MIDI վերահսկվող LED կառուցվածքը `7 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Որպես իսկական երաժշտասեր և էլեկտրոնային և համակարգչային գիտությունների ուսանող ՝ ես միշտ ցանկացել եմ ստեղծել MIDI սարքեր, որոնք կարող եմ օգտագործել էլեկտրոնային երաժշտության ստեղծման համար:

Շատ շոուների և երաժշտական փառատոնների մասնակցելուց հետո ես սկսեցի իսկապես հետաքրքրվել թեթև շոուներով `ելույթների ժամանակ:

Բազմաթիվ հետազոտություններից հետո ես հիմնականում գտա միայն սարքեր, որոնք օգտագործում են խոսափող և չեն կարող թույլ տալ վերահսկել LED- ները ճիշտ այնպես, ինչպես ուզում ես:

Ավելի ու ավելի ծանոթանալով DAW և MIDI ազդանշաններին ՝ ես որոշեցի սկսել այս նախագիծը:

Այն բաղկացած է 3D կառուցվածքից ՝ չկորցված LED- ներով, որոնք իրականում վերահսկվում են MIDI ազդանշաններով (NoteOn, NoteOff և CC Messages):

Որպեսզի երաժիշտը կարողանա վերահսկել յուրաքանչյուր լուսադիոդի գույնն ու ինտենսիվությունը ՝ միայն օգտագործելով ցանկացած DAW- ի կողմից առաջացած MIDI ազդանշաններ:

Այս գաղափարով ես ցանկանում էի բարձրացնել ստեղծագործականությունը լուսային շոուների միջոցով և յուրաքանչյուրին թույլ տալ կառուցել իր սեփականը, յուրահատուկ դարձնել յուրաքանչյուր տեսողական կատարում:

Քայլ 1: Նյութեր

Հիմնականում այս նախագիծը բաղկացած է երկու մասից ՝ MIDI ընդունման միացում և LED կառուցվածք; և միկրոկոնտրոլեր `այդ մասերը կապելու և DAW- ից եկող MIDI ազդանշանները« թարգմանելու »LED շերտերին: Ահա յուրաքանչյուր մասի համար անհրաժեշտ նյութերի ցանկը:

MIDI ընդունման միացում

• 1 x 6N138 Optocoupler
• 1 x 1N914 դիոդ
• 1 x 5-Pin Din Jack (MIDI Jack)
• 2 x 220 Օմ դիմադրիչներ
• 1 x 4.7K Ohm Resisor
• 1 USB/MIDI Jack

LED կառուցվածքը

Ես օգտագործել եմ RGB LED- ների շերտեր ՝ հիմնված WS2812B LED- ների վրա, որոնք կարող են վերահսկվել միայն 1 թվային պորտով: Եթե նախատեսում եք օգտագործել մեծ թվով լուսադիոդային լուսադիոդներ, գուցե հարկ լինի հոգ տանել անհրաժեշտ առավելագույն հոսանքի մասին (1 լուսադիոդ կարող է սպառում առավելագույնը 60 մԱ): Եթե միկրոկառավարիչը չի կարողանում կարգավորել այս առավելագույն արժեքը, ապա ձեզ հարկավոր կլինի ևս 5 Վ էլեկտրասնուցում, որը կարող է ապահովել բավարար հոսանք: Ես օգտագործեցի 5V - 8A AC/DC ադապտեր `ելքային ադապտերով և անջատիչով:

Նշում. Թվում է, թե կարող եք օգտագործել համակարգչային էներգիայի մատակարարման միավոր, քանի որ նրանք գիտեն, որ կարող են իսկապես բարձր հոսանք հաղորդել, բայց դուք պետք է համոզվեք, որ այն ապահովում է կայուն 5V անընդհատ լարվածություն, գուցե օգտագործելով 36 Օմ 5 Վտ հզորության դիմադրություն գետնի (սև) և 5 Վ ելքի (կարմիր) միջև, որպեսզի դիմադրիչի միջով բավականաչափ հոսանք լինի և դրանով ապահովի կայուն 5 Վ լարման:

Ի վերջո, ես օգտագործեցի մի պարզ Arduino Uno պտուտակավոր վահանով `MIDI ազդանշանների և LED շերտերի միջև կապը ստեղծելու համար:

Քայլ 2. Կառուցեք MIDI մուտքային շղթան

Եթե ձեզ հետաքրքրում է, թե որն է հենց MIDI արձանագրությունը և ինչպես է այն աշխատում, ես խստորեն խորհուրդ եմ տալիս ձեզ ստուգել YouTube- ի Notes and Volts ալիքը, որտեղ կան շատ հետաքրքիր և նորարարական ձեռնարկներ և MIDI Arduino նախագծեր:

Այս մասում ես կկենտրոնանամ միայն MIDI մուտքագրման սխեմայի վրա: Լավ գաղափար կարող է լինել նախատախտակի վրա նախատիպ կառուցելը և ստուգել, թե արդյոք DAW- ից եկող MIDI ազդանշանները լավ են ընդունվում միկրոկոնտրոլերի կողմից `նախքան բաղադրիչների եռակցման մեջ մտնելը:

Հետևյալ երկու տեսանյութերը նկարագրում են, թե ինչպես կառուցել և փորձարկել միացումը.

• Շղթայի կառուցում
• Շղթայի փորձարկում

Ի վերջո, կարող է նաև լավ գաղափար լինել ստուգել այս տեսանյութը ՝ CC հաղորդագրությունները հասկանալու և այն մասին, թե ինչպես կարելի է ավտոմատացման տեսահոլովակները մեկնաբանել ձեր միկրոկոնտրոլերի կողմից ՝ օրինակ LED լուսավորությունը վերահսկելու համար:

Քայլ 3: FL Studio- ի կարգավորում (ըստ ցանկության)

FL Studio- ն օգտագործելիս ինձ հարմարավետ եմ զգում: Ես կբացատրեմ, թե ինչպես ճիշտ կազմաձևել դրա MIDI ինտերֆեյսը, բայց ես վստահ եմ, որ այս ընթացակարգը չպետք է կտրուկ տարբերվի, եթե դուք օգտագործում եք մեկ այլ թվային աուդիո կայան:

Նախ պետք է միացնել USB/MIDI խցիկը ձեր համակարգչին: Սովորաբար, նման սարքերը գալիս են ներկառուցված որոնվածով և ճանաչվում են որպես MIDI սարքեր, նույնիսկ եթե դրանք բացակայում են: Այնուհետեւ բացեք «Կարգավորումներ» պատուհանը (սեղմելով F10): Եթե ամեն ինչ ճիշտ է աշխատում, ապա ելքային հատվածում կնկատեք որոշ ելքային MIDI սարքեր: Ընտրեք ձեր սարքը և համոզվեք, որ այն միացված է:

Այնուհետև ստիպված կլինեք սահմանել ձեր նավահանգստի համարը և նկատի ունենալ այն (օրինակ ՝ 0): Պարզապես փակեք այս պատուհանը (պարամետրերը ինքնաբերաբար պահվում են) և ապա ավելացրեք նոր ալիք ՝ MIDI Out:

Այնուհետև, վերջին բանը, որ դուք պետք է անեք, այս նոր ալիքի նավահանգստի սահմանումն է. Համոզվեք, որ ընտրել եք նույն պորտի համարը, որը սահմանել եք «Կարգավորումներ» բաժնում. Դրանով իսկ ձեր ալիքից եկող MIDI հաղորդագրությունները այժմ կապված է MIDI ելքի հետ:

Այժմ, երբ նշումը նվագարկվում է MIDI Out ալիքով, «NoteOn» հաղորդագրությունը կուղարկվի MIDI ինտերֆեյսի միջոցով: Նույն կերպ, «NoteOff» հաղորդագրությունը կուղարկվի, երբ գրառումը թողարկվի:

Մեկ այլ հետաքրքիր առանձնահատկություն, որը գալիս է MIDI Out ալիքով, պոտենցիոմետրերով տարբեր պարամետրերի վերահսկման ունակությունն է: Աջ սեղմելով դրանցից մեկի վրա և ընտրելով «Կարգավորել …» ՝ կարող եք ստիպել նրանց ուղարկել CCMessages (0-ից մինչև 127-ի արժեքը), որոնք կօգտագործվեն LED- ների պայծառությունը վերահսկելու համար. Ընտրեք CC և այնուհետև ընդունել:

Սովորաբար FL Studio- ն այժմ պատրաստ է տվյալներ ուղարկել ձեր MIDI միջերեսին: Հաջորդը Arduino- ում նշելու համար գրել կոդը և այն հարմարեցնել ձեր LED կառուցվածքին:

Քայլ 4: LED- ների միացում

LED շերտերը միացնելը բավականին պարզ է, քանի որ դրանք պարզապես պահանջում են +5V, GND և տվյալներ: Այնուամենայնիվ, քանի որ ես պլանավորում էի կապել դրանցից ավելի քան 20 -ը, ես որոշեցի օգտագործել Arduino PWM մի քանի կապում և հայտարարեմ Adafruit_NeoPixel- ի մի քանի դեպքեր (գործակիցով) `ցանկացած տեսակի չնախատեսված ձգձգումից խուսափելու համար:

Կցված պատկերը նաև մտադիր է բացատրել, թե ինչպես է աշխատում էլեկտրոնիկան.

• LED- ների շերտերն ուղղակիորեն սնվում են էլեկտրասնուցմամբ:
• Arduino- ն սնուցելու համար օգտագործվում է հոսանքի անջատիչ
• MIDI մուտքագրման սխեման սնուցվում է Arduino- ով `անջատիչը միացնելիս

Քայլ 5. 3D կառուցվածքի անջատում

Առայժմ այս հատվածը ամենաերկարն էր, քանի որ ես բոլորովին նոր էի 3D տպագրությամբ (և մոդելավորմամբ): Ես ուզում էի նախագծել մի կառույց, որը նման էր կիսով չափ պայթած կտրված իկոզաեդրոնի (այո, որոշ ժամանակ պահանջվեց ձևի ճշգրիտ անունը գտնելու համար):

Իհարկե, դուք ազատ եք նախագծել ձեր սեփական մոդելը ձեր ուզած ձևով: Ես չեմ մանրամասնի մոդելավորման գործընթացը, բայց դուք կգտնեք STL ֆայլերը, եթե ցանկանում եք նախագծել այս կառույցը:

Տարբեր մասերի հավաքումը որոշ ժամանակ տևեց, քանի որ ես ստիպված էի մեկ լուսադիոդ տեղադրել յուրաքանչյուր երեսին և միացնել դրանք բոլորը ՝ միակցելով մեծ թվով լարեր միջուկի ներսում, որը ներկայումս բավականին խառնաշփոթ է:

Նշում. Եթե ցանկանում եք նախագծել նման կառույց, ձեզ կպահանջվի 10 վեցանկյուն կտոր (յուրաքանչյուրը մոտ 3 ժամ ՝ օգտագործելով PP3DP UP մինի տպիչ) և 6 հնգանի կտոր (2 ժամ):

Երբ յուրաքանչյուր մասում կա մեկ LED, դուք ստիպված կլինեք միացնել յուրաքանչյուր 5V և GND տերմինալները միասին և միացնել յուրաքանչյուր LED- ի մի քանի մուտքային և ելքային տերմինալներ այնպես, ինչպես դրանք պետք է միացված լինեն:

Ի վերջո, ես օգտագործեցի LED ցրիչ ակրիլ ՝ յուրաքանչյուր դեմքը ծածկելու և դրանք հետևողականորեն լուսավորելու համար:

Դրանից հետո մնում է միայն կոդը, որը բացահայտում է, որ այդքան էլ բարդ չէ:

Քայլ 6: Կոդ

Ինչպես նշեցի նախորդ մասում, ծածկագիրը պարզ է, որ բավականին պարզ է:

Իրականում, այն բաղկացած է միայն մեկ MIDI օրինակից և Adafruit_NeoPixel- ի մի քանի օրինակներից (որքան տարբեր շերտեր կան):

Հիմնականում, հայտարարվելուց հետո, MIDI դասը աշխատում է մի տեսակ «ընդհատումներով» ՝ NoteOn, NoteOff և CCMessage: Երբ MIDI մուտքային ցիկրուտը փոխանցում է այդ հատուկ ազդանշաններից մեկը Arduino- ին, կոչվում է ասոցիացված ենթածրագր: Այնուհետև, այն, ինչ անում է ծածկագիրը, միացնում է NoteOn ազդանշանի հատուկ LED- ը, անջատում այն NoteOff ազդանշանի վրա և թարմացնում ժապավենի պայծառությունը CCMessage- ում:

Բացի այդ, ես սահմանեցի մի պարզ գործառույթ, որը հնարավորություն է տալիս ընտրել LED- ների գույնը `կարդալով NoteOn ազդանշանի արագությունը, և յուրաքանչյուր LED կարող է լինել կարմիր, մանուշակագույն, կապույտ, փիրուզագույն, կանաչ, դեղին, նարնջագույն կամ սպիտակ, կախված արագության արժեքից `0 -ից մինչև 127:

Կարևոր բան է նկատել, որ դուք պետք է անջատեք RX կապը (որը գալիս է MIDI մուտքի միացումից), երբ ձեր ուրվագիծը վերբեռնում եք, քանի որ սերիական նավահանգիստը (որն օգտագործվում է այս գործընթացի ընթացքում) միացված է այդ քորոցին:

Քայլ 7: Ի՞նչ հիմա:

Ես այժմ աշխատում եմ անհատական պարիսպի վրա `ամբողջ էլեկտրոնիկան տեղադրելու համար, և ես նաև կառույցի անուն եմ մտածում: Խնդրում եմ ինձ տեղյակ պահեք, արդյոք ձեզ դուր եկավ այս պրոյեկտը, և ես աշխատում եմ տարբեր շոուների վրա, քանի որ մտադիր եմ թարմացնել այս ուսուցողականը ավելի շատ տեսանյութերով: