MIDI Step Interface: 12 Steps (mit Bildern)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Spanische Version hier.

In diesem anweisbaren zeigen wir Ihnen, wie Sie ein Licht- und Sound-Interface machen, das zum Spielen von "Simon Says" und als MIDI-Interface verwendet werden kann. Beide Modi werden mit den Füßen gespielt.

Hintergrund

Das Projekt wurde geboren, weil wir eine interaktive Installation machen wollten, die fast jedes Publikum unabhängig von ihrem Alter nutzen kann. Es wurde als eine seiner Attraktionen für ein Einkaufszentrum entwickelt.

Die erste Referenz, die wir vom Kunden erhielten, war diese Version von Simon Says, die mit den Füßen der Leute gespielt werden konnte. Wir mussten diese Idee im Grunde wiederholen.

Wir haben ähnliche Spiele/Plattformen recherchiert und viele Tanzflächen gefunden, die meisten funktionieren mit Licht, aber ohne Ton. Wir fanden auch große Klaviere für die Füße, so dass wir dachten, dass durch das Hinzufügen der Musikinstrumentenfunktion etwas Interessantes herauskommen könnte. Aus Liebe zur Musik!

Wir haben auch die Form der Plattform berücksichtigt. Fast jede Tanzfläche, die wir fanden, war rechteckig mit quadratischen Pads. Es gibt eine Ausnahme mit runden Pads. Wir wollten unserer Plattform ein anderes Gefühl geben und gleichzeitig den modularen Aspekt der Quadrate beibehalten. Aus diesem Grund haben wir uns für Sechsecke entschieden.

Auf der Suche nach Projekten mit sechseckigen Formen sind wir auf dieses hier gestoßen. Die Idee, sechseckige Formen herzustellen, war für uns aufregend… wir hatten keine Ahnung, was auf uns zukommt.

Wir hatten ein klareres Ziel:

• Simon sagt Spiel
• Musikinstrument
• Sechseckige Pads

Schritt 1: Materialien

Für jedes Pad:

1.5) Meter Neopixel-Streifen

1) Industrielle Endschalter

1) Opaline Acrylique 1cm Dicke

1) PVC-Sechskant

1) Metallprofil-Sechskantstruktur

Allgemein:

1) LattePanda

1) MUX

1) 5VDC 50A Stromquelle

1) Industrielles Bedienfeld

1) Perma-Proto

1) LattePanda-Hülle

1) Steckdose 5V @2.5a

10) Widerstand 10k Ohm

5) Schraubklemme

1) Lautsprecher

Sicherungsgurte aus Kunststoff

Schritt 2: Auswahl einer Steuerplatine

Arduino ist das Entwicklungsboard, das wir seit langem verwenden. Es ist noch nie gescheitert, dennoch müssen wir alle Anforderungen für dieses Projekt überprüfen:

• Licht: Hohe Helligkeit und komplexe Muster, wir verwenden Neopixel
• Pads: Pads sollten auf die Schritte des Benutzers reagieren. Wir haben uns für Switches entschieden.
• Spiel: Wird von einem Mikrocontroller verarbeitet.
• Sound: Am Anfang dachten wir daran, unsere eigenen Sounds mit PureData zu entwerfen, daher brauchten wir einen Computer, der das Programm ausführen konnte.

Wir werden im Laufe der Zeit tiefer auf diese Themen eingehen, denn der Teil, den wir lösen müssen, ist der Sound.

Wir haben überlegt, PureData zu verwenden, weil selbst wenn Sie mit Arduino Sounds erzeugen können, es irgendwann kompliziert und begrenzt werden kann, während wir mit PD Synthese oder einen Patch erstellen können, um Sounds über MIDI auszulösen. Wir brauchten einen Computer, um PD und Arduino auszuführen, um alles andere zu steuern.

Wir haben nach den Möglichkeiten recherchiert, die wir bekommen können, und die Möglichkeiten mit dem LattePanda-Board haben uns sehr gefallen: ein Computer mit Windows 10 und einem integrierten Arduino. Bingo!

LattePanda hat einen GPIO-Port, an dem Sie die zugeordneten Arduino-Pins finden, durch die wir die Schalter und Neopixel des Pads steuern können.

Die Programmierung des Spiels würde auch auf dem integrierten Arduino-Board stattfinden, das übrigens ein Arduino Leonardo ist.

LattePanda hat eine 3,5-Buchse, von der wir Ton erhalten.

Es gibt viele Boards, die wir hätten verwenden können, vielleicht fragen Sie sich, warum wir keinen Raspberry Pi verwendet haben. Hier ist der Grund:

• Adafruit schlägt vor, Neopixels wegen Uhrenproblemen nicht mit RaspberryPie zu steuern. Dies ist ein Problem, das Arduino nicht hat.
• Die Programmierung der GPIO-Pins im RaspberryPie muss über Python erfolgen. Wir sind mit der Programmiersprache nicht vertraut.
• Auch wenn wir einen Arduino und einen RaspberryPie kombinieren konnten, wollten wir alles mit nur einem Board lösen.
• RaspberryPie führt eine spezielle Version von Windows 10 (IoT Core) aus.

LattePanda ist teurer und hat eine viel kleinere Entwicklergemeinschaft als andere Boards. Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob Sie einen LattePanda verwenden, können Sie auch andere Boards verwenden (Raspy, UDOO, BeagleBone usw.), wir freuen uns über Ihre Ergebnisse.

Schritt 3: Entwerfen und Prototyping der Struktur

Punkte, die wir bei der Gestaltung der Struktur berücksichtigt haben:

• Tragen Sie das Gewicht eines Erwachsenen
• Für draußen geeignet
• Halten Sie Elektronik sicher

Wir haben uns aufgrund der Festigkeit, der geringen Kosten und der Verfügbarkeit des Materials für die Verwendung von Metallprofilen entschieden.

Die Struktur besteht aus zwei Sechsecken, die durch sechs kurze Pole verbunden sind:

Für jedes Sechseck haben wir 12 Stück Metall mit einem Schleifer für die Stangen geschnitten und dann alles geschweißt.

Der Raum, der zwischen den beiden Sechsecken verbleibt, dient zum Schutz vor Wasser oder allem, was die Elektronik beschädigen könnte, und dient auch zum Verlegen der Kabel.

Schritt 4: Trittfläche

Nachdem wir die metallische Struktur hatten, mussten wir zwei Punkte abdecken:

• Oberfläche, die die Elektronik sicher hält
• Oberfläche, auf die der Benutzer tritt

Für die Oberfläche, die die Elektronik schützt und sich innerhalb des Sechsecks befindet, haben wir uns für PVC-Material entschieden, es ist nicht teuer, lässt sich leicht verarbeiten und ist bis zu einem gewissen Grad wasserbeständig.

Für die Trittfläche wählten wir Acrylique Opalin wegen seiner Lichteinwirkung und mit einer Dicke von 1cm, um das Gewicht eines Erwachsenen zu tragen.

Wir haben alles mit einer Lasermaschine geschnitten, es war schnell und nicht teuer. Sie finden die angehängten Dateien

Schritt 5: Neopixel-Streifen installieren

Wir haben uns für die wasserdichten Streifen mit 96 Neopixeln pro Meter entschieden. Adafruit hat eine ausführliche Anleitung zu Neopixeln.

Wir…

• Am Anfang jedes Streifens einen 470-Ohm-Widerstand gelötet
• Installieren Sie den Streifen an der Innenkante des Hexagons
• Verwendete Klettverschlüsse, um die Streifen an ihrem Platz zu befestigen
• Eine Verlängerung an den Streifen gelötet, der von der PVC-Oberfläche ausgeht.

Schritt 6: Installation des Schalters

Wir haben uns für einen industriellen mechanischen Schalter entschieden, um die Pads zu aktivieren. Aufgrund der Flexibilität des Acryls und da der Schalter in der Mitte des Sechsecks durch die PVC-Folie platziert ist, kann der Druck erreicht werden, den der Schalter betätigen muss, wenn der Benutzer auf die Acryloberfläche tritt. Wir haben kalibriert, wie hoch oder niedrig die Schalter mit Unterlegscheiben sein müssen.

Schritt 7: Lötanschluss und Kabel

Jedes Sechseck hat einen Schalter und einen LED-Streifen mit insgesamt 5 Kabeln. Diese Kabel müssen an einen Steuerkreis angeschlossen werden, in dem alles konzentriert wird.

Wir haben zwei XLR-Anschlüsse verwendet; eines für die Neopixel (3 Kabel) und das andere für den Switch (2 Kabel). Das ideale Szenario wäre nur ein Stecker, aber wir könnten ihn uns nicht leisten, falls Sie es können, wird es die Dinge viel einfacher machen.

Schritt 8: Vorbereiten der Systemsteuerung

Was befindet sich im Bedienfeld:

• XLR-Buchsen
• Energieversorgung
• LattePanda

Schritt 9: Lötsteuerkreis und LattePanda-Anschlüsse

Die Schalter sind mit einem Multiplexer mit 16 Eingängen verbunden

Neopixel sind direkt mit den Arduino-Pins verbunden.

Für den LattePanda haben wir das von der Marke entworfene Etui verwendet.

Den Aufbau der Schaltung finden Sie im Anhang.

Schritt 10: Anschließen der Pads an das Bedienfeld und die Stromversorgung

Befestigung des XLR-Anschlusses am Panel

Beschriftung der Anschlüsse

· Anlöten der XLR-Kabel an Schraubverbinder

· Befestigung der Stromquelle, des Steuerkreises und des LattePanda

· Kabel organisieren

· Anschließen der Kabel des Pads an das Bedienfeld

Schritt 11: Programmierung

Für die Steuerung von MIDI fanden wir diese Informationen sehr nützlich

Wir haben diese Bibliothek für Arduino verwendet

Wir haben diesen Patch für PureData verwendet

Für Musikbeispiele gibt es mehrere kostenlose Alternativen im Web

Für die Neopixels-Steuerung haben wir die FastLED-Bibliothek verwendet

Für das Spiel "Simon Says" war dieses anweisbare wirklich nützlich

Schritt 12: Herstellung einer Struktur, die die Plattform schützt

Der Hauptzweck dieser Struktur ist:

Die Sechsecke vereint halten

Schutz der Sechsecke vor Witterungseinflüssen

Erster Preis beim Audio Contest 2018