Controlador de peu MIDI Arduino: 12 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Recentment he dissenyat aquest controlador MIDI per operar la frase looper que s’inclou al pedal de retard Boss DD500. Controlo tota la meva plataforma de guitarra mitjançant una placa MIDI Behringer FCB, i això em permet canviar els pegats del pedal de retard al bucle d'efectes, mentre canvio els canals d'amplificador al mateix temps.

El DD500 té una funció bàsica de bucle integrada, però un dels seus inconvenients és que, quan el bucle està actiu, està controlat pels interruptors de pedal del pedal. Això significa que no podeu canviar els pegats del pedal mentre el bucle està actiu, ja que bàsicament captura les funcions dels pedals. Com que estic fent servir MIDI, aquesta limitació no existeix, ja que és simplement un problema físic. Tot i això, això significava reservar cinc interruptors de peu al meu controlador MIDI principal per al looper, i per això vaig decidir construir un controlador separat per a aquests.

El meu pla inicial per a això era agafar un petit recinte Hammond i posar-hi 5 interruptors de peu i ensenyar-me a codificar Arduino bàsic. A mesura que vaig començar a aprendre més i el meu codi funcionava, em va acabar motivant a provar més coses i després es va convertir bàsicament en una cosa més gran.

Pas 1: Conceptes

Una de les primeres idees era tenir només 5 botons seguits amb LED d’estat. Això era bastant senzill de maquillar-se en una taula de treball amb l'Arduino. L’addició de noves funcions i maquinari va acabar sent un procés en el qual vaig estar constantment dissenyant i redissenyant el disseny físic en paper i incorporant-me al projecte de la taula de treball. Fins i tot amb molta planificació, molta feina sobre això es va fer una mica sobre la marxa al principi.

Les 2 imatges anteriors mostren el primer dibuix que vaig dedicar al paper, que va iniciar la idea en primer lloc, seguit d’un mes de notes fetes després del que va configurar els dissenys físics i de PCB.

Pas 2: prototip de taulers de pa

Tot el projecte es va construir sobre una taula de proves i es va comprovar completament per assegurar-se que funcionava completament amb el DD500 abans que es comencés a treballar en la seva instal·lació permanent. Es van afegir algunes funcions addicionals al codi, cosa que donava al controlador algunes funcions addicionals que mancaven del DD500. Es tractarà més detalladament a la secció de codis.

El pedal té 5 interruptors de peu, 4 LED d’estat, 5 pantalles LCD I2C i està controlat per un Arduino Nano Every. Obté energia mitjançant una alimentació de pedal de guitarra de 9V mitjançant una caixa de ruptura independent que transporta aquesta alimentació pel cable MIDI mitjançant els 2 pins que normalment no s’utilitzen en un connector MIDI.

Pas 3: fabricació

Vaig mirar molts casos possibles per allotjar el projecte i fins i tot vaig plantejar-me la idea d’intentar doblegar el meu propi estoig a partir de làmines d’alumini. Finalment, em vaig instal·lar en un recinte de Hammond que era prou ampli per allotjar les 5 pantalles LCD de 16X2 que havia escollit.

Els interruptors de peu eren interruptors de tacte suau momentanis genèrics.

En aquesta etapa, vaig decidir que es fabriquessin bisells de pantalla personalitzats per tal de mantenir net el frontal, ja que tallaria manualment els forats de la pantalla amb un Dremel i sabia que probablement hi hauria algunes zones menys perfectes. Els vaig fer tallar per un estudi de disseny local que realitza tall amb làser, primer com a plantilles de cartró per assegurar-me que les mides fossin correctes, i després en acrílic blanc de 3 mm per a la peça final.

Pas 4: maqueta i disseny de CAD

A partir dels meus esbossos en paper, vaig utilitzar Inkscape per traçar tots els components físics i finalitzar les mides i les posicions. En aquest moment també em vaig plantejar el mètode de muntatge de la pantalla. Per tal de minimitzar la quantitat de cargols visibles a la part davantera, vaig decidir muntar totes les pantalles a algunes plaques d'alumini de la part posterior mitjançant separadors, i llavors només necessitaria 4 cargols per placa per fixar-los al recinte, que també mantindria els marcs de la pantalla al seu lloc.

Pas 5: disseny de PCB

Per crear el PCB, vaig fer servir un lloc web anomenat EasyEDA. Inclou un entorn editor on podeu dibuixar un esquema dels vostres components, convertir-lo en un disseny de PCB i exportar-lo directament a JLCPCB per convertir-lo en taulers. Mai abans havia fet res semblant, però tenen una excel·lent guia al lloc que explica com funciona l'editor i, en una hora, vaig fer que es dissenyés i ordenés el tauler.

Algunes zones del tauler estaven mal dissenyades en aquell moment a causa de la inexperiència, com ara utilitzar un sol rail de 5 V per alimentar la pantalla, en lloc de donar-los a cadascun un aliment separat. Afortunadament, qualsevol caiguda de tensió que es produís no era suficient per provocar problemes amb les pantalles.

Les juntes van arribar unes dues setmanes després i, afortunadament, van treballar sense cap problema.

Pas 6: Muntatges de pantalla

Les primeres parts realitzades van ser els suports de pantalla. He fet servir alumini de 3 mm per fer-ho i he perforat forats per separar-los. Les dimensions es van determinar col·locant-ho tot a l’escriptori, ja que volia que fos el pedal final i mesurant des dels forats de muntatge dels PCB de la pantalla. També he col·locat els pedals amb ells per obtenir les distàncies.

Un cop perforats tots els forats, es van muntar les pantalles i es va comprovar si hi havia quadrats mantenint una regla contra les vores inferiors planes. Tot es va alinear fins ara.

Pas 7: recinte

El següent va ser modificar el cas. Els pedals i els LED eren senzills, ja que simplement necessitaven un forat de 12 mm i 5 mm respectivament.

El gruix principal del treball físic va venir quan es tallaven els forats de la pantalla. Vaig utilitzar un Dremel amb alguns discos de tall resistents i diversos fitxers per netejar els forats després. Aquesta part va trigar aproximadament 2 hores.

El recinte que vaig utilitzar va ser dissenyat per a usos industrials i es va fer doblegant una sola peça de metall i soldant per punts les cantonades. Això significava que es necessitaria una mica de treball per netejar aquestes cantonades utilitzant un material de farciment del cotxe per anivellar els punts baixos i omplir els buits de la vora.

En aquest moment, el cas estava completament preparat i ho vaig fer tot per només veure com quedaria.

Pas 8: Uh-Oh

I després es va adonar que, tot i la meva planificació i mesura, havia comès un enorme error. Vaig dissenyar el disseny del tauler i de la caixa independentment els uns dels altres. Al meu cap, el tauler s’assentava gairebé a ras de la paret superior, amb un petit enfonsament al darrere. Però no hi havia absolutament cap manera que això pogués cabre. I tampoc no hi havia espai per posar-lo al costat. Un descuit enorme, però per sort, que vaig poder corregir, ja que encara hi havia força espai entre els suports de la pantalla a la tapa posterior de la caixa. Alguns forats més realitzats a la pantalla i un parell de diferències, i tornem a treballar, amb l’espai suficient per aconseguir la coberta.

Pas 9: Pinteu

Es va tornar a desmuntar tot i la caixa es va pintar de vermell caramel metàl·lic, seguit d’unes quantes capes de laca. El cas es va deixar curar durant una setmana, tot i que vaig descobrir que la laca encara era lleugerament tova en aquest moment quan estava construint tot. A causa d'això, algunes zones petites de la pintura es van danyar. Una cosa que pretenc evitar en el meu proper projecte.

Durant aquest temps, havia comprat una impressora 3D i vaig decidir utilitzar-la per fer algunes volanderes per als interruptors de peu, ja que les de niló que havia comprat tenien un horrible to groguenc i eren de males dimensions.

Pas 10: cablejat

La darrera part del muntatge físic va ser connectar-ho tot. De nou, els problemes relacionats amb el disseny de la caixa / disseny de PCB van tornar a aparèixer i algunes de les posicions de capçalera del PCB significaven creuar molts cables entre si, cosa que feia les coses una mica més desordenades del que esperava.

Els cables per a les pantalles es van agrupar en grups de 4 i s’utilitzaven un encongit i un embolcall trenat en una sola peça.

Pas 11: Codi Arduino

Com a principiant total a la codificació Arduino, anava ensenyant-me a mesura que anava avançant. El codi és probablement l’equivalent a la programació d’un “llarg recorregut”, però em va agradar que funcionés tal i com es pretenia.

El looper del DD500 té 5 funcions bàsiques:

• Looper activat / desactivat
• Grava / Overdub / Reprodueix
• Reprodueix el bucle gravat
• Atura la reproducció
• Esborra el bucle gravat

Cadascuna d'aquestes funcions té un pedal corresponent i, amb l'excepció del botó d'aturada, un LED d'estat. Les pantalles LCD també s’actualitzen amb informació rellevant per mostrar si el pedal està en mode de gravació, sobredubatge o reproducció, així com quina funció farà cada pedal en funció del que passi en aquell moment.

Una altra característica que vaig afegir va ser fer un seguiment de quantes vegades s’ha activat la funció de registre / overdub. Això es fa un seguiment del codi mitjançant l’increment d’un enter, que es mostra a la pantalla ‘buffer’, on s’enumeren quantes pistes es registren. Tot i que el DD500 no pot esborrar pistes individuals, ho vaig afegir simplement com a exercici de codificació per veure si podia fer que funcionés.

Sembla que hi ha un problema en carregar fitxers a Instructables i, per tant, he posat una còpia del codi a Pastebin a:

Es van utilitzar 2 biblioteques al codi:

LiquidCrystal_I2C

Biblioteca MIDI de FortySevenEffects

Pas 12: Conclusió

Una de les coses més importants que treig d’aquest projecte és que planificar tot el que puguis per endavant pot evitar possibles problemes. Els problemes amb el meu muntatge de PCB posen de relleu la importància d’això. Conservar bones notes també és una cosa que recomano. Sense ells, és possible que hagi trobat més problemes dels que tenia. Actualment estic construint el meu segon controlador MIDI i aquesta vegada he fet més esforços per racionalitzar el meu codi i dissenyar el meu maquinari sobre com s’ha de muntar el PCB.