بيانو فواكه سريع مع ميدي: 6 خطوات (بالصور)

2025 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2025-01-23 12:54

هذا بيانو بسيط للغاية يعمل باللمس. اضغط على الفاكهة ، وعلب الصودا ، وزجاجات المياه ، وشرائح من رقائق الألومنيوم ، وما إلى ذلك ، وستحصل على موسيقى بيانو متعددة الألحان من جهاز الكمبيوتر الخاص بك. الآن بعد أن تمت كتابة البرنامج ، يجب ألا يستغرق المشروع أكثر من 10 دقائق لتجميعه مع إصدار Arduino.

انت تحتاج:

• Arduino (Mega لـ 8 مفاتيح ، Uno لـ 6 مفاتيح) أو لوح أسود STM32F103C8 ($ 2 على Aliexpress) بالإضافة إلى محول UART إلى USB (على سبيل المثال ، Arduino أو CH340)
• كابل USB
• بعض رقائق الألومنيوم
• اختبار المقاطع بشكل مثالي ، لكن وصلات العبور ومشابك الورق ستفعل (فكرة لذلك من هنا)
• الفاكهة ، أو عجينة اللعب ، أو قطع الورق ذات المناطق الملونة بقلم رصاص
• الحاسوب.

لا توجد حاجة إلى مكونات إضافية ، حيث يستخدم هذا رمزًا من مكتبة ADCTouch الرائعة الخاصة بـ martin2250 ويرسل Arduino أوامر MIDI عبر المسلسل إلى الكمبيوتر. يتم تشغيل الصوت في Arduino إما عبر برنامج نصي من نوع python مضمن على الكمبيوتر أو بدون شعر متوسط.

إذا كنت تستخدم لوحة التطوير STM32F103C8 ، فهي أجمل: يصبح البيانو وحدة تحكم USB MIDI حقيقية ، دون الحاجة إلى وسط الهوائي الخالي من الشعر.

ملاحظة: لمنع تلف Arduino / STM32F1 من الكهرباء الساكنة ، خاصة في يوم جاف أو على السجادة ، أقترح عدم لمس رقائق الألومنيوم أو مقاطع الاختبار عند تشغيل الجهاز. بدلاً من ذلك ، المس الفاكهة وعجينة الصلصال وما إلى ذلك ، والتي يجب أن توفر مقاومتها بعض الحماية من البيئة والتنمية المستدامة

الخطوة 1: مكتبات اردوينو

في Arduino IDE ، اختر Sketch | تضمين مكتبة | مدير المكتبة. ابحث عن مستشعر ADCTouchSensor الخاص بي. قم بتثبيت المكتبة.

ثم اختر ملف | أمثلة | ADCTouchSensor | بالسعة البيانو.

إذا كان لديك Arduino ، فقم بتوصيل Arduino بمنفذ USB بجهاز الكمبيوتر الخاص بك وقم بتحميل رسم CapacitivePiano إلى Uno أو Mega. سيرسل الرسم البيانات إلى الكمبيوتر عبر USB التسلسلي فيما يتعلق بأي من المستشعرات السعوية 8 (ميجا) أو 6 (Uno) تم تشغيلها.

إذا كان لديك STM32F103C8 ، فقم أولاً بتثبيت أداة تحميل التشغيل وإعداد Arduino IDE لها (مع فرعي من فرع addMidiHID) باتباع الخطوات الثلاث الأولى هنا. ثم ارجع إلى Library Manager ، وابحث عن مكتبة USBHID_stm32f1 الخاصة بي. قم بتثبيته.

الخطوة 2: إرفاق يؤدي إلى مفاتيح البيانو

قم بتشغيل الأسلاك من دبابيس A0-A7 (A0-A5 على Uno) الموجودة في Arduino أو STM32F103C8 إلى أي شيء تريد أن تعمل كمفاتيح بيانو. على سبيل المثال ، استخدمت وصلات مع مشابك التمساح أو مقاطع اختبار تذهب إلى قطع من رقائق الألومنيوم التي أضع عليها إما علبة صودا أو برتقالة كمفتاح. يمكن استخدام رقائق الألومنيوم كمفتاح مباشرة. أو يمكن وضع سلك في قطعة فاكهة أو خضروات أو عجينة.

الخطوة 3: تثبيت البرنامج: الخيار أ: Arduino و Hairless MIDI إلى Serial Bridge

يمكنك تنزيل وتثبيت Hairless MIDI إلى Serial Bridge (Win / OSX / Linux) لربط إخراج USB التسلسلي من Arduino ببرنامج المزج بجهاز الكمبيوتر الخاص بك.

إذا كان لديك Windows 7 أو إصدار أحدث ، فيمكنك استخدام Microsoft Wavetable GS Synth المدمج ، لذلك كل ما تحتاج إلى تثبيته هو Hairless. ستتطلب بعض برامج التشغيل الأخرى loopMIDI.

في الأنظمة الأخرى ، قد تحتاج إلى مُركب MIDI مثل VirtualMidiSynth أو Garageband. يمكنك أيضًا استخدام برنامج VirtualMidiSynth على نظام Windows إذا كنت ترغب في ذلك.

الخطوة 4: تثبيت البرنامج: الخيار B: Arduino و Python

يمكنك أيضًا استخدام برنامج نصي بسيط من لغة Python يقوم بتشغيل ملاحظات MIDI.

تأكد من تثبيت Python على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. إما 2.7 أو 3.x سيفي بالغرض.

تأكد من تثبيت حزمة pygame Python. إذا لم يكن كذلك ، فقم بتشغيل هذا من سطر الأوامر:

python -m pip تثبيت pygame

اكتشف عنوان منفذ Arduino التسلسلي الخاص بك. سيكون لدى Arduino IDE المنافذ التسلسلية المدرجة ضمن الأدوات | ميناء.

في حزمة CapacitivePiano التي قمت بتنزيلها ، ستجد النص music.py وهو جانب الكمبيوتر الشخصي للمشروع.

الخطوة الخامسة: تثبيت البرنامج: الخيار C: STM32F103C و MIDI Synthesizer Software

إذا كان لديك STM32F103C ، فيمكنك استخدام أي برنامج يعمل مع وحدة تحكم لوحة مفاتيح MIDI.

على جهاز الكمبيوتر ، أستخدم لوحة مفاتيح البيانو الافتراضية (VMPK). مع توصيل STM32F103C ، اختر تحرير | اتصالات MIDI | أدخل اتصال MIDI ، ثم اختر Maple MIDI أو Diro Synth.

على جهاز Android ، استخدمت بنجاح (مع كبل USB OTG) مُركِّب تناظري مشترك و Synth DX7 Piano.

الخطوة 6: العب

قم بتوصيل Arduino برسم CapacitivePiano بالكمبيوتر. لا تلمس أيًا من "الأزرار" حتى يتم تشغيل مؤشر الطاقة فقط ، للسماح بمعايرة الأزرار السعوية.

بالنسبة لخيار Hairless ، قم بتشغيل جسر Hairless MIDI ، واختر المنفذ التسلسلي من القائمة المنسدلة. ثم اختر آلة النطق. في نظام التشغيل Windows ، إذا اخترت Microsoft Wavetable GS Synth ، فيجب أن يعمل كل شيء.

إذا كنت تريد استخدام نص Python النصي بدلاً من ذلك ، فتأكد من أنك في الدليل حيث لديك piano.py ، وقم بتشغيل:

python piano.py serialport

حيث يكون serialport هو المنفذ التسلسلي من Arduino IDE (على سبيل المثال ، COMx على Windows).

إذا كنت تستخدم STM32F103C8 ، فاستخدم برنامج المزج المفضل لديك MIDI على جهاز كمبيوتر أو جهاز محمول.

الآن اضغط على "الأزرار" واستمتع!

أفكار تعليمية للأطفال لتجربتها:

• جرب عناصر مختلفة على ورق الألمنيوم واعرف أي منها يعمل وأيها لا يعمل - ثم تحدث عن سبب نجاح هذه العناصر والأخرى التي لا تعمل.
• تعمل بلايدووغ بشكل جيد (وبعد ذلك لا تحتاج حتى إلى رقائق معدنية ومشابك - يمكنك فقط لصق الأسلاك في عجينة الصلصال ، على الرغم من أنها تبدو وكأنها قنبلة!).
• يمكنك حتى أن تأخذ قطعة من الورق والتظليل في مناطق بقلم رصاص (ليس من الضروري أن تكون شديدة الظلام ، لكن التظليل المتقاطع جيد) وقم بقص تلك المناطق.
• يمكنك إرفاق مشبك تمساح بعنصر معدني كبير حقًا ، مثل حافة السبورة البيضاء ، وصنع مفاتيح عملاقة.
• تتمثل إحدى التجارب التي يجب تجربتها في جعل شخصًا أصغر يمسك بمشبك تمساح متصل بأحد الأسلاك ، ثم يصافح شخص أكبر أو يصافح الشخص الأصغر بخمسة أشخاص ، ومعرفة ما إذا كان ذلك يسجل. ثم حاول مرة أخرى مع شخص أكبر يمسكها وشخص أصغر يلمسها.

فقط تأكد من أنه بعد كل تغيير في ما يتم توصيله بـ Arduino ، تقوم بإعادة تعيين Arduino ، إما عن طريق الضغط على زر "إعادة الضبط" أو عن طريق إعادة توصيل اتصال USB (ثم إعادة تشغيل كود python ، حيث من المحتمل أن يتعطل) لإعادة معايرة أجهزة الاستشعار.

يمكن للمرء أن يناقش السعة الكهربائية والاستشعار بالسعة.