MIDI Step Interface: 12 шагов (с изображениями)

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

Испанская версия здесь.

В этом руководстве мы покажем вам, как создать световой и звуковой интерфейс, который можно использовать для воспроизведения "Simon Says" и в качестве интерфейса MIDI. Оба режима будут играться ногами.

Фон

Проект родился, потому что мы хотели сделать интерактивную инсталляцию, в которой практически любая аудитория могла бы использовать ее, независимо от возраста. Он был разработан для торгового центра, как одна из его достопримечательностей.

Первое упоминание, которое мы получили от клиента, было этой версией Саймона Сэйса, в которую можно было играть ногами людей. По сути, нам пришлось повторить эту идею.

Мы исследовали похожие игры / платформы и обнаружили множество танцполов, большинство из которых работают со светом, но не со звуком. Мы также нашли большие пианино вместо ножек, поэтому мы подумали, что добавление функциональности музыкального инструмента может получиться что-то интересное. Из любви к музыке!

Мы также учли форму платформы. Практически все танцполы, которые мы нашли, были прямоугольными с квадратными площадками. Есть одно исключение - круглые подушечки. Мы хотели придать нашей платформе иное ощущение, сохранив модульный аспект квадратов, поэтому мы решили использовать шестиугольники.

В поисках проектов с шестиугольными формами мы нашли вот этот. Идея создания шестиугольной формы была для нас захватывающей… мы не знали, что нас ждет.

У нас была более четкая цель:

• Саймон говорит игра
• Музыкальный инструмент
• Подушечки шестигранные

Шаг 1: материалы

Для каждого пэда:

1.5) Метр полосы Neopixel

1) Промышленный концевой выключатель

1) Опаловый акрил толщиной 1 см

1) Шестигранник из ПВХ

1) Металлический профиль с шестигранной головкой

Общий:

1) ЛаттеПанда

1) MUX

1) Источник питания 5 В постоянного тока, 50 А

1) Промышленная панель управления

1) Perma-Proto

1) чехол для LattePanda

1) Розетка 5 В при 2,5 А

10) Резистор 10кОм

5) Винтовой зажим

1) динамик

Пластиковые ремни безопасности

Шаг 2: выбор платы управления

Arduino - это плата для разработки, которую мы используем уже давно. Он никогда не подводил, тем не менее, нам необходимо проверить все требования для этого проекта:

• Свет: высокая яркость и сложные узоры, мы используем неопиксели.
• Пэды: Пэды должны реагировать на шаги пользователя. Мы решили использовать переключатели.
• Игра: будет обрабатываться микроконтроллером.
• Звук: Вначале мы думали о разработке собственных звуков с помощью PureData, поэтому нам нужен был компьютер, на котором можно было бы запускать программу.

Мы углубимся в эти темы по мере продвижения, пока что часть, которую нам нужно решить, - это звук.

Мы рассмотрели возможность использования PureData, потому что даже когда вы можете генерировать звук с помощью Arduino, он может быть сложным и ограниченным в какой-то момент, в то время как с PD мы можем сделать синтез или патч для запуска звуков через MIDI. Нам нужен был компьютер для запуска PD и Arduino для управления всем остальным.

Мы изучили варианты, которые мы могли бы получить, и нам очень понравились возможности платы LattePanda: компьютер с Windows 10 и встроенным Arduino. Бинго!

LattePanda имеет порт GPIO, где вы можете найти сопоставленные контакты Arduino, через них мы можем получить контроль над переключателями и неопикселями пэда.

Программирование игры также будет происходить на встроенной плате Arduino, которая, кстати, является Arduino Leonardo.

У LattePanda есть разъем 3,5, откуда мы и будем получать звук.

Есть много плат, которые мы могли бы использовать, возможно, вы спрашиваете себя, почему мы не использовали Raspberry Pi. Вот почему:

• Adafruit предлагает не контролировать Neopixels с помощью RaspberryPie из-за проблем с часами. Это проблема, которой нет у Arduino.
• Программирование контактов GPIO в RaspberryPie должно выполняться через Python. Мы не знакомы с языком программирования.
• Даже когда мы могли объединить Arduino и RaspberryPie, мы хотели решить все с помощью одной платы.
• RaspberryPie работает под управлением специальной версии Windows 10 (IoT Core).

LattePanda дороже и имеет гораздо меньшее сообщество разработчиков, чем другие платы. Если вы не уверены, что используете LattePanda, вы также можете использовать другие доски (Raspy, UDOO, BeagleBone и т. Д.), Мы будем рады узнать ваши результаты.

Шаг 3: проектирование и создание прототипа конструкции

Пункты, которые мы учли при проектировании конструкции:

• Несите вес взрослого
• Подходит для использования на открытом воздухе
• Держите электронику в безопасности

Мы решили использовать металлические профили из-за прочности, невысокой стоимости и доступности материала.

Конструкция состоит из двух шестиугольников, соединенных шестью короткими полюсами:

На каждый шестигранник нарезали по 12 кусков металла болгаркой, такой же для столбов, и потом все сварили.

Пространство, оставшееся между двумя шестиугольниками, помогает защитить от воды или всего, что может вызвать повреждение электроники, а также для прокладки кабелей.

Шаг 4: ступенчатая поверхность

После того, как у нас была металлическая конструкция, нам нужно было охватить два момента:

• Поверхность, обеспечивающая безопасность электроники
• Поверхность, на которую наступит пользователь

Для поверхности, защищающей электронику и находящейся внутри шестиугольника, мы решили использовать материал ПВХ, он недорогой, с ним легко работать и он до некоторой степени водонепроницаем.

В качестве поверхности, на которую наступают пользователи, мы выбрали акриловый опалин, поскольку он взаимодействует со светом и имеет толщину 1 см, чтобы выдержать вес взрослого человека.

Режем все на лазерном станке, быстро и недорого. Вы можете найти прикрепленные файлы

Шаг 5: Установка полосок Neopixel

Мы выбрали водонепроницаемые полоски с 96 неопикселями на метр. У Adafruit есть подробное руководство по неопикселям.

Мы…

• Припаял резистор 470 Ом в начале каждой полоски
• Установлена планка на внутреннем крае шестигранника.
• Используется липучка, чтобы закрепить полоски на их месте.
• Припаял удлинитель к полосе, выходящей с поверхности пвх.

Шаг 6: Установка коммутатора

Мы выбрали промышленный механический переключатель для активации пэдов. Из-за гибкости акрила и того, что переключатель размещен в центре шестиугольника через лист ПВХ, давление, необходимое для активации переключателя, может быть достигнуто, когда пользователь наступает на поверхность из акрила. Мы откалибровали, насколько высоко или низко должны быть переключатели с шайбами.

Шаг 7: пайка разъема и кабелей

Каждый шестигранник имеет выключатель и светодиодную ленту с 5 кабелями. Эти кабели должны быть подключены к цепи управления, где все будет сосредоточено.

Мы использовали два разъема XLR; один для неопикселей (3 кабеля) и другой для коммутатора (2 кабеля). Идеальным сценарием был бы только один разъем, но мы не могли себе этого позволить, в случае, если вы можете, это значительно упростит задачу.

Шаг 8: Подготовка панели управления

Что внутри панели управления:

• Разъемы XLR female
• Источник питания
• ЛаттеПанда

Шаг 9: пайка схемы управления и подключения LattePanda

Коммутаторы подключены к мультиплексору на 16 входов.

Неопиксели подключаются напрямую к контактам Arduino.

Для LattePanda мы использовали чехол, разработанный брендом.

Вы можете найти дизайн схемы в приложении.

Шаг 10: Подключение пэдов к панели управления и источнику питания

Крепление разъема XLR к панели

Маркировка разъемов

· Припаивание кабелей XLR к винтовым разъемам

· Ремонт источника питания, цепи управления и LattePanda

· Организация кабелей

· Подключение кабелей площадки к панели управления

Шаг 11: программирование

Мы нашли эту информацию очень полезной для управления MIDI.

Мы использовали эту библиотеку для Arduino

Мы использовали этот патч для PureData

Для образцов музыки в Интернете есть несколько бесплатных альтернатив.

Для элемента управления Neopixels мы использовали библиотеку FastLED.

Для игры "Саймон говорит" это руководство было действительно полезно.

Шаг 12: Изготовление конструкции, защищающей платформу

Основное назначение этой конструкции:

Сохранение шестиугольников вместе

Защита шестиугольников от непогоды

Первый приз Аудиоконкурса 2018