MIDI Step Interface: 12 trinn (med bilder)

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-23 15:02

Spansk versjon her.

I denne instruksen viser vi deg hvordan du lager et lys- og lydgrensesnitt som kan brukes til å spille "Simon Says" og som et MIDI -grensesnitt. Begge modusene spilles med føttene.

Bakgrunn

Prosjektet ble født fordi vi ønsket å lage en interaktiv installasjon der nesten alle slags publikum kunne gjøre bruk av det uansett alder. Det ble utviklet for et kjøpesenter, som en av attraksjonene.

Den første referansen vi fikk fra klienten var denne versjonen av Simon Says som kunne spilles med folks føtter. Vi måtte i utgangspunktet replikere denne ideen.

Vi undersøkte lignende spill/plattformer, og vi fant mange dansegulv, de fleste jobber med lys, men ikke lyd. Vi fant også store pianoer for føtter, så vi tenkte at noe interessant kunne komme ut av å legge til musikkinstrumentfunksjonaliteten. Av kjærlighet til musikk!

Vi vurderte også plattformens form. Nesten hvert dansegulv vi fant var rektangulære, med firkantede pads. Det er ett unntak som har sirkulære pads. Vi ønsket å gi plattformen en annen følelse mens vi beholdt det modulære aspektet ved firkanter, derfor bestemte vi oss for å bruke sekskanter.

Mens vi søkte etter prosjekter med sekskantede former, fant vi denne. Ideen om å lage sekskantede former var spennende for oss … vi ante ikke hva som skulle komme.

Vi hadde et tydeligere mål:

• Simon sier spillet
• Musikk Instrument
• Sekskantede puter

Trinn 1: Materialer

For hver Pad:

1.5) Meter av Neopixel -stripe

1) Industriell grensebryter

1) Opaline Acrylique 1 cm tykkelse

1) PVC -sekskant

1) Metallprofil sekskantstruktur

Generell:

1) LattePanda

1) MUX

1) 5VDC 50A strømkilde

1) Industrielt kontrollpanel

1) Perma-Proto

1) LattePanda -etui

1) Strømuttak 5V @2,5a

10) Motstand 10k ohm

5) Skrueterminal

1) Høyttaler

Sikringsbelter i plast

Trinn 2: Velge et kontrollkort

Arduino er utviklingsbordet som vi har brukt lenge. Det har aldri mislyktes, men vi må sjekke alle kravene til dette prosjektet:

• Lys: Høy intensitet lysstyrke og komplekse mønstre, vi bruker Neopixels
• Pads: Pads skal svare på brukerens fotspor. Vi bestemte oss for å gå med brytere.
• Spill: Vil bli behandlet av en mikrokontroller.
• Lyd: I begynnelsen tenkte vi på å designe våre egne lyder med PureData, derfor trengte vi en datamaskin enn vi kunne kjøre programmet.

Vi vil gå dypere inn i disse emnene mens vi går, for nå er delen vi trenger å løse lyden.

Vi vurderte å bruke PureData fordi selv når du kan generere lyd med Arduino kan det bli komplisert og begrenset på et tidspunkt, mens vi med PD kan lage syntese eller en oppdatering for å utløse lyder via MIDI. Vi trengte en datamaskin for å kjøre PD og Arduino for å kontrollere alt annet.

Vi undersøkte alternativene vi kunne få, og vi likte veldig godt mulighetene med LattePanda -kortet: en datamaskin med Windows 10 og en integrert Arduino. Bingo!

LattePanda har en GPIO -port der du kan finne Arduino -pinnene kartlagt, gjennom dem kan vi få kontroll over putens brytere og neopiksler.

Programmering av spillet vil også finne sted i Arduino -brettet som er innarbeidet, at det forresten er en Arduino Leonardo.

LattePanda har en 3,5 -kontakt der vi får lyd.

Det er mange brett vi kunne ha brukt, kanskje du spør deg selv hvorfor vi ikke brukte en Raspberry Pi. Her er hvorfor:

• Adafruit foreslår ikke å kontrollere Neopixels med RaspberryPie på grunn av klokkeproblemer. Dette er et problem som Arduino ikke har.
• Programmeringen av GPIO -pinnene i RaspberryPie må gjøres gjennom Python. Vi er ikke kjent med programmeringsspråket.
• Selv når vi kunne kombinere en Arduino og en RaspberryPie, ønsket vi å løse alt med bare ett brett.
• RaspberryPie kjører en spesiell versjon av Windows 10 (IoT Core).

LattePanda er dyrere, og den har et mye mindre utviklingssamfunn enn andre brett. Hvis du ikke er sikker på å bruke en LattePanda, kan du også bruke andre tavler (Raspy, UDOO, BeagleBone, osv.), Vil vi gjerne vite resultatene dine.

Trinn 3: Design og prototyping av strukturen

Punkter som vi vurderte å designe strukturen:

• Bær vekten til en voksen
• Passer utendørs
• Hold elektronikken trygg

Vi bestemte oss for å bruke metalliske profiler på grunn av materialets styrke, lave kostnader og tilgjengelighet.

Strukturen består av to sekskanter forbundet med seks korte poler:

For hver sekskant kuttet vi 12 metallbiter med en kvern for polene og deretter sveiset vi alt.

Plassen som er igjen mellom de to sekskantene, bidrar til å beskytte mot vann eller noe som kan forårsake skade på elektronikken og også for å føre kablene.

Trinn 4: Stepping Surface

Når vi hadde metallstrukturen måtte vi dekke to punkter:

• Overflate som holder elektronikken trygg
• Overflate hvor brukeren vil tråkke på

For overflaten som beskytter elektronikken og er inne i sekskanten bestemte vi oss for å bruke PVC -materiale, det er ikke dyrt, er lett å jobbe med og det kan motstå vann til en viss grad.

For overflaten som brukerne tråkker på valgte vi acrylique opalin på grunn av samspillet med lys og en tykkelse på 1 cm, slik at den kunne bære vekten til en voksen.

Vi kuttet alt med en lasermaskin, det var raskt og ikke dyrt. Du finner filene vedlagt

Trinn 5: Installere Neopixel Strips

Vi valgte de vanntette stripene med 96 neopiksler per meter. Adafruit har en detaljert guide om neopiksler.

Vi…

• Loddet en 470 ohm motstand i begynnelsen av hver stripe
• Installerte stripen på den indre kanten av sekskanten
• Brukte borrelås for å fikse stripene på plass
• Loddet en forlengelse til stripen som går ut fra pvc -overflaten.

Trinn 6: Installer bryteren

Vi valgte en industriell mekanisk bryter for å aktivere putene. På grunn av fleksibiliteten til akryl og siden bryteren er plassert i midten av sekskanten gjennom PVC -arket, kan mengden trykk som bryteren må aktiveres oppnås når brukeren tråkker på akrylflaten. Vi kalibrerte hvor høyt eller lavt bryterne måtte være med skiver.

Trinn 7: Loddekontakt og kabler

Hver sekskant har en bryter og en LED -stripe med totalt 5 kabler. Disse kablene må kobles til en styrekrets hvor alt vil bli konsentrert.

Vi brukte to XLR -kontakter; en for neopikslene (3 kabler) og den andre for bryteren (2 kabler). Det ideelle scenariet ville bare være en kontakt, men vi hadde ikke råd til det. Hvis du kan, vil det gjøre ting mye enklere.

Trinn 8: Klargjøre kontrollpanelet

Hva er inne i kontrollpanelet:

• XLR hunkontakter
• Strømforsyning
• LattePanda

Trinn 9: Loddekontrollkrets og LattePanda -tilkoblinger

Bryterne er koblet til en 16 -inngangs multiplexer

Neopixels er koblet direkte til Arduino -pinnene.

For LattePanda brukte vi etuiet designet av merket.

Du finner utformingen av kretsen vedlagt.

Trinn 10: Koble elektroder til kontrollpanelet og strømforsyningen

Fest XLR -kontakten til panelet

Merking av kontaktene

· Lodding av XLR -kablene til skruekontakter

· Fiksering av strømkilde, styrekrets og LattePanda

· Organisering av kabler

· Koble putens kabler til kontrollpanelet

Trinn 11: Programmering

For å kontrollere MIDI fant vi denne informasjonen veldig nyttig

Vi brukte dette biblioteket til Arduino

Vi brukte denne oppdateringen for PureData

For musikkprøver er det flere gratis alternativer på nettet

For Neopixels -kontrollen brukte vi FastLED -biblioteket

For "Simon Says" -spillet var dette instruerbart veldig nyttig

Trinn 12: Produsere en struktur som beskytter plattformen

Hovedformålet med denne strukturen er:

Å holde sekskantene forent

Beskytter sekskantene mot vær

Førstepremie i lydkonkurransen 2018