Arduino MIDI Controller DIY: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

مرحبا شباب! أتمنى أن تكون قد استمتعت بالفعل بتعليماتي السابقة "Arduino CNC Plotter (آلة رسم صغيرة)" وأنت مستعد لآلة جديدة ، كالعادة قمت بهذا البرنامج التعليمي لإرشادك خطوة بخطوة أثناء القيام بهذا النوع من المشاريع الإلكترونية فائقة التكلفة منخفضة التكلفة المذهلة وهي "وحدة تحكم ميدي".

أثناء إعداد هذا المشروع ، حاولنا التأكد من أن هذا التوجيه سيكون أفضل دليل لك لمساعدتك إذا كنت تريد إنشاء وحدة تحكم MIDI الخاصة بك ، لذلك نأمل أن يحتوي هذا التوجيه على المستندات المطلوبة.

يعد هذا المشروع مفيدًا جدًا بشكل خاص بعد الحصول على PCB المخصص الذي طلبناه من JLCPCB لتحسين مظهر أجهزتنا وأيضًا هناك مستندات ورموز كافية في هذا الدليل للسماح لك بإنشاء وحدة تحكم midi الخاصة بك بسهولة.

لقد أنجزنا هذا المشروع في 3 أيام فقط ، ثلاثة أيام فقط للحصول على جميع الأجزاء المطلوبة والانتهاء من تصنيع الأجهزة والتجميع ، ثم قمنا بإعداد الكود ليناسب مشروعنا. قبل البدء دعونا نرى أولا

ما سوف تتعلمه من هذه التعليمات:

1. اختيار الأجهزة المناسبة لمشروعك اعتمادًا على وظائفه.
2. قم بإعداد مخطط الدائرة لتوصيل جميع المكونات المختارة.
3. قم بتجميع جميع أجزاء المشروع (التجميع الميكانيكي والإلكتروني).
4. قم بإعداد البرنامج المناسب لوحدة التحكم midi.
5. ابدأ عرض MIDI الخاص بك.

الخطوة 1: ما هي وحدة تحكم MIDI

كنت أبحث عن هذا النوع من الآلات أو الأجهزة ذات الصلة بالموسيقى ووجدت بعض التفاصيل حوله عبر الإنترنت فيما يتعلق بالوصف في ويكيبيديا "هو معيار تقني يصف بروتوكول الاتصالات والواجهة الرقمية والموصلات الكهربائية التي تربط مجموعة متنوعة واسعة الآلات الموسيقية الإلكترونية وأجهزة الكمبيوتر والأجهزة الصوتية ذات الصلة لتشغيل الموسيقى وتحريرها وتسجيلها ".

بالإضافة إلى ذلك ، يعتمد هذا النوع من أجهزة الموسيقى على جزأين رئيسيين هما وحدة التحكم كجهاز ومشغل أدوات الموسيقى كبرنامج ويجب توصيل هذه الأجزاء بطريقة ما بحيث تعرض كل ضغطة على جزء الجهاز عنصرًا محددًا أو مكونًا مذكرة موسيقية.

الخطوة 2: جزء الأجهزة

في هذا البرنامج التعليمي ، سوف نتولى مسؤولية جزء الأجهزة وسننشئ لوحة مفاتيح تحكم بها 12 زر ضغط للتحكم الرقمي و 6 مقاييس جهد للتحكم التناظري لذلك من الواضح أنه سيتم استخدام جميع الأزرار لعرض الملاحظات و سوف تتحكم مقاييس الجهد في أشياء مثل نغمة الصوت وما إلى ذلك.

لدينا كل وحدات التحكم هذه متصلة بلوحة Arduino Nano التي تحتوي على جميع دبابيس الإدخال / الإخراج الضرورية لتجميع هذه المدخلات معًا ، ومن خلال موصل USB الخاص به ، سيكون من السهل إرسال التعليمات من وحدة التحكم إلى جانب البرنامج ، بالمناسبة أنا لقد اخترت Arduino nano الخاص بي من متجر seeedstudio.com على الويب حيث يمكنك الحصول على Arduino والمزيد من الأجهزة الإلكترونية الأخرى مع بعض العروض الخاصة ، وأنا أوصي بهذا المتجر الإلكتروني كمورد ، لذا اذهب إلى هناك وتحقق من وجود الكثير من الأشياء الرائعة بالخارج هناك.

بالتأكيد من أجل تقديم مظهر أفضل لجهاز التحكم MIDI الخاص بنا ، فقد صممت هذا الصندوق مع الأخذ في الاعتبار حجم الأزرار الانضغاطية ومقاييس الجهد ومن خلال عملية القطع بالليزر CNC يمكنني إنتاج الأجزاء المصممة لمشروعي.

الخطوة 3: مخطط الدائرة

قلب وحدة التحكم لدينا هو لوحة arduino Nano Dev التي ستتحكم في جزء البرنامج من خلال بعض إرشادات MIDI ، وسيتم إرسال هذه التعليمات اعتمادًا على ضغط الإدخال. كما كتبت في قسم وصف المشروع ، سنستخدم 12 زرًا للضغط في الممرات و 6 مقاييس جهد ، كل هذه الأزرار سيتم توصيلها بـ Arduino مع الأخذ في الاعتبار قابلية كل وحدة تحكم.

يوضح الرسم التخطيطي للدائرة أعلاه كيفية توصيل كل وحدة تحكم باللوحة وهناك حاجة لمقاوم 1 كيلو أوم للسحب لأعلى ، لذا لا تنس استخدام واحد ، وأنصحك بالعودة إلى هذا التخطيطي أثناء لحام كل هذه المكونات معًا تجنب أي سوء استخدام.

الخطوة 4: صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

حول JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co.، Ltd.) ، هي أكبر مؤسسة نموذجية لثنائي الفينيل متعدد الكلور في الصين وهي شركة تصنيع عالية التقنية متخصصة في نموذج أولي سريع لثنائي الفينيل متعدد الكلور وإنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور. مع أكثر من 10 سنوات من الخبرة في تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، لدى JLCPCB أكثر من 200 ألف عميل في الداخل والخارج ، مع أكثر من 8 آلاف طلب عبر الإنترنت من نماذج ثنائي الفينيل متعدد الكلور وإنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور بكميات صغيرة في اليوم. تبلغ الطاقة الإنتاجية السنوية 200 ألف متر مربع. للعديد من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادية الطبقة أو ثنائية الطبقات أو متعددة الطبقات. JLC هي شركة محترفة لتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور تتميز بمقياس كبير ، ومعدات جيدة ، وإدارة صارمة وجودة عالية.

الحديث عن الالكترونيات

بعد عمل مخطط الدائرة ، قمت بتحويله إلى تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور لإنتاجه ، من أجل إنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، اخترت JLCPCB أفضل موردي ثنائي الفينيل متعدد الكلور وأرخص مزودي ثنائي الفينيل متعدد الكلور لطلب دائري. معهم نظام أساسي موثوق به ، كل ما أحتاجه هو بعض النقرات البسيطة لتحميل ملف جربر وتعيين بعض المعلمات مثل لون سمك PCB وكميته ، ثم دفعت 2 دولار فقط للحصول على ثنائي الفينيل متعدد الكلور بعد خمسة أيام فقط ، ما أقوم به لقد لاحظت أن JLCPCB هذه المرة هو "لون ثنائي الفينيل متعدد الكلور خارج الشحن" ، مما يعني أنك ستدفع 2 دولارًا أمريكيًا فقط لأي لون ثنائي الفينيل متعدد الكلور تختاره.

ملفات التنزيل ذات الصلة

كما ترون في الصور أعلاه ، تم تصنيع PCB جيدًا ولدي نفس تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي صنعناه للوحة الرئيسية لدينا وجميع الملصقات والشعارات موجودة لإرشادي أثناء خطوات اللحام. يمكنك أيضًا تنزيل ملف Gerber لهذه الدائرة من رابط التنزيل أدناه في حالة رغبتك في تقديم طلب لنفس تصميم الدائرة.

الخطوة 5: المكونات

الآن دعنا نراجع المكونات الضرورية التي نحتاجها لهذا المشروع ، أنا أستخدم Arduino Nano كما هو مذكور أعلاه ، سيكون قلب أجهزتنا. ستجد أدناه بعض روابط أمازون الموصى بها للعناصر المناسبة

من أجل إنشاء هذا النوع من المشاريع ، سنحتاج إلى:

★ ☆ ★ المكونات الضرورية ★ ☆ ★

- PCB الذي طلبناه من JLCPCB

- اردوينو نانو:

- 12 زر ضغط آركيد:

- 4 مقاييس فرق الجهد:

- عدد 2 من مقاييس الجهد الدوراني:

- 1 كيلو أوم المقاوم:

- بعض وصلات الرأس:

الخطوة 6: التجميع الإلكتروني

الآن أصبح كل شيء جاهزًا ، فلنبدأ في لحام المكونات الإلكترونية الخاصة بنا في PCB ، وللقيام بذلك نحتاج إلى مكواة لحام وسلك أساسي لحام.

السلامة اولا

لحام حديد

• لا تلمس أبدًا عنصر مكواة اللحام … 400 درجة مئوية!
• تمسك الأسلاك لتسخينها بالملاقط أو المشابك.
• حافظ على إسفنجة التنظيف رطبة أثناء الاستخدام.
• قم دائمًا بإعادة مكواة اللحام إلى حاملها عندما لا تكون قيد الاستخدام. لا تضعه على طاولة العمل.
• أوقف تشغيل الوحدة وافصلها عند عدم استخدامها.

كما ترى ، فإن استخدام PCB هذا سهل للغاية نظرًا لجودة صنعه العالية جدًا ودون نسيان الملصقات التي ستوجهك يا رفاق أثناء لحام كل مكون لأنك ستجد على الطبقة الحريرية العلوية ملصق لكل مكون يشير إلى موضعه على اللوحة وبهذه الطريقة ستكون متأكدًا بنسبة 100٪ أنك لن ترتكب أي أخطاء في اللحام.

لقد قمت بلحام كل مكون في موضعه ويمكنك استخدام جانبي ثنائي الفينيل متعدد الكلور لحام المكونات الإلكترونية الخاصة بك.

الخطوة 7: تجميع الأجهزة

الآن لدينا PCB جاهزًا وجميع المكونات ملحومة جيدًا ، والآن نحتاج إلى وضع الأزرار الانضغاطية كل واحد في موضعه في الجانب العلوي من القوس ، وسيكون من السهل جدًا وضع أزرار الضغط هذه. بعد ذلك نقوم بربط مقاييس الجهد المنزلق ونفس الشيء بالنسبة لمقاييس الجهد الدوارة أيضًا ، ولا تنسَ وضع مقاييس فرق الجهد بحيث يكون استخدام السمة أسهل بالنسبة لك.

بعد ذلك نحتاج إلى لحام بعض الأسلاك لتوصيل وحدات التحكم هذه باللوحة. في حالة مواجهة أي صعوبات أثناء لحام هذه الأسلاك ، ما عليك سوى الرجوع إلى مخطط الدائرة حيث يكون من الواضح كيفية وضع هذه الأسلاك ، فليس من الصعب جدًا التأكد مما إذا كنت تتبع نفس مخطط الدائرة ، فستحصل في النهاية على كل شيء أسلاك إدخال أزرار الضغط فقط قم بربطها بموصلات الرأس الموجودة على اللوحة وفعل الشيء نفسه بالنسبة لمقاييس الجهد ، أخيرًا وليس آخرًا ، نأخذ القاعدة السفلية من الصندوق الخاص بنا ونقوم بربط ثنائي الفينيل متعدد الكلور فيه.

حسنًا ، بعد وضع اللوحة في موضعها ، كل ما نحتاج إلى القيام به الآن هو الانتهاء من تجميع الصندوق وانتهينا من جزء الجهاز.

الخطوة 8: جزء البرنامج

دعنا ننتقل إلى جزء البرنامج ، أول شيء تحتاجه هو كود Arduino الذي يحتوي على مكتبة midi كاملة لـ Arduino ، لذا ما عليك سوى تنزيله مجانًا من الرابط أدناه وتحميله إلى Arduino.

حول محرر الموسيقى ، أستخدم برنامج Ableton ، ولكن كيف يمكنني ربط هذا البرنامج بإرشادات Arduino التي سيتم إرسالها عبر المنفذ التسلسلي! إنه أمر سهل لأنني أستخدم برنامج loopMidi sotware لإنشاء منفذ Midi الذي يتصل به Arduino الخاص بنا ، وبرنامج آخر غير متصل بالشعر والذي سيتلقى تعليمات arduino وتحويل السمة إلى تعليمات midi ثم إرسالها إلى Ableton.

لذلك أول الأشياء أولاً نقوم بتشغيل loop midi وننشئ منفذ midi جديدًا من خلال إعطائه اسمًا جديدًا.

ثم ننتقل إلى منتصف التسلسل الخالي من الشعر ونختار منفذ com الخاص بـ Arduino ، وكما ترى بمجرد تحديد منفذ com الصحيح ، يبدأ Arduino في إرسال أوامر تسلسلية ، في الجانب الآخر نختار منفذ midi الذي أنشأناه ، ثم ننتقل إلى إعدادات Ableton وتحت التفضيلات نقوم بتنشيط جهاز تحكم الإدخال الخارجي.

الخطوة الأخيرة هي تعيين وظائف وحدة التحكم ، عن طريق تحديد ما يجب أن يتحكم فيه كل زر ، الأمر بسيط للغاية ، ما عليك سوى تحديد الوظيفة في Ableton والضغط على الزر المطلوب في وحدة التحكم الخاصة بك وسيتم تعيينه.

وبمجرد الانتهاء من ذلك ، يمكنك البدء في اللعب باستخدام وحدة تحكم MIDI الجديدة الخاصة بك.

كما ترون يا رفاق ، هذا المشروع سهل للغاية ومدهش ولكن لا يزال هناك بعض التحسينات الأخرى التي يجب إجراؤها من أجل جعله أكثر بكثير من الزبدة ، ولهذا السبب سأنتظر اقتراحاتكم لتحسين وحدة تحكم MIDI هذه.