Giao diện bước MIDI: 12 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Phiên bản tiếng Tây Ban Nha tại đây.

Trong phần hướng dẫn này, chúng tôi sẽ chỉ cho bạn cách tạo giao diện âm thanh và ánh sáng có thể được sử dụng để chơi "Simon Says" và làm giao diện MIDI. Cả hai chế độ sẽ được chơi bằng chân của bạn.

Tiểu sử

Dự án được sinh ra vì chúng tôi muốn tạo ra một cài đặt tương tác mà hầu hết mọi đối tượng đều có thể sử dụng nó cho dù họ ở độ tuổi nào. Nó được phát triển cho một trung tâm mua sắm, như một trong những điểm thu hút của nó.

Tham chiếu đầu tiên mà chúng tôi nhận được từ khách hàng là phiên bản Simon Says này có thể chơi bằng chân của mọi người. Về cơ bản, chúng tôi phải lặp lại ý tưởng này.

Chúng tôi đã nghiên cứu trò chơi / nền tảng tương tự và nhận thấy rất nhiều sàn nhảy, hầu hết chúng hoạt động với ánh sáng nhưng không hoạt động với âm thanh. Chúng tôi cũng tìm thấy những cây đàn piano lớn để chân nên chúng tôi nghĩ rằng điều gì đó thú vị có thể xuất hiện từ việc thêm chức năng của nhạc cụ. Đối với tình yêu âm nhạc!

Chúng tôi cũng đã xem xét hình dạng của nền tảng. Hầu hết mọi sàn nhảy mà chúng tôi tìm thấy đều có hình chữ nhật, với các miếng đệm hình vuông. Có một ngoại lệ là có miếng đệm hình tròn. Chúng tôi muốn mang lại cảm giác khác biệt cho nền tảng của mình trong khi vẫn giữ khía cạnh mô-đun của hình vuông, đó là lý do tại sao chúng tôi quyết định sử dụng hình lục giác.

Trong khi tìm kiếm các dự án có hình lục giác, chúng tôi đã tìm thấy dự án này. Ý tưởng tạo ra các hình lục giác rất thú vị đối với chúng tôi… chúng tôi không biết điều gì sẽ xảy ra.

Chúng tôi đã có một mục tiêu rõ ràng hơn:

• Trò chơi Simon Says
• Nhạc cụ
• Miếng lót lục giác

Bước 1: Vật liệu

Đối với mỗi Pad:

1.5) Mét của dải Neopixel

1) Công tắc giới hạn công nghiệp

1) Opaline Acrylique dày 1cm

1) Hình lục giác PVC

1) Cấu trúc hình lục giác bằng kim loại

Tổng quan:

1) LattePanda

1) MUX

1) Nguồn điện 5VDC 50A

1) Bảng điều khiển công nghiệp

1) Perma-Proto

1) Vỏ LattePanda

1) Ổ cắm điện 5V @ 2.5a

10) Điện trở 10k ohms

5) Thiết bị đầu cuối vít

1) Loa

Đai bảo vệ bằng nhựa

Bước 2: Chọn Ban kiểm soát

Arduino là bảng phát triển mà chúng tôi đã sử dụng trong một thời gian dài. Nó chưa bao giờ thất bại, tuy nhiên chúng tôi cần kiểm tra tất cả các yêu cầu cho dự án này:

• Ánh sáng: Độ sáng cường độ cao và các mẫu phức tạp, chúng tôi đang sử dụng Neopixels
• Miếng đệm: Miếng đệm phải đáp ứng với bước chân của người dùng. Chúng tôi quyết định sử dụng thiết bị chuyển mạch.
• Trò chơi: Sẽ được xử lý bởi một bộ vi điều khiển.
• Âm thanh: Lúc đầu, chúng tôi nghĩ đến việc thiết kế âm thanh của riêng mình với PureData, do đó chúng tôi cần một máy tính hơn là có thể chạy chương trình.

Chúng ta sẽ đi sâu hơn vào các chủ đề này khi chúng ta tiếp tục, bây giờ, phần mà chúng ta cần giải quyết là âm thanh.

Chúng tôi đã cân nhắc sử dụng PureData vì ngay cả khi bạn có thể tạo ra âm thanh bằng Arduino, nó có thể trở nên phức tạp và hạn chế ở một số điểm, trong khi với PD, chúng tôi có thể thực hiện tổng hợp hoặc một bản vá để kích hoạt âm thanh qua MIDI. Chúng tôi cần một máy tính để chạy PD và Arduino để điều khiển mọi thứ khác.

Chúng tôi đã nghiên cứu về các tùy chọn mà chúng tôi có thể nhận được và chúng tôi thực sự thích các khả năng với bảng LattePanda: một máy tính chạy Windows 10 và một Arduino tích hợp. Chơi lô tô!

LattePanda có một cổng GPIO nơi bạn có thể tìm thấy các chân Arduino được lập bản đồ, thông qua chúng, chúng tôi có thể kiểm soát các công tắc và neopixel của pad.

Việc lập trình trò chơi cũng sẽ diễn ra trong bảng Arduino được tích hợp, nhân tiện, đó là Arduino Leonardo.

LattePanda có giắc cắm 3,5 từ nơi chúng ta sẽ nhận được âm thanh.

Có rất nhiều bo mạch mà chúng tôi có thể đã sử dụng, có thể bạn đang tự hỏi tại sao chúng tôi không sử dụng Raspberry Pi. Đây là lý do tại sao:

• Adafruit đề nghị không kiểm soát Neopixels bằng RaspberryPie vì các vấn đề về đồng hồ. Đây là vấn đề mà Arduino không gặp phải.
• Việc lập trình các chân GPIO trong RaspberryPie phải được thực hiện thông qua Python. Chúng tôi không quen thuộc với ngôn ngữ lập trình.
• Ngay cả khi chúng tôi có thể kết hợp Arduino và RaspberryPie, chúng tôi vẫn muốn giải quyết mọi thứ chỉ với một bảng.
• RaspberryPie chạy một phiên bản đặc biệt của Windows 10 (IoT Core).

LattePanda đắt hơn và nó có một cộng đồng các nhà phát triển nhỏ hơn nhiều so với các bảng khác. Nếu bạn không chắc chắn về việc sử dụng LattePanda, bạn cũng có thể sử dụng các bảng khác (Raspy, UDOO, BeagleBone, v.v.), chúng tôi sẽ rất vui khi biết kết quả của bạn.

Bước 3: Thiết kế và tạo mẫu cấu trúc

Các điểm mà chúng tôi đã xem xét để chỉ định cấu trúc:

• Chịu trọng lượng của người lớn
• Thích hợp cho ngoài trời
• Giữ an toàn cho thiết bị điện tử

Chúng tôi quyết định sử dụng các thanh kim loại vì độ bền, chi phí thấp và tính sẵn có của vật liệu.

Cấu trúc bao gồm hai hình lục giác nối với nhau bằng sáu cực ngắn:

Đối với mỗi hình lục giác, chúng tôi cắt 12 miếng kim loại bằng máy mài giống nhau cho các cực và sau đó chúng tôi hàn tất cả mọi thứ.

Khoảng trống còn lại giữa hai hình lục giác giúp bảo vệ khỏi nước hoặc bất cứ thứ gì có thể gây hư hỏng thiết bị điện tử và cũng để định tuyến cáp.

Bước 4: Bề mặt bước

Khi chúng ta đã có cấu trúc kim loại, chúng ta phải đề cập đến hai điểm:

• Bề mặt giữ an toàn cho thiết bị điện tử
• Bề mặt nơi người dùng sẽ bước lên

Đối với bề mặt bảo vệ thiết bị điện tử và bên trong hình lục giác, chúng tôi quyết định sử dụng vật liệu pvc, nó không đắt, dễ gia công và nó có thể chống nước ở một mức độ nào đó.

Đối với bề mặt mà người dùng bước lên, chúng tôi chọn opalin acrylique vì nó tương tác với ánh sáng và có độ dày 1cm để nó có thể chịu được trọng lượng của một người lớn.

Chúng tôi cắt mọi thứ bằng máy laser rất nhanh và không tốn kém. Bạn có thể tìm thấy các tệp đính kèm

Bước 5: Cài đặt Neopixel Strips

Chúng tôi đã chọn dải chống thấm với 96 neopixel trên mét. Adafruit có một hướng dẫn chi tiết về neopixels.

Chúng tôi…

• Được hàn một điện trở 470 ohm ở đầu mỗi dải
• Đã lắp dải ở mép trong của Hình lục giác
• Đã sử dụng khóa dán để cố định các dải vào vị trí của chúng
• Được hàn một phần mở rộng cho dải đi ra khỏi bề mặt nhựa pvc.

Bước 6: Cài đặt Switch

Chúng tôi đã chọn một công tắc cơ học công nghiệp để kích hoạt các miếng đệm. Do tính linh hoạt của acrylique và vì công tắc được đặt ở trung tâm của hình lục giác thông qua tấm nhựa pvc, lượng áp lực mà công tắc cần để kích hoạt có thể đạt được khi người dùng bước lên bề mặt acrylique. Chúng tôi đã hiệu chỉnh mức độ cao hoặc thấp của các công tắc cần thiết với máy giặt.

Bước 7: Hàn kết nối và cáp

Mỗi hình lục giác có một công tắc và một dải đèn LED với tổng cộng 5 dây cáp. Những dây cáp này phải được kết nối với một mạch điều khiển, nơi mọi thứ sẽ được tập trung.

Chúng tôi đã sử dụng hai đầu nối XLR; một cho neopixel (3 cáp) và một cho công tắc (2 cáp). Kịch bản lý tưởng sẽ chỉ là một bộ kết nối nhưng chúng tôi không đủ khả năng, trong trường hợp bạn có thể, nó sẽ khiến mọi thứ dễ dàng hơn nhiều.

Bước 8: Chuẩn bị Bảng điều khiển

Có gì bên trong bảng điều khiển:

• Đầu nối XLR cái
• Nguồn cấp
• LattePanda

Bước 9: Mạch điều khiển hàn và kết nối LattePanda

Các công tắc được kết nối với bộ ghép kênh 16 đầu vào

Neopixel được kết nối trực tiếp với các chân Arduino.

Đối với LattePanda, chúng tôi sử dụng vỏ do thương hiệu thiết kế.

Bạn có thể tìm thấy thiết kế của mạch đính kèm.

Bước 10: Kết nối các miếng đệm với Bảng điều khiển và Nguồn điện

Cố định đầu nối XLR vào bảng điều khiển

Dán nhãn các đầu nối

· Hàn cáp XLR với đầu nối vít

· Sửa nguồn điện, mạch điều khiển và LattePanda

· Tổ chức cáp

· Kết nối cáp của pad với bảng điều khiển

Bước 11: Lập trình

Để kiểm soát MIDI, chúng tôi thấy thông tin này rất hữu ích

Chúng tôi đã sử dụng thư viện này cho Arduino

Chúng tôi đã sử dụng bản vá này cho PureData

Đối với các mẫu nhạc, có một số lựa chọn thay thế miễn phí trên web

Đối với điều khiển Neopixels, chúng tôi đã sử dụng thư viện FastLED

Đối với trò chơi "Simon Says", phần hướng dẫn này thực sự hữu ích

Bước 12: Sản xuất một cấu trúc bảo vệ nền tảng

Mục đích chính của cấu trúc này là:

Giữ các hình lục giác thống nhất

Bảo vệ các hình lục giác khỏi thời tiết

Giải Nhất Cuộc thi Âm thanh 2018