Arduino MIDI Chiptune Synthesizer: 7 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:31

ከማንኛውም ዘመናዊ DAW ሶፍትዌር ምቾት MIDI ን ሊቆጣጠሩት በሚችሉት በእውነተኛ 8-ቢት ቺፕቴን ማቀነባበሪያ (ኮምፕዩተር) የቀደመ የኮምፒተር ጨዋታ ሙዚቃን ይደሰቱ።

ይህ ቀላል ወረዳ የ 1980 ቱን ድምጽ እንደገና ለመፍጠር AY-3-8910 በፕሮግራም ሊሠራ የሚችል የድምፅ ማመንጫ ቺፕ (ወይም ከብዙዎቹ ክሎኖቹ አንዱ) ለማሽከርከር አርዱinoኖን ይጠቀማል። ሙዚቃን ለማረም ልዩ ሶፍትዌር ከሚያስፈልጋቸው ብዙ ዲዛይኖች በተቃራኒ ይህ መደበኛ የዩኤስቢ MIDI መሣሪያ ይመስላል። የ synthesizer በጣም ሙዚቃ-ተዛማጅ ማስታወሻዎች እየተጫወቱ ለማቆየት የሚሞክር አንድ ብልህ ስልተ ቀመር አለው; በብዙ አጋጣሚዎች ያልተስተካከሉ የ MIDI ፋይሎችን በቀጥታ በእሱ ላይ መጣል ይችላሉ እና ዜማው በትክክል ይወጣል። ጠቅላላ ወጪ ወደ 20 ፓውንድ መሆን አለበት።

ደረጃ 1: የሚያስፈልጉዎት ነገሮች

በስዕሎቹ ውስጥ እንደሚመለከቱት የዚህ ሙሉ ክፍሎች ዝርዝር እንደሚከተለው ነው

• Sparkfun Pro Micro clone (5V ፣ 16MHz አማራጭ)። እኔ ይህንን በአማዞን ላይ ተጠቀምኩ።
• Yamaha YM2149F ፒኤስጂ ቺፕ። የእኔን ከ eBay አግኝቻለሁ።
• 2 x 100nF የሴራሚክ መያዣዎች
• 1 እያንዳንዳቸው 75R ፣ 1 ኪ እና 100 ኪ ተቃዋሚዎች (1/4 ዋት ደረጃ ጥሩ ነው)።
• 4.7nF የሴራሚክ ዲስክ capacitor
• 1uF ኤሌክትሮይቲክ capacitor (የቮልቴጅ ደረጃ> 5V)።
• 40 ፒን 0.6 "DIP IC ሶኬት
• 2 x 12 መንገድ 0.1 "ራስጌዎች (ይህ ከሲፒሲ)

• የፕሮቶታይፕፕ ቦርድ ፣ በግምት 3”በ 2”። እኔ የእነዚህን የጅምላ እሽግ ገዛሁ ፣ እንደገና በአማዞን ላይ።

• ፒሲቢ ተራራ የፎኖ ሶኬት
• አነስተኛ-ጠንካራ-ኮር ሽቦ (እንደዚህ ያለ)።

እንዲሁም የሽያጭ ብረት ፣ መሸጫ ፣ የሽቦ መቁረጫዎች ፣ መሰንጠቂያዎች እና ሽቦ መቀነሻ ያስፈልግዎታል።

ደረጃ 2 - አማራጭ ክፍሎች

ተለዋጭ በፕሮግራም ሊሠራ የሚችል የድምፅ ማመንጫ ቺፕስ

እኔ የተጠቀምኩት YM2149 የዋናው አጠቃላይ መሣሪያዎች AY-3-8910 IC ክሎነር ነው። (የመጀመሪያው ፕሮቶታይፕ ከ eBay የገዛሁትን AY-3-8910 ተጠቅሟል ፣ ግን ነጩ የጩኸት ጄኔሬተር እየሰራ እንዳልሆነ ተሰማ። አሳዛኝ ፊት)። ምንም ለውጦች ሳይኖሩ ለዚህ ፕሮጀክት ሁለቱንም መጠቀም ይችላሉ።

አጠቃላይ መሣሪያዎች እንዲሁ አንዳንድ ተጨማሪ የ I/O ፒኖች ሳይኖሩባቸው በትንሽ ጥቅሎች ውስጥ ተመሳሳይ ሲሊኮን የሆነውን AY-3-8912 እና AY-3-8913 ተለዋዋጮችን አደረጉ። እነዚህ ፒኖች ለማንኛውም የድምፅ ዓላማዎች አያስፈልጉም ፣ እና ይህ ፕሮጀክት እነሱን አይጠቀምም። AY-3-8912 ወይም -8913 ን መጠቀም ይችላሉ ፣ ከላይ የተመለከቱትን ፒኖዎች ብቻ ይከተሉ።

አማራጭ አርዱኢኖዎች

እኔ የተጠቀምኩት “ፕሮ ማይክሮ” የስፓርክፉን Pro ማይክሮ ቦርድ ቅጂ ነው። በአርዱዲኖ ኮድ እርግጠኛ ካልሆኑ ከዚህ ጋር መጣበቅ የተሻለ ነው። ንድፉን በማስተካከል ደስተኛ ከሆኑ የሚከተሉትን ዝርዝሮች ያስፈልግዎታል

• ATmega 16u4 ወይም 32u4 መሣሪያ (እንደ የዩኤስቢ MIDI መሣሪያ ሆኖ መሥራት ያስፈልጋል ፣ ATmega 168 ወይም 328 ይህንን ማድረግ አይችልም)።
• 5V ክወና (AY-3-8910 በ 5 ቮ ይሠራል) ፣ እና 16 ሜኸ ሰዓት ፍጥነት።

• ቢያንስ 13 ዲጂታል I/O መስመሮች።

  ወደብ ፒን PB5 መገናኘት አለበት (የ 1 ሜኸ ሰዓት ምልክት ለማመንጨት ያገለግላል)። በፕሮ ማይክሮ ላይ ይህ እንደ D9 I/O ፒን ሆኖ ያገለግላል።

አርዱዲኖ ሊዮናርዶ እና ማይክሮ ቦርዶች ሁለቱም ሂሳቡን ያሟላሉ ፣ ምንም እንኳን እኔ አልሞከርኳቸውም።

ሌሎች አካላት

እዚህ ጥቅም ላይ የዋሉት ተቃዋሚዎች እና capacitors በተለይ ልዩ አይደሉም። ማንኛውም (በግምት) ትክክለኛው እሴት መሥራት አለበት።

ደረጃ 3 የወረዳ ሰሌዳውን መዘርጋት

ወረዳውን ለመገንባት ፣ ሶኬቶችን በማቀናበር መጀመር ይሻላል ፣ ከዚያ ተከላካዮችን እና መያዣዎችን ይጨምሩ። በሚቀጥለው ደረጃ እነዚህን ሽቦዎች በአንድ ላይ እንሸፍናለን።

ከላይ ያለውን ስዕል እንደ መመሪያ በመጠቀም የ 40-ፒን አይሲን ሶኬት ያስቀምጡ ፣ ቦርዱን ያዙሩት እና በመጀመሪያ በሁለት ተቃራኒ ጥግ ፒኖች ውስጥ ይሸጡ። ሶኬቱ በቦርዱ ላይ ተኝቶ ካልሆነ ፣ አንድ ወይም ሌላ ፒን በማስተካከል ማስተካከል ቀላል ነው። ደህና በሚሆንበት ጊዜ ቀሪውን ይሸጡ።

ሁለቱን ባለ 12-ፒን ሶኬቶች ያስቀምጡ ፣ ከዚያ በሚሸጡበት ጊዜ በአቀባዊ እና በቋሚነት ለመያዝ Arduino ን በውስጣቸው ያስገቡ። እንደገና ፣ በመጀመሪያ በእያንዳንዱ ጫፍ ላይ ሁለት ፒኖችን መሽጥ ከመጨረሻው መሸጫ በፊት ቼክ ይፈቅዳል።

ለድምጽ ውፅዓት ሶኬት ፣ የመጫኛ መለያዎቹ በጣም ትልቅ ስለሆኑ የፒ.ሲ.ቢ. ቀዳዳዎችን ለማስፋት ትንሽ መሰርሰሪያ እጠቀም ነበር።

ደረጃ 4 - ሽቦን ወደ ላይ ከፍ ማድረግ

ዋናዎቹ አካላት ከተቀመጡ በኋላ ከላይ ያለውን ወረዳ በመከተል በቦርዱ ጀርባ ላይ ሊገናኙ ይችላሉ።

የኦዲዮ ውፅዓት አካላት (R2 ፣ R3 ፣ C2 ፣ C3) እና የመገጣጠሚያ ማቀነባበሪያዎች (ሲ 1 ፣ C4) ከጠንካራ ኮር ሽቦ (ወይም ከተቆራረጡ ክፍሎች እርሳሶች) ጋር ሊገናኙ ይችላሉ። የመሬቱ እና የኃይል ግንኙነቶች ከአርዲኖ እስከ ፒኤስጂ ቺፕ (ቀይ እና ጥቁር ሽቦዎች ፣ በስዕሉ ውስጥ) አሁን ሊሠሩ ይችላሉ።

የ Pro ማይክሮ የተለያዩ ውጤቶች እስከ AY-3-8910 ድረስ ተዘርግተዋል (ለፒን ምደባዎች የመያዣ መመሪያን ይመልከቱ)

ሲግናል አርዱinoኖ AY-3-8910 ፒን

DA0 D2 37 DA1 D3 36 DA2 D4 35 DA3 D5 34 DA4 D6 33 DA5 D7 32 DA6 D8 31 DA7 A0/D18 30 BC1 D10 29 BC2 MOSI/D16 28 BDIR MISO/D14 27 RESET# SCLK/D15 23 CLOCK D9 22 (በ አር 1 ፣ 75 ኦኤም)

ደረጃ 5 - አርዱዲኖ አይዲኢን በመጠቀም ፕሮግራም ማድረግ

ለአርዱዲኖ አዲስ ከሆኑ በመሰረታዊዎቹ ላይ ከብዙ ትምህርቶች ውስጥ አንዱን እንዲሞክሩ አጥብቄ እመክራለሁ። የ Sparkfun's hookup መመሪያ ሙሉ ዝርዝሮችን ይሰጣል። የ “ብሊንክኪስ” አጋዥ ስልጠናን በመከተል መሠረታዊ ፕሮግራሙ እየሰራ መሆኑን ማረጋገጥ ይችላሉ። አርዱኢኖዎች ወደ ‹ቡት ጫኝ› ሁኔታ (አዲስ ንድፎችን በሚጭኑበት) ለማሳመን ትንሽ ተንኮለኛ ሊሆኑ ይችላሉ ፣ ስለሆነም ቀለል ባለ ምሳሌ ትንሽ ልምምድ ጠቃሚ ነው።

አንዴ ደስተኛ ከሆኑ ከዚህ ገጽ ጋር የተያያዘውን የ chiptunes.ino ፋይል ያውርዱ ፣ ይገንቡት እና ይስቀሉት። (የስፓርክፉን የቦርድ ድጋፍን ለመዝለል ከፈለጉ “አርዱinoኖ/ጀኑይኖ ማይክሮ” የቦርድ ዓይነትን መጠቀም ለዚህ ንድፍ ተስማሚ መሆኑን አግኝቻለሁ)።

እንዲሁም ፣ ማክ ላይ ከሆኑ ፣ ንድፉን ለመጀመሪያ ጊዜ ከጫኑ በኋላ የ “ወደብ” ቅንብር መለወጥ እንደሚያስፈልገው ልብ ይበሉ። ከላይ ባለው ሥዕል እንደሚታየው በ ‹ባዶ› አርዱinoኖ (ወይም የ Blinky ንድፍ በመጠቀም) እንደ /dev/cu.usbmodemXXXX ሆኖ ይታያል። የዩኤስቢ MIDI መሣሪያ ገባሪ በሚሆንበት ጊዜ (በ chiptunes.ino sketch እንደተጠቀመ) /dev/cu.usbmodemMID1 ይሆናል።

ደረጃ 6 - ሲኖንን መሞከር እና መጠቀም

አንዴ አርዱዲኖ ፕሮግራም ከተደረገ በኋላ የሥራ ቦታዎ እንደ የዩኤስቢ MIDI መሣሪያ በራስ -ሰር ሊያውቀው ይገባል። እሱ ‹አርዱዲኖ ማይክሮ› በሚለው ስም ብቅ ይላል - ይህንን በዊንዶውስ ውስጥ ባለው የመሣሪያ አስተዳዳሪ ወይም በ Mac OS ውስጥ ባለው “የስርዓት መረጃ” መተግበሪያ ላይ ማየት መቻል አለብዎት።

በ Mac ላይ መሰረታዊ ሙከራን ለማካሄድ የኦዲዮ MIDI Setup መተግበሪያን መጠቀም ይችላሉ። መተግበሪያውን ያስጀምሩ ፣ ከዚያ መስኮት ይምረጡ -> MIDI ስቱዲዮን ያሳዩ። ይህ የ MIDI ስቱዲዮ መስኮት ያመጣል - ሁሉም የእርስዎ MIDI በይነገጾች በትንሹ በዘፈቀደ ዝግጅት ውስጥ ይታያሉ - ይህ ‹አርዱዲኖ ማይክሮ› መሣሪያን ያጠቃልላል። በመሳሪያ አሞሌው ውስጥ ‹የሙከራ ቅንብር› አዶውን ጠቅ ካደረጉ እና ከዚያ በአርዱዲኖ ማይክሮ መሣሪያ ላይ ያለውን የታች ቀስት (ሥዕሉን ይመልከቱ) ጠቅ ካደረጉ ፣ መተግበሪያው የ MIDI ማስታወሻዎችን ወደ ሲንት ይልካል። (እነዚህ በተለይ ዘገምተኛ አይደሉም!) ሲንት በዚህ ጊዜ አንዳንድ የዘፈቀደ ድምፆችን ማሰማት አለበት።

ከዚያ ‹አርዱዲኖ ማይክሮ› ን እንደ የውጤት መሣሪያ ወደ ዲጂታል ኦዲዮ ሥራ ጣቢያዎ MIDI ቅንብር ማከል እና መጫወት መጀመር ይችላሉ!

• ሲንቲው በ MIDI ሰርጦች ላይ ከ 1 እስከ 4 ድረስ ምላሽ ይሰጣል። እያንዳንዱ ሰርጥ የተለየ ድምጽ (ጥሩ ፣ የተለየ የድምፅ ፖስታ) አለው።
• የ MIDI ማስታወሻዎች በ 24 እና 96 (C1-C7) መካከል ተቀባይነት አላቸው ፣ ከዚህ ክልል ውጭ ያሉ ማስታወሻዎች ችላ ይባላሉ።

• የ MIDI ሰርጥ 10 ከበሮ ድምጾችን ይጫወታል። የማስታወሻ ቁጥሮች ከ 35 እስከ 50 (ይመልከቱ

  www.midi.org/specifications-old/item/gm-level-1-sound-set) ተቀባይነት አግኝተዋል።

• በ AY-3-8910 ላይ ሶስት የድምፅ ሰርጦች አሉ። ከፍተኛው እና ዝቅተኛው በአሁኑ ጊዜ የተጠየቁ ማስታወሻዎች አሁንም እየተጫወቱ እያለ የሲንዝ firmware በቅርቡ የተላከውን ማስታወሻ ለማጫወት ይሞክራል። አስፈላጊ ከሆነ ሌሎች ማስታወሻዎች (ብዙውን ጊዜ በመዝሙር ውስጥ ያሉ መካከለኛ ማስታወሻዎች) ይቆረጣሉ።

እና ስለእሱ። ይዝናኑ!

ደረጃ 7 የግርጌ ማስታወሻዎች

ስለ ማሳያ ቅኝት

የማሳያ ዘፈኑ - የሞዛርት ዝነኛ ንግስት ኦፍ ዘ ማታ አሪያ - በበይነመረብ ላይ ካገኘሁት የ MIDI ፋይል (https://www.midiworld.com/mozart.htm) በተመጣጣኝ ሁኔታ በፍጥነት ተፈጥሯል። ሌላ ሰው ሁሉንም ከባድ ሥራ ሠራ!

እኔ በማክ ላይ ፕሪሶኑስ ስቱዲዮ አንድን እየተጠቀምኩ ነው ፣ እና የሚዲአይ ፋይል ወደ አራት የተለያዩ ትራኮች እንዲገባ ተደርጓል። ተጓዳኝ ማስታወሻዎች ከዋናው ዜማ ከፍ ባለበት እና በማስታወሻዎች መካከል አንዳንድ በጣም የተቃውሞ ብልጭታዎችን ለማስወገድ ትንሽ አርትዖት ያስፈልጋል።

በቅንጥቡ ላይ የሰሙት ኦዲዮ ከ ‹ሲት› በቀጥታ ‹‹ የመጫወቻ ማሽን ›ዝቅተኛ-ስሜት እንዲሰማው በ EQ ን እና ሙሌት ብቻ ይንኩ።