جهاز توليف الأربيجيات (البعوض 1): 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

Mosquito I عبارة عن مركب صوتي صغير يستخدم Arduino Nano ومكتبة Mozzi لتركيب الصوت. يمكنه تشغيل أكثر من عشرين تسلسلًا من 8 خطوات ولكن يمكنك إضافة العديد من التسلسلات المخصصة كما تريد. من السهل نسبيًا إعداده ولا يتطلب الكثير من الأجزاء.

اللوازم:

• Arduino Nano (أو يجب أن يعمل أي Arduino حقًا)
• 5 أجهزة قياس فرق الجهد (10 كيلو خطي)
• 2 لكل جهاز أزرار انضغاطية
• 1 لكل جهاز LED
• 1 أي مقاوم (330 أوم)
• 2 إي مقاوم (1 كيلو)
• 1 إي مقاوم (2 كيلو)
• 1 إي مكثف إلكتروليتي (100 درجة فهرنهايت)
• 1 لكل جهاز مكثف سيراميك (33 نانومتر)
• 1 لكل جهاز جاك ستيريو
• وصل الأسلاك
• اللوح

الخطوة 1: إعداد Arduino

أولاً ، دعنا نحصل على Nano على اللوح ونقوم بإعداد قوتنا:

1. ضع النانو على اللوح. ضع كما هو موضح في الصورة أعلاه. يجب أن يمتد على القناة المركزية للوح. سترغب في وضعه في أحد طرفي اللوح ، بحيث يكون منفذ USB مواجهًا لهذا الجانب. بهذه الطريقة لن يعيق الكبل الطريق عندما نقوم بتوصيله. إذا كنت تستخدم Arduino أكبر مثل Uno أو Mega ، فلن تقوم بتثبيته على اللوح بالطبع.
2. قم بتوصيل قضبان الطاقة بـ Arduino. قم بتوصيل أحد القضبان الموجبة (الحمراء) للوح الخاص بك بمسمار Arduino's 5V باستخدام أسلاك أو أسلاك توصيل. ثم قم بتوصيل أحد القضبان السلبية (الزرقاء) بأحد دبابيس Nano's GND.
3. قم بتوصيل قضبان الطاقة ببعضها البعض. للحصول على الطاقة على طول القضبان على جانبي اللوح ، قم بتوصيل القضبان على جانبي اللوح ببعضها البعض عن طريق تمرير سلك من السكة الموجبة على جانب واحد إلى السكة الموجبة على الجانب الآخر. كرر هذا مع القضبان السلبية.

الخطوة 2: إضافة عناصر التحكم

يستخدم Mosquito I خمسة مقاييس جهد وزرين للتحكم.

مقاييس الجهد:

1. ضع الأواني على لوح التجارب. ضع الأواني بحيث يكون كل دبوس في صفه الخاص.
2. قم بتوصيل الأواني بقضبان الطاقة. قم بتوصيل دبوس الجانب الأيسر من كل وعاء (إذا كنت تنظر إلى جانب المقبض) بأحد القضبان السلبية على لوح التجارب. قم بتوصيل دبوس الجانب الأيمن لكل وعاء بأحد القضبان الموجبة للوح.
3. قم بتوصيل الأواني بأردوينو. قم بتوصيل الدبوس المركزي لكل وعاء بأحد المسامير التناظرية على Arduino. يتصل الدبوس المركزي للوعاء الأول بـ A0 ، والوعاء الثاني بـ A1 وما إلى ذلك مع توصيل آخر وعاء بـ A4.

أزرار الدفع:

1. ضع الأزرار على اللوح. ضع زري الانضغاط على لوح التجارب بحيث يتداخلان مع القناة المركزية.
2. ربط الجوانب الإيجابية. على جانب واحد من لوح التجارب ، قم بتوصيل أحد دبابيس زر الضغط بالقضيب الموجب.
3. ربط الجوانب السلبية. ضع أحد المقاومات 1K على اللوح بحيث يتم توصيل أحد طرفيه بالمسمار غير المستخدم لزر الضغط ويتصل الجانب الآخر من المقاوم بالقضيب السالب.
4. زر الاتصال بـ Arduino. قم بتشغيل سلك على الصف الذي يربط الزر بالسكة السالبة بمسمار D2. افعل الشيء نفسه مع الزر الآخر ولكن قم بتوصيله بـ D3.

الخطوة 3: إضافة النواتج

نقوم بإخراج الصوت من الدبوس 9 بالإضافة إلى وميض مؤشر LED في الخطوة الأولى من كل تسلسل. إليك كيفية إعداد الجهاز لذلك.

قاد

1. ضع مؤشر LED في مساحة فارغة على اللوح.
2. قم بتوصيل الساق السلبية (القصيرة) من LED بالسكة السلبية.
3. ضع المقاوم الحالي المحدد. قم بتوصيل جانب واحد من المقاوم 330 أوم بالجزء الموجب (الطويل) من الصمام. قم بتوصيل الجانب الآخر من المقاوم بدبوس D4 في Arduino.

مخرج الصوت

1. ضع شبكة RC. تأتي إشارة الإخراج من Arduino من الرقم 9 ولكن يمكن أن تكون الإشارة أكثر سخونة قليلاً مما يمكن لبعض مكبرات الصوت التعامل معه. لتقليله إلى مستوى أقرب إلى مستوى الخط ، أضفت شبكة RC (بناءً على تصميم من قبل Notes & Volts). ضع المكثفات 33nF و 100 uF ، جنبًا إلى جنب مع المقاوم 2K كما هو موضح في الصورة / التخطيطي. تأكد من أن مكثف التحليل الكهربائي 100 فائق التوهج متصل بالقطبية الصحيحة (الساق الموجبة / الطويلة تذهب إلى دبوس 9 على Arduino والساق السالبة / القصيرة متصلة بالمقبس).
2. قم بتوصيل الجانب السلبي لمقبس الصوت بالأرض. ستختلف اتصالات مقبس الصوت قليلاً حسب النوع الذي تستخدمه ، لكنها تعمل جميعًا بشكل متماثل. نحتاج إلى توصيل كم الرافعة بالأرض. يتم تمييز هذا أحيانًا برمز ناقص أو يسمى "كم" أو "حلقة" أو "gnd". إذا لم تكن هناك ملصقات على مقبس الصوت ، فقد تحتاج إلى الرجوع إلى ورقة البيانات أو إجراء فحص دقيق للمقبس ومعرفة ما إذا كان يمكنك تحديد الدبوس المتصل بالكم أو الحلقة الخارجية للمقبس.
3. قم بتوصيل الجانب الإيجابي لمقبس الصوت بالجانب السلبي لمكثف 100 فائق التوهج. تتدفق إشاراتنا الصوتية الآن من الدبوس 9 في Arduino عبر شبكة RC وتخرج من الجانب السلبي لمكثف 100 فائق التوهج. سنقوم بتوصيل ذلك بالجانب الإيجابي لمقبس الصوت لدينا. عادة ما يتم تمييزه برمز زائد أو يمكن تسميته "تلميح". مرة أخرى ، إذا لم يتم تمييزها ، فقد تحتاج إلى فحصها لمعرفة الدبوس الذي سيتم توصيله بطرف المقبس. أيضًا ، إذا كنت تستخدم مقبس استريو ، فقد يكون هناك اتصال على شكل حرف L وطرف R. نظرًا لأننا نخرج إشارة أحادية ، يمكنك فقط الاتصال بأي من اتصالات الطرف.

هام: إذا وجدت أن الصوت هادئ للغاية ، فقد تتمكن من التخلص من شبكة RC في الخطوة 1 والاتصال مباشرة بالصوت من طرف 9 من Arduino. يجب أن يكون هذا جيدًا إذا كنت تقوم بتوصيل الصوت بشيء ما باستخدام مكبر صوت خارجي مثل مكبرات الصوت الخارجية للكمبيوتر حيث يكون لديك مقبض صوت ، لكنني لا أوصي به لأشياء مثل سماعات الرأس أو سماعات الأذن أو توصيل الأسلاك مباشرة بمكبر الصوت. إذا قررت التخلص من شبكة RC ، أقترح خفض مستوى الصوت على مكبرات الصوت الخاصة بك على طول الطريق قبل تشغيل Arduino ، ثم زيادة مستوى الصوت تدريجيًا لتجنب تفجير مكبرات الصوت.

بعد الانتهاء من إعداد كل شيء ، تحقق جيدًا من أن جميع الاتصالات تبدو صحيحة وتتطابق مع الصورة والتخطيطي أعلاه

الخطوة الرابعة: تحميل الكود

الآن بعد أن تم إعداد كل الأجهزة ، نحن جاهزون للتعامل مع جانب البرنامج:

1. قم بتشغيل Arduino IDE. على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، قم بتشغيل Arduino IDE (إذا لم يكن لديك ، يمكنك تنزيله من
2. تحميل مكتبة موزي. مكتبة Mozzi هي التي تسمح لنا باستخدام Arduino الخاص بنا كمركب. للحصول على هذه المكتبة في IDE الخاص بك ، انتقل إلى صفحة Mozzi github https://sensorium.github.io/Mozzi/download/. انقر على زر "الرمز" الأخضر واختر Download ZIP.
3. قم بتثبيت مكتبة Mozzi من الملف المضغوط. في Arduino IDE ، انتقل إلى Sketch-> Include Library-> Add. ZIP Library… انتقل إلى ملف zip الذي قمت بتنزيله لإضافته. يجب أن تشاهد الآن Mozzi مدرجًا ضمن قسم Sketch-> Include Library.
4. قم بتنزيل كود Mosquito I Arduino. يمكنك الحصول على هذا من موقع جيثب الخاص بي https://github.com/analogsketchbook/mosquito_one. (لاحظ أن المخططات متوفرة أيضًا هناك إذا كنت بحاجة إليها كمرجع للأسلاك.
5. قم بتوصيل Arduino بالكمبيوتر وقم بتحميل الكود.

الخطوة 5: العبث

هذا كل شيء. يجب أن تكون قادرًا على توصيل مكبرات الصوت الخاصة بك بمقبس الصوت والاستماع إلى الصوت الجميل للتوليف الصوتي من ittybitty Nano! إذا لم تسمع أي شيء في البداية ، فحاول توسيط المقابض على جميع الأواني للتأكد من حصولك على قيم بداية جيدة.

إليك ما تفعله عناصر التحكم:

الأواني:

المعدل: يتحكم هذا في سرعة تشغيل جهاز التسلسل. يؤدي خفضها إلى تشغيل ملاحظات منفصلة بالتسلسل. يؤدي تحويلها إلى تلطيخ الملاحظات معًا لإنشاء أشكال موجية جديدة تمامًا.

ليغاتو: الوعاء الثاني يتحكم في طول النوتة أو الليجاتو. تحويلها أكثر إلى اليسار ينتج ملاحظات ثابتة قصيرة ، بينما تحويلها إلى اليمين ينتج نوتات أطول.

الملعب: هذا يحدد درجة الصوت الأساسية للتسلسل. يعمل التحكم في درجة الصوت على ضبط قيم MIDI ، لذلك فهو يزيد / يقلل من حدة الصوت في نصف نغمة بدلاً من التحول المستمر في درجة الصوت.

المرحلة: يؤدي تدوير هذا المقبض إلى اليمين إلى ظهور تأثير تدريجي دقيق. من الناحية الفنية ، يتسبب هذا في فصل المذبذبين في Mosquito I قليلاً وهو ما يسبب التدرج. ومع ذلك ، فإنه لا يتتبع مع طبقة الصوت ، لذا من المحتمل أن يكون تأثير التدرج أكثر وضوحًا في نغمات الصوت المنخفضة.

المرشح: يتحكم هذا المقبض في تردد القطع لمرشح تمرير منخفض. تحويله إلى اليسار يقطع الترددات العالية مما ينتج صوتًا أكثر كتمًا ، بينما يؤدي تحويله إلى اليمين إلى إنتاج صوت أكثر إشراقًا.

أزرار:

يحتوي Mosquito على أكثر من عشرين تسلسلًا مختلفًا يمكنه تشغيله افتراضيًا. تتيح لك الأزرار الانضغاطية تحديد التسلسل الذي يتم تشغيله. أحد الأزرار ينقلك لأعلى في قائمة التسلسلات والآخر ينزل إلى أسفل القائمة.

الخطوة 6: التخصيص

لقد أضفت مجموعة من التسلسلات الافتراضية ، معظمها مقاييس مختلفة ، ولكن يمكنك تخصيص الكود بسهولة إلى حد ما لتغيير تسلسل الملاحظات التي يتم تشغيلها ، أو إضافة ملاحظات جديدة ، أو تغيير عدد الملاحظات في تسلسل. فيما يلي تفاصيل كيفية القيام بذلك في حالة رغبتك في تخصيصه.

تغيير الملاحظات في التسلسل الحالي

يتم تخزين التسلسلات في صفيف من المصفوفات تسمى ملاحظات. يتم تخزين كل ملاحظة كقيمة ملاحظة MIDI ، لذلك إذا كنت تريد تغيير الملاحظات في تسلسل معين ، فما عليك سوى تغيير أرقام ملاحظة MIDI لهذا التسلسل. الإعداد الافتراضي هو تشغيل 8 خطوات لكل تسلسل بحيث يمكنك فقط الحصول على 8 قيم MIDI في تسلسل (انظر أدناه إذا كنت تريد أن يكون لديك أطوال تسلسل مختلفة).

شيء واحد يجب ملاحظته ، يضيف مقبض النغمة ملاحظة موازنة لقيم MIDI المحددة في مجموعة الملاحظات. عندما يكون المقبض في المنتصف ، فإنه يقوم بتشغيل نغمات MIDI المشار إليها في المصفوفة ، ولكن عندما تقوم بإدارة مقبض النغمة ، فإنه يضيف أو يطرح نغمة نصفية إلى النغمات التي يتم تشغيلها.

إضافة متواليات جديدة

يمكنك إضافة تسلسلات جديدة إلى مجموعة الملاحظات ببساطة عن طريق إضافة مصفوفة جديدة مكونة من 8 ملاحظات في نهاية القائمة. إذا قمت بذلك على الرغم من ذلك ، فستحتاج أيضًا إلى تغيير قيمة متغير numSequences لمطابقة العدد الجديد من التسلسلات. على سبيل المثال ، تحتوي المصفوفة NOTES على 21 تسلسلًا افتراضيًا ، لذلك يتم تعيين متغير numSequences على 21. إذا قمت بإضافة تسلسل جديد واحد ، فستحتاج إلى تغيير متغير numSequences إلى 22.

يمكنك إضافة العديد من التسلسلات الجديدة كما تريد.

تغيير طول التسلسل

إذا كنت تريد تغيير طول التسلسلات الخاصة بك (إذا كنت تريد أن تقول تسلسلًا من 4 خطوات أو 16 خطوة) ، فيمكنك القيام بذلك ، ولكن التحذير الوحيد هو أن جميع التسلسلات يجب أن تكون بنفس الطول. ستحتاج أيضًا إلى تعيين متغير numNotes ليطابق طول التسلسلات الخاصة بك.

تغييرات أخرى

هناك عدد من التخصيصات الأخرى الممكنة مثل تبديل أنواع الموجة ، وإعدادات / قيم المرشح ، والتي هي خارج نطاق هذا البرنامج التعليمي. قد يكون اكتشاف رمز Mozzi أمرًا صعبًا بعض الشيء في البداية ، لكنني حاولت توثيق الكود قدر الإمكان لإظهار ما تفعله الأجزاء المختلفة من الكود.

هناك بعض الأجزاء الرئيسية من كود Mozzi التي لها استخدامات محددة إلى حد ما وقد أدرجتها أدناه لإعطائك فكرة عما يتم استخدامها من أجله:

• الإعداد () - إذا كنت قد قمت ببرمجة Arduinos قبل أن تكون على دراية بهذه الوظيفة وتستخدم إلى حد كبير نفس الشيء في Mozzi. نستخدمه في الغالب لإعداد الإعدادات الافتراضية للمذبذبات والفلاتر وما إلى ذلك.
• updateControl () - هذا هو المكان الذي يقوم فيه نصيب الأسد من كود Mozzi بعمله. إنه المكان الذي نقرأ فيه قيم القدر والأزرار ، ونرسم هذه القيم ونحولها لإدخالها في المزج ، وحيث يتم إجراء التسلسل.
• updateAudio () - هذا هو الإخراج النهائي من مكتبة Mozzi. عادةً ما يتم الاحتفاظ بالشفرة هنا صغيرة جدًا وهزيلة لأن هذه الوظيفة يتم استخدامها بواسطة Mozzi لتعظيم جميع دورات الساعة التي يمكن استخدامها. كما ترون في رمز البعوض ، يمكن أن يكون غامضًا بعض الشيء ، لكن كل ما نقوم به أساسًا هو دمج / مضاعفة أشكال الموجات المختلفة لدينا ثم تبديلها لتلائم نطاقًا رقميًا محددًا. من الأفضل إبقاء هذه الوظيفة خفيفة للغاية (وليس المكالمات التسلسلية أو دبابيس القراءة) ووضع معظم الأشياء في وظيفة controlUpdate () بدلاً من ذلك. توضح وثائق Mozzi هذا بشكل أكثر شمولاً.