MIDI krokové rozhranie: 12 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Španielska verzia tu.

V tomto návode vám ukážeme, ako vytvoriť svetelné a zvukové rozhranie, ktoré je možné použiť na hranie hry „Simon Says“a ako rozhranie MIDI. Oba režimy sa budú hrať nohami.

Pozadie

Projekt sa zrodil, pretože sme chceli vytvoriť interaktívnu inštaláciu, kde by ho mohlo využívať takmer akékoľvek publikum, bez ohľadu na ich vek. Bol vyvinutý pre nákupné centrum, ako jednu z jeho atrakcií.

Prvá referencia, ktorú sme dostali od klienta, bola táto verzia Simona Saysa, ktorú bolo možné hrať s nohami ľudí. V zásade sme museli túto myšlienku replikovať.

Skúmali sme podobné hry/platformy a našli sme veľa tanečných parketov, väčšina z nich pracuje so svetlom, ale nie so zvukom. Našli sme aj veľké klavíry pre nohy, takže sme si mysleli, že z pridania funkčnosti hudobného nástroja môže vzísť niečo zaujímavé. Z lásky k hudbe!

Zvažovali sme aj tvar nástupišťa. Takmer každý tanečný parket, ktorý sme našli, bol obdĺžnikový so štvorcovými podložkami. Existuje jedna výnimka, ktorá má kruhové podložky. Chceli sme dať našej platforme iný pocit a zároveň zachovať modulárny aspekt štvorcov, preto sme sa rozhodli použiť šesťuholníky.

Pri hľadaní projektov so šesťuholníkovými tvarmi sme našli tento. Myšlienka vytvárania šesťuholníkových tvarov bola pre nás vzrušujúca … nemali sme predstavu, čo príde.

Mali sme jasnejší cieľ:

• Hra Simon Says
• Hudobný nástroj
• Šesťhranné podložky

Krok 1: Materiály

Pre každú podložku:

1.5) Merač neopixelového pásu

1) Priemyselný koncový spínač

1) Opaline Acrylique hrúbka 1 cm

1) Šesťhran z PVC

1) Šesťuholníková konštrukcia z kovového profilu

Všeobecné:

1) LattePanda

1) MUX

1) 5VDC 50A zdroj napájania

1) Priemyselný ovládací panel

1) Perma-Proto

1) Puzdro LattePanda

1) Zásuvka 5V pri 2,5a

10) Rezistor 10 kOhm

5) Skrutkovací terminál

1) Reproduktor

Plastové istiace pásy

Krok 2: Výber ovládacieho panela

Arduino je vývojová doska, ktorú používame už nejaký čas. Nikdy to nezlyhalo, napriek tomu musíme skontrolovať všetky požiadavky na tento projekt:

• Svetlo: Jas s vysokou intenzitou a zložité vzorce používame neopixely
• Podložky: Podložky by mali reagovať na kroky používateľa. Rozhodli sme sa ísť s prepínačmi.
• Hra: Spracuje ju mikrokontrolér.
• Zvuk: Na začiatku sme uvažovali nad navrhnutím vlastných zvukov pomocou PureData, preto sme potrebovali počítač, ktorý by mohol program spustiť.

Pôjdeme do týchto tém hlbšie, zatiaľ čo časť, ktorú musíme vyriešiť, je zatiaľ zvuk.

Uvažovali sme o použití PureData, pretože aj keď môžete pomocou Arduina generovať zvuk, v určitom okamihu sa to môže skomplikovať a obmedziť, zatiaľ čo s PD môžeme vytvárať syntézu alebo patch na spúšťanie zvukov prostredníctvom MIDI. Potrebovali sme počítač na spustenie PD a Arduino na ovládanie všetkého ostatného.

Skúmali sme možnosti, ktoré by sme mohli získať, a veľmi sa nám páčili možnosti s doskou LattePanda: počítač s Windows 10 a integrovaným Arduino. Bingo!

LattePanda má port GPIO, kde nájdete mapované piny Arduino, prostredníctvom ktorých by sme mohli získať kontrolu nad prepínačmi a neopixelmi podložky.

Programovanie hry by tiež prebiehalo na doske Arduino, ktorá je mimochodom súčasťou, mimochodom, je to Arduino Leonardo.

LattePanda má 3,5 konektora, odkiaľ budeme reprodukovať zvuk.

Existuje veľa dosiek, ktoré sme mohli použiť, možno sa pýtate, prečo sme nepoužili Raspberry Pi. Tu je dôvod, prečo:

• Spoločnosť Adafruit naznačuje, že nie je možné ovládať neopixely pomocou RaspberryPie kvôli problémom s hodinami. Toto je problém, ktorý Arduino nemá.
• Programovanie pinov GPIO v RaspberryPie sa musí vykonať prostredníctvom Pythonu. Nie sme oboznámení s programovacím jazykom.
• Aj keď sme mohli skombinovať Arduino a RaspberryPie, chceli sme všetko vyriešiť iba jednou doskou.
• RaspberryPie používa špeciálnu verziu systému Windows 10 (IoT Core).

LattePanda je drahšia a má oveľa menšiu komunitu vývojárov ako ostatné dosky. Ak si nie ste istí používaním LattePandy, môžete použiť aj iné dosky (Raspy, UDOO, BeagleBone, atď …), radi sa dozvieme vaše výsledky.

Krok 3: Návrh a prototypovanie štruktúry

Body, ktoré sme považovali za označenie štruktúry:

• Znášajte hmotnosť dospelého
• Vhodný do exteriéru
• Udržujte elektroniku v bezpečí

Z dôvodu pevnosti, nízkych nákladov a dostupnosti materiálu sme sa rozhodli použiť kovové profily.

Štruktúra pozostáva z dvoch šesťuholníkov spojených šiestimi krátkymi pólmi:

Na každý šesťuholník sme brúskou, rovnakou na póly, narezali 12 kusov kovu a potom sme všetko zvarili.

Priestor, ktorý zostáva medzi dvoma šesťuholníkmi, pomáha chrániť pred vodou alebo čímkoľvek, čo môže spôsobiť poškodenie elektroniky, a tiež pri vedení káblov.

Krok 4: Krokovací povrch

Keď sme mali kovovú štruktúru, museli sme pokryť dva body:

• Povrch, ktorý chráni elektroniku
• Povrch, na ktorý bude užívateľ šliapať

Na povrch, ktorý chráni elektroniku a je vo vnútri šesťuholníka, sme sa rozhodli použiť materiál z PVC, nie je drahý, ľahko sa s ním pracuje a do istej miery odoláva vode.

Ako povrch, na ktorý užívatelia šliapu, sme vybrali akrylátový opalin kvôli jeho interakcii so svetlom a s hrúbkou 1 cm, aby uniesol hmotnosť dospelého.

Rezali sme všetko laserovým strojom, bolo to rýchle a nie drahé. Priložené súbory nájdete

Krok 5: Inštalácia pások Neopixel

Vybrali sme vodotesné pásy s 96 neopixelmi na meter. Adafruit má podrobného sprievodcu o neopixeloch.

My…

• Spájkujte odpor 470 ohmov na začiatku každého pásu
• Nainštalovaný pás na vnútornom okraji šesťuholníka
• Použitý suchý zips na upevnenie pásikov na svojom mieste
• Spájkované rozšírenie na pásik, ktorý vychádza z povrchu pvc.

Krok 6: Inštalácia prepínača

Na aktiváciu podložiek sme vybrali priemyselný mechanický spínač. Vďaka flexibilite akrylátu a tým, že je spínač umiestnený v strede šesťuholníka cez fóliu z PVC, je možné dosiahnuť tlak, ktorý je potrebný na aktiváciu spínača, keď používateľ vstúpi na povrch akrylátu. Kalibrovali sme, ako vysoko alebo nízko musia byť spínače s podložkami.

Krok 7: Spájkovací konektor a káble

Každý šesťuholník má vypínač a LED pásik s celkom 5 káblami. Tieto káble musia byť pripojené k riadiacemu obvodu, kde bude všetko sústredené.

Použili sme dva konektory XLR; jeden pre neopixely (3 káble) a druhý pre spínač (2 káble). Ideálny scenár by bol len jeden konektor, ale nemohli sme si to dovoliť. Ak to bude možné, veľmi to zjednoduší.

Krok 8: Príprava ovládacieho panela

Čo je vo vnútri ovládacieho panela:

• Zásuvky XLR
• Zdroj
• LattePanda

Krok 9: Ovládací obvod spájkovania a spojenia LattePanda

Prepínače sú pripojené k 16 -vstupovému multiplexoru

Neopixely sú pripojené priamo k pinom Arduino.

Pre LattePanda sme použili puzdro navrhnuté značkou.

Dizajn obvodu nájdete v prílohe.

Krok 10: Pripojenie podložiek k ovládaciemu panelu a zdroju napájania

Upevnenie konektora XLR k panelu

Označenie konektorov

· Spájkovanie XLR káblov na skrutkové konektory

· Oprava zdroja napájania, riadiaceho obvodu a LattePanda

· Organizačné káble

· Pripojenie káblov podložky k ovládaciemu panelu

Krok 11: Programovanie

Pre ovládanie MIDI sa nám tieto informácie zdali veľmi užitočné

Túto knižnicu sme použili pre Arduino

Túto opravu sme použili pre PureData

Pokiaľ ide o ukážky hudby, na webe existuje niekoľko bezplatných alternatív

Na ovládanie Neopixelov sme použili knižnicu FastLED

V hre „Simon Says“bol tento návod skutočne užitočný

Krok 12: Výroba konštrukcie, ktorá chráni platformu

Hlavným účelom tejto štruktúry je:

Udržujte šesťuholníky jednotné

Ochrana šesťuholníkov pred poveternostnými vplyvmi

Prvá cena v audio súťaži 2018