Construeix un ArduinoBoy: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:17

El GameBoy. Molt probablement en teníeu una a la vostra infantesa. I fins i tot si no ho feu, és probable que hàgiu jugat amb el GameBoy del vostre millor amic o que tingueu el seu competidor més proper, el Sega Game Gear o Nomad. Dispositius meravellosos per jugar, però ara que ja esteu grans, heu reflexionat sobre què hi fareu ara? Conserveu-lo a les golfes per excavar i mostrar als vostres fills com era el joc al segle XX? Voleu vendre'l a un col·leccionista? Reviu els records de jocs tornant a la llegenda de Zelda: Link's Awakening per enèsima vegada bazillon?

Alguna vegada has pensat a convertir-lo en instrument musical? Timothy "trash80" Lamb és un compositor chiptune que viu actualment a Los Angeles, Califòrnia. Un compositor chiptune és una persona que utilitza els circuits integrats del generador de so (circuits integrats) que es troben a les consoles de videojocs i als dispositius de mà per crear música. Lamb també és el creador d’un dispositiu conegut com ArduinoBoy; una combinació de maquinari i programari de codi obert que pot convertir qualsevol membre de la família GameBoy amb una ranura de cartutx i un port de cable d'enllaç en un generador de so MIDI. Ara cal tenir en compte que trash80 no va ser el primer a crear aquest sistema. Les dues grans aplicacions HomeBrew GameBoy que utilitzen els compositors professionals chiptune, Nanoloop i Little Sound Disk Jockey, o LSDJ, tenen capacitat MIDI des de fa força temps. El problema és que aquestes dues aplicacions confien en el maquinari Microchip PIC per enviar i rebre senyals MIDI. No hi ha falta de respecte per al microcontrolador estàndard de la indústria de l’enginyeria elèctrica, però el PIC realment és una peça de maquinari professional i pot resultar intimidant per a aquells que no es burlen de l’electrònica regularment. També hi ha poc o cap suport per als usuaris de sistemes operatius menys populars a l’hora de programar aquests dispositius (l’única suite de desenvolupament oficial de PIC és per a Windows, no és compatible amb Linux ni Mac). Tot i que, mitjançant l’ús de la plataforma Arduino, molt més senzilla, ArduinoBoy evita aquestes limitacions, cosa que facilita molt la possibilitat que un aspirant compositor de chipsets construeixi les eines que necessita. A més, tot i que l’ArduinoBoy va funcionar amb el propi programa generador de so GameBoy HomeBrew de trash80, mGB, també es porta bé amb Nanoloop i LSDJ. Tot i que trash80 ha compartit la seva feina en una pàgina web de Google Code, no disposa d’instruccions pas a pas sobre com es poden fer les seves (són a la seva llista de tasques). Vaig decidir ajudar-lo en aquest sentit. Tot i que no necessàriament és un pas a pas, aquest instructiu us hauria de donar una idea general sobre què heu de fer i mostrar-vos algunes de les meves trampes perquè les pugueu evitar.

Pas 1: parts, eines i codi

Parts

• Un Arduino, un Arduino genèric o les parts per fer-les vostres. Personalment faig servir el kit Really Bare Bones Board de Modern Device Compay, que es pot muntar tal qual i adjuntar-lo al vostre projecte mitjançant endolls de pin de placa de circuit femenina, o canibalitzar-los per fer de l’Arduino una part permanent del projecte.
• Dues resistències de 220Ω, set de 2KΩ i una de 270Ω. Per a aquest projecte, són ideals les resistències de 1/4 o 1/8 de watt.
• Un optoaïllador 6N138.
• Un díode de senyal petit 1N914. No us sorprengueu si només els podeu comprar en quantitats de 10 o més.
• Un polsador que està activat només quan es prem el botó. Per a aquells que parlen Engineer, aquest és un botó SPST desactivat (activat).
• Dos connectors femelles de 180 graus DIN de 5 pins. Assegureu-vos que obteniu aquests connectors exactes. Hi ha molts dissenys diferents per als connectors DIN i pocs, si n’hi ha, són compatibles entre si.
• Quatre blocs de terminals de dos pins. Tot i que només podeu soldar tots els cables directament a la PCB, utilitzar blocs de terminals o algun altre tipus de connectors facilitarà el muntatge, el desmuntatge i la canibalització de peces.
• Una placa de PC per a usos generals.
• Un cable d'enllaç GameBoy.
• Un dispositiu que pot proporcionar sortida MIDI, com un teclat o un ordinador, amb el programari i l’adaptador necessaris.
• Un cartutx GameBoy programable.
• Soldar.
• Cable extra. Sòlid per al treball de taulers de connexió i el cablejat de la placa del PC, encallat per a cables que espereu que es moguin sovint.
• Un cas per omplir-ho tot.
• Pila de miscel·lània.

Eines

• Soldador.
• Bombeta, bomba o metxa desodoritzant. Per si de cas.
• Eina de soldadura de mans ajudants.
• Ulleres de seguretat. Les teves ulleres no el tallaran.
• Extintor, o almenys un got d’aigua. Una vegada més, per si de cas.
• Talladors de filferro.
• Decapants de filferro.
• Alicates d'agulla.
• Taula de pa sense soldadura.
• Programació o cables USB tant per a Arduino com per al cartutx GameBoy programable, si escau.
• Eina rotativa i / o qualsevol altra cosa que necessiteu per tallar forats i ranures en el vostre cas.

Codi Necessitareu dos trossos de codi diferents per a aquest projecte, tots dos a la pàgina ArduinoBoy Google Code de trash80. Es troben a la part dreta de la pàgina sota l’encapçalament Baixades destacades. Carregareu el codi ArduinoBoy a l’Arduino, mentre que mGB es carregarà al cartutx de joc programable.

Pas 2: Vegem l’esquema

Un esquema és, senzillament, qualsevol document que mostri com es combina un dispositiu mecànic o elèctric. Aquelles imatges del vostre tractor de gespa amb totes les parts desmuntades amb petites línies de punts que mostren com encaixen totes? Els plànols pels quals el contractista de casa o apartament estava tan obsessionat? Esquemes; ambdós.

Pel que fa als esquemes, l’esquema de trash80 per a l’ArduinoBoy és molt més colorit i manca de línies rectes, però es pot llegir perfectament. A no ser que sigueu completament anals sobre les convencions d’enginyeria, no hauríeu de tenir problemes. És possible que vulgueu imprimir-ho, ja que ens hi referirem sovint.

Pas 3: prova del tauler de pa

Abans d’arribar a la construcció real de l’ArduinoBoy acabat, primer volem assegurar-nos que totes les nostres peces siguin bones. Per a això, utilitzarem la nostra placa de soldadura sense soldadura, que ens permet crear connexions entre peces electròniques sense haver de soldar-les juntes. És fàcil. Només cal mirar l’esquema i connectar les parts tal com es mostra.

Recordeu que hi ha una secció de comentaris a cada pàgina. Si us enganxeu en alguna cosa, publiqueu a continuació i intentaré ajudar-vos el millor possible.

Pas 4: Primera prova

És hora de fer dues proves molt importants: la de fum i la de funció. La primera prova és bastant fàcil. Simplement connecteu el GameBoy al dispositiu, engegueu el GameBoy i mireu els LED d'ArduinoBoy. Si el LED del pin13 parpelleja breument, seguit dels LED restants que s’il·luminen en ordre seqüencial, passant del pin més alt al més baix i retrocedint dues vegades, acabant amb dos flaixos dels LED alhora, és probable que el vostre ArduinoBoy estigui funcionant ordre. Assegureu-vos també de provar el botó de selecció de mode. En prémer-lo, el LED il·luminat actualment s'ha d'apagar i el següent de la seqüència s'encendrà. Si, en canvi, els llums es neguen a il·luminar-se, les parts se senten anormalment càlides al tacte, veieu o oloreu fum i / o alguna part del circuit explota o esclata a flames, torneu a consultar l'esquema. les connexions i el cablejat, substituïu els components danyats i torneu a fer la prova de fum. La segona prova és una mica més nerviosa, principalment perquè si alguna cosa va malament aquí, no només l’Arduino es convertirà en un pa torrat. Carregueu mGB al GameBoy, connecteu l'ArduinoBoy al GameBoy i connecteu el MIDI del dispositiu compatible amb MIDI al MIDI de l'ArduinoBoy amb taulers. Engegueu el GameBoy i, a continuació, el dispositiu MIDI, mantenint a prop l’extintor perquè no passi res. Proveu de tocar algunes notes al vostre dispositiu MIDI als canals 1, 2, 3, 4 o 5. Si el GameBoy emet un soroll que recorda un instrument o un efecte de so, procediu a saltar de la cadira mirant cap amunt cels, els braços estirats, cridant "ESTÀ VIU" mentre riu maníacament. Una nota sobre les proves i l’ús del vostre ArduinoBoy: hi ha llocs web que ofereixen fitxers MIDI gratuïts de cançons populars i us tentarà, molt temptat, de fer-los servir tant per provar com per a les vostres sessions de composició. Resisteix aquesta temptació. En primer lloc, algunes de les pistes MIDI que ofereixen aquests llocs no estan ben fetes. Una vegada vaig trobar una còpia MIDI del "19-2000" del Gorillaz, i un dels instruments no es va tallar ni esvair, de manera que finalment aquest instrument aclapararia la resta d'instruments fins que paréssiu el reproductor i el tornéssiu a engegar.. A més, l’ús d’aquestes cançons prefabricades us anima a continuar fent servir cançons prefabricades. No faràs res original. És millor que aprengueu a compondre la vostra pròpia música de seguida.

Pas 5: soldeu-lo

Per tant, el vostre ArduinoBoy funciona. Bé, és hora de soldar-lo al tauler prototip de circuit imprès. "Espera espera!" et crides a tu mateix. "Ara funciona molt bé i sé que en tindré precaució. Per què pot desordenar-lo? Per què molestar-se a soldar?" D'acord doncs. Però penseu-hi un moment: vosaltres i el vostre ArduinoBoy feu bona música. De fet, tan fantàstic que acabes convertint el chiptune en una forma de música legítima. Porteu Chiptune al corrent principal. Et fas famós. De fet, és tan famós que us conviden a jugar al camp de Wrigley just abans que els cadells surten al camp. Encara utilitzeu el vostre tauler ArduinoBoy. Vostè i la tripulació ho teniu tot preparat, fins que un de vosaltres noti que el més important dels vostres instruments musicals, l'ArduinoBoy, ha desaparegut. Finalment, el trobeu a les mans d’un noi que va aconseguir escapar la seguretat. Per la seva curiositat, ha eliminat tots els components de la taula de treball i, malauradament, no teniu un esquema útil. Quan falten només 5 minuts perquè comenci l’espectacle, haureu de cancel·lar la vostra actuació. La multitud s’enfonsa i, amb la seva fúria, destrueix un bon tros de l’estadi, provocant la cancel·lació del joc. Els cadells tornen a perdre el seu joc de maquillatge i el seu tret a les Sèries Mundials i tenen la culpa de tu. No deixeu que us passi aquest escenari tan enrevessat: feu que els vostres projectes siguin permanents. En primer lloc, després d’eliminar totes les peces de la placa de soldadura sense soldar, col·loqueu-les a la placa del PC i esbrineu com s’adapta a totes. Hi ha un parell de coses que heu de tenir en compte:

• Intenteu que tots els vostres CI s’enfrontin de la mateixa manera. D’aquesta manera, es pot saber d’un cop d’ull si estan muntats correctament.
• Els vostres amics són terminals de cargol, endolls IC i connectors de cable. Si es trenca alguna cosa, voleu eliminar i substituir les peces fàcilment. A més, és possible que hàgiu de canibalitzar el vostre ArduinoBoy més endavant per construir una altra cosa. Si afegiu endolls i altres connectors, podeu fer-ho fàcilment.
• Tingueu en compte l’espai amb el qual heu de treballar. Mantingueu les peces allunyades dels forats de muntatge, de manera que pugueu instal·lar maquinari i eines a aquests llocs fàcilment. A més, si col·loqueu el tauler en un espai molt reduït, com una llauna d’Altoides, heu de tenir en compte les parts de l’espai com els botons. És possible que hagueu de deixar clares les parts del tauler de manera que el botó tingui espai lliure dins de la caixa.

Un cop ho teniu tot soldat junt, es tracta simplement de perforar i tallar els forats adequats segons el cas que vulgueu i muntar la placa de circuit interior. Si utilitzeu una caixa metàl·lica com jo, assegureu-vos d’utilitzar un tros de paper o alguna cosa per folrar la part inferior de la caixa de manera que no quedi cap curt circuit del circuit. Les rentadores de goma també serien una bona idea.

Pas 6: utilitzar el vostre ArduinoBoy

El vostre ArduinoBoy, si està muntat correctament, no hauria de comportar-se de manera diferent que qualsevol altre dispositiu d’entrada MIDI. Quan s’utilitza amb mGB, tindrà 5 canals MIDI separats. Els canals 1 i 2 són generadors de tons constants, el 3 és un generador de tons que sembla tenir un patró de tres notes en les meves proves limitades (el timbre de la nota canviarà cada vegada que toqueu en aquest canal, seguint un patró), el canal 4 proporciona sons de greus (s’utilitzen com a bateria, guitarra baixa o sintetitzador), i el canal 5 és soroll (s’utilitza més sovint en els jocs de GameBoy per a explosions i aigua corrent).

Connecteu el dispositiu MIDI Out al port connectat a l’aïllador opto, l’ArduinoBoy al GameBoy i el cartutx reprogramable al GameBoy. Configureu l'ArduinoBoy en mode mGB prement el botó fins que s'encengui el LED connectat al digital 8. A partir d’aquí podeu utilitzar el vostre GameBoy com a instrument MIDI. Els ajustaments del so generat es poden fer a GameBoy mitjançant la interfície de mGB, específicament, timbre, octava, canal i atac de notes. La resta de modes ArduinoBoy s’utilitzen amb altres programes de creació de chipsets GameBoy, específicament, Nanoloop i LSDJ i estan fora de l’abast d’aquest instructiu.

Pas 7: trampes que podeu evitar

En acabar aquest projecte, vaig cometre alguns errors de disseny i construcció que, tot i que no afectaven negativament el rendiment de la funció bàsica de l’ArduinoBoy, van fer que la construcció fos més difícil i la presentació final fos una mica descuidada. Aquests són els meus errors i algunes fallades habituals i com podeu evitar-los o corregir-los. Treball de casos metàl·lics De totes les decisions de disseny que vaig prendre, la decisió d’utilitzar una llauna de menta Altoids com a cas va ser potser la més desastrosa. El problema no és amb la llauna en si, sinó amb les eines que tenia disponibles per preparar la caixa i el fet d’haver treballat molt poc amb xapes fines. En primer lloc, utilitzeu l'eina adequada per al treball. Els retalls de llauna, o almenys els que he utilitzat, arrencen el metall en lloc de tallar-lo net, deixant enrere les vores esmolades que no queden planes a la caixa. Utilitzeu un rosetador. A més, quan es foradin forats, sempre es pot practicar des del costat d’arribada o pel costat que es vegi més sovint (a l’exterior), sempre que sigui possible. Quan practiqueu un forat, és probable que deixeu rebaves al metall i feu que el metall es doblegui al forat des de la direcció en què practiqueu. Perforant des de l’exterior, deixeu les rebaves a l’interior de la caixa, cosa que fa que l’exterior resulti més net i segur per a persones absents. Els prototips de taulers que feia servir per construir el meu ArduinoBoy provenien de RadioShack i, tot i que són perfectament utilitzables, són difícils de soldar per la seva naturalesa de fabricació econòmica. No hi ha forats xapats, de manera que la soldadura no es succiona als forats, cosa que provoca aquestes grans barres de soldadura al tauler que no mantenen a fons les parts soldades. Feu tot el possible per trobar taulers amb forats xapats. Si no podeu, he escoltat que una mica de flux de soldadura embrutat al forat just abans de soldar-lo provocarà la soldadura fosa al forat, com si estigués xapat. Pel que fa a les plaques proto barates, tingueu en compte que, com que la soldadura només s’agruparà a la part superior, poden ser propenses a … Pantalons curts Quan vaig acabar de soldar junts el meu ArduinoBoy, vaig notar que els LED no s’encenien correctament. El problema no era el meu cablejat, era perfecte, sinó la meva soldadura. Uns diminuts, gairebé impossibles de veure quantitats de soldadura i pols, anaven reduint els buits del tauler, evitant que alguns LED s’encenguessin i lligessin altres. Si us passa això, feu passar una fulla de ganivet entre les juntes de soldadura i netegeu-la bé amb consells q, tovalloles de paper i alcohol fregant. Només un advertiment general per a tothom. No m’equivoqueu, és una cosa fantàstica quan dues parts s’han d’enganxar i enganxar-se ràpidament, però no suposeu mai que la pugueu utilitzar sense enganxar els dits.

Pas 8: cap a on vaig d’aquí?

Teniu problemes per començar a compondre tot el chiptune? Necessiteu inspiració, consells, trucs i un lloc on mostrar la vostra última melodia? Per a tots els aspectes més importants i, per extensió, els jocs retro, hi ha 8bitcollective.com. Tenen una comunitat vibrant de compositors de sintonització que estarien més que disposats a ajudar-vos en la vostra carrera.

Voleu ampliar les funcions del vostre ArduinoBoy? El vostre ArduinoBoy té una funció integrada que realment no utilitza mGB: sortida MIDI, concretament, sincronització MIDI. No obstant això, Nanoloop i LSDJ no només són compatibles amb el maquinari ArduinoBoy, sinó que poden utilitzar aquesta característica no utilitzada, cosa que us permet sincronitzar els sons del vostre GameBoy amb altres instruments MIDI programables, com la bateria. D’acord, ara sou un compositor i intèrpret de Chiptune amb èxit, però ara teniu un munt de concerts i voleu alleugerir la càrrega al màxim. Què faràs? Bé, sempre que només utilitzeu el MIDI d'ArduinoBoy al port, podeu reduir-ne greument la mida. Simplement utilitzeu un clon Arduino tan petit com per trobar i deixar de banda el port MIDI. Al cap i a la fi, sembla que funciona per a trash80. Pel que fa a mi, estic buscant fer algunes millores al meu prototip alhora que aprenc més sobre com funciona i com puc compondre música real amb ell. Estic pensant en dissenyar uns quants PCB a Eagle CAD per a dues versions diferents: una que utilitza components de forat passant i circuits integrats de paquet DIP, com aquesta, i una altra que utilitza components de muntatge superficial sempre que sigui possible per poder provar el reflux de la placa mètode de soldadura i convertiu (amb sort) en el més petit d'ArduinoBoy de tota la vida. Sobretot, tot el que decidiu fer amb el vostre ArduinoBoy, divertiu-vos. Si no t’ho passes bé, evidentment estàs fent alguna cosa malament. Recordeu que, com tota la resta de la vida, composar chiptunes no consisteix en colpejar a algú més. Es tracta de copejar-se a si mateix, de fer que cada melodia que composi sigui millor que l’anterior. Mai ningú es va fer famós per fer alguna cosa que no estimava. Tens preguntes? Comentaris? Propostes de matrimoni? Amenaces de mort? Publiqueu-los a continuació.