Xylophone MIDI الآلي: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

في هذا الدليل ، سوف نستكشف كيفية استخدام ملفات لولبية النار باستخدام إشارات Arduino Uno و MIDI. أحد أفضل التطبيقات لذلك هو بناء إكسيليفون آلي. في حين أن هذا ليس سوى دليل ، سيتم توفير كود Arduino والخطط الكهربائية.

قبل محاولة معالجة هذا المشروع ، يجب أن يكون لديك:

• مهارات النجارة الأساسية
• مهارات اللحام
• فهم منصة اردوينو
• الكثير من الصبر.

يمكن العثور على الأجزاء والمواد لدى البائع الذي تختاره ، ولكن إذا كنت جديدًا في عالم الإلكترونيات ، فمن المقترح أن تستخدم Adafruit لشراء أجزائك.

قائمة الاجزاء. (ملاحظة: قد تؤدي الاختلافات المختلفة في جهاز الإكسيليفون الذي تشتريه إلى الحاجة إلى أجزاء إضافية و / أو مختلفة)

• 16 مفتاح إكسيليفون
• MIDI جاك
• اردوينو اونو R3
• اردوينو ديف. درع
• توسيع MCP23017 I2C
• 6N136 عالية السرعة Optocoupler
• ملفات لولبية صغيرة 12 فولت - x16
• 1N4007 ديود - x17
• 470 أوم المقاوم - x2
• 1 كيلو أوم المقاوم - x17
• 10 كيلو أوم المقاوم
• الترانزستور C1815 NPN
• C4811 دارلينجتون ترانزستور أو ترانزستور TIP120 - x16
• دبابيس الرأس والمآخذ
• 12V - امدادات الطاقة. (يمكن أن تستهلك الملفات اللولبية قدرًا كبيرًا من الطاقة ، أوصي بإمداد 10 أمبير)
• LED (تفضيل اللون من اختيارك)
• 3/4 بوصة وتد خزانة - 6 قدم
• 3/4 بوصة من الخشب الرقائقي أو MDF
• بيرفبورد
• سلك واجهة USB إلى MIDI (إذا تم التحكم من جهاز الكمبيوتر)
• مسامير بحجم 4 مم متر مربع - x32
• غسالات مسطحة م 2 - x32
• الأسلاك
• براغي خشبية مختلفة

قائمة الأدوات (ملاحظة: هذا المشروع يتطلب تصنيع الأخشاب وينصح باستخدام أدوات النجارة الإضافية.)

• لحام حديد
• أدوات تقشير الأسلاك
• المفكات.
• كماشة
• مسدس الغراء الساخن
• صمغ ممتاز
• تدريبات.
• رأس المثقاب. (3/4 بوصة بت بأسمائها الحقيقية وبتات للفتحات التجريبية)
• أداة القياس (لقد استخدمت حافة مستقيمة.)
• قلم.
• بانوراما

أدوات اختيارية

• أداة Desoldering (إذا كان لديك جديد لحام)
• ملاقيط

الخطوة 1: توصيل الأسلاك بجهاز التحكم Midi

الخطوة الأولى هي تجميع وحدة تحكم MIDI.

لهذا سوف تحتاج:

• MIDI جاك
• اردوينو ديف. درع
• توسيع MCP23017 I2C
• 6N136 عالية السرعة Optocoupler
• 1N4007 ديود - x1
• 470 أوم المقاوم - x2
• 1 كيلو أوم المقاوم - x1
• 10 كيلو أوم المقاوم
• الترانزستور C1815 NPN
• دبابيس الرأس والمآخذ
• قاد
• الأسلاك

يمكن أن تبدو دائرة MIDI مخيفة للمبتدئين ، لكنها في الواقع مباشرة إلى الأمام. إذا اتبعت التخطيطي المقدم فلن تواجه أي مشاكل.

سيكون وضع المكونات أمرًا بالغ الأهمية. من السهل نفاد الغرفة بسرعة إلى حد ما ، لذا يرجى استخدام الصورة المقدمة لوحدة التحكم النهائية كدليل. هناك العديد من التخطيطات التي ستعمل في هذه الخطوة ، لذا إذا كنت تتلاعب بالموضع ، فقد تجد طريقة تناسبك بشكل أفضل.

كل شيء سيشترك في أرضية مشتركة في هذا المشروع ؛ والتي ستكون مهمة في الخطوة التالية.

نظرًا لأننا نعمل مع مصدر طاقة 12 فولت ، وملفات لولبية 12 فولت ، و 12 فولت ضمن النطاق المقبول لتشغيل Arduino ، يمكننا استخدام نفس مصدر الطاقة لكل شيء.

إذا كنت جديدًا في مجال اللحام ، أقترح بشدة أن تقوم بمراجعة دليل Adafruit الخاص باللحام والممارسة على بعض اللوح المثالي قبل متابعة هذا المشروع.

وبالمثل ، إذا كنت جديدًا في قراءة المخططات ، فسيكون الآن وقتًا رائعًا للقيام ببعض القراءة على الرموز والقطبية. كل شيء عن الدوائر هو مورد رائع لهذا الغرض.

الخطوة 2: توصيل أسلاك دوائر الملف اللولبي

بعد ذلك سننتقل إلى دائرة الملف اللولبي.

في هذه الخطوة ، ستحتاج إلى:

• 1 1N4007 ديود - x16
• 1 كيلو أوم المقاوم - x16
• دارلينجتون ترانزستور أو ترانزستور TIP120 - x16
• دبابيس الرأس والمآخذ
• الأسلاك

دائرة الملف اللولبي أقل ترويعًا. نظرًا لأن هذه الدوائر ستكون صغيرة جدًا ، فقد حان الوقت لاستخدام بعض قطع الخردة من لوحة التحكم إذا كانت لديك. سوف تحتاج إلى عمل 16 من هؤلاء. في مثال الصورة ، تم عمل 4 دوائر لكل لوحة وعملت بشكل مثالي.

تذكر توصيل الأسلاك الأرضية لدارات الملف اللولبي بنفس مستوى الأرض الذي يعمل به Arduino.

كل شيء في المثال معياري ، لذلك تم استخدام الرؤوس والمآخذ لجعل الاختبار أكثر ملاءمة. ومع ذلك ، إذا كنت تريد توفير بضعة دولارات ، فيمكنك لحام الأسلاك مباشرة في الألواح.

الملفات اللولبية التي تم استخدامها في المثال تأتي مع موصلات JST ثنائية السنون من المصنع. على الرغم من عدم وجود منافذ JST في متناول يدي في صندوق الأدوات الخاص بي ، إلا أن بعض موصلات الزاوية اليمنى العشوائية مقترنة بها بشكل جيد. استخدام جيد آخر لمواد الخردة.

الخطوة 3: بناء الإطار

الخطوة الثالثة والأكبر في العملية هي تجميع الإطار.

سوف تحتاج:

• 16 مفتاح إكسيليفون ميني 12 فولت
• 3/4 بوصة وتد خزانة - 6 قدم
• 3/4 بوصة من الخشب الرقائقي أو MDF
• براغي خشبية مختلفة

الإطار هو المنطقة الأولى التي ستكون فيها بمفردك في الغالب. من المحتمل ألا يكون لديك نفس الإكسيليفون الذي استخدمته وستكون قياساتك مختلفة عن قياساتي. لكن لا تخف ، سأقدم أكبر قدر ممكن من المعلومات حول عملية التصميم.

أولاً ، أخذت القياسات الثلاثة للإكسيليفون الخاص بي:

• ارتفاع
• طول
• عرض جانب الأوكتاف المنخفض (أوسع نقطة)

ثم قطعت مستطيلاً من الخشب الرقائقي ؛ يجب أن يتطابق طول المستطيل مع عرض الإكسيليفون الخاص بك. يجب أن يمنحك الارتفاع مساحة كافية لرفع الإكسيليفون الخاص بك عدة بوصات من أي سطح تضعه عليه. يجب أيضًا أن يمنح شريطك المركزي مساحة كافية لإيواء ملفات الملف اللولبي ودائرة الترانزستور.

بعد قص المستطيلات الخاصة بي ، قطعت إحدى الزوايا من كل زاوية لمنحهم شكلًا جميلًا. هذه الخطوة اختيارية ولكن إذا كنت تريد أن تفعل نفس العلامة من حيث ستكون بداية الزاوية متدفقة بمفاتيح إكسليفون الخاص بي وتقطيعها إلى أعلى الوسط. يجب أن يكون كلا الجانبين متطابقين مع بعضهما البعض.

قمت بربط الجانبين معًا واستخدمت قطعة مجرفة مقاس 3/4 بوصة لحفر الثقوب التي تسمح لي بإدخال وتد.

بعد الانتهاء من ذلك ، قمت بقطع قطعتين أخريين من الخشب الرقائقي كدعم لحمل الإكسيليفون (على غرار دبابيس الرف). الصيغة التي استخدمتها لحجم الدعامات موضحة أدناه.

أبعاد الدعم:

• دعم Xylophone 1 (الارتفاع = 1 بوصة ، الطول = عرض جانب الأوكتاف المنخفض من xylophone)
• دعم Xylophone 2 (الارتفاع = 1 بوصة ، الطول = عرض جانب الأوكتاف العالي من xylophone)

لقد قمت بلصق وربط الدعامات بالإطار مع التأكد من أنها تحمل مستوى إكسيليفون الخاص بي. لقد قطعت دواليب خزانة الملابس إلى نصفين ودفعت القطعتين في فتحاتهما. لقد تحققت من الملاءمة الأساسية لكل شيء ولصقها معًا. بعد أن يجف الغراء ، قمت بقطع القطع الإضافية من وتد الخزانة ورملها بشكل مسطح على الجانبين.

شريط الوسط هو الجزء الأكثر صعوبة والأكثر أهمية. يجب أن تكون مستقيمة تمامًا وستحتاج إلى ترك فجوة مثالية تقريبًا بين شريط الوسط والمفاتيح. هناك فجوة كبيرة جدًا ولن تقوم ملفاتك اللولبية بالاتصال ، وفجوة صغيرة جدًا ولن يبدو جهاز الإكسيليفون الخاص بك صحيحًا.

لقد قطعت الشريط المركزي ليناسب بشكل مريح بين جانبي إكسيليفون. لقد قمت برمل وقياس وتكرار هذه الخطوة حتى أصبح شريط الوسط الخاص بي مستقيماً بقدر ما يمكنني القيام به. ثم وضعت مجلة بسمك 4 مم مباشرة على مفاتيح جهاز الإكسيلوفون الخاص بي واستخدمتها كدليل لتثبيت الشريط المركزي في المكان الذي يجب أن يكون فيه بالضبط. لقد استخدمت برغيين على كل جانب لتثبيت الشريط المركزي في مكانه.

تهانينا ، لقد انتهيت من الإطار!

الخطوة 4: وضع الملف اللولبي

الخطوة 4 هي إرفاق الملفات اللولبية بشريط الوسط.

سوف تحتاج:

• ملفات لولبية صغيرة بجهد 12 فولت - x16
• مسامير بحجم 4 مم متر مربع - x32
• غسالات مسطحة م 2 - x32
• براغي خشبية مختلفة
• العصي الحرفية

تعتمد طريقة مسافات الملفات اللولبية على الإكسيليفون الخاص بك. لقد وضعت عصا حرفية عبر العديد من المفاتيح التي تناسبها ووضعت علامات على المناطق التي ستضغط فيها ملفاتي اللولبية على منتصف كل مفتاح إكسيليفون. انتهى التباعد إلى 4 ملفات لولبية لكل عصا حرفة.

تم الضغط على الملفات اللولبية المستخدمة في المثال مسبقًا للحصول على براغي بحجم M2. قام برغي M2 مقاس 4 مم مع غسالة مسطحة M2 بتأمين الملف اللولبي على العصا اليدوية بشكل مثالي. لقد قمت بحفر ثقوب البراغي مسبقًا وقمت بتأمين الملفات اللولبية بإحكام على العصي الحرفية.

قمت بعد ذلك بقطع عدد قليل من العصي الحرفية ولصقها على الجزء الخلفي من ملف الملف اللولبي الخاص بي ؛ هذا فعل شيئين. أولاً ، تباعد ترتيب الملف اللولبي بعيدًا عن الشريط المركزي بدرجة كافية بحيث لا تجلس رؤوس المسمار M2 التي تم تركيبها في الجزء الخلفي من الملفات اللولبية مقابل الحزمة المركزية. ثانيًا ، أعطى ترتيب الملف اللولبي اتصالًا أكثر صلابة من خلال توفير المزيد من المواد للربط بها.

لإرفاق الترتيب بالحزمة المركزية ، قمت بتحرير التباعد عن طريق محاذاة ترتيب الملف اللولبي إلى المكان الذي ينبغي أن يكون عليه ؛ الضغط يدويًا على مكابس الملف اللولبي الخاصة بي للتأكد من أنهم سيضربون جميعًا مفاتيح الإكسيليفون بالتساوي ؛ ثم استخدم براغي خشبية صغيرة لتثبيتها على الشريط المركزي.

الخطوة 5: ترميز Arduino وفهم MIDI

لبرمجة Arduino ، ستحتاج إلى تثبيت أحدث إصدار من Arduino IDE ومعرفة كيفية القيام ببعض الأشياء الأساسية مثل التحميل إلى Arduino وتثبيت المكتبات. هناك العديد من الأدلة على الإنترنت حول كيفية القيام بذلك وهذه العملية لا تتناسب مع نطاق هذا البناء.

بمجرد أن تشعر بالراحة عند استخدام Arduino IDE ، ستحتاج إلى المكتبات التالية.

• مكتبة Arduino MIDI
• مكتبة Adafruit MCP23017

بعد تثبيت هذه المكتبات ، قم بتنزيل الكود من هذه التعليمات وانسخها والصقها في Arduino IDE.

بدون إرفاق لوحة MIDI التي قمت بإنشائها ، قم بتحميل الكود إلى Arduino. بمجرد تحميل الكود ، قم بتوصيل كل شيء ، اضغط على زر إعادة الضبط في Arduino ، واختبر أن كل شيء يعمل كما ينبغي.

ملاحظة*

تحتوي أجهزة xylophones المختلفة على ترتيبات مختلفة للملاحظات ، لذا فإن الكود الدقيق الذي كتبته قد لا يعمل بشكل صحيح مع xylophone الخاص بك. لكن هذا حل سهل. ارجع إلى مخطط ملاحظات MIDI هذا وقم بتغيير رقم الملاحظة في كود Arduino ليتوافق مع ملاحظات xylophone الخاص بك.

للإشارة ، الملاحظات التي أعددتها مسبقًا هي كما يلي:

• 79 - ز
• 77 - ف
• 76 - هـ
• 74 - د
• 72 - ج
• 71 - ب
• 69 - أ
• 67 - ز
• 65 - ف
• 64 - هـ
• 62 - د
• 60 - ج - ميدل سي
• 59 - ب
• 57 - أ
• 55 - ج
• 53 - ف

الخطوة السادسة: برنامج الموسيقى

البرنامج الذي تراه في الفيديو هو Guitar Pro 6. إنه ليس مكلفًا للغاية ، لكنه سهل الاستخدام ويمكنه إخراج MIDI بالطريقة التي أريدها بالضبط. ميزة أخرى رائعة لـ GP6 هي أنه يمكنك إضافة staccato إلى مسار كامل مما يساعد على تحسين صوت xylophone عن طريق إصدار الملاحظات قبل الأوان.

التفاصيل المهمة التالية هي أن الإكسيليفون الخاص بي لا يتعدى 2 أوكتاف من النوتات الطبيعية ؛ مما يعني أنه لا يمكنه لعب الأدوات الحادة أو المسطحة.

إذا كنت قد أنشأت هذا المشروع ، فلا تتردد في تنزيل سمة Tetris التي قمت بتضمينها في هذه الصفحة.