Arduino MIDI ritm bo'limi sekanseri: 8 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Yaxshi dasturiy tambur mashinasiga ega bo'lish bugungi kunda oson va arzon, lekin sichqonchani ishlatish men uchun zavqni yo'qotadi. Shu sababli men dastlab 64 ta barabanli 12 xil baraban elementlarini (qismlarini) ishga tushirishga qodir bo'lgan toza 64 bosqichli apparat -baraban sekvenseri sifatida mo'ljallanganini tushundim, lekin keyin ritm bo'limi sekvensatorida rivojlandi …

… Biz boramiz!

1 -qadam: Bu qanday ishlaydi

Bu uskuna o'z -o'zidan ovoz chiqara olmaydi, faqat MIDI orqali tashqi qurilmalarni ketma -ketlikda joylashtiradi. Bu shuni anglatadiki, sizga MIDI eslatmali xabarlarni ishga tushirishga qodir bo'lgan baraban tovushlarining ovoz generatori kerak bo'ladi (namuna oluvchi yoki baraban sintezatori yoki sevimli drumli dasturli kompyuter yoki xohlaganingiz).

U asosan 4 x 4 tugmachali matritsadan iborat (LEDlar bilan), barning har bir qadamiga bittadan. Hammasi bo'lib 64 bosqichli ketma -ketlik 16 barobarga ko'paytiriladi va 4 barga to'g'ri keladi. Har bir qadam - yozuvning 1/16 qismi.

Ishlashning ikkita rejimi mavjud: jonli rejim va tahrirlash rejimi.

Tahrirlash rejimida siz har bir qadamda qaysi baraban o'ynashini aniqlab, ketma-ketligingizni bosqichma-bosqich o'zgartirishingiz mumkin.

Sizning tashqi apparat vositangiz ("baraban") "10" kanal raqami bo'yicha turli "MIDI yozuv raqamlari" uchun MIDI "eslatmasi" xabarini yuborish orqali ishga tushadi. Odatiy bo'lib, bu eslatma raqamlari

baraban #1 (ya'ni tepish) -> MIDI yozuv raqami "60"

baraban #2 (ya'ni tuzoq) -> MIDI yozuv raqami "62"

baraban #3 (qarsak chalish) -> MIDI yozuv raqami "64"

baraban #4 (ya'ni, Hihat) -> MIDI yozuv raqami "65"

baraban #5 -> MIDI yozuv raqami "67"

baraban #6 -> MIDI yozuv raqami "69"

baraban #7 -> MIDI yozuv raqami "71"

baraban #8 -> MIDI yozuv raqami "72"

baraban #9 -> MIDI yozuv raqami "74"

baraban #10 -> MIDI yozuv raqami "76"

baraban #11 -> MIDI yozuv raqami "77"

baraban #12 -> MIDI yozuv raqami "79"

Agar xohlasangiz, eskizda siz bu qiymatlarni (va MIDI kanalini) o'zgartirishingiz mumkin.

To'g'ridan -to'g'ri rejimda qadam tugmachalarini bosish orqali siz MIDI xabarlarini ketma -ket yuborish orqali har bir qadam bilan bog'liq bo'lgan barabanlarni o'ynashingiz mumkin. Siz tugmachalarni bosishingiz va/yoki kiruvchi MIDI xabarlarini yozib olishingiz mumkin.

Ham jonli rejimda, ham tahrirlash rejimida siz barabanni o'chirib qo'yishingiz (yoki ovozini o'chirishingiz), hozirda faol bo'lgan barabanni "aylantirib o'ynash" va ketma -ketlikni "siljitish" mumkin.

Ritm bo'limi?

Baraban sekvenerlarining aksariyati faqat MIDI baraban qismlari tetikleyicisidir va har bir baraban ovozi uchun belgilangan MIDI yozuv raqamiga ega. Bunday holda, bizda "ritm bo'limi sekvenseri" toza "baraban sekvenseri" dan ko'ra ko'proq bo'ladi, chunki siz hatto sintezatorlarni ketma -ket joylashtira olasiz.

Qo'shimcha ma'lumot va xususiyatlarning to'liq ro'yxati uchun QIZLI BOSHLASH QILOVChASINI o'qing.

2 -qadam: Uskuna

Ushbu loyiha Arduino DUE taxtasi atrofida amalga oshiriladi. Men qo'shimcha qurilmalarni iloji boricha sodda saqlashga harakat qildim, ya'ni LED drayverlarini ishlatmaslik. Arduino DUE, ehtimol, LED drayverisiz bir nechta LEDni boshqarish uchun mos keladigan taxta emas, chunki uning chiqish oqimi chegarasi (pinga qarab 5 mA dan 15 mA gacha), lekin bu Arduino -ning eng tezkor va vaqtidir. sekvenerlar bilan. Shuni yodda tutingki, BU apparat konfiguratsiyasi sizning Arduino DUE -ni cheklovlarga olib kelishi va uni uzoq muddatga zarar etkazishi mumkin.

Aytish joizki, apparat asosan 16 ta tugma, 16 ta LED (har bir qadam uchun bittadan) sekventer bo'lib, funktsiyalar uchun 5 ta qo'shimcha tugma va 3 ta potentsiometrga ega. Men jonli yozish funktsiyasini qo'shgandan so'ng, qizil LED qo'shdim.

Mana, materiallar varaqasi:

- 1 marta Arduino DUE

- bir vaqtning o'zida o'rnatilgan, bir xil bo'lmagan LEDli 16x lahzali tugmalar (agar xohlasangiz, tashqi LEDlardan foydalanishingiz mumkin, lekin kam quvvatli LEDlardan foydalanishni unutmang!)

- 1x qizil LED (kam quvvat!)

- 5x lahzali, qulflanmagan tugmalar

- 3x 10K bir burilishli, chiziqli, potensiometrlar

- 3x 6,5 mm panelli mono ulagichli ayol

- 1x plastik korpus (men 190x140x70 mm o'lchamdagi korpusdan foydalanganman)

- 2 ta 5 pinli DIN ayol panelli soket ulagichi (MIDI)

- 1x ikki tomonlama 70x90 mm

- 2x 40 pinli erkak bir qatorli pinli sarg'ish chiziq (2,54 mm), oltin bilan qoplangan bo'lsa yaxshiroq

- 1x H11L1 optokupl

- 1x 1N4148 diodli

- 23x 1000 ohmli rezistorlar

- 3x 220 ohmli rezistorlar

- 2x BC547 pnp tranzistorlar

… lehim simlari, ba'zi kabellar, lehim stantsiyasi, burg'ulash asbobi … va bo'sh vaqt:)

E'tibor bering, rasmlar tugmalari boshqa turdagi (hatto arzonroq) tugmalar bilan almashtirildi, chunki bu juda zo'r.

Loyihani bajarish uchun zarur bo'lgan vaqt: 8-10 soat

Ogohlantirish: burg'ulash paytida har doim himoya ko'zoynak va qo'lqop kiying! Issiq materiallarning yoriqlari ko'zingizga tushishi yoki teringizga tegishi, kuyish yoki hatto sizga yoki atrofingizdagi odamlarga jiddiy zarar etkazishi mumkin

3 -qadam: simlar

Qadam tugmalari Arduino pinlariga 22 dan (1 -qadam) 37 gacha (16 -qadam) to'g'ridan -to'g'ri ulanadi. Tugmalar tugmasi romashka bilan bog'langan va Arduino DUE -ga ulangan. Arduino o'rnatilgan tortishish rezistorlari dasturiy ta'minot yoqilgan bo'lsa, tortish yoki tushirish rezistorlariga ehtiyoj yo'q (eskizga qarang).

Xuddi shu narsa qadamlardan boshqa funktsiyalar uchun ishlatiladigan qo'shimcha 5 tugmachaga ham tegishli (Arduino pinlari 2, 3, 4, 5 va 6). Men ketma -ketligimni masofadan turib o'ynash va to'xtatish uchun 6,5 mm uzunlikdagi ayol raz'yomni "start" tugmachasiga parallel joylashtirdim.

LEDlar erga (romashka zanjiri) va Arduino DUE pinlariga 38 (1 -qadam) dan 53 -gacha (16 -qadam) ketma -ket 1K ohmli rezistor bilan ulanadi, bu oqim drenajini cheklaydi va mikrokontrollerni saqlaydi.

Potentsiometrlar biriktirilgan rasmda ko'rsatilgandek ulanadi. E'tibor bering, mos yozuvlar kuchlanishi 5V emas, balki 3,3V. A0, A1 va A2 kirishlar ishlatiladi.

Men, shuningdek, Korg Polysix va Roland Juno 6/60 kabi 80 -yillarning eski sintezini ajratish uchun zarur bo'lganidek, arpej signallari uchun ikkita tetikli chiqishni amalga oshirdim. Ular A3 va A4 pinlariga ulangan, lekin agar siz raqamli signal bo'lishni afzal ko'rsangiz, raqamli pinlardan foydalanishingiz mumkin. Agar siz V-Trig (kuchlanish tetiği) signallari bilan mos keladigan sinxronni ketma-ket o'rnatmoqchi bo'lsangiz, oqim drenajini kamaytirish uchun 1k ohmli qarshilik etarli bo'ladi; S-Trig (switch trigger) sinxronlashi uchun sizga oddiy pnp kalit sxemasi kerak bo'ladi (biriktirilgan sxemaga qarang).

MIDI IN va OUT sxemalari ilova qilingan rasmlarda ko'rsatilgan. E'tibor bering, aksariyat arduinolardan farqli o'laroq, Rx1 va Tx1 DUE platalarida Rx0 va Tx0 o'rniga sukut bo'yicha ishlatiladi. Bu juda zo'r, chunki siz har safar Rxni uzmasdan, eskizingizni yuklashingiz mumkin. E'tibor bering, men H11L1 optokuplini ishlatganman, chunki men ishlay olmadim, chunki Arduino DUE 3.3V chegarasida umumiy 6N138 bo'lishi kerak edi.

4 -qadam: dasturiy ta'minot

Eskiz Arduino IDE -da yozilgan va Arduino DUE kartasiga yuklanishi kerak. Men eskizni arduino DUE -ga qanday yuklash haqida batafsil ma'lumot bermayman. Agar bu sizning Arduino DUE bilan birinchi tajribangiz bo'lsa, buni o'qing. Agar bu sizning arduino IDE bilan birinchi tajribangiz bo'lsa, buni ham o'qing.

Siz yangilangan dasturiy ta'minotni bu erdan yuklab olishingiz mumkinHERE (github havolasi).

Eskiz mukammal FortySevenEffects MIDI kutubxonasiga asoslangan. Siz kutubxonani arduino IDE -ga o'rnatishingiz kerak bo'ladi.

Har bir tamburga berilgan MIDI chiqish yozuvlari eskizda drumNote [STEPS_NUM] o'zgaruvchisi bilan belgilanadi. Siz ularni xohlaganingizcha o'zgartirishingiz mumkin.

Baraban uchun MIDI chiqish kanal raqami sukut bo'yicha "10" ga o'rnatiladi.

Men haqiqiy hayotda koder emasman va bu erda bizga kerak bo'lgan narsani kodlashning yaxshiroq usullari bor. Agar siz biron bir taklif bilan koder bo'lsangiz, xush kelibsiz! Iltimos, menga kodning samaradorligi/samaradorligini oshirishi mumkin bo'lgan har qanday variantni yuboring va men uni asosiy eskizga qo'shib qo'yaman (ishtirokchiga aniq havola!).

5 -qadam: Tez boshlash bo'yicha qo'llanma

DRUMLAR: QADAM-QADAM SIRALASH

Sekvenserni yoqishingiz (yoki uni qayta o'rnatishingiz) bilanoq, bo'sh ketma -ketlik yuklanadi. Sekvenser tartibga solish rejimida yuklanadi, birinchi bar ushlab turiladi/qulflanadi va birinchi baraban (ya'ni zarba) tanlanadi. Bu shuni anglatadiki, har qanday qadam tugmachasini bosish bilan siz darhol bu qadamlarga "zarba" ni belgilaysiz. Baraban ishga tushiriladigan tovush barabanni qadamga qo'yishda "tovush" potentsiometrining pozitsiyasi bilan belgilanadi. Oldindan tayinlangan qadam tugmachasini qayta bosish bilan siz o'sha qadamdagi joriy tamburni bekor qilasiz.

Agar siz "ishga tushirish" tugmachasini bosgan bo'lsangiz, LEDlar chapdan o'ngga, yuqoridan pastgacha, tepish qadamidan o'tganda "tepish" o'ynayotganini ko'rasiz.

"Shift" tugmachasini bosib ushlab tursangiz, siz 1 -qatorda 1 -qadam LEDini (birinchi baraban tanlanganligini) va to'rtinchi qatorda birinchi bosqichli LEDni ko'rasiz (demak siz birinchi panelda qulflangansiz). Endi siz "shift" tugmachasini bosib turib, boshqa qadam tugmachasini bosib ketma -ket ketmoqchi bo'lgan barabanni o'zgartirishingiz mumkin. Yangi barabanni tanlagandan so'ng, "shift" ni qo'yib yuboring. Barcha LEDlar o'chadi (chunki siz yangi barabanni hech qanday qadam qo'ymagansiz) va siz yangi barabanni qadamlarga belgilashni boshlashingiz mumkin. Sizga kerak bo'lgan barcha barabanlar uchun takrorlang (12 tagacha).

Endi siz chiroyli naqsh yaratganingizdan so'ng, "shift" tugmachasini bosib turing va pastki qatorda ajratilgan qadamni o'chiring (agar siz men ishlatgan sxemani qabul qilgan bo'lsangiz, bu 4 -qatorning 1 -bosqichi bo'lishi kerak): sizda hozir " qulfni ochdi "ketma -ketligi, endi u 4 ta panelda ishlaydi. Pastki svetodiodli LEDlar "harakatlana" boshlaydi, bu hozirda qaysi bar o'ynayotganini ko'rsatadi (chiziqning harakatlanishi). Siz faqat birinchi satrda ketma -ketlik o'ynalishini ko'rasiz, qolgan 3 satrda hech qanday tovush chiqmaydi. Buning sababi, siz barabanlarni faqat birinchi satrga tayinlagansiz, qolganlari bo'sh qoldirilgan. Siz ularni qo'lda to'ldirishingiz mumkin ("shift" tugmachasini bosib ushlab turish uchun oxirgi 4 bosqichli tugmalardan birini bosib yangi satrni tanlang, barabanlardan birini tanlang, qadamlarni to'ldiring va h.k.) yoki o'zingiz yaratgan qator ketma -ketligini nusxalash va joylashtirish. tahrir qilish rejimiga o'tish (birinchi satrga qayta qulflash) va "yozish" tugmachasini bosish (hozirda "joylashtirish" funktsiyasini o'z ichiga oladi) "shift" tugmachasini bosib ushlab turish orqali barcha barlarga. Aytilgandan ko'ra qilish osonroq.

DRUMLAR: LIVE PLAY MODE

Ishga tushganda, ketma -ketlik tartibga solish rejimida bo'ladi. Tahrirlash rejimidan chiqish uchun siz "shift" tugmachasini bosib turishingiz va hozirda ushlab turilgan/qulflangan tugmani bosishingiz kerak (4 -qatorda qadam tugmasi yoqilgan). Bu avval qulflangan paneldagi LEDni o'chiradi va ketma -ketlikni ochadi. Siz hozir jonli ijro rejimidasiz.

To'g'ridan -to'g'ri ijro etish rejimida, har qanday qadam tugmachasini bosish bilan, tugma bilan bog'langan baraban ishga tushadi.

Agar siz ketma -ketlikni yozib olishni xohlasangiz, ketma -ketlikni "ijro etish" tugmachasini bosib, so'ng "yozib olish" tugmasini bosing (faqat jonli ijro rejimida). Qizil rangli LED yonadi. Baraban sekvenerining boshqaruv paneli matritsasida yoki MIDI-ga kiruvchi har qanday xabarda (ya'ni tashqi MIDI klaviaturasidan) o'ynaganingiz qayd qilinadi.

Boshqa funktsiyalar

"Roll" tugmachasini bosish bilan, hozirda faol bo'lgan baraban har qadamda (rulonda) chalinadi. Bu "bosqichma-bosqich" va "jonli ijro" rejimlarida ishlaydi.

"Ovozni o'chirish" tugmachasini bosib turganda, har qanday qadam tugmachasini bosganingizda, baraban o'chadi (yoki ovozi o'chadi). Bu "bosqichma-bosqich" va "jonli ijro" rejimlarida ishlaydi.

Baraban ketma -ketligini "REC" tugmachasini bosib ushlab turganda, nisbiy qadam tugmachasini bosib tozalashingiz mumkin.

"Ishga tushirish" tugmachasini 3 soniyadan ko'proq ushlab turish orqali siz butun ketma -ketlikni (yumshoq reset) tozalashingiz mumkin.

"Burilish" potentsiometrini burish orqali ketma -ketlikni "burish" mumkin.

MIDI echo -ni o'chirish/yoqish uchun "o'chirish" tugmachasini bosib ushlab turish uchun "ovozni o'chirish" tugmasini bosing. MIDI echo yoqilganda (standart), MIDI INPUT uyasida mavjud bo'lgan barcha ma'lumotlar MIDI OUTPUT uyasiga yuboriladi (faqat MIDI eslatmasi yoqilgan, o'chirilgan, balandligi egilgan, tugmagandan keyin va boshqaruv o'zgarishi aks ettiriladi).

MIDI soatli kirish va chiqish sukut bo'yicha amalga oshiriladi va yoqiladi. Agar soat kiritilmasa, temp maxsus potentsiometr yordamida o'rnatiladi. Agar MIDI -soat kiritilsa, temp hisoblab chiqiladi va temp potentsiometri javob bermaydi. MIDI soati har doim MIDIga yuboriladi.

6 -qadam: Ritm bo'limi

Dastlabki g'oya "toza" 64 bosqichli MIDI baraban sekvensori bo'lib, 12 ta mustaqil baraban qismiga qadar ketma -ketlikni o'rnatdi. Biroz sinovdan so'ng, men bass chizig'ini boshqarish ham yaxshi bo'lardi, deb tushunib etdim va qadamning o'zgaruvchan xususiyatini faqat oxirgi barabanga tayinladim. Shundan so'ng, men kodni yana o'zgartirdim, shunda har bir barabanning ohangini o'zgartirib, 12 tagacha sintezatorni boshqarish mumkin edi. Keyinchalik men ko'p ovozli qo'shimchani qo'shdim (har bir sinxron polifoniya sukut bo'yicha 3 bilan cheklangan).

Xulosa qilmoq:

- LIVE rejimida, agar LIVE yozuvi yoqilgan bo'lsa va ketma-ketlik boshlangan bo'lsa, siz MIDI eslatmalari bo'yicha kiruvchi xabarlarni polifonik tarzda yozib olishingiz mumkin. Ovoz balandligi va hajmi haqida ma'lumot saqlanadi. Pitch bend va aftertoutch ma'lumotlari yo'qoladi. MIDI Control Change xabarlari saqlanadi. Shuni yodda tutingki, sizda har bir qadam uchun bitta CC uyasi bor.

- Agar ketma -ketlik to'xtatilsa, siz maqsadli tugmachani bosib ushlab turish va kerakli tugmachalarni bosib (bir vaqtning o'zida yoki birma -bir) bosib, ma'lum bir satrning ma'lum bir bosqichiga 3 ta ohang qiymatini (akkord) yozib olishingiz mumkin. MIDI IN portiga ulangan klaviatura.

E'tibor bering:

- qadam bosilgan yozuv keyingi qadamda "o'ldiriladi". Notaning uzunligini oshirish uchun sintezatoringizning VCA "chiqarish" parametriga amal qiling.

- barabanlardan farqli o'laroq, notalarni "rulon" tugmachasini bosib rulonda ijro etish mumkin emas.

- LIVE yozilganda, kiruvchi MIDI kanal ma'lumotlari nisbiy "baraban" bosqichida saqlanadi (MIDI kanali #1 -> "baraban" #1 va boshqalar).

"REC" tugmachasini bosib ushlab turganda, nisbiy "baraban" qadam tugmachasini bosib, ma'lum bir sinxronlashtirish ketma -ketligini tozalashingiz mumkin. Qayta bosish baraban ketma -ketligini ham tozalaydi. Agar CC ketma -ketligi qayd etilgan bo'lsa, bu birinchi bo'lib o'chiriladi, keyin CC -> Synth -> Drum buyrug'iga amal qiling.

7 -qadam: Arpej Triggerlari

80-yillarning boshlarida MIDI-dan oldingi sintezlar ko'pincha "arpeggio tetikli kirish" deb nomlanadi. 2,5 dan 5,0 V gacha signal yuborish (V-trig yoki "kuchlanish tetiği") yoki arpeggio tetikli kirishni (S-Trig yoki "switch trigger") erga ulash orqali siz sintezatorga arpeggio ketma-ketligi bo'yicha bir qadam oldinga siljishini aytishingiz mumkin. Buni sekreter yordamida boshqarish uchun maxsus tetiksiz boshqarish qiyin bo'lishi mumkin (ba'zida V-trig sintezlari uchun maqsadli ishlatilgan joydan "rimshot" tovushlari eshitiladi), lekin mikrokontroller taxtasi yordamida siz bunday signal va boshqaruvni osongina boshqarishingiz mumkin. Sizning synth arpeggio zavod tomonidan ishlab chiqarilgan.

Bu ritm bo'limi sekvenseri ikki xil sintezatorning arpeggiatorini mustaqil ravishda ishga tushirish imkoniyatini o'z ichiga oladi.

Foydalanish juda oson: baraban 11 yoki 12 ni tanlang ("siljitish" tugmachasini bosib 11 yoki 12 -qadamni bosing) va argejator bir qadam siljishini xohlagan qadamlarni faollashtiring. Shunday qilib, notaning 1/16 qismini hamma bosqichlarni faollashtirish orqali oddiy arpegjiolar bilan, yoki har bir qadamni 1/8 qismini faollashtirish orqali "dasturlash" mumkin. Bundan tashqari, oddiy bo'lmagan yo'ldan ketma-ket qadamlarni faollashtirish orqali siz murakkab arpejlarni dasturlashingiz mumkin.

Siz boshqarishni xohlagan sintez tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan signal turiga qarab, sizga oddiy uskuna o'zgartirilishi kerak bo'ladi: V-trig (ya'ni Roland sintezlari) holatida arduino tetikli chiqishi bilan ketma-ket 1 Kohmli rezistorni joylashtiring. Agar S-trig (ya'ni Korg sintezlari) bo'lsa, "o'tish" pog'onasiga biriktirilgan shematikani ishlating.

8 -qadam: Agar ishlar ishlamasa …

Hatto bunday oddiy loyiha ham birinchi marta yoqilganda 100% ishlamaydi. Bu erda, masalan, tugmalar va LEDlar orasidagi farq juda muhim va aniqlanmagan simlar ketma -ketlikni ishlatilmaydigan holga keltiradi.

Bosqichlar ketma -ketligini tashkil etuvchi har xil komponentlarni sinab ko'rish uchun men oddiy test eskizini yozdim (qo'shimchaga qarang).

Siz so'nggi test dasturiy ta'minotini BU YERGA yuklab olishingiz mumkin (GitHub havolasi).

Sinov eskizi quyidagicha ishlaydi:

- qadam tugmachasini bosing: mos keladigan LED yonishi kerak va MIDI chiqishi 10-kanalda MIDI yozuvi yuboriladi.

- funktsiya tugmachasini bosing: birinchi 5 LEDdan biri yonadi.

-potansiyometrni aylantiring: LEDlar mos ravishda yonadi (birinchi qozon -> birinchi LEDlar qatori, ikkinchi qozon -> ikkinchi LEDlar qatori, uchinchi qozon -> uchinchi LEDlar qatori).

- agar MIDI eslatmasi qabul qilingan bo'lsa, birinchi LED yonadi.

MIDI echo sukut bo'yicha yoqilganligini unutmang. Bu shuni anglatadiki, agar sizda synth va MRSS o'rtasida MIDI tsikli bo'lsa, bu muammolarga olib kelishi mumkin (men ko'p hollarda oldindan aytib bo'ladigan ikkita notani boshdan kechirdim, lekin juda past eslatmalarni ishga tushirdim va umuman javob bermaydigan o'rnatilgan klaviatura MIDI bilan sintez. MIDI Throu vazifasini bajaradi … bu sintezga bog'liq). Agar shunday bo'lsa, "shift" tugmachasini bosib turganda "ovozni o'chirish" tugmachasini bosib MIDI echo -ni o'chiring.