Sonar MIDI "Theremin": 10 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Ky është një instrument muzikor i cili përdor dy sensorë të distancës sonare për të kontrolluar lartësinë dhe cilësinë e notave. Sigurisht që nuk është një Theremin, por "Theremin" është bërë termi i përgjithshëm për instrumentet që luhen duke tundur duart përreth.

Ajo ka një sintetizues të integruar MIDI, përforcues dhe altoparlantë. Notat muzikore prodhohen nga një çip MIDI - VS1053 - i cili ka 127 zëra (domethënë instrumente të ndryshëm). Ka një shkallë të lartë të polifonisë (deri në 64) kështu që mund të luajë nota ose akorde të vetme.

Dora juaj e djathtë kontrollon shënimin që luhet. Në modalitetin "diskret" hapësira në të djathtë ndahet në "kosha". Ndërsa dora juaj hyn në një kosh, shënimi për atë kosh fillon. Kur e lini koshin, shënimi mund të ndalojë (p.sh. një organ) ose të vdesë natyrshëm (p.sh. një piano).

Në modalitetin "e vazhdueshëm" hapësira në të djathtë përcakton një hap të ndryshueshëm vazhdimisht - si Theremin origjinal. Shënimi fillon kur dora juaj hyn në hapësirë dhe ndalet kur largoheni nga hapësira.

Dora juaj e majtë kontrollon cilësinë e notës që luhet. Mund të kontrollojë vëllimin, dridhjen, vibraton, pjerrësinë, zhurmën, etj.

Një ekran i vogël LCD ka një menu e cila ju lejon të zgjidhni instrumentin aktual, funksionin e dorës së majtë, shkallën (ose "çelësin") të dorës së djathtë, vibrato, tremolo, etj. Ju mund të ruani dhe ngarkoni "Konfigurime të ndryshme "dhe kaloni midis tyre shpejt gjatë një shfaqjeje.

I gjithë instrumenti MIDI "Theremin" funksionon vetëm me altoparlantin e tij dhe baterinë e rimbushshme.

Nëse do të kopjoni ndërtimin tim, do t'ju duhet një Arduino Nano (1.50 £), një modul VS1053 (4.50 £), një ekran LCD 1.44 ST7735 (3.50 £), dy module HC-SR04 (1 each secila) dhe disa rezistorë. Ju gjithashtu do të keni nevojë për disa altoparlantë me energji dhe ndoshta një qelizë litiumi dhe një PSU, por detajet do të varen nga mënyra se si vendosni ta ndërtoni. I mora të gjitha ato shtesë nga shitjet e bagazheve të makinave dhe dyqanet e bamirësisë. Plus ju Do të kem nevojë për mjetet e zakonshme të punëtorisë elektronike.

Hapi 1: Kontrolli i VS1053

Zgjodha modulin VS1053 të treguar në figurë. (Vini re dy rregullatorët SOT223, dy prizat e foleve dhe pozicionin e lidhësit.) Kërkoni në eBay, Alibaba ose furnizuesin tuaj të preferuar për një modul VS1053 që duket kështu. Ato janë në dispozicion nga Aliexpress këtu dhe këtu.

E bleva disa vjet më parë dhe nuk duket më se është në dispozicion në eBay, vetëm në Alibaba. Një version PCB i kuq tani është në dispozicion në eBay. Duket se është funksionalisht identik, por pinout është i ndryshëm, kështu që do t'ju duhet të rregulloni skemat dhe paraqitjet e mia. Unë nuk e kam testuar atë. Në diskutimin (më poshtë) mund të gjeni udhëzime se si të shtoni një rezistencë në PCB të kuqe për të mundësuar MIDI "live". Ose mund të dërgoni komanda shtesë gjatë konfigurimit për ta aktivizuar atë.

VS1053 është një çip i mirë, por mjaft i ndërlikuar. Unë jam duke përdorur vetëm pjesën MIDI të tij. It'sshtë e mundur të kontrollosh VS1053 mbi një ndërfaqe serike, por unë po përdor autobusin SPI pasi është më i përshtatshëm me një Arduino Nano. Çdo bajt që dërgoni mbi autobusin SPI trajtohet si një komandë MIDI.

Ju do të gjeni listat e komandave MIDI në internet. VS1053 i përgjigjet disa por jo të gjithëve. Programi Miditheremin0.exe tregon ato që unë di të punojnë.

Ju mund të shkarkoni fletën e të dhënave VS1053 nga uebi. Shtë një dokument i madh dhe është i vështirë të shkojë. Seksioni "8.9 Formatet e mbështetura MIDI" është pothuajse gjithçka që thotë për MIDI. Seksioni "10.10 MIDI në kohë reale" flet për përdorimin e GPIO0 dhe GPIO1 për të mundësuar MIDI, por bordi nuk kam kërkuar ndonjë aftësim të veçantë. Ju gjithashtu mund të shkarkoni një listë të mesazheve MIDI (jo të gjitha të cilat mbështeten nga VS1053).

Lidhni modulin VS1053 në një Arduino Nano siç tregohet dhe ngarkoni skedarin INO në Arduino. Kam përdorur një dërrasë pa salduese. Unë nuk kam një fotografi të tij në këtë fazë, por ju mund të shihni bordin e bukës me përbërës të tjerë në një hap më poshtë.

Skica INO merr një bajt nga kompjuteri mbi linjën seriale dhe e dërgon bajtin në VS1053. Shtë një program shumë i thjeshtë i cili ju lejon të testoni VS1053. Lidhni folenë e daljes me kufje ose një altoparlant kompjuteri.

Programi Windows Miditheremin0.exe (shkarkoni Step1.zip nga github) dërgon komanda në VS1053. Klikoni butonin "90 shënime vel" për të luajtur një shënim. Ose mund të shkruani programin tuaj Windows. Ose përdorni një nga programet e shumta terminale të disponueshme në internet.

Moduli VS1053 ka kunjat e mëposhtme:

• autobusi SPI ka MISO, MOSI dhe SCLK të zakonshme
• nëse XRST është e ulët, çipi rivendoset
• XDCS nuk bën asgjë në modalitetin SPI, kështu që lidheni atë me XCS
• XCS është Chip Select
• DREQ ju tregon kur çipi është gati për një komandë të re.

XCS duhet të jetë e ulët ndërsa dërgoni një bajt; pastaj e lartë. Në atë mënyrë, jeni të sigurt që keni sinkronizuar pjesën e parë të secilit bajt. Leximi i DREQ ju tregon se çipi është gati për të marrë një komandë të re.

Pasi Arduino dërgon një bajt, duhet të dërgojë një bajt bedel në mënyrë që të ndryshojë orën dhe të lejojë VS1053 të dërgojë një bajt mbrapsht në përgjigje. Funksioni SPItransfer () ju tregon se si.

Moduli i kuq i disponueshëm në eBay përfshin një vend të kartës SD kështu që ka disa kunja shtesë. Injoroni ata.

Tani jeni të sigurt se mund ta bëni VS1053 të funksionojë, ne do ta kthejmë atë në një instrument muzikor.

Hapi 2: Përdorimi i Sonarëve

Lidhni modulet HC-SR04 në Arduino Nano siç tregohet dhe ngarkoni skedarin INO në Arduino.

Vini re në skemën se DC3 - kondensatori i shkëputjes për modulet HC -SR04 - duhet të lidhet afër moduleve HC -SR04. Ata marrin mjaft rrymë kur transmetojnë se cila DC3 ndihmon në furnizimin.

Në këtë fazë të projektit, kompjuteri Windows ende dërgon komanda në VS1053 por VS1053 kontrollohet gjithashtu nga sensorët sonarë HC-SR04 (shkarkoni Step2.zip nga github).

Të gjitha komandat e reja fillojnë me 0xFF dhe interpretohen nga skica Arduino (në vend që të dërgohen direkt në VS1053). Byte jo "FF-command" dërgohen në VS1053.

Ka komanda për të ndryshuar instrumentin, për të ndryshuar shkallën, për të shtuar vibrato dhe tremolo, etj. Programi mund të ekzekutohet në modalitetin "diskret" ku ka nota të veçanta (si piano) ose në modalitetin "i vazhdueshëm" ku është një notë e vetme të përkulur lart e poshtë (si një toreminë).

Ai bën mjaft mirë gjithçka që do të bëjë instrumenti përfundimtar, por kontrollohet nga një kompjuter.

Sensori i duhur i sonarit HC-SR04 zgjedh pikën e shënimit që luhet. Në modalitetin "diskret" hapësira në të djathtë ndahet në "kosha". Ndërsa dora juaj hyn në një kosh, shënimi për atë kosh fillon. Kur e lini koshin, shënimi mund të ndalojë (p.sh. një organ) ose të vdesë natyrshëm (p.sh. një piano). Ndërsa dora juaj hyn në një kosh, koshi zgjerohet pak në mënyrë që të mos merrni nervozizëm në buzë të tij.

Funksioni GetSonar () kthen kohën e marrë deri në jehonën e parë. Ai injoron jehonat shumë të shpejta (kohëzgjatja <10) të cilat ndonjëherë i raporton HC-SR04. Nëse asnjë eko nuk është marrë nga maxDuration, ajo kthen maxDuration. Kohëzgjatja nuk matet në ndonjë njësi të veçantë - është vetëm një numër.

Në modalitetin diskret, kohëzgjatja filtrohet së pari për të hequr braktisjet e rastit (kur nuk merret eko). Dora supozohet të jetë e pranishme vetëm pasi të jenë marrë 10 mostra të maxDuration. Pastaj kohëzgjatja filtrohet duke përdorur një filtër mesatar. Filtrat mesatarë janë të mirë në heqjen e zhurmës "impulsive" (domethënë thumba të rastit). Kohëzgjatja e filtruar përdoret për të zgjedhur një kosh.

Në modalitetin e vazhdueshëm, kohëzgjatja filtrohet përsëri për të hequr braktisjet e rastit. Pastaj zbutet duke përdorur një filtër eksponencial. Kohëzgjatja e filtruar përdoret për të vendosur frekuencën e shënimit duke përdorur "pitch bend".

Hapi 3: Shtimi i një ekrani

Ekrani është një ekran 1.44 TFT LCD me ngjyra me një kontrollues ST7735, 128x128 pixel. Ka shumë ekrane në dispozicion në eBay, për shembull ju mund të preferoni të zhvilloni instrumentin tuaj me një ekran më të madh me prekje. Unë nuk do të kisha përdorur ST7735 kontrollues dhe donte ta provonte.

Unë e mora nga ky furnizues. I njëjti modul shitet gjerësisht në eBay - thjesht merrni një që duket i njëjtë me foton.

LCD ka kunjat e mëposhtëm:

• Terren GND
• VCC 3.3V
• Autobusi SCL SPI SCLK
• Autobusi SDA SPI MOSI i Arduino
• Rivendosja e BRE -ve
• Të dhënat/komanda DC
• Zgjidhni një çip CS
• BL dritë e pasme

Moduli funksionon me 3.3V, kështu që nuk duhet ta lidhni direkt me Arduino tuaj 5V. Unë kam përdorur rezistenca 1k për të ulur tensionin. Kjo nuk është praktikë e mirë (në përgjithësi, dikush duhet të përdorë një ndarës potencial ose një çip të tensionit), por funksionon mirë në këtë qark. Po isha dembel.

Ekrani mundësohet nga 3.3V e ofruar nga Arduino. Rregullatori Arduino duket mjaft i lumtur.

Adafruit publikon me shumë mirësi një bibliotekë ST7735 dhe disa biblioteka të tjera janë në dispozicion në Github dhe gjetkë. Provova disa dhe nuk më pëlqeu asnjëra prej tyre. Disa thjesht nuk funksionuan dhe të gjithë ishin të mëdhenj. Ju shkruani një skicë Arduino që tërheq një vijë dhe një tekst dhe e gjeni kujtesën tuaj nëse është 75% e plotë. Kështu që unë shkrova bibliotekën time.

Biblioteka SimpleST7735 mund të shkarkohet (shkarkoni Step3.zip nga github).

Ajo ka një grup standard të komandave të vizatimit shumë të ngjashme me të gjitha bibliotekat e tilla.

Disa nga bibliotekat "e shpejta" që mund të shkarkoni përdorin sythe të veçanta kohore dhe shqetësohen kur pajisje të tjera, ndoshta më të ngadalta, përdoren në të njëjtin autobus. SimpleST7735 është shkruar në C dhe jo në asambler, kështu që nuk është aq e shpejtë sa mund të jetë, por është shumë më e lëvizshme dhe ndan autobusin SPI me mirësjellje me pajisjet e tjera. Mund të shkarkohet një program Windows i cili ju lejon të krijoni fontet dhe ikonat tuaja.

Ju mund të shkarkoni fletën e të dhënave ST7735 nga uebi. Ju flisni me të nga

• vendosur CS të ulët
• vendosur DC të ulët
• dërgoni një komandë byte
• vendosur DC lartë
• dërgoni zero ose më shumë bajt të të dhënave
• vendosur CS lartë

Ju mund të shihni se si e bëj atë në funksionin spiSend_TFT_CW () në bibliotekë. Bajtët e të dhënave mund të jenë një rresht i tërë pikselësh ose një cilësim për një regjistër kontrolli.

Funksioni ST7735Begin () në bibliotekë ju tregon grupin e komandës së inicimit që kam zgjedhur. Ju mund të dëshironi të ndryshoni komandat nëse zgjidhni një ekran të ndryshëm ST7735 (p.sh. me më shumë piksele) ose dëshironi një orientim tjetër. Shpresoj se kodi im është i lehtë për ju për të parë se si të ndryshoni nëse keni nevojë.

Skema tregon një buton kontrolli "SW1" dhe një këmbë -pedale SW2 ". Butoni i kontrollit zgjedh" Setups "të ndryshëm (shiko hapin tjetër) ose zgjedh modalitetin Meny. Pedali i këmbës është opsional dhe zgjedh vetëm Konfigurime të ndryshme - nuk e bëra vendosa vetë një pedale këmbësh. Konfigurimet janë të dobishme gjatë një shfaqjeje kur dëshironi të ndryshoni shpejt çelësin ose të ndryshoni instrumentin.

Hapi 4: Sistemi i menusë

Ky skicë Miditheremin3.ino Arduino shton një sistem menyzimi në MIDI Theremin dhe kontrollon instrumentin përfundimtar përfundimtar.

MIDI Theremin zakonisht funksionon në modalitetin "Luaj". Dora juaj e djathtë zgjedh se cilën shënim dhe dora juaj e majtë kontrollon cilësinë e shënimit. LCD shfaq një tastierë pianoje me shënimin aktual të theksuar.

Nëse mbani shtypur butonin e kontrollit për një sekondë, programi kalon në modalitetin "Menu". Në modalitetin Menu, nëse mbani shtypur butonin e kontrollit për një sekondë, programi kthehet në modalitetin "Luaj".

Menyja ka një strukturë peme me artikuj dhe nën-artikuj kryesorë. Artikulli aktual i menysë është i theksuar. Ju e lëvizni përzgjedhjen lart/poshtë nëpërmjet sonarit të majtë. Nën-menutë për një artikull kryesor zgjerohen vetëm kur zgjidhet artikulli kryesor.

Pasi të keni zgjedhur një nën-menu, kur klikoni butonin, vlera e atij artikulli theksohet. Dora e majtë tani rrit ose zvogëlon vlerën. Klikoni përsëri butonin për t'u kthyer në zgjedhjen e nën menusë.

Në modalitetin diskret, pema e menusë është

• Instrument

  • 0: Piano e Madhe
  • Ndërro duart: normale

• Dora e djathtë

  Mënyra: diskrete

• Dora e majtë

  • Mënyra: Vibrato
  • Thellësia maksimale: 10

• Shkallë

  • Shkalla: kryesore heptatonike
  • Oktavat: 2
  • Shënimi më i ulët: 60 C

• Akord

  • Akordi: Triada kryesore
  • Përmbysja: 0
  • Polifoni: 1

• Tremolo

  • Madhësia: 20
  • Periudha: 10

• Vibrato

  • Madhësia: 20
  • Periudha: 10

Instrumenti mund të jetë "Piano e Madhe", "Organ i Kishës", "Violinë", etj. Ka 127 instrumente në VS1053 shumë prej të cilëve tingëllojnë identikë dhe shumë janë pa kuptim si "të shtëna me armë". Nënmenyja Swap Hands ju lejon të ndërroni funksionet e duarve të majta dhe të djathta - mbase ju e preferoni në atë mënyrë ose ndoshta dëshironi që folësit të përballen me auditorin.

Dora e djathtë mund të jetë "diskrete" ose "e vazhdueshme". Shikoni më poshtë për menunë "e vazhdueshme".

Dora e majtë mund të kontrollojë "Volume", "Tremolo", "Vibrato", "PitchBendUp", "PitchBendDown", "Reverb", "Polyphony" ose "ChordSize".

"Vëllimi" është i qartë. "Tremolo" është një ndryshim i shpejtë në vëllim; dora e majtë kontrollon madhësinë e ndryshimit; periudha përcaktohet nga një artikull i ndryshëm i menysë. "Vibrato" është një ndryshim i shpejtë në fushë; dora e majtë kontrollon madhësinë e ndryshimit; periudha përcaktohet nga një artikull i ndryshëm i menysë. "PitchBendUp" dhe "PitchBendDown" ndryshojnë lartësinë e notës që luhet; dora e majtë kontrollon madhësinë e kthesës. "Reverb" nuk është aspak mbresëlënës në VS1053; dora e majtë kontrollon madhësinë e jehonës. "Polifonia" kontrollon sa shënime po luhen njëherësh deri në maksimumin e caktuar nga menyja Polifoni (shiko më poshtë). "ChordSize" do të thotë që dora e majtë kontrollon numrin e notave të një akordi (shiko më poshtë).

Në muzikë, një "shkallë" ose "çelës" është nëngrupi i shënimeve që po përdorni. Për shembull, nëse kufizohesh në shkallën heptatonike të C Major, do të luash vetëm notat e bardha të pianos. Nëse keni zgjedhur C# Major Pentatonic atëherë thjesht do të përdorni shënimet e zeza (p.sh. për meloditë popullore skoceze).

Menyja Scale zgjedh se cilat shënime korrespondojnë me hapësirën e dorës së djathtë dhe sa oktava mbulon hapësira e dorës së djathtë. Pra, nëse zgjidhni 1 oktavë të E Majorit, atëherë hapësira e dorës së djathtë ndahet në 8 kazanë me E në lartësinë më të ulët dhe E një oktavë më lart në lartësinë më të lartë.

Menyja Scale ju lejon të zgjidhni shumë peshore të pazakonta të "muzikës jo-perëndimore", por supozon se të gjitha shënimet janë nga tastiera me temperaturë të barabartë-kështu funksionon MIDI, nuk mund ta specifikoni lehtë frekuencën e një shënimi. Pra, nëse dëshironi, të themi, shkallën e tonit arabisht, do të kishit probleme.

Nënmenyja Octaves ju lejon të zgjidhni sa oktava të shkallës që dëshironi. Dhe shënimi më i ulët thotë se ku fillon shkalla.

Normalisht kur luhet një notë, tingëllon vetëm ajo notë. Menyja Chord ju lejon të luani disa shënime në të njëjtën kohë. Një akord Major Triad do të thotë "luani notën e zgjedhur plus notën katër gjysmë ton më të lartë, plus notën shtatë gjysmë ton më të lartë".

Nënmenyja Inversion ju jep përmbysje të akordeve. Kjo do të thotë se lëviz disa nga notat e akordit në një oktavë më poshtë. Përmbysja e Parë i zhvendos të gjitha shënimet "shtesë" poshtë një oktava, Përmbysja e dytë lëviz një më pak të notave shtesë poshtë, e kështu me radhë.

Nën-menuja Polifoni thotë sa shënime po luhen njëherësh; nëse polifonia është 1 atëherë kur fillon një notë, ajo e mëparshmja ndalet; nëse polifonia është më e madhe atëherë disa nota mund të mbivendosen - provojeni me organin e kishës.

Menyja Tremolo specifikon thellësinë e çdo tremolo dhe periudhën e ciklit të tremolo. Një periudhë prej "100" do të thotë një cikël në sekondë. Nëse dora e majtë kontrollon tremolo, nën-menyja Size është e fshehur.

Menyja Vibrato specifikon madhësinë e çdo vibrato dhe periudhën e ciklit vibrato. Nëse dora e majtë kontrollon vibraton, atëherë nën-menyja Size është e fshehur.

Programi ju lejon të ruani dhe ngarkoni deri në 5 "Konfigurime" të ndryshme. Një Setup ruan të gjitha vlerat që mund të vendosni në meny. Kur dilni nga modaliteti Menu, konfigurimi aktual ruhet. Konfigurimet ruhen në EEPROM.

Në modalitetin Luaj, klikimi i butonit ndryshon në konfigurimin tjetër. Nëse mbani shtypur butonin për një sekondë, shfaqet menyja. Shtypja e pedalit gjithashtu ndryshon në konfigurimin tjetër; pedali i këmbës nuk zgjedh menunë.

Në modalitetin e vazhdueshëm, pema e menusë është

• Instrument

  • 0: Piano e Madhe
  • Ndërro duart: normale

• Dora e djathtë

  Mënyra: e vazhdueshme

• Gama
  • Numri i gjysmë toneve: 12
  • Shënim i mesëm: 60 C

• Dora e majtë

  • Mënyra: Tremolo
  • Thellësia maksimale: 10

• Tremolo

  • Madhësia: 20
  • Periudha: 10

• Vibrato

  • Madhësia: 20
  • Periudha 10

Menyja Range zgjedh se cilën gamë frekuencash specifikon dora e djathtë: numrin e gjysmë toneve të mbuluara dhe shënimin e mesëm.

Dora e majtë mund të kontrollojë vetëm "Volume", "Tremolo" dhe "Vibrato".

Hapi 5: E bashkoni atë së bashku

Unë e ndërtova qarkun në stripboard. Unë nuk mund ta shoh pikën e marrjes së një PCB për një herë me vetëm 4 rezistorë, por e kuptoj që disa njerëzve nuk u pëlqen stripboard.

Paraqitja ime e stripboard -it është treguar më lart. Katër dërrasat - Arduino, VS1053, ekran dhe stripboard - formojnë një sanduiç. Në paraqitjen, skica e Arduino është e verdhë, VS1053 është blu, ekrani është jeshil dhe pllaka strip është portokalli.

Linjat e kaltër janë shirita bakri të stripboard - sigurohuni që të vendosni pushime aty ku është e nevojshme. Linjat e kuqe janë lidhje në anën përbërëse të tabelës së shiritit ose tela që shkojnë diku tjetër.

Kam përdorur kunja shumë të gjata për tabelën VS1053 sepse qëndron mbi Arduino. Kunjat në qoshet e largëta të ekranit dhe bordet VS1053 ndihmojnë në stabilizimin e tyre. Vrimat e montimit të moduleve janë të veshura në mënyrë që t'i lidhni ato. Sigurohuni që tuajat nuk janë të lidhura me tokën - vrimat e montimit të moduleve të mia nuk janë.

Nëse keni një modul të ndryshëm VS1053 ose një ekran të ndryshëm, mund të ndryshoni kunjat e Arduino:

• D2 në D10 dhe A0 në A5 mund të përdoren në çdo rend që ju pëlqen; përditësoni numrat e kunjave pranë fillimit të skicës INO
• D11, D12, D13 i kushtohen SPI dhe nuk mund të ri-caktohen
• D0, D1 i kushtohen serialit I/O
• A6, A7 nuk mund të përdoren si kunja dixhitale

Modulet HC-SR04 janë në 90 ° me njëri-tjetrin të lidhur me një copë stripboard. Butoni i shtypjes është midis tyre. Pa dyshim që ju do të keni modelin tuaj të preferuar.

Nëse vendosni të keni një pedale këmbësh, lidheni atë përmes një prizë foleje.

Hapi 6: Shtimi i një PSU

Kam matur rrymën totale të Arduino, VS1053 dhe ekranit si 79mA. Sipas fletëve të të dhënave, Arduino është 20mA, ekrani është 25mA, VS1053 është 11mA dhe HC -SR04 janë 15mA secila kur "punon" - kështu që 80mA duket e drejtë.

Ekrani merr 25mA dhe mundësohet nga dalja 3V3 e Arduino e cila vlerësohet të japë 50mA. Pra qarku nuk duhet të jetë duke e stresuar rregullatorin e Arduino 3V3.

A mund ta fuqizojmë qarkun përmes pinit Vin të Arduino -s? Unë nuk mund ta gjej përgjigjen për këtë askund në internet. Nuk është në dokumentacionin Arduino. Rregullatori 5V në bord do të shpërndahet (Vin-5)*80 mW. Cila është shpërndarja e saj maksimale? Duket se askush nuk e di me të vërtetë. Sipas fletës së të dhënave, rregullatori NCP1117 në një paketë SOT-223 me një jastëk bakri minimal mund të shpërndajë 650mW. Pra, për një rrymë 80mA,

• Vin Power
• 8V 240mW
• 9 320
• 10 400
• 11 480
• 12 560
• 13 640
• 14 720

Për të qenë të sigurt, mendoj se nuk duhet të kalojmë 9V në Vin.

Një PSU e jashtme 5V do të ishte shumë më e sigurt, por unë përdor rregullatorin e Arduino dhe është mirë.

Për të fuqizuar qarkun, zgjodha një modul që kombinon një karikues LI-jon dhe një PSU të fuqizuar. Ato janë gjerësisht të disponueshme në eBay ose kërkoni për "Li Charger Boost".

Ngarkuesi përdor një çip TC4056 i cili ka një algoritëm të ndërlikuar të rrymës konstante dhe tensionit konstant. Kur hiqni hyrjen e energjisë nga USB, ajo hyn në modalitetin e gatishmërisë me një bateri të shkarkuar më pak se 2uA. TC4056 ka një hyrje për matjen e temperaturës, por nuk është e disponueshme në tabelën e modulit (kunja është e bazuar).

Qarku i përforcimit thuhet se është 87-91% efikas mbi kufirin normal të tensionit të baterisë me një rrymë dalëse prej 50-300mA. (Nuk e kam matur vetë.) Prettyshtë shumë mirë.

Sidoqoftë, rryma e tij e "gatishmërisë" kur hiqni ngarkesën është 0.3mA e cila është e dobët. Një qelizë 300mAH do të thahej në 6 javë. Ndoshta do të ishte kulluar deri tani tensioni i tij do të binte në një nivel dëmtues.

Ekziston një pistë e vetme që lidh baterinë me PSU të fuqizuar. Ju mund ta shkurtoni udhën me lehtësi (shihni foton). Ngjitni një tel në rezistencën e madhe në krye, në mënyrë që të tejkaloni prerjen përmes një ndërprerës.

Rryma e tërhequr tani është 0.7uA me tabelën që kam testuar. Kështu qeliza do të zgjasë 50 vjet-mirë, sigurisht jo, vetë-shkarkimi i një qelize Li-jon është rreth 3% në muaj. 3% në muaj për një qelizë 300mAH është një rrymë prej 13uA. Krahasoni që me 300uA merr qarku i nxitimit. Unë mendoj se ia vlen të fikni qarkun e nxitimit.

Ju nuk duhet të ndizni ngarkesën kur qeliza po karikohet. Rryma e tërhequr nga ngarkesa do të ngatërrojë algoritmin e karikimit.

Pra, keni nevojë për një ndërrues kalimi me 2 pole (p.sh. një ndërprerës rrëshqitës) i cili është ose në pozicionin "On" ose "Charge".

Ju mund të injoroni prizën USB të integruar dhe lidhni tela të veçantë në ndërprerës dhe prizën tuaj USB.

Ose mund të mbani prizën e integruar dhe të ndërprisni lidhjen midis prizës dhe çipit. Diagrami i mësipërm tregon se ku duhet prerë.

Lidhni daljen 5V të PSU -së së fuqisë me pinin 5V të Arduino. Njerëzit thonë "mos e bëni këtë - ju jeni duke anashkaluar diodën mbrojtëse të Arduino". Por Nano nuk ka një kunj të lidhur me anën USB të diodës. Thjesht lidheni me kunjin 5V. Cila është më e keqja që mund të ndodhë? Ju humbni një Nano që kushton nën 3.

Qarku PSU gjithashtu duhet të fuqizojë amplifikatorin për altoparlantët.

Hapi 7: Shtimi i altoparlantëve

Doja që MIDI Theremin të ishte i lëvizshëm. Duhet të përfshijë altoparlantët dhe amplifikatorin e vet.

Ju mund të ndërtoni amplifikatorin tuaj ose të blini një modul amplifikatori, pastaj të blini altoparlantë dhe t'i vendosni në një kuti. Por cila është qëllimi? Në teknologjinë time kam gjysmë duzinë altoparlantësh të fuqizuar që i kam blerë nga dyqanet e bamirësisë dhe shitjet e bagazheve të makinave, të gjitha për nën 1 £ secila.

Folësit blu të zbehtë përdorën vetëm 30mA në 5V, por kanë një përgjigje të dobët të basit. Radioja e zezë është një formë e bukur - mund të imagjinoj të vendos modulet HC -SR04 në qoshet dhe ekranin në sipërfaqen e sipërme. Gri "panel i sheshtë" mundësohen nga një prizë USB e cila është ideale.

Me një kërkim të vogël, duhet të gjeni altoparlantë të fuqizuar që tashmë kanë një kuti të bukur. Sigurohuni që ato të funksionojnë në tensionin e furnizimit tuaj me energji elektrike. Nëse mundësohet nga katër qeliza AA, ndoshta do të funksionojë mirë në 5V.

Por unë gërmova më tej në teknologji dhe gjeta një stacion docking shumë të bukur që mora në një tezgë "gjithçka për 0.50 £". Kishte humbur ngarkuesin dhe telekomandën IR, por funksionon mirë.

Nëse jeni të vendosur të krijoni altoparlantët tuaj të fuqizuar, këtu është një udhëzues i mirë. Ose kërkoni Instructables për PAM8403 ose Amplifikator.

Hapi 8: Stacioni i Docking

Ky është një stacion doki portativ Logitech shumë i bukur. Nuk ka gjasa që ju të merrni një të njëjtë, por parimet e ndërtimit do të jenë të ngjashme.

Stacioni i ankorimit përfshin qelizën e tij Li-ion të rimbushshme dhe rrit PSU. (Nëse e juaja nuk ndërton PSU -në e përshkruar më sipër dhe kaloni paragrafët e ardhshëm.)

Nëse amplifikatori juaj ka një qelizë Li-jon atëherë ai me siguri ka një PSU të rritur. (Tensioni i qelizës së vetme Li-jon është i pakëndshëm i ulët, kështu që ka nevojë për rritje.)

Së pari, gjeni lidhjet për fuqinë me amplifikatorin. PSU do të ketë kondensatorë të mëdhenj zbutës - shihni foton e PCB të hedhurinave. Matni tensionin në pllakat e tyre të bashkimit në pjesën e poshtme. Jastëku negativ duhet të jetë jastëku "tokësor" i qarkut. Nëse PCB është mbushur me përmbytje, ajo do të jetë e bluar. Ose toka mund të jetë një udhë e trashë që shkon në shumë vende në tabelë.

Mund të ketë kondensatorë të mëdhenj në fazën e daljes së amplifikatorit - kjo është mënyra e modës së vjetër për ta bërë atë. Matni tensionin mbi to ndërsa është duke punuar. Ndoshta do të ndryshojë sipas muzikës dhe mund të jetë mesatarisht gjysma e tensionit të kondensatorëve të furnizimit me energji elektrike. Këta janë kondensatorët e gabuar - ju doni ata në PSU.

Veryshtë shumë e pamundur që bordi të ketë fuqi pozitive dhe negative (përforcuesit e mëdhenj të fuqisë stereo bëjnë, por kurrë nuk kam parë një të tillë të lehtë). Sigurohuni që me të vërtetë keni zgjedhur terrenin dhe fuqinë pozitive.

Stacioni i lidhjes Logitech që po përdor ka qark të komplikuar dixhital, si dhe amplifikator analog. Nëse i juaji është i tillë, do të ketë kondensatorë zbutës për 5V ose 3.3V plus ndoshta 9V për përforcuesin. Matni tensionet në të gjithë kondensatorët e mëdhenj dhe zgjidhni tensionin më të madh.

Sigurohuni që tensioni i lidhjes së energjisë që keni zgjedhur varet nga çelësi i ndezjes/fikjes. (Kur fikni çelësin, tensioni mund të marrë pak kohë për të rënë ndërsa kondensatori zbrazet.)

Lidhni telat për çdo gjë që keni zgjedhur si burim energjie. Stacioni i ankorimit Logitech prodhon rreth 9V i cili do të lidhet mirë me pinin Vin të Arduino.

Altoparlantët tuaj ose stacioni i lidhjes duhet të kenë një prizë 3.5 mm për hyrje audio. Një nga nyjet e saldimit do të jetë e tokëzuar - ndoshta ajo më e afërta me skajin e tabelës. Përdorni një ohm-metër për të kontrolluar nëse lidhet me atë që mendoni se është toka. Me disa hyrje audio "mburoja" e folesë nuk lidhet drejtpërdrejt me tokën. Po lundron. Pra, nëse asnjë nga kunjat e prizës nuk është e bluar, mos u shqetësoni për momentin. ("Mburoja" e prizës në modulin VS1053 po lundron gjithashtu.)

Përdorni një matës për të kontrolluar që kunja e "tokëzimit" të prizës është në të njëjtin tension me tokën e furnizimit me energji elektrike.

Stacioni i ankorimit Logitech ishte i çuditshëm. Nëse e lidhja "tokën" e prizës së prizës Logitech me "tokën" e bordit VS1053 (duke përdorur një kabllo audio, ai funksionoi mirë, por rryma në sistemin tim Theremin u rrit nga 80mA në mbi 200mA. Kështu që u sigurova Unë nuk i lidh ato dy "baza". Funksionon mirë, por nuk e kam idenë se çfarë po ndodhte.

Hapi 9: Krijimi i një rasti

Cili rast do të bëni do të varet nga materialet që duhet të dorëzoni, me çfarë ju pëlqen të punoni dhe altoparlantët e fuqizuar që keni zgjedhur. Çfarëdo që të bëni, sigurohuni që sonarët të jenë larg njëri -tjetrit dhe të ngjiten në 45 °. Pastaj do të ketë ekranin e ekranit dhe butonin e shtypjes.

Nëse i keni shikuar instruksionet e mia të tjera, do ta dini se unë jam një tifoz i madh i pllakave të kallajit. Mund të jetë i përkulur në formë, i ngjitur butësisht dhe i lyer. Fotografitë tregojnë se si i kam rregulluar gjërat.

Trekëndëshi i sipërm është i lakuar, i ngjitur, i mbushur, i zbutur dhe i lyer. Kompjuterët janë ngjitur nxehtësisht në trekëndësh dhe kanë copa druri të vogla për të vepruar si ndarës.

"Paneli i përparmë" është një fletë polistireni 1 mm. Ngecjet janë bërë nga më shumë fletë polistireni dhe vida vetë-përgjimi mbajnë tabelën e shiritit në vend. Mbështetësit prej druri ngjiten nxehtësisht në zgavrën në pjesën e përparme të stacionit të ankorimit dhe copat vidhen mbi to me vida të gjata vetë-përgjimi.

Mendoj se mund të kisha printuar diçka 3D, por preferoj metodat e shkollës së vjetër ku mund t'i rregulloj gjërat ndërsa eci përpara. Bërja e gjërave është një udhëtim zbulimi sesa "inxhinieri".

Hapi 10: Zhvillimi i së Ardhmes

Si mund ta zhvilloni instrumentin më tej? Mund të ndryshoni ndërfaqen e përdoruesit. Ju mund ta zëvendësoni butonin me një sensor të distancës IR në mënyrë që të mos keni nevojë të prekni instrumentin fare. Ose mbase përdorni një ekran me prekje sesa një buton dhe dorën e majtë për të kontrolluar menunë.

Menyja Scale ju lejon të zgjidhni peshore "muzikë jo-perëndimore", por supozon se të gjitha shënimet janë nga tastiera me temperaturë të barabartë-kështu funksionon MIDI Shkalla e tonit arab në çerek ka shënime që nuk janë në shkallën e zbutur. Peshoret e tjera nuk lidhen në asnjë mënyrë me një tastierë të zbutur. Mund të jetë e mundur të përdoret pitch-bend për të prodhuar shënime të tilla. Ju do të keni nevojë për një mënyrë që menuja të specifikojë frekuencën e secilës shënim. Unë mendoj se kthesa e katranit mund të zbatohet për të gjitha shënimet në kanal. Unë aktualisht përdor vetëm një kanal - kanalin 0. Pra, nëse është polifonik ose ka akorde, do të duhet të luani secilën notë në një kanal të ndryshëm.

Instrumenti mund të bëhet një sintetizues daulle. Dora e majtë mund të përcaktojë lartësinë e një Tom Melodik ndërsa sonari i djathtë zëvendësohet me një sensor piezo që godet për të dëgjuar daulle.

Të dy duart mund të kontrollonin dy instrumente të ndryshëm.

Dora e majtë mund të zgjedhë një instrument.

Rreth gjysmës së këtij projekti, zbulova Altura MkII Theremin MIDI Controller nga Zeppelin Design Labs. Duket si një instrument i shkëlqyeshëm.

Ata kanë disa video të cilat ia vlen të shikohen:

(Unë vodha fjalën "koshat" nga Altura dhe idenë se një kosh zgjerohet kur futeni në të për t'ju ndihmuar të qëndroni në të.)

MIDI Theremin im ndryshon nga Altura në disa mënyra. Mine prodhon tingullin e vet me sintetikun e tij të integruar MIDI, amp, etj.; Altura dërgon mesazhe në një sintet të jashtëm. Ju mund të preferoni mënyrën e tyre për ta bërë atë. I imi ka një ekran TFT dhe jo një ekran me 7 segmente - kjo është padyshim më mirë, por ju mund të mendoni se një ekran më i madh do të ishte një përmirësim. Mine përdor menutë për të vendosur parametrat ndërsa ato të tyre përdorin çelësa. Menutë kërkohen sepse imja ka nevojë për shumë kontrolle për pajisjen hyrëse (sonaret) dhe sintezën; Altura ka nevojë për më pak kontrolle. Ndoshta çelësat janë më të mirë gjatë një shfaqjeje të drejtpërdrejtë. Ndoshta e imja duhet të ketë çelësa. Një çelës për zgjedhjen e cilësimeve mund të jetë i mirë.

Altura ka një kontroll "Artikulimi" i cili përcakton sa shpejt mund të luhen notat. Unë nuk e kam përfshirë atë në softuerin tim - mbase duhet të jetë atje. Altura ka një Arpeggiator (sekuencues hapash). Kjo eshte nje ide e mire; e imja ka akorde të cilat nuk janë krejt e njëjta gjë.

Pra, kjo është ajo. Shpresoj që të kënaqeni duke ndërtuar dhe përdorur një MIDI-Theremin. Më tregoni nëse gjeni ndonjë gabim në përshkrimin tim ose nëse mund të mendoni për ndonjë përmirësim.