მიკრო მიდი სინთეზატორი: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

ეს ინსტრუქცია აჩვენებს VLSI VS1053b Audio და Midi DSP ჩიპების გამოყენებას რეალურ დროში Midi რეჟიმში. ამ რეჟიმში ის მოქმედებს როგორც 64 ხმის პოლიფონიური GM (General Midi) Midi სინთეზატორი. Arduino Uno დამოუკიდებელი მიკრო აკონტროლებს OLED ეკრანს, სამ ღილაკს (ფუნქციის არჩევა და ზემოთ ან ქვემოთ და გადასცემს Midi მონაცემთა ნაკადს აუდიო DSP– ში. არჩეული მუსიკალური დაფა იყო Adafruit VS1053 კოდეკის გარღვევის დაფა, მაგრამ Sparkfun მუსიკალური გარღვევის დაფა ასევე წარმატებით იქნა ტესტირებული. Adafruit VS1053b ბიბლიოთეკები გამოყენებულ იქნა ბევრად უფრო დიდი SFEMP3 ბიბლიოთეკის ნაცვლად (რეკომენდირებულია სპარკფუნის მიერ, მიუხედავად იმისა, რომ მათ ასევე აქვთ ბიბლიოთეკების საკუთარი ნაკრები), რადგან მე უფრო ადვილად გავიგე ადაფრუტის კოდი.

აუდიო/midi DSP– ის გასაკონტროლებლად გამოყენებული კოდის უმეტესობა შემუშავებულია Arduino Uno– ს გამოყენებით, რომელიც დაკავშირებულია აუდიო/midi გარღვევის დაფაზე პურის დაფის საშუალებით. მას შემდეგ, რაც ფუნქციები დამაკმაყოფილებლად მუშაობდა, Uno გამოიყენებოდა როგორც პროგრამისტი დამოუკიდებელი ATmega 328– ისთვის, რომელიც შემდგომ მოთავსდა პატარა 30x20 ზომის Veroboard– ზე და 6N139 ოპტო – იზოლატორულ IC– ზე, რომელიც საჭირო იყო Midi– ს შეყვანისას (5 პინიანი DIN) რა ასევე დაკავშირებული იყო პატარა (64x48) OLED ფარი, სამი ღილაკი, Midi აქტივობის LED და +5 ვოლტიანი ლულის კონექტორი დენისთვის და დამატებული აუდიო სტერეო გამომავალი კონექტორი. ენერგიის მოთხოვნები ძალიან მოკრძალებულია - დაახლოებით 20 mA 5 ვოლტზე.

ნაბიჯი 1: ნაწილების სია

ATmega328 Micro 28 pin DIP + 28 pin DIP socket6N138 or 6N139 optoisolator + 4 pin DIP socketWemos 64x48 I2C OLED Display or similarAdafruit VS1053b Codec breakout board3 მინიატურული ბიძგები 5 pin DIN Midi სოკეტი PCB დამტენი მცირე შუქი სოკეტი გამაძლიერებელთან ან ყურსასმენთან რეზისტენტები: 7 x 10k, 2 x 470 ohm, 2 x 220 ohm კონდენსატორები: 0.1uF 50v პლასტიკური, 10uf 25v ელექტროლიტური, 2 x 27 pF კერამიკა Veroboard– ის მცირე ნაჭრები (30 ზოლი 20 სვეტით და 4 ზოლები) 16 სვეტით), ABS პლასტმასის გარსი დაახლოებით 85x55x25 მმ, გაყვანილობა და რამდენიმე ხრახნიანი კაკალი და საყელურები.

ნაბიჯი 2: მშენებლობა

კორპუსის სახურავზე განთავსებულია OLED ეკრანი, სამი ღილაკი, რომლებიც დამონტაჟებულია Veroboard– ის კიდევ ერთ პატარა ნაჭერზე და ლულის დენის კონექტორი. მთავარ Vero მიკროსქემის დაფას აქვს ორი ხვრელი, რათა დააფიქსიროს Music breakout დაფა ATmega328- ის ზემოთ. კავშირის დეტალებისთვის იხილეთ Fritzing ზოლის დაფის დიაგრამა.

დაპროგრამებული ATmega328 (გთხოვთ, იხილოთ კოდის მომდევნო განყოფილება) შემდეგ ჩასმულია მის სოკეტში, რასაც მოყვება 6N139 და ყველაფერი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული.

LED გამოიყენება როგორც Midi აქტივობის ინდიკატორი და დამონტაჟებულია შიგთავსის წინა მხარეს. იგი დაკავშირებულია ATmega328– ის D2 გამომავალთან 470 ოჰმეტიანი რეზისტორის საშუალებით.

OLED ეკრანი იყენებს 3.3 ვოლტ გამომუშავებას ადაფრუტის დაფიდან სიმძლავრისთვის - ის მოითხოვს 20 mA- ზე ნაკლებ ენერგიას.

სცადეთ შეცვალოთ ორი Midi Din კავშირი, თუ არ გესმით აუდიო, როდესაც პირველად იყენებთ სინთეზს.

ნაბიჯი 3: პროგრამული უზრუნველყოფა

ესკიზის დეტალები, რომლებიც უნდა აიტვირთოს ATmega328 მოცემულია MidA.ino– ში. არსებობს შვიდი ფუნქცია:

ვარიანტი P: პროგრამის შეცვლა - შეცვალეთ GM Midi ინსტრუმენტი 1 -დან 128 -მდე (მე გამოვიყენე 0 -დან 127 -მდე), როგორიცაა ფორტეპიანო ან სინთის ჟღერადობა. ვარიანტი B: შეცვალეთ ინსტრუმენტის ბანკი მელოდიურ (ბანკი 0) და პერკუსია (ბანკი 1). ვარიანტი V: დაარეგულირეთ მოცულობა 1 -დან 10 -მდე. ვარიანტი C: შეცვალეთ Midi არხი, რომელზეც Synth გამოეხმაურება. არჩევანი არის არხი 0, არხი 1, არხი 9 (პერკუსია), არხი 0 და 9 და არხი 1 და 9. ვარიანტი R: ჩართეთ ან გამორთეთ Reverb ეფექტი. ვარიანტი S: შეინახეთ მიმდინარე პარამეტრები Eeprom მეხსიერებაში (ზემოთ) ან წაიკითხეთ (ქვემოთ) Eeprom მეხსიერებიდან. ეს იმიტომ ხდება, რომ გამორთვისას პარამეტრები სხვაგვარად არ არის შენახული. ვარიანტი X: გააგზავნეთ ყველა ჩანაწერი შეტყობინებიდან (საშუალო გადატვირთვა).

მერვე ვარიანტი ჯერ არ არის განხორციელებული - ეს გვერდს გაუვლის ATmega- ს, როგორც Midi ფილტრს და დაუკავშირებს ოპტოიზოლატორის გამომუშავებას პირდაპირ DSP დაფის Rx პინთან.

გაითვალისწინეთ, რომ VS1053b იტვირთება რეალურ დროში Midi რეჟიმში ჩატვირთვისას 1039 ბაიტი შეკუმშული პატჩის ჩატვირთვისას - ეს ასევე ზრდის Midi ბუფერის ზომას და ფილტრავს სისტემის ექსკლუზიურ Midi მონაცემთა ბაიტებს. ამ პატჩის დეტალები შეგიძლიათ იხილოთ VLSI ვებსაიტზე.

Adafruit Graphics ბიბლიოთეკის ოდნავ მოდიფიცირებული ვერსია გამოიყენებოდა OLED ეკრანის 64x48 პიქსელის გარჩევადობის უზრუნველსაყოფად - გთხოვთ, იხილოთ ბმულები მაკაუზერის ბოლოს მოცემული ბმულები. ესკიზის კოდში მოცემულია საჭირო ბიბლიოთეკების სია.

მნიშვნელოვანია, როდესაც ესკიზი პირველად შესრულებულია ATmega328– ზე, იქნება ეს Uno თუ დამოუკიდებელი, კოდი ატვირთავს ATmega328 Eeprom– ის პარამეტრებს, რომლებიც შეიძლება არ იყოს მართებული. ამ შემთხვევაში თქვენ შეგიძლიათ ჩაწეროთ ყველა ნული Eeprom– ზე X ვარიანტის გამოყენებით ქვემოთ ღილაკით, ან გამოაქვეყნოთ ხაზი ბათილად დაყენებული ფუნქციის ხაზში, რომელიც იტვირთება Eeprom– ის მნიშვნელობებით მისი დაწყებისთანავე, დაარეგულირეთ თქვენი ინსტრუმენტები და ა.შ. მოგწონთ და შემდეგ შეინახეთ თქვენი წინასწარ პარამეტრები S პარამეტრი Up ღილაკით.

კრედიტი გადაეცემა ყველა იმ პირს და პირს, რომელიც მითითებულია მათი კოდით და ბიბლიოთეკით.

ნაბიჯი 4: ბმულები

VLSI:

ადაფრუტი:

Github VS1053b:

Github გრაფიკა:

Oled:

Sparkfun:

ნაბიჯი 5: Sparkfun დაფის გამოყენება ადაფრუტის ბიბლიოთეკებთან ერთად

სურათის ცხრილი განმარტავს, თუ როგორ უნდა დააკავშიროთ ადაფრუტის ან სპარკფუნის მუსიკალური დაფები სხვა ბიბლიოთეკის გამოსაყენებლად.