i ručnih uređaja za stvaranje glazbe. Gospodin Lamb je također tvorac uređaja poznatog kao ArduinoBoy; kombinacija hardvera i softvera otvorenog koda koji može pretvoriti bilo kojeg člana obitelji GameBoy s utorom za uloške i priključkom za kabel u MIDI generator zvuka. Sada treba napomenuti da trash80 nije prvi koji je stvorio takav sustav. Dvije velike domaće GameBoy aplikacije koje koriste profesionalni chiptune skladatelji, Nanoloop i Little Sound Disk Jockey, ili LSDJ, već duže vrijeme imaju MIDI. Problem je u tome što se obje ove aplikacije oslanjaju na Microchip PIC hardver za slanje i primanje MIDI signala. Nema nepoštovanja prema standardnom mikrokontroleru u industriji elektrotehnike, ali PIC je zaista dio profesionalnog hardvera i može biti zastrašujući za one koji se ne bave elektronikom redovito. Podrška za korisnike manje popularnih operativnih sustava također je mala ili nikakva kada je u pitanju programiranje ovih uređaja (jedini službeni razvojni paket PIC je za Windows, nema podrške za Linux ili Mac). Koristeći mnogo jednostavniju Arduino platformu, ArduinoBoy zaobilazi ta ograničenja, što potencijalnom skladatelju chiptune-a znatno olakšava izradu alata koji su mu potrebni. Osim toga, iako je ArduinoBoy napravljen za rad s vlastitim programom za generiranje zvuka GameBoy, trash80, mGB, također se odlično slaže s Nanoloopom i LSDJ -om. Iako je trash80 svoj rad podijelio na web stranici Google Code, on nema nikakvih detaljnih uputa o tome kako se može napraviti vlastiti (to je na njegovom popisu zadataka). Odlučio sam mu pomoći u tom pogledu. Iako nije nužno korak po korak, ovaj Instructable trebao bi vam dati opću ideju o tome što učiniti i pokazati vam neke od mojih zamki kako biste ih mogli izbjeći.

Korak 1: Dijelovi, alati i kôd

Dijelovi

• Arduino, generički Arduino ili dijelovi koje možete sami napraviti. Osobno koristim komplet ploča za stvarno gole kosti s modernim uređajima Compay, koji se može sastaviti onakav kakav 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 idealni su.
• Jedan optoizolator 6N138.
• Jedna 1N914 mala signalna dioda. Nemojte se iznenaditi ako ih možete kupiti samo u količinama od 10 ili više.
• Jedan gumb koji je uključen samo kada je gumb pritisnut. Za one koji govore Inženjer, to je tipka za isključenje (uključivanje) SPST-a.
• Dva 5 -polna ženska DIN konektora od 180 stupnjeva. Pobrinite se da nabavite upravo te konektore. Postoji mnogo različitih izvedbi DIN konektora, a nekoliko, ako ih ima, međusobno su 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 tipkovnice ili računala s potrebnim softverom i adapterom.
• Jedan programabilni GameBoy uložak.
• Lem.
• Dodatna žica. Čvrsti za rad na matičnoj ploči i ožičenje PC ploče, nasukani za žice za koje očekujete da će se često pomicati.
• Slučaj u koji se sve može staviti.
• Hrpa Miscellanea.

Alati

• Lemilica.
• Skidanje žarulje, pumpe ili fitilja. Za svaki slučaj.
• Alat za lemljenje rukama za pomoć.
• Zaštitne naočale. Vaše naočale ga neće izrezati.
• Aparat za gašenje požara ili barem čaša vode. Još jednom, za svaki slučaj.
• Rezači žice.
• Skidači žica.
• Kliješta s iglastim nosem.
• Mašina za lemljenje.
• Programiranje ili USB kabel (i) za Arduino i programabilni GameBoy uložak, ako je primjenjivo.
• Rotacijski alat i/ili bilo što drugo što vam je potrebno za izrezivanje rupa i utora u vašem slučaju.

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 slažu? Nacrti oko kojih je izvođač vašeg doma ili stana bio toliko opsjednut? Sheme; oboje.

Što se tiče shema, shema trash80 za ArduinoBoy puno je šarenija i nema ravnih linija, ali je savršeno čitljiva. Osim ako niste potpuno analitični u pogledu inženjerskih konvencija, ne biste trebali imati problema. Možda ćete ovo htjeti ispisati jer ćemo se na to često pozivati.

Korak 3: Tlocrtna ploča

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 da ih moramo lemiti zajedno. To je lako. Dovoljno je pogledati shemu i spojiti dijelove kao što je prikazano.

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

Korak 4: Prvi test

Vrijeme je za dva vrlo važna ispitivanja: test dima i test funkcije. Prvi test je prilično jednostavan. Jednostavno povežite svoj GameBoy s uređajem, uključite GameBoy i gledajte LED diode ArduinoBoya. Ako lampica pin13 kratko zatreperi, nakon čega slijede preostale LED diode koje svijetle uzastopnim redoslijedom, prelazeći od najvišeg pina do najnižeg i dvaput natrag, završavajući s dva bljeska LED dioda odjednom, dobre su šanse da vaš ArduinoBoy radi narudžba. Također provjerite gumb 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 se umjesto toga svjetla odbiju upaliti, dijelovi su nenormalno topli na dodir, vidite ili osjetite miris dima i/ili bilo koji dio strujnog kruga eksplodira ili bukne u plamen, vratite se na shemu, provjerite sve svoje veze i ožičenje, zamijenite oštećene komponente i ponovno izvedite test dima. Drugi test je malo živčaniji, 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 ispušta buku koja podsjeća na instrument ili zvučni efekt, tada skočite sa stolca zureći prema nebesa, raširenih ruku, vičući "ŽIVO je" dok se smiješ manično. 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, koristiti ih i za testiranje i za vrijeme sastavljanja. Odolite tom iskušenju. Prije svega, 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 niti 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 skladati vlastitu glazbu.

Korak 5: Lemite ga

Dakle, vaš ArduinoBoy radi. Dobro, vrijeme je za lemljenje na prototipnu ploču s tiskanim krugom. "Čekaj čekaj!" vičeš na sebe. "Sada radi sasvim u redu 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 izvrsnu glazbu. Zapravo toliko sjajno da na kraju pretvorite chiptune u legitiman oblik glazbe. Donosite chiptune u mainstream. Postajete slavni. Toliko je zapravo poznato da ste pozvani igrati 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 glazbeni instrument, ArduinoBoy, nestao. Konačno ga nalazite u rukama dječaka koji se uspio provući pored osiguranja. U svojoj je znatiželji uklonio sve komponente s matične ploče, a nažalost nemate shemu pri ruci. Još samo 5 minuta do početka predstave morate otkazati svoju izvedbu. Publika je poludjela i u svom bijesu uništi dobar dio stadiona, uzrokujući i otkazivanje utakmice. Mladunci su ponovno izgubili šminku i šut na Svjetskoj seriji, a za to morate kriviti vas. Ne dopustite da vam se dogodi ovaj vrlo zamršeni scenarij: uvijek učinite svoje projekte trajnim. Prvo, nakon što uklonite sve dijelove s lemljene ploče, postavite ih na ploču računala i smislite kako ćete ih sve uklopiti. Postoji nekoliko stvari koje morate imati na umu:

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

Nakon što sve to zalemite zajedno, jednostavno je izbušiti i izrezati odgovarajuće rupe u vašem slučaju i postaviti ploču unutar nje. Ako koristite metalno kućište poput mene, svakako upotrijebite komad papira ili nešto drugo da obložite 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 koji izgleda ima tri note u mojim ograničenim testovima (ton note će se promijeniti svaki put kada svirate na ovom kanalu, prema uzorku), kanal 4 pruža bas zvukovi (koriste se poput bubnja, bas gitare ili sintetizatora), a kanal 5 je šum (najčešće se koristi u GameBoy igrama za eksplozije i tekuću vodu).

Priključite svoj MIDI izlazni uređaj u priključak spojen na optički izolator, 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, svoj GameBoy možete koristiti kao MIDI instrument. Prilagodbe 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 čipova, točnije, Nanoloop i LSDJ i izvan su područja primjene 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 izvedbu osnovne funkcije ArduinoBoya, učinile gradnju izazovnijom, a završnu prezentaciju pomalo traljavom. Evo mojih pogrešaka i nekoliko uobičajenih grešaka, te kako ih možete izbjeći ili ispraviti. Rad na metalnom kućištu Od svih dizajnerskih odluka koje sam donio, odluka da upotrijebim limenku od metvice Altoids bila je možda najstrašnija. 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. Limenci, 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 strane koju ćete najčešće vidjeti (izvana), kad god je to moguće. Kad izbušite rupu, vjerojatno ćete ostaviti neravnine u metalu i uzrokovati savijanje metala u rupu iz smjera u kojem bušite. Bušenjem izvana ostavljate neravnine na unutarnjoj strani 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 došle su od RadioShacka i, iako su savršeno upotrebljive, teško ih je lemiti zbog same prirode jeftine izrade. Nema provučenih rupa, pa se lemljenje ne usisava u rupe, što rezultira velikim lemljenim mrljama na ploči koje ne drže dobro lemljene dijelove na mjestu. Potrudite se pronaći ploče s pokrivenim rupama. Ako ne možete, čuo sam da će mali protok lemljenja razmazan u rupu neposredno prije lemljenja istopiti rastopljeni lem u rupu, baš kao da je obložen. 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 lemiti svoj ArduinoBoy, primijetio sam da LED diode ne svijetle pravilno. Problem nije bilo moje ožičenje, to je bilo savršeno, već moje lemljenje. Male, gotovo nemoguće vidjeti količine lema i prašine premošćivale su praznine na ploči, sprječavajući neke LED diode da osvijetle i povezuju druge LED diode zajedno. Ako vam se to dogodi, probodite oštricu noža između spojeva za lemljenje 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, sjajna je stvar kada se dva dijela moraju brzo zalijepiti i zalijepiti, ali nikada nemojte pretpostaviti da ih možete koristiti bez lijepljenja prstiju.

Korak 8: Gdje da krenem odavde?

Imate li poteškoća s započinjanjem cjelokupne skladbe o čipu? Trebate inspiraciju, savjete, trikove i mjesto za pokazivanje svoje najnovije melodije? Za sve stvari chiptunes, a samim time i retro igre, postoji 8bitcollective.com. Imaju živu zajednicu skladatelja sa čipovima koji će vam biti spremni pomoći u karijeri.

Želite li proširiti mogućnosti svog ArduinoBoya? Vaš ArduinoBoy ima ugrađenu funkciju koju mGB zapravo ne koristi: MIDI izlaz, točnije MIDI sinkronizacija. 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 chiptunea, ali sada imate na raspolaganju hrpu svirki i želite olakšati teret što je više moguće. Što ćeš učiniti? Pa, sve dok koristite samo MIDI u ArduinoBoyu u portu, možete ozbiljno smanjiti njegovu veličinu. Jednostavno upotrijebite mali Arduino klon koji možete pronaći i izostaviti MIDI izlaz. Uostalom, čini se da radi za smeće80. Što se mene tiče, nastojim napraviti nekoliko poboljšanja u svom prototipu, a istovremeno naučiti više o tome kako radi i kako mogu s njim sastaviti pravu glazbu. 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 reflow ringlu lemiti i napraviti (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, komponiranje chiptunea ne znači pobijediti nekoga drugog. Radi se o tome kako pobijediti sebe, učiniti svaku pjesmu koju komponirate boljom od prethodne. Nitko se nikada nije proslavio radeći nešto što nije volio. Pitanja? Komentari? Bračni prijedlozi? Prijetnje smrću? Objavite ih ispod.