MIDI Sonar "Theremin": 10 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ez egy hangszer, amely két szonár távolságmérőt használ a hangmagasság és a hangok minőségének szabályozására. Ez persze nem egy Theremin, de a "Theremin" általános kifejezéssé vált a hangszereken, amelyeket kézmozdulatokkal játszott.

Beépített MIDI szintetizátorral, erősítővel és hangszórókkal rendelkezik. A zenei hangokat egy MIDI chip - a VS1053 - állítja elő, amelynek 127 hangja van (azaz állítólag különböző hangszerek). Nagyfokú polifóniával rendelkezik (64 -ig), így egyetlen hangot vagy akkordot is képes lejátszani.

A jobb kezed irányítja a lejátszott hangot. "Diszkrét" módban a jobb oldali tér "ládákra" van osztva. Amint a kezed egy kukába lép, elkezdődik a megjegyzés az adott kukához. Ha elhagyja a kukát, a hang megállhat (pl. Orgona) vagy természetes módon elhalhat (pl. Zongora).

"Folyamatos" módban a jobb oldali tér egy folyamatosan változó hangmagasságot határoz meg - mint az eredeti Theremin. A jegyzet akkor kezdődik, amikor a kezed belép a térbe, és megáll, amikor elhagyod a teret.

A bal kéz szabályozza a lejátszott hang minőségét. Szabályozhatja a hangerőt, a tremolót, a vibrációt, a hangmagasságot, a zengetést stb.

Egy kis LCD -képernyőn van egy menü, amely lehetővé teszi, hogy kiválassza az aktuális műszert, a bal kéz funkcióját, a jobb kéz skáláját (vagy "gombját"), vibrato, tremolo stb. Különféle beállításokat menthet és tölthet be "és gyorsan válthat közöttük az előadás során.

A teljes MIDI "Theremin" műszer önállóan működik saját hangszóróval és újratölthető akkumulátorral.

Ha le akarja másolni a konstrukciómat, szüksége lesz egy Arduino Nano-ra (1,50 £), egy VS1053 modulra (4,50 £), 1,44 -os ST7735 LCD-kijelzőre (3,50 £), két HC-SR04 modulra (egyenként 1 £) és néhány ellenállás. Szükséged lesz néhány tápellátású hangszóróra, és talán egy lítiumcellára és egy tápegységre is, de a részletek attól függenek, hogyan döntesz az építés mellett. Ezeket az extrákat az autócsomag-értékesítésből és a jótékonysági üzletekből szereztem be. Szüksége lesz a szokásos elektronikus műhely kellékekre.

1. lépés: A VS1053 vezérlése

A képen látható VS1053 modult választottam. (Jegyezze fel a két SOT223 szabályozót, a két jack aljzatot és a csatlakozó helyzetét.) Keresse meg az eBay -t, az Alibabát vagy a kedvenc beszállítóját egy ilyen megjelenésű VS1053 -as modulhoz. Az Aliexpressről itt és itt kaphatók.

Pár éve vettem, és úgy tűnik, már nem érhető el az eBay -en, csak az Alibabán. Az eBay -en már elérhető a piros NYÁK -verzió. Funkcionálisan azonosnak tűnik, de a pinout más, ezért módosítanom kell a vázlatokat és az elrendezéseket. Nem teszteltem. A vitában (alább) talál utasításokat arra vonatkozóan, hogyan lehet ellenállást hozzáadni a piros NYÁK -hoz az "élő" MIDI engedélyezéséhez. Vagy további parancsokat küldhet a telepítés során annak engedélyezéséhez.

A VS1053 finom chip, de meglehetősen bonyolult. Csak a MIDI részét használom. Lehetséges a VS1053 vezérlése soros interfészen keresztül, de én az SPI buszt használom, mivel kényelmesebb egy Arduino Nano esetén. Az SPI buszon keresztül küldött minden bájt MIDI parancsként kezelendő.

A MIDI parancsok listáját megtalálja a weben. A VS1053 reagál néhányra, de nem mindegyikre. A Miditheremin0.exe program megmutatja azokat, amelyekről tudom, hogy működnek.

Letöltheti a VS1053 adatlapot az internetről. Ez egy hatalmas dokumentum, és nehezen megy. A "8.9 Támogatott MIDI formátumok" szakasz szinte mindent elmond a MIDI -ről. A "10.10 Valós idejű MIDI" szakasz a GPIO0 és a GPIO1 használatáról szól a MIDI engedélyezéséhez, de az általam nem igényelt speciális engedélyezéshez. Letöltheti a MIDI -üzenetek listáját is (nem mindegyiket támogatja a VS1053).

Csatlakoztassa a VS1053 modult egy Arduino Nano -hoz az ábrán látható módon, és töltse fel az INO fájlt az Arduino -ba. Forrasztás nélküli kenyértáblát használtam. Jelenleg nincs fényképem róla, de az alábbi lépésben láthatja a kenyértáblát más összetevőkkel.

Az INO vázlat egy bájtot kap a PC -től a soros vonalon keresztül, és elküldi a bájtot a VS1053 -nak. Ez egy nagyon egyszerű program, amely lehetővé teszi a VS1053 tesztelését. Csatlakoztassa a kimeneti csatlakozóaljzatot a fejhallgatóhoz vagy a számítógép hangszórójához.

A Windows Miditheremin0.exe program (a Step1.zip letöltése a github -ból) parancsokat küld a VS1053 -nak. Egy hang lejátszásához kattintson a "90 jegyzet" gombra. Vagy írhat saját Windows programot. Vagy használja a weben elérhető számos terminálprogram egyikét.

A VS1053 modul a következő csapokkal rendelkezik:

• az SPI buszon a szokásos MISO, MOSI és SCLK van
• ha az XRST alacsony, a chip visszaáll
• Az XDCS nem csinál semmit SPI módban, ezért kösse az XCS -hez
• Az XCS a Chip Select
• A DREQ jelzi, ha a chip készen áll egy új parancsra.

Az XCS -t alacsonyra kell állítani bájt küldése közben; akkor magas. Így biztos abban, hogy minden bájt első bitjét szinkronizálta. A DREQ olvasása azt jelzi, hogy a chip készen áll egy új parancs fogadására.

Miután az Arduino elküld egy bájtot, el kell küldenie egy bájt bájtot az óra váltásához, és lehetővé kell tennie, hogy a VS1053 válaszként egy bájtot küldjön vissza. Az SPItransfer () függvény megmutatja, hogyan.

Az eBay -en elérhető piros modul SD -kártya foglalatot tartalmaz, így pár extra tűvel rendelkezik. Figyelmen kívül hagyja őket.

Most már biztos abban, hogy a VS1053 működőképessé tehető, mi inkább hangszerré alakítjuk.

2. lépés: A szonárok használata

Csatlakoztassa a HC-SR04 modulokat az Arduino Nano-hoz az ábrán látható módon, és töltse fel az INO fájlt az Arduino-ba.

Figyelje meg a sematikus ábrán, hogy a DC3 -at - a HC -SR04 modulok leválasztó kondenzátorát - a HC -SR04 modulok közelében kell csatlakoztatni. Elég nagy áramot vesznek fel, amikor a DC3 segíti az ellátást.

A projekt ezen szakaszában a Windows PC továbbra is parancsokat küld a VS1053-nak, de a VS1053-at a HC-SR04 szonárérzékelők is vezérlik (a Step2.zip letöltése a github-ról).

Az új parancsok mindegyike 0xFF -el kezdődik, és az Arduino -vázlat értelmezi őket (ahelyett, hogy egyenesen a VS1053 -ra küldik őket). Nem "FF-command" bájtokat küld a VS1053.

Vannak parancsok a hangszer cseréjére, a skála megváltoztatására, vibrato és tremolo hozzáadására stb. fel -le hajlított (mint egy ottani).

Elég jól csinál mindent, amit az utolsó műszer, de PC vezérli.

A jobb HC-SR04 szonárérzékelő kiválasztja a lejátszott hangmagasságot. "Diszkrét" módban a jobb oldali tér "ládákra" van osztva. Amint a kezed egy kukába lép, elkezdődik a megjegyzés az adott kukához. Ha elhagyja a kukát, a hang megállhat (pl. Orgona) vagy természetes módon elhalhat (pl. Zongora). Ahogy a kezed egy kukába lép, a tartály kissé kitágul, így nem lesz remegés a szélén.

A GetSonar () függvény visszaadja az első visszhangig eltelt időt. Figyelmen kívül hagyja a nagyon gyors visszhangokat (időtartam <10), amelyeket a HC-SR04 néha jelent. Ha a maxDuration nem kapott visszhangot, akkor a maxDuration értéket adja vissza. Az időtartamot nem egy adott egységben mérik - ez csak egy szám.

Diszkrét módban az időtartamot először szűri, hogy eltávolítsa az esetleges kieséseket (ha nem érkezik visszhang). A kéz feltételezhetően csak 10 maxDuration minta beérkezése után van jelen. Ezután az időtartamot Medián szűrővel szűrjük. A medián szűrők jól eltávolítják az "impulzív" zajt (azaz az alkalmi tüskéket). A szűrt időtartam a tároló kiválasztására szolgál.

Folyamatos módban az időtartam ismét szűrésre kerül, hogy megszüntesse az alkalmi kimaradásokat. Ezután exponenciális szűrővel simítják. A szűrt időtartam a hangmagasság beállítására szolgál a hangmagasság -kanyar használatával.

3. lépés: Kijelző hozzáadása

A kijelző 1,44 hüvelykes színes TFT LCD képernyő, ST7735 vezérlővel, 128x128 képpontos. Sok képernyő érhető el az eBay-en, például érdemes lehet nagyobb érintőképernyővel fejleszteni a hangszert. Nem használnám az ST7735-öt vezérlő, és ki akartam próbálni.

Az enyémet ettől a beszállítótól kaptam. Ugyanezt a modult széles körben értékesítik az eBay -en - csak szerezzen be egyet, amely ugyanúgy néz ki, mint a fotó.

Az LCD a következő csapokkal rendelkezik:

• GND földelés
• VCC 3.3V
• SCL SPI busz SCLK
• SDA SPI busz, MOSI, Arduino
• RES reset
• DC adatok/parancs
• CS chip kiválasztása
• BL háttérvilágítás

A modul 3.3V -ról működik, ezért ne csatlakoztassa közvetlenül az 5V -os Arduino -hoz. 1k ellenállást használtam a feszültség csökkentésére. Ez nem jó gyakorlat (általában potenciálosztót vagy feszültségcsökkentő chipet kell használni), de tökéletesen működik ebben az áramkörben. Lusta voltam.

A kijelzőt az Arduino által biztosított 3,3 V táplálja. Az Arduino szabályozó elég boldognak tűnik.

Az Adafruit nagyon kedvesen közzéteszi az ST7735 könyvtárat, és számos más könyvtár elérhető a Githubban és máshol. Kipróbáltam néhányat, és egyik sem tetszett. Néhányan egyszerűen nem működtek, és mindegyik hatalmas volt. Írsz egy Arduino vázlatot, amely vonalat és szöveget rajzol, és megtalálod a memóriádat, ha 75% -ban megtelt. Tehát saját könyvtárat írtam.

A SimpleST7735 könyvtár letölthető (a Step3.zip letöltése a github -ból).

Egy szabványos rajzparancs -készlettel rendelkezik, amely nagyon hasonló az összes ilyen könyvtárhoz.

A letölthető "gyors" könyvtárak egy része speciális időzítési hurkokat használ, és ideges, ha más, esetleg lassabb eszközöket használnak ugyanazon a buszon. A SimpleST7735 inkább C betűvel íródott, mint összeszerelő, így nem olyan gyors, mint amilyen lehetne, de sokkal hordozhatóbb, és udvariasan megosztja az SPI buszt más eszközökkel. Letölthető egy Windows program, amely lehetővé teszi saját betűtípusok és ikonok létrehozását.

Az ST7735 adatlapját letöltheti a webről. Beszélj vele

• alacsonyra állítani a CS -t
• alacsonyra állítsa az egyenáramot
• parancsbájt küldése
• állítsa magasra az egyenáramot
• nulla vagy több adatbájt küldése
• magasra állítani a CS -t

A könyvtár spiSend_TFT_CW () függvényében láthatja, hogyan csinálom. Az adatbájtok lehetnek egy egész sor pixel vagy egy vezérlőregiszter beállítása.

A könyvtár ST7735Begin () függvénye az általam kiválasztott inicializáló parancskészletet mutatja. Érdemes megváltoztatni a parancsokat, ha másik ST7735 kijelzőt választ (például több képponttal), vagy más tájolást szeretne. Remélem, hogy a kódom könnyen megérti, hogyan változtathat, ha szükséges.

A sematikus ábrán egy "SW1" és egy SW2 lábpedál látható. A vezérlőgomb különböző "Beállításokat" választ (lásd a következő lépést) vagy a Menü módot. A lábpedál opcionális, és csak különböző beállításokat választ - én nem A beállítások hasznosak egy előadás során, amikor gyorsan szeretne kulcsot cserélni vagy műszert cserélni.

4. lépés: A menürendszer

Ez a Miditheremin3.ino Arduino vázlat egy menürendszert ad hozzá a MIDI Thereminhez, és vezérli a végső teljes műszert.

A MIDI Theremin rendszerint "Play" módban fut. Jobb keze választja ki, melyik hangjegy, bal keze pedig szabályozza a hangjegy minőségét. Az LCD egy zongora billentyűzetet jelenít meg, kiemelve az aktuális hangot.

Ha egy másodpercig lenyomva tartja a vezérlőgombot, a program "Menü" módba lép. Menü üzemmódban, ha egy másodpercig lenyomva tartja a vezérlőgombot, a program visszatér „Lejátszás” módba.

A menü fa struktúrával rendelkezik, amely főbb elemeket és alpontokat tartalmaz. Az aktuális menüpont kiemelve van. A kiválasztást felfelé/lefelé mozgathatja a bal oldali szonárral. A fő tételek almenüi csak akkor bővülnek, ha a fő elem van kiválasztva.

Az almenü kiválasztása után a gombra kattintva az adott elem értéke kiemelve lesz. A bal kéz most növeli vagy csökkenti az értéket. Kattintson ismét a gombra, hogy visszatérjen az almenük kiválasztásához.

Diszkrét módban a menüfa

• Hangszer

  • 0: Nagyzongora
  • Kezek cseréje: normál

• Jobb kéz

  Mód: diszkrét

• Bal kéz

  • Mód: Vibrato
  • Maximális mélység: 10
• Skála
  • Scale: major Heptatonic
  • Oktávok: 2
  • A legalacsonyabb jegyzet: 60 C

• Akkord

  • Akkord: Major triád
  • Inverzió: 0
  • Polifónia: 1

• Tremoló

  • Méret: 20
  • Időszak: 10

• Vibrato

  • Méret: 20
  • Időszak: 10

A hangszer lehet "nagyzongora", "egyházi orgona", "hegedű", stb. A VS1053 -ban 127 hangszer található, amelyek közül sok azonos, és sok olyan, mint a "lövés". A Swap Hands almenü lehetővé teszi, hogy felcserélje a bal és a jobb kéz funkcióit - talán így szeretné, vagy talán azt szeretné, hogy a hangszórók a közönség felé nézzenek.

A jobb kéz lehet "diszkrét" vagy "folyamatos". Lásd alább a "folyamatos" menüt.

A bal kéz vezérelheti a "Volume", "Tremolo", "Vibrato", "PitchBendUp", "PitchBendDown", "Reverb", "Polyphony" vagy "ChordSize" beállításokat.

A "hangerő" nyilvánvaló. A "Tremolo" a hangerő gyors változása; a bal kéz szabályozza a variáció méretét; az időszakot egy másik menüpont állítja be. A "Vibrato" a hangmagasság gyors változása; a bal kéz szabályozza a variáció méretét; az időszakot egy másik menüpont állítja be. "PitchBendUp" és "PitchBendDown" megváltoztatják a lejátszott hang hangmagasságát; a bal kéz szabályozza a kanyar méretét. A "Reverb" meglehetősen lenyűgöző a VS1053 -ban; a bal kéz szabályozza a reverb méretét. A "Polyphony" szabályozza, hogy hány hangot játsszon le egyszerre a Polyphony menüben beállított maximumig (lásd alább). A "ChordSize" azt jelenti, hogy a bal kéz szabályozza az akkord (lásd alább) hány hangját.

A zenében a "skála" vagy a "billentyű" a használt jegyzetek részhalmaza. Például, ha a C -dúr heptatonikus skálára korlátozná magát, akkor csak a zongora fehér hangjait játszaná. Ha a C# Major Pentatonic mellett dönt, akkor csak a fekete hangokat használja (pl. Skót népdalokhoz).

A Méretezés menü kiválasztja, hogy a jobb oldali mező melyik jegyzettel egyezik meg, és hány oktávot takar a jobb kéz. Tehát ha az E -dúr 1 oktávját választja, akkor a jobb oldali tér 8 rekeszre oszlik: E a legalacsonyabb és E egy oktáv felett a legmagasabb.

A Scale menü lehetővé teszi sok szokatlan "nem nyugati zene" skála kiválasztását, de feltételezi, hogy az összes hang az egyenletes billentyűzetről származik-így működik a MIDI, nem lehet könnyen megadni a hangok gyakoriságát. Tehát ha mondjuk az arab negyedhang -skálát szeretné, akkor bajban lenne.

Az Octaves almenüben kiválaszthatja, hogy hány oktávot szeretne a skálából. A legalacsonyabb hang pedig azt mondja, hol kezdődik a skála.

Általában hangjegyek lejátszásakor csak az a hang szólal meg. Az Akkord menü lehetővé teszi több hang lejátszását egyszerre. A Major Triad akkord azt jelenti, hogy „játssza le a kiválasztott hangot, valamint a négy félhanggal magasabb hangot, valamint a hét félhanggal magasabb hangot”.

Az Inverzió almenü akkord-inverziókat biztosít. Ez azt jelenti, hogy az akkord egyes hangjait egy oktáv alá mozgatja. Az első fordítás az összes "extra" hangot egy oktávval lejjebb mozgatja, a második fordítás eggyel kevesebbet mozgat lefelé, és így tovább.

A Polyphony almenü azt mondja meg, hány hangot játszik le egyszerre; ha a polifónia 1, akkor amikor az egyik hang elindul, az előző leáll; ha a többszólamúság nagyobb, akkor több hang is átfedheti egymást - próbálja ki a templomi orgonával.

A Tremolo menü megadja minden tremolo mélységét és a tremolo ciklus időszakát. A "100" periódus másodpercenként egy ciklust jelent. Ha a bal kéz a tremolót vezérli, akkor a Méret almenü rejtve van.

A Vibrato menü határozza meg a vibrátorok méretét és a vibrációs ciklus időszakát. Ha a bal kéz vezérli a vibrációt, akkor a Méret almenü rejtve van.

A program lehetővé teszi akár 5 különböző "beállítás" mentését és betöltését. A Setup tárolja a menüben beállítható összes értéket. Amikor kilép a menü módból, az aktuális beállítás mentésre kerül. A beállításokat az EEPROM tárolja.

Lejátszás módban a gombra kattintás a következő beállításra vált. Ha egy másodpercig lenyomva tartja a gombot, megjelenik a menü. A lábpedál megnyomása szintén a következő beállításra vált; a lábpedál soha nem választja ki a menüt.

Folyamatos módban a menüfa

• Hangszer

  • 0: Nagyzongora
  • Kezek cseréje: normál

• Jobb kéz

  Mód: folyamatos

• Hatótávolság

  • Félhangok száma: 12
  • Középső jegyzet: 60 C

• Bal kéz

  • Mód: vibrálás
  • Maximális mélység: 10

• Tremoló

  • Méret: 20
  • Időszak: 10

• Vibrato

  • Méret: 20
  • 10. időszak

A Tartomány menü kiválasztja, hogy a jobbkezes milyen frekvenciatartományt határoz meg: a lefedett félhangok számát és a középső hangot.

A bal kéz csak a hangerőt, a vibrálást és a vibrációt tudja szabályozni.

5. lépés: Forrasztás együtt

Az áramkört szalaglapra építettem. Nem látom értelmét, hogy egy NYÁK-t egyszeri használatra készítsenek, mindössze 4 ellenállással, de rájövök, hogy egyesek nem szeretik a szalaglemezt.

A szalaglemez elrendezésem fent látható. A négy tábla - Arduino, VS1053, kijelző és szalaglemez - szendvicset alkot. Az elrendezésben az Arduino körvonala sárga, a VS1053 kék, a kijelző zöld és a szalagszín narancssárga.

A ciánkék vonalak a szalaglemez rézcsíkjai - ügyeljen arra, hogy szükség esetén szüneteket tegyen. A piros vonalak a szalaglap komponens oldalán lévő linkek vagy máshová vezető vezetékek.

Extra hosszú csapokat használtam a VS1053 táblához, mert az Arduino felett áll. A kijelző túlsó sarkában lévő csapok és a VS1053 táblák segítenek stabilizálni őket. A modulok rögzítőfuratai le vannak borítva, így forraszthatók. Győződjön meg arról, hogy a tiéd nincs csatlakoztatva a földhöz - a moduljaim rögzítőfuratai nem.

Ha másik VS1053 modulja vagy kijelzője van, módosíthatja az Arduino csapokat:

• A D2 -D10 és A0 -A5 tetszőleges sorrendben használható; frissítse a PIN számokat az INO vázlat eleje közelében
• A D11, D12, D13 az SPI-hez készülnek, és nem rendelhetők újra
• A D0, D1 a soros I/O -hoz van rendelve
• Az A6, A7 nem használható digitális csapként

A HC-SR04 modulok 90 ° -os szögben vannak egymáshoz csatlakoztatva egy szalaggal. A nyomógomb közöttük van. Kétségtelen, hogy saját dizájnja lesz.

Ha úgy dönt, hogy lábpedált használ, csatlakoztassa egy jack-aljzaton keresztül.

6. lépés: PSU hozzáadása

Az Arduino, a VS1053 és a kijelző teljes áramát 79 mA -ként mértem. Az adatlapok szerint az Arduino 20mA, a kijelző 25mA, a VS1053 11mA és a HC -SR04 egyenként 15mA, amikor "dolgozik" - tehát a 80mA nagyjából helyesnek tűnik.

A kijelző 25 mA -t vesz igénybe, és az Arduino 3 V3 -as kimenetéről táplálkozik, amely 50 mA -es teljesítményre van méretezve. Tehát az áramkörnek nem szabad hangsúlyoznia az Arduino 3V3 szabályozóját.

Táplálhatjuk az áramkört az Arduino Vin -tűjén keresztül? Erre sehol nem találok választ a weben. Nincs benne az Arduino dokumentációjában. A fedélzeti 5 V-os szabályozó eloszlik (Vin-5)*80 mW. Mekkora a maximális eloszlása? Úgy tűnik, senki sem tudja igazán. Adatlapja szerint az NCP1117 szabályozó egy minimális rézpárnás SOT-223 csomagban 650 mW-ot képes eloszlatni. Tehát 80mA áram esetén

• Vin Power
• 8V 240mW
• 9 320
• 10 400
• 11 480
• 12 560
• 13 640
• 14 720

A biztonság kedvéért azt hiszem, nem szabad túllépni a 9 V -ot Vin -en.

Egy külső 5 V -os tápegység sokkal biztonságosabb lenne, de az Arduino szabályozóját használtam, és rendben van.

Az áramkör áramellátásához olyan modult választottam, amely egy LI-ion töltőt és egy erősítő tápegységet kombinál. Széles körben elérhetőek az eBay -en, vagy keresse a "Li Charger Boost" kifejezést.

A töltő egy TC4056 chipet használ, amelynek bonyolult állandó áram és állandó feszültség algoritmusa van. Ha eltávolítja az USB tápellátást, az készenléti üzemmódba lép, és az akkumulátor lemerülése kevesebb, mint 2uA. A TC4056 rendelkezik bemenettel a hőmérséklet érzékelésére, de nem érhető el a modullapon (a csap földelt).

A boost áramkör állítólag 87-91% -os hatékonysággal rendelkezik az akkumulátor normál feszültségtartományában, 50-300 mA kimeneti árammal. (Nem magam mértem.) Ez nagyon jó.

Azonban a készenléti áram a terhelés eltávolításakor 0,3 mA, ami gyenge. Egy 300 mAh -os cellát 6 hét alatt lemerítenek. Talán lemerülne, ha feszültsége káros szintre csökken.

Egyetlen sáv köti össze az akkumulátort az erősítő tápegységgel. Könnyedén elvághatja a pályát (lásd a fotót). Forrasztjon egy vezetéket a felül lévő nagy ellenállásra, hogy átkapcsolja a vágást egy kapcsolón keresztül.

Az áramfelvétel most az általam tesztelt táblával 0,7uA. Tehát a cella 50 évig bírja-nos, természetesen nem, a Li-ion cella önkisülése havi 3% körül van. A havi 3% 300mAH cellához 13uA áramerősségű. Hasonlítsa össze ezt a 300uA -val a teljesítményáramkörrel. Szerintem érdemes kikapcsolni az erősítő áramkört.

Nem szabad bekapcsolni a terhelést, amikor a cella töltődik. A terhelés által felvett áram megzavarja a töltési algoritmust.

Tehát szüksége van egy 2 pólusú váltókapcsolóra (pl. Csúszókapcsoló), amely vagy "Be", vagy "Töltés" állásban van.

Figyelmen kívül hagyhatja a beépített USB-aljzatot, és forraszthat külön vezetékeket a kapcsolóhoz és a saját USB-aljzathoz.

Vagy megtarthatja a beépített foglalatot, és megszakíthatja a kapcsolatot az aljzat és a chip között. A fenti ábra mutatja, hol kell vágni.

Csatlakoztassa az erősítő tápegység 5 V -os kimenetét az Arduino 5 V -os csatlakozójához. Az emberek azt mondják: "ne tedd ezt - megkerülöd az Arduino védődiódáját". De a Nano nem rendelkezik tűvel a dióda USB -oldalán. Csak csatlakoztassa az 5V -os tüskéhez. Mi a legrosszabb, ami történhet? Elveszít egy nanót, amelynek ára 3 font alatt van.

A tápegység áramkörének a hangszórók erősítőjét is táplálnia kell.

7. lépés: Hangszórók hozzáadása

Azt akartam, hogy a MIDI Theremin hordozható legyen. Tartalmaznia kell saját hangszóróit és erősítőjét.

Építhet saját erősítőt, vagy vásárolhat erősítő modult, majd vásárolhat hangszórókat, és behelyezheti őket egy tokba. De mi értelme? A techno-bujdosásomban fél tucat hangszóró van, amelyeket jótékonysági üzletekben és autócsomag-értékesítésekben vásároltam, egyenként 1 font alatt.

A halványkék hangszórók csak 30 mA -t használtak 5 V feszültség mellett, de gyenge a mélyhang válaszuk. A fekete rádió szép formájú - el tudom képzelni, hogy a sarkokban a HC -SR04 modulokat, a felső felületre pedig a kijelzőt szerelnék. A szürke "síkképernyős" készülékek USB -csatlakozóról táplálkoznak, ami ideális.

Egy kis keresgéléssel meg kell találnia a hangszórókat, amelyeknek már szép tokjuk van. Győződjön meg arról, hogy a tápegység feszültségén működnek. Ha négy AA cella táplálja, akkor valószínűleg 5 V -nál is működik.

De tovább mélyedtem a techno-rejtett helyen, és találtam egy nagyon szép dokkoló állomást, amit egy "mindent 0,50 fontért" standnál kaptam. Elvesztette a töltőt és az infravörös távirányítót, de jól működik.

Ha elhatározta, hogy saját hangszórókat épít, itt van egy jó utasítás. Vagy keressen utasításokat a PAM8403 vagy az erősítő számára.

8. lépés: Dokkolóállomás

Ez egy nagyon szép Logitech hordozható dokkolóállomás. Nem valószínű, hogy ugyanazt kapja, de az építési elvek hasonlóak lesznek.

A dokkolóállomás saját újratölthető Li-ion cellát és erősítő tápegységet tartalmaz. (Ha az Öné nem, akkor építse fel a fent leírt tápegységet, és ugorja át a következő néhány bekezdést.)

Ha az erősítő Li-ion cellával rendelkezik, akkor valószínűleg erősítő tápegységgel rendelkezik. (Az egyetlen Li-ion cella feszültsége kényelmetlenül alacsony, ezért növelni kell.)

Először keresse meg az erősítő áramellátásának csatlakozásait. A tápegységnek nagy simító kondenzátorai lesznek - lásd a szemét PCB fotóját. Mérje meg a feszültséget a forrasztópáka alatt az alsó oldalon. A negatív párnának az áramkör "földelt" párnájának kell lennie. Ha a NYÁK-t árvízzel töltötték meg, azt őrölni kell. Vagy a talaj lehet egy vastag pálya, amely sok helyre megy a táblán.

Lehet, hogy nagy kondenzátorok vannak az erősítő kimeneti szakaszában - ez a régi mód. Mérje meg a feszültséget rajtuk működés közben. Valószínűleg a zenétől függően változhat, és átlagosan fele lehet a tápegység kondenzátorainak. Ezek a rossz kondenzátorok - a PSU -ban lévőket szeretné.

Nagyon valószínűtlen, hogy a tábla pozitív és negatív erővel is rendelkezik (a nagy sztereó erősítők igen, de én még soha nem láttam ilyen könnyű súlyt). Győződjön meg arról, hogy valóban a talajt és a pozitív erőt választotta.

Az általam használt Logitech dokkolóállomás bonyolult digitális áramkörrel és analóg erősítővel rendelkezik. Ha a tied ilyen, akkor simító kondenzátorai lesznek 5V vagy 3.3V plusz talán 9V az erősítőhöz. Mérje meg az összes nagy kondenzátor feszültségét, és válassza ki a legnagyobb feszültséget.

Győződjön meg arról, hogy a kiválasztott hálózati csatlakozó feszültsége a be-/kikapcsolótól függ. (Amikor kikapcsolja a kapcsolót, a feszültség csökkenése eltarthat egy ideig, amíg a kondenzátor kiürül.)

Forrasztja a vezetékeket ahhoz, amit áramforrásnak választott. A Logitech dokkolóállomás körülbelül 9 V -ot termel, amely szépen csatlakozik az Arduino Vin -tűjéhez.

Az elektromos hangszóróknak vagy dokkolóállomásnak 3,5 mm -es jack csatlakozóval kell rendelkeznie az audiobemenethez. Az egyik forrasztási kötést lecsiszolják - valószínűleg a tábla széléhez legközelebb eső. Ohmmérő segítségével ellenőrizze, hogy csatlakozik-e a földhöz. Bizonyos audiobemeneteknél a jack "pajzsa" nincs közvetlenül a földhöz csatlakoztatva. Lebeg. Tehát, ha egyik emelőcsap nincs lecsiszolva, ne aggódjon. (A VS1053 modul aljzatának „pajzsa” is lebeg.)

Mérőműszerrel ellenőrizze, hogy a jack "földelt" csapja azonos feszültségű -e a tápegység földelésével.

A Logitech dokkolóállomás furcsa volt. Ha a Logitech jack aljzat "földjét" a VS1053 kártya "földjéhez" csatlakoztattam (hangkábel segítségével rendben működött, de a Theremin rendszerem áramát 80mA -ról 200mA -ra növelte. Nem kötöttem össze ezt a két "területet", jól működik, de fogalmam sincs, mi történt.

9. lépés: Ügy készítése

Az, hogy milyen tokot készít, az átadandó anyagoktól, az élvezetes munkától és a választott hangszóróktól függ. Bármit is tesz, gondoskodnia kell arról, hogy a szonárok egymásra mutassanak, és 45 ° -ban felfelé nézzenek. Ezután ott lesz a kijelző és a nyomógomb.

Ha megnézte a többi Instructable -t, akkor tudja, hogy nagy rajongója vagyok az ónlemezeknek. Formára hajlítható, lágyforrasztású és festhető. A képeken látható, hogyan rendeztem el a dolgokat.

A felső háromszög bádoglemezt hajlított, forrasztott, töltött, simított és festett. A lapok a háromszögben melegen vannak ragasztva, és kis fadarabokkal rendelkeznek, amelyek távtartóként működnek.

Az "előlap" 1 mm -es polisztirol lemez. Az elzárók több polisztirol lemezből készülnek, és öncsavarok tartják a szalagot a helyükön. A fából készült tartókat melegen ragasztják a dokkolóállomás elülső részébe, és a lapokat hosszú öncsavarokkal csavarják rájuk.

Azt hiszem, nyomtathatnék valamit 3D-ben, de inkább a régi iskola módszereit részesítem előnyben, amelyek során a dolgokat módosíthatom. A dolgok készítése felfedezőút, nem pedig "mérnöki".

10. lépés: Jövőbeli fejlődés

Hogyan lehetne tovább fejleszteni a hangszert? Meg lehet változtatni a felhasználói felületet. A gombot infravörös távolságérzékelőre cserélheti, így egyáltalán nem kell hozzáérnie a műszerhez. Vagy használjon érintőképernyőt, nem pedig gombot, és a bal oldalt a menü vezérléséhez.

A Scale menü lehetővé teszi a "nem nyugati zenei" skálák kiválasztását, de feltételezi, hogy az összes hang a páros billentyűzetről származik-így működik a MIDI. Más skálák semmilyen módon nem kapcsolódnak az egyenletes billentyűzethez. Lehetséges, hogy hangmagasságot használunk ilyen hangjegyek előállításához. Szüksége van valamilyen módon, hogy a menü megadja az egyes hangok gyakoriságát. Azt hiszem, a hangmagasság a csatorna összes hangjára vonatkozhat. Jelenleg csak egy csatornát használok - a 0. csatornát. Tehát ha többszólamú vagy akkordokkal rendelkezik, akkor minden hangot más csatornán kell lejátszania.

A hangszer dobszintetizátorrá válhat. A bal kéz meghatározhatja a dallamos Tom hangmagasságát, míg a jobb oldali szonárt egy piezo szenzor váltja fel, amelyet ütni kell, hogy megszólaljon a dob.

A két kéz két különböző hangszert irányíthat.

A bal kéz választhat hangszert.

A projekt felénél fedeztem fel a Zeppelin Design Labs Altura MkII Theremin MIDI vezérlőjét. Remek hangszernek tűnik.

Van egy pár videó, amit érdemes megnézni:

(Elloptam a "kukák" szót az Altura -tól, és azt a gondolatot, hogy egy kuka kinyílik, amikor belép, hogy segítsen abban maradni.)

A MIDI Theremin néhány szempontból különbözik az Alturatól. Az enyém saját hangot állít elő a beépített MIDI szintetizátorral, erősítővel stb.; az Altura üzeneteket küld egy külső szintetizátornak. Lehet, hogy inkább az ő módjukat teszik. Az enyémnek TFT képernyője van, nem pedig 7 szegmenses kijelzője - ez határozottan jobb, de azt gondolhatja, hogy a nagyobb képernyő javulást jelentene. Az enyém menük segítségével állítja be a paramétereket, míg az övék gombokat. Menük szükségesek, mert az enyémnek sok vezérlőre van szüksége a beviteli eszköz (a szonárok) és a szintetizátor számára; az Altura kevesebb ellenőrzést igényel. Talán a gombok jobbak az élő előadás során. Talán az enyémnek gombokkal kell rendelkeznie. A beállítások kiválasztására szolgáló gomb jó lehet.

Az Altura rendelkezik egy "artikulációs" vezérlővel, amely beállítja, hogy milyen gyorsan játszhatók a hangok. Ezt nem szerepeltettem a szoftverben - talán ott kell lennie. Az Altura rendelkezik Arpeggiatorral (step szekvenszer). Ez egy jó ötlet; az enyémnek vannak akkordjai, amelyek nem teljesen ugyanazok.

Szóval ennyi. Remélem, élvezni fogja a MIDI-Theremin építését és használatát. Tájékoztasson, ha hibákat talál a leírásomban, vagy gondolhat javításokra.