واجهة خطوة MIDI: 12 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

النسخة الاسبانية هنا.

سنشرح لك في هذا الدليل كيفية إنشاء واجهة ضوئية وصوتية يمكن استخدامها لتشغيل "Simon Says" وكواجهة MIDI. سيتم لعب كلا الوضعين بقدميك.

خلفية

وُلد المشروع لأننا أردنا إجراء تثبيت تفاعلي حيث يمكن لأي نوع من الجمهور تقريبًا الاستفادة منه بغض النظر عن أعمارهم. تم تطويره لمركز تجاري ، كأحد عوامل الجذب فيه.

كان المرجع الأول الذي حصلنا عليه من العميل هو هذه النسخة من Simon Says التي يمكن لعبها بأقدام الناس. كان علينا أساسًا تكرار هذه الفكرة.

لقد بحثنا عن ألعاب / منصات مماثلة ، ووجدنا الكثير من أرضيات الرقص ، معظمها يعمل بالضوء ولكن ليس بالصوت. وجدنا أيضًا آلات بيانو كبيرة للأقدام ، لذلك اعتقدنا أن شيئًا مثيرًا يمكن أن يخرج من إضافة وظائف الآلة الموسيقية. في حب الموسيقي!

نظرنا أيضًا في شكل المنصة. تقريبا كل حلبة رقص وجدناها كانت مستطيلة ، مع منصات مربعة. هناك استثناء واحد له وسادات دائرية. أردنا إعطاء شعور مختلف لمنصتنا مع الحفاظ على الجانب المعياري للمربعات ، ولهذا السبب قررنا استخدام الأشكال السداسية.

أثناء البحث عن مشاريع ذات أشكال سداسية ، وجدنا هذا. كانت فكرة صنع أشكال سداسية مثيرة بالنسبة لنا … لم تكن لدينا فكرة عما سيأتي.

كان لدينا هدف أوضح:

• يقول سايمون اللعبة
• آلة موسيقية
• منصات سداسية

الخطوة 1: المواد

لكل وسادة:

1.5) متر من شريط Neopixel

1) مفتاح الحد الصناعي

1) سمك أوبالين أكريليك 1 سم

1) مسدس PVC

1) هيكل معدني مسدس

عام:

1) لاتيه باندا

1) مكس

1) مصدر طاقة 5VDC 50A

1) لوحة التحكم الصناعية

1) بيرما بروتو

1) علبة لاتيباندا

1) مخرج الطاقة 5V @ 2.5a

10) المقاوم 10 كيلو أوم

5) محطة المسمار

1) مكبر الصوت

سيور تأمين بلاستيكية

الخطوة الثانية: اختيار لوحة التحكم

Arduino هي لوحة التطوير التي استخدمناها لفترة طويلة. لم تفشل أبدًا ، ومع ذلك نحتاج إلى التحقق من جميع متطلبات هذا المشروع:

• الضوء: سطوع عالي الكثافة وأنماط معقدة ، نستخدم Neopixels
• الوسادات: يجب أن تستجيب الوسادات لخطى المستخدم. قررنا الذهاب مع المفاتيح.
• اللعبة: ستتم معالجتها بواسطة متحكم دقيق.
• الصوت: في البداية فكرنا في تصميم الأصوات الخاصة بنا باستخدام PureData ، لذلك كنا بحاجة إلى جهاز كمبيوتر بدلاً من تشغيل البرنامج.

سوف نتعمق في هذه الموضوعات مع تقدمنا ، في الوقت الحالي ، الجزء الذي نحتاج إلى حله هو الصوت.

لقد فكرنا في استخدام PureData لأنه حتى عندما يمكنك إنشاء صوت باستخدام Arduino ، يمكن أن يصبح الأمر معقدًا ومحدودًا في مرحلة ما ، وفي الوقت نفسه مع PD ، يمكننا إنشاء توليف أو تصحيح لتشغيل الأصوات عبر MIDI. كنا بحاجة إلى جهاز كمبيوتر لتشغيل PD و Arduino للتحكم في كل شيء آخر.

لقد بحثنا عن الخيارات التي يمكن أن نحصل عليها وأعجبنا حقًا بالإمكانيات مع لوحة LattePanda: كمبيوتر يعمل بنظام Windows 10 و Arduino مدمج. بنغو!

يحتوي LattePanda على منفذ GPIO حيث يمكنك العثور على دبابيس Arduino التي تم تعيينها ، ومن خلالها يمكننا التحكم في مفاتيح اللوحة والنيوبكسل.

ستتم برمجة اللعبة أيضًا في لوحة Arduino المدمجة ، بالمناسبة ، إنها Arduino Leonardo.

يحتوي LattePanda على مقبس 3.5 من حيث سنحصل على الصوت.

هناك الكثير من اللوحات التي كان من الممكن أن نستخدمها ، ربما تسأل نفسك لماذا لم نستخدم Raspberry Pi. إليكم السبب:

• يقترح Adafruit عدم التحكم في Neopixels باستخدام RaspberryPie بسبب مشكلات الساعة. هذه مشكلة لا يواجهها Arduino.
• يجب أن تتم برمجة دبابيس GPIO في RaspberryPie من خلال Python. نحن لسنا على دراية بلغة البرمجة.
• حتى عندما تمكنا من الجمع بين Arduino و RaspberryPie ، أردنا حل كل شيء بلوحة واحدة فقط.
• يقوم RaspberryPie بتشغيل إصدار خاص من Windows 10 (IoT Core).

LattePanda أغلى ثمناً ولديه مجتمع من المطورين أصغر بكثير من المجالس الأخرى. إذا لم تكن متأكدًا من استخدام LattePanda ، يمكنك أيضًا استخدام لوحات أخرى (Raspy ، UDOO ، BeagleBone ، إلخ …) ، يسعدنا معرفة نتائجك.

الخطوة الثالثة: تصميم الهيكل ووضع نماذج أولية له

النقاط التي اعتبرناها لتصميم الهيكل:

• يتحمل وزن الشخص البالغ
• مناسب للاستخدام في الهواء الطلق
• حافظ على سلامة الأجهزة الإلكترونية

قررنا استخدام الملامح المعدنية بسبب القوة والتكلفة المنخفضة وتوافر المواد.

يتكون الهيكل من اثنين من الأشكال السداسية المرتبطة بستة أعمدة قصيرة:

لكل مسدس قطعنا 12 قطعة من المعدن بمطحنة للأعمدة ثم قمنا بلحام كل شيء.

تساعد المساحة المتبقية بين الشكلين السداسيين على الحماية من الماء أو أي شيء يمكن أن يتسبب في تلف الأجهزة الإلكترونية وأيضًا لتوجيه الكابلات.

الخطوة 4: خطوة السطح

بمجرد أن نحصل على الهيكل المعدني ، كان علينا تغطية نقطتين:

• السطح الذي يحافظ على سلامة الأجهزة الإلكترونية
• السطح حيث سيتقدم المستخدم

بالنسبة للسطح الذي يحمي الإلكترونيات وهو داخل الشكل السداسي ، فقد قررنا استخدام مادة بولي كلوريد الفينيل ، فهي ليست باهظة الثمن وسهلة العمل بها ويمكنها مقاومة الماء إلى حد ما.

بالنسبة للسطح الذي يمشي عليه المستخدمون ، اخترنا أكريليك أوبالين نظرًا لتفاعله مع الضوء وبسمك 1 سم بحيث يمكنه تحمل وزن شخص بالغ.

لقد قطعنا كل شيء بآلة ليزر كانت سريعة وغير مكلفة. يمكنك العثور على الملفات المرفقة

الخطوة الخامسة: تثبيت شرائط Neopixel

اخترنا شرائط مقاومة للماء بمعدل 96 نيوبكسل لكل متر. يحتوي Adafruit على دليل مفصل حول neopixels.

نحن…

• ملحوم بمقاوم 470 أوم في بداية كل شريط
• ثبت الشريط على الحافة الداخلية للشكل السداسي
• تستخدم الفيلكرو لتثبيت الشرائط في مكانها
• ملحوم امتداد للشريط الذي يخرج من سطح PVC.

الخطوة السادسة: تثبيت المحول

اخترنا مفتاحًا ميكانيكيًا صناعيًا لتنشيط الضمادات. نظرًا لمرونة مادة الأكريليك وبما أن المفتاح يتم وضعه في وسط الشكل السداسي عبر الصفيحة البلاستيكية ، يمكن تحقيق مقدار الضغط الذي يحتاجه المفتاح لتنشيطه عندما يخطو المستخدم على سطح أكريليك. قمنا بمعايرة مدى ارتفاع أو انخفاض المفاتيح التي يجب أن تكون مع الغسالات.

الخطوة 7: موصل اللحام والكابلات

يحتوي كل سداسي على مفتاح وشريط LED بإجمالي 5 كبلات. يجب توصيل هذه الكابلات بدائرة تحكم حيث سيتركز كل شيء.

استخدمنا موصلات XLR ؛ واحد للنيوبكسل (3 كابلات) والآخر للمحول (2 كابلات). سيكون السيناريو المثالي هو موصل واحد فقط لكننا لا نستطيع تحمل تكاليفه ، في حالة استطاعتك ، سيجعل الأمور أسهل كثيرًا.

الخطوة 8: تحضير لوحة التحكم

ماذا يوجد داخل لوحة التحكم:

• موصلات أنثى XLR
• مزود الطاقة
• لاتيه باندا

الخطوة 9: دائرة التحكم في اللحام وتوصيلات LattePanda

المفاتيح متصلة بمضاعف إدخال 16

ترتبط Neopixels مباشرة بدبابيس Arduino.

بالنسبة إلى LattePanda ، استخدمنا العلبة المصممة من قبل العلامة التجارية.

يمكنك العثور على تصميم الدائرة المرفقة.

الخطوة 10: توصيل الوسادات بلوحة التحكم ومصدر الطاقة

تثبيت موصل XLR باللوحة

تسمية الموصلات

· لحام كبلات XLR للموصلات اللولبية

· تحديد مصدر الطاقة ودائرة التحكم و LattePanda

· تنظيم الكابلات

· توصيل كبلات الوسادة بلوحة التحكم

الخطوة 11: البرمجة

للتحكم في MIDI وجدنا هذه المعلومات مفيدة للغاية

استخدمنا هذه المكتبة لاردوينو

استخدمنا هذا التصحيح لـ PureData

بالنسبة لعينات الموسيقى ، هناك العديد من البدائل المجانية على الويب

بالنسبة لعنصر تحكم Neopixels ، استخدمنا مكتبة FastLED

بالنسبة للعبة "Simon Says" ، كانت هذه التعليمات مفيدة حقًا

الخطوة 12: تصنيع هيكل يحمي المنصة

الغرض الرئيسي من هذا الهيكل هو:

الحفاظ على السداسي متحد

حماية الأشكال السداسية من العوامل الجوية

الجائزة الأولى في مسابقة الصوت 2018