MIDI Step Interface (версия на испанском языке): 12 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Versión en inglés aquí.

В этом руководстве можно найти интерактивную платформу для прослушивания звука и звука, которую можно использовать для работы с известным «Саймоном говорит», который уже известен как MIDI-интерфейс. Ambos modos operados con los pies!

Antecedentes

El proyecto nació por la idea de hacer una pieza interactiva con la que el público pudiera divertirse sin importar su edad, tanto para niños como para adoles. Y se hizo para un centro comercial, como parte de las atracciones que ofrece en sus instalaciones.

La primer referencia que recibimos por parte del cliente es una versión del Simon Says para tocar con los píes, básicamente teníamos que replicar algo así.

Nos dimos a la tarea de buscar otros tipos de plataforma, entre las que обильнабан лас фистас де бэйле, que en su mayoría trabajan con la luz, pero no con el sonido. En esta búsqueda también nos topamos con los pianos de gran formato para píes, y nos pareció buena idea hacer una plataforma que no solo fuera para jugar Simon Says, sino también para usarlo como instrument музыкальный. Por el gusto a la música!

Otro aspecto que consideramos fue la forma de la plataforma. Todas las histas de baile que vimos son rectangulares, con pads cuadrados, a excepción de una que tenía pads распространяется. Queríamos desde un inicio trabajar con una forma Diferente, que fuera llamativa visualmente y modular al mismo tiempo. Los hexágonos fueron la respuesta.

Al buscar formas hexagonales, lo más cercano que encontramos fue este proyecto. La idea de hacer hexágonos nos emocionaba cada vez más… Нет teníamos idea de lo que vendría después.

Teníamos ya un objetivo cada vez más clas: Una plataforma interactiva de luz y sonido que:

• Se pudiera jugar Саймон говорит
• Funcionara como instrumento мюзикл
• Подушечки Tuviera hexagonales

Шаг 1: Materiales

Общие:

• 1) ЛаттеПанда
• 1) Gabinete para LattePanda
• 1) Eliminador 5 В постоянного тока и 2,5 А микро-USB
• 1) Перма-прото
• 1) 16-канальный мультиплексор
• 10) Сопротивление 10 кОм
• 1) Fuente de voltaje 5 В постоянного тока и 50 А
• 5) Regletas de conectores de tornillo
• Cinchos
• Суджета чинчос
• Липучка
• Cinta doble cara
• 1) Альтавоз активо де альта потенция
• 1) Вспомогательный кабель 3,5 мм.
• 1) Габинете промышленный

Прокладка Por:

• 1.5) Metro de tira Neopixel de 96 светодиодов
• 1) Лимитный промышленный прерыватель
• 1) Hexágono de acrílico opalino de 1 см
• 1) Шестигранник с шестигранной головкой диаметром 6 мм.
• 1) Estructura de PTR
• Липучка
• Silicón
• Кабель 5 виас
• Кабель 3 виас
• Кабель 2 виас
• Термофил

Шаг 2: Elegir La Tarjeta Que Controle Todo El Sistema

Arduino es, por antonomasia, la tarjeta de desarrollo que hemos ocupado desde hace varios años. Nunca nos ha fallado, sin embargo, es necesario detenerse un poco a pensar qué aspectos técnicos debemos cubrir para nuestro proyecto:

• Luz: Requerimos iluminar los pads con alto brillo y con patrones complejos, para ello pensamos usar Neopixeles.
• Пэды: Los pads deben Responder a la pisada del usuario, lo más fácil para esto son interruptores.
• Juego: Esto se refiere a la dinámica del juego, que debe ser programada y processing por algún microcontrolador.
• Sonido: En un inicio, teniamos pensado disñar nuestros propios sonidos en Pure Data, por lo tanto Requeríamos una computadora que corriera dicho programa.

Más adelante se profundiza en estos aspectos, mientras tanto, la parte que nos mantenía en duda, era la del sonido.

Рассмотрение использования Pure Data, созданного с помощью Arduino, является генератором алгоритмов звуковых сигналов, ограничено и дополнено, что позволяет использовать PD, который содержит синтез или два патча для активации звуковых сигналов через MIDI. Последовательность действий, вычислитель для исправления Pure Data, и Arduino для управления демас.

Comenzamos a sondear qué computadora usar, y nos gustó lo que ofrecía LattePanda: una computadora con Windows 10 con una tarjeta Arduino connected. Бинго!

LattePanda tiene un puerto GPIO en el que se encuentran mapeados los pines de un Arduino, través de los cuales podriamos manejar los interruptores de los pads y los neopixeles.

Программа для сериала на Arduino, которая включает в себя, que por cierto, es un Arduino Leonardo.

Для звуков, LattePanda имеет разъем 3,5, который больше не содержит альтернативных вариантов.

Hay un montón de otras computadoras que pudimos haber usado, seguro te preguntas por qué no usamos Raspberry Pi. Y las razones son las siguientes:

• Adafruit sugiere no controlar Neopixeles con Raspberry, por cuestiones del reloj. Cosa que Arduino sí puede.
• Для управления соснами GPIO de la Raspy, установленным на Python, lenguaje que no dominamos.
• Si bien se puede conectar un Arduino a la Raspy, queríamos una solución de una sola tarjeta.
• Raspberry работает с Windows 10 IoT Core.

Ciertamente LattePanda es costosa y no hay mucha comunidad que la utilice. Si esto lo ves como una adversidad, te invitamos a utilizar otra plataforma. Estaremos encantados de saber que hiciste este proyecto con Raspy, UDOO, BeagleBone и т. Д.

Шаг 3: Diseñar Y Fabricar La Estructura

La idea de hacer la plataforma con hexágonos nadie no la iba a quitar. Como estábamos seguros de ello, comenzamos a disñar la estructura.

Hay muchas cosas a considerar para esta etapa, y nuestra estructura debía cubrir lo siguiente:

• Soportar el peso de personas
• Exposición a la intemperie
• Resguardar la electrónica

Рассматривайте enseguida utilizar PTR por su dureza, bajo costo y fácil acceptso.

Dado que los hexágonos irían acomodados juntos el uno con el otro, se tenía que pensar de qué manera pasarían los кабели entre ellos, y por esa razón se disñó cada módulo como una especie de sandwich, donde por enmedio pasarírónica кабели-де-ла-кабели.

Teníamos entonces que fabricar una estructura de doble hexágono, con unos postes que los separaran.

Al tratarse de una plataforma para pies, se nos hizo fácil considerar un diámetro externo para el hexágono de unos 70 cm, para que fuera de buen tamaño. Hicimos el ejercicio de cortar en papel varios hexágonos con e diámetro antes de hacer la estructura.

Con todo esto Definido, comenzamos la fabricación de nuestro primer prototipo.

Вот пример того, как работает машина в МДФ с шестигранной геометрией с размерами конструкции, которая используется для создания пьезоэлектрических материалов на стенах и лос-ангулос и продольных движений, основанных на затратах на PTR.

Cortar de manera Precisa los tramos de PTR es una tarea bastante difícil, y más cuando no tienes la herramienta adecuada. Nosotros a falta de una sierra ingletadora, usamos una esmeriladora, lo cual Compressó mucho este processso. Debes ser cuidadoso usando esta herramienta, ya que es muy fácil cortar de más y no seguir cortes rectos.

Cortamos 12 tramos (6 por cada hexágono) и 6 postes (los que separan a los hexágonos). Una vez que probamos que concidian con el hexágono de MDF, continamos con la soldadura.

Soldamos primero los hexágonos por separado, y luego los soldamos a los postes de separación. Todo un reto!

Somos unos Principiantes en soldadura y pronto nos dimos cuenta que nos ibamos a limitar a soldar sólo ese prototipo, y el resto encomendarlo a un herrero Experimentado. Si tu eres un buen soldador, создайте фабричный todos los hexágonos tú mismo!

Ya con la estructura finalizada, la pintamos de blanco con aerosol. Te recomendamos hacer esto en un lugar ventado y donde se pueda colgar la estructura para que puedas pintarla por todos los ángulos.

Шаг 4: Colocar Las Superficies En La Estructura

Ya con la estructura metálica, ahora seguía pensar en dos cosas:

• La superficie que resguardaría la electrónica.
• La superficie que el usuario pisaría.

La Electrónica que iría en cada hexágono containía únicamente en la tira de neopixeles. Necesitábamos algo que fuera resistente al agua, en caso de que lloviera y se acumulara el agua debajo de cada hexágono.

Elegimos trovicel, es barato, fácil de cortar, accesible, y resistente al agua.

Por su parte, para la superficie que pisaría el usuario, queríamos que fuera con acrílico, la duda era qué tan grueso había que ponerlo. El único color posible era blanco opalino, para que ocultara la tira de neopixeles y para diffuminar la luz. Desaortunadamente no hay mucha variedad en cuanto a grosores, el más grueso disponible era de 1 cm.

En este primer prototipo, разрабатывает особые тапы для эвитара, который эль Agua se filtrara por alguna orilla. Para lograrlo el hexágono tenía la orilla dentada para que se pudiera armar en concunto con las paredes de la tapa, y posteriormente fijar las partes con pegacril.

Cortamos en láser ambos hexágonos: el de trovicel y el de acrílico.

Примечание: Con excación, sabíamos que es peligroso cortar trovicel con láser, puesto que está hecho de PVC. Con ayuda y consentimiento del operador de la cortadora láser, lo cortamos rápido, con ventación, y con mascarillas. Нет никаких устройств для маршрутизатора с ЧПУ, и вы можете использовать его без ошибок. Asumimos este riesgo solo para el prototipo, el resto de hexágonos de trovicel los cortamos con router. Tú no ocupes cortadora láser!

Con las piezas ya cortadas, montamos todo junto y comenzamos a probarlo.

Durante algunos días nos subimos al hexágono para probar su resistencia, pero no pasó una semana para que las paredes de la tapa de acrílico empezaran a despegarse. Además el acrílico se pandeaba mucho con el peso de una persona promedio.

Como ya no había acrílico opalino más grueso, optamos por reducir el perímetro del hexágono 50 см, haciendo la superficie más pequeña ésta sería más resistente. Si bien pudimos colocar algunos soportes de refuerzo en la parte de abajo del acrílico, se vería la sombra de estos cuando se iluminara el hexágono.

Ya no teníamos tiempo para fabricar nosotros otro hexágono, así que lo mandamos a hacer con un herrero.

Esta última estructura sería la Definitiva para nuestro proyecto, en el modelo 3D que acá te compatios vienen especificadas sus sizes.

También descartamos la idea tener una tapa compuesta de varias caras pegadas con pegacril. En su lugar decidimos uasr solo una superficie de acrilico que atornillamos por arriba a la estructura. Tanto el acrílico como el trovicel se tuvieron que ajustar al nuevo tamaño. Cortamos en láser 10 hexágonos de acrílico, y con router CNC 10 hexágonos de trovicel.

Шаг 5: Установите La Tira De Neopixeles

Para la iluminación, probamos de qué manera se podía iluminar mejor el acrílico. En Definitiva fue colocando la tira por la orilla. Checa las fotos para que veas la diferencia.

Las tiras que usamos tienen 96 neopixeles por metro y las venden por metros separados, es decir, no venden rollos de 5 metros continos. Esto se volvería pronto un problem, porque un solo metro no alcanza para cubrir toda la orilla de nuestro hexágono, por lo que tuvimos que unir pedazos.

Adafruit tiene una guía bastante completeta sobre estas tiras, te recomendamos leerla antes de usarlas.

Con las tiras hicimos lo siguiente:

• Изначально было установлено, что сопротивление резистора составляет 470 Ом. Рекомендуется использовать этот резистор в зависимости от того, что может быть сделано в соответствии с принципом работы Arduino.
• En el otro extremo, unimos la tira de un metro, con un tramo de unos 20 см для полного периметра шестиугольника.
• Como la plataforma iba a estar expuesta a lluvia e intemperie, compramos tiras a prueba de agua, que traen un recubrimiento. Al unir tiras, tuvimos que abrir este recubrimiento para que los LEDs estuvieran lo mas juntos posible, y luego sellarlo con ayuda de unas tapitas impresas en 3D y silicón. En las fotos puedes ver más a detalle esto.
• Fijamos las tiras a la estructura con velcro.
• Finalmente, а ля тира ле солдат уна экстенсион (длина 20 см) по тросу 3 виас, que baja por una perforación en el trovicel.

Шаг 6: установите El Interruptor

Hay varias alternativas para sensar las pisadas del usuario: датчик емкости, датчик расстояния, датчик температуры, велостат и т.д. Por otra parte, sólo necesitabamos detectar una señal de encendido / apagado y un interruptor hace justamente eso.

Sobre qué interruptor elegir, fuimos a la tienda de electrónica para ver las opciones. Buscábamos algo robusto-industrial, y nos encontramos con un gran surtido. La elección se basó de acuerdo al tamaño de nuestra estructura y a la forma de montaje. En las fotos podrás apreciar que el switch que usamos tiene una especie de cuello con cuerda que permite poder atornillarlo a una superficie horizontal. Justo lo que necesitábamos!

Usar este tipo de Switches es muy fácil, en la parte de abajo trae unos tornillos como terminales a los que se le puede enrolllar el cable, no es necesario usar soldadura, además estos Switches son para intemperie ya que traen una carcasa que los aisla del agua. Les conectamos una extensionión de cable de dos polos de 20 cm aprox.

Форма калибратора чувствительных переключателей в функции qué tan cerca estén del acrílico. Para calibrarlos nosotros nos apoyamos de unas rondanas que imprimios en 3D con el grosor necesario para que el switch quedara ajustado al nivel que Requeríamos. Нет usamos rondanas comerciales porque eran muy gruesas.

Шаг 7: Soldar La Extensión De Cable De Cada Hexágono

En cada hexágono se tenía el interruptor y la tira de neopixeles, dando un total de 5 кабелей. Estos Cable tenían que llegar a un circuito de control desde donde se mandarían y recibirían las señales. Empleamos проходит через кабель управления 5-ю линиями. Usamos termofil para proteger los puntos de unión con soldadura.

En el otro extremo de esta extensión, necesitabamos un conector de 5 pines. Унаследовано от DIN 5 индустриальных пропозиций, которые являются общими для всех, кто играет карос и поднимает большую часть стоимости проекта, включая эпоху, включающую большие барабаны, с использованием разъемов XLR-де-аудио, которые являются промышленными. Солдаты соединяются с разъемами XLR: разъем для подключения дополнительных устройств (3 кабеля) и переключатель для других устройств (2 кабеля).

Usar dos conectores por hexágono es algo aparatoso, si tienes suficiente presupuesto, te recomendamos ampiamente que использует un conector industrial, te ahorrará trabajo y se verá mejor.

También calcamos el largo de cada cable tomando en cuenta lasimenses de una estructura que iría por alrededor de los hexágonos. Es de gran utilidad, por su parte, planear por dónde pasarán los кабели entre hexágonos y disñar un diagrama de referencia.

Шаг 8: Подготовка Эль Габинете Куэ Ресгуарда Эль Сиркуито Де Контроля

Если вы хотите использовать разъемы XLR для мачо, необходимо использовать разъемы XLR hembra y estos debían ser montados en un gabinete. El número de conectores junto con el tamaño de la fuente de voltaje y el LattePanda eran las referencias de las sizes que teníamos que considerar para el gabinete.

Compramos un gabinete industrial, y for perforarlo utilizamos un taladro de columna y una sierra broca for los agujeros de los conectores XLR, los кабели питания переменного тока и аудио. Este processso fue muy tardado debido al ampio grosor de este tipo de cajas, aunado a que el taladro necesita operar a su máxima fuerza y para ello Requiere cierto tiempo de reposo por cada tiempo de trabajo (es importante que busques esta información con el fabricante tu taladro, pues si no respetas estos tiempos, tu taladro se sobre-calentará con riesgo a dañarse).

Antes de perforar la caja, planifica la ubicación de los circuitos, el flujo de señal dentro y fuera del gabinete, la orientación de ésta, y si va a estar dentro de un mueble o a la intemperie. No olvides considerar la facilidad de conexión para el usuario.

Шаг 9: Soldar Circuito De Control Y Conexiones Para La LattePanda

El circuito de control es bastante simple. Como nuestra plataforma se compone de 10 pads, cuenta con 10 interruptores (entradas) y 10 tiras de neopixeles (salidas). Есть 20 дисплеев с взаимодействием с Arduino, которое интегрируется с LattePanda, с цифровым интерфейсом. Pese a que esta tarjeta cuenta con 20 pines digitales, dos de ellos están dedicados la comunicación serial (Rx y Tx) y lo recomendable es no usarlos. Entonces tuvimos que recurrir al uso de un multixor (MUX).

Los interruptores los conectamos a un multixor de 16 entradas para que en lugar de usar 10 pines del Arduino para la lectura, sólo usemos 5.

Por su parte, los neopixeles decidimos sí conectarlos directo a los pines de Arduino, dado que en diferentes pruebas que hicimos, pueden llegar a tener issuesas cuando se manejan a través de un MUX y hacen más complejo el código. Sin embargo, si tienes un buen nivel de programación, не имеет никаких проблем для использования MUX, выделенного в las tiras.

Для защиты и любимой вентиляции а-ля LattePanda используется специально разработанная система вентиляции. Con el gabinete puesto, sería diffícil montar sobre los pines un shield a donde irían soldadas las conexiones de los кабели y el MUX, motivo por el cual disñamos un circuito aparte muy sencillo al cual le soldamos conectores, algunos resistores y el MUX.

Como el circuito es tan básico, lo soldamos directamente sobre una Perma-proto, igual lo puedes soldar sobre una placa perforada, o bien, fabricar tú mismo el PCB. Актуальные сравнения эльфов на фрицинге.

Шаг 10: Conectar Los Pads Al Circuito De Control Y a La Alimentación

Teniendo el circuito de control ya soldado a los pines de la LattePanda y con el gabinete perforado, hicimos lo siguiente:

• Atornillar los conectores XLR hembra al gabinete
• Etiquetar los conectores con sus repectivos nombres
• Soldar el cableado de los conectores XLR и торнильо.
• Probar continidad en todo el cableado
• Fijar la fuente, el circuito de control, y la LattePanda al gabinete
• Organizar los кабели con cinchos y sujeta cinchos
• Conectar los кабели де лос колодки аль габинете

En las fotos se puede ver muy aparatoso el interior del gabinete, dejando poco clro lo que hicimos, pero acá te comparetimos también un diagrama detallado de las conexiones.

Шаг 11: Programación

En este tipo de proyectos, es mucho más cómodo dedicarte a la programación, una vez que tienes el hardware bien ensamblado: sin falsos; buenas conexiones; listo para uso rudo и т. д.

Для совместной программы с музыкальными частями, необходимо выбрать Nuestros propios sonidos pero ya no nos dio tiempo de profundizar con eso, así que optamos por hacer un controlador MIDI, без гексагонального отображения образца.

• Для управления MIDI, но есть много информации.
• Utilizamos esta librería para Arduino.
• Для исправления и использования Pure Data.
• Y para los samples hay varias opciones gratuitas que puedes encontrar en internet.

Respecto al manejo de los neopixeles, usamos la librería FastLED.

Y finalmente, para el juego "Simon Says" fue de bastante ayuda este enctable.

Шаг 12: Fabricación De Estructura De Protección Para La Plataforma

No había algo que fijara a los hexágonos y no se movieran cuando uno installeda sacando sus mejores pasos de baile, por lo que fue necesario considerar una segunda estructura que cumpliera con dos functions:

• Mantener unidos a los hexágonos y que no se movieran
• Proteger la orilla de la plataforma contra intemperie

Fabricar una estructura con estas características no sería tarea fácil, así que decidimos encomendarlo a herreros Expertos. En las fotos puedes ver la obra de arte que hicieron estos artesanos.

Эль-габинете-де-контроль и эль-альтавоз, который находится в монтарон-дентро-де-ун-муэбле-де-Мадера.