MIDI স্টেপ ইন্টারফেস (ভার্সন En Español): 12 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

Versión en inglés aquí।

En este instructable te mostraremos cómo hacer una plataforma interactiva de luz y sonido, que puede ser usada para jugar el famoso “Simon Says” al igual que como un controlador MIDI। Ambos modos operados con los pies!

প্রাচীনকাল

El proyecto nació por la idea de hacer una pieza interactiva con la que el público pudiera divertirse sin importar su edad, tanto para niños como para adultos। Y se hizo para un centro comercial, como parte de las atracciones que ofrece en sus instalaciones।

La primer referencia que recibimos por parte del cliente es una versión del Simon Says para tocar con los píes, básicamente teníamos que replicar algo así।

Nos dimos a la tarea de buscar otros tipos de plataforma, entre las queountaban las pistas de baile, que en su mayoría trabajan con la luz, pero no con el sonido। En esta búsqueda también nos topamos con los pianos de gran formato para píes, y nos pareció buena idea hacer una plataforma que no solo fuera para jugar Simon Says, sino también para usarlo como instrumento musical। Por el gusto a la música!

ওট্রো আসপেক্টো কিউ কেরসামোস ফুয়ে লা ফর্মা দে লা প্লাটফর্ম। Todas las pistas de baile que vimos son rectangulares, con pads cuadrados, a excepción de una que tenía pads circulares। Queríamos desde un inicio trabajar con una forma diferente, que fuera llamativa visualmente y modular al mismo tiempo। Los hexágonos fueron la respuesta।

Al buscar formas hexagonales, lo más cercano que encontramos fue este proyecto। La idea de hacer hexágonos nos emocionaba cada vez más… No teníamos idea de lo que vendría después।

Teníamos ya un objetivo cada vez más claro: Una plataforma interactiva de luz y sonido que:

• সে পুদিয়ার জুগার সাইমন বলে
• Funcionara como বাদ্যযন্ত্র
• Tuviera প্যাড hexagonales

ধাপ 1: উপকরণ

জেনারেলস:

• 1) ল্যাটেপান্ডা
• 1) ল্যাটিপান্ডার জন্য গাবিনেট
• 1) এলিমিনাদর 5 ভিডিসি একটি 2.5A মাইক্রো ইউএসবি
• 1) পারমা-প্রোটো
• 1) মাল্টিপ্লেক্সর ডি 16 ক্যানেল
• 10) 10k ohms প্রতিরোধ
• 1) Fuente de voltaje 5 VDC a 50 A
• 5) Regletas de conectores de tornillo
• সিনচোস
• সুজিতা সিনচোস
• ভেলক্রো
• Cinta doble cara
• 1) আলতাভোজ অ্যাক্টিভো ডি আল্টা পটেনসিয়া
• 1) কেবল অক্সিলিয়ার ডি 3.5 মিমি
• 1) Gabinete শিল্প

পোর প্যাড:

• 1.5) মেট্রো ডি টিরা নিওপিক্সেল ডি 96 এলইডি
• 1) Interruptor de límite শিল্প
• 1) Hexágono de acrílico opalino de 1 cm
• 1) Hexágono de trovicel de 6 mm
• 1) Estructura de PTR
• ভেলক্রো
• সিলিকন
• কেবল 5 টি
• কেবল 3 টি
• কেবল 2 টি
• টার্মোফিল

ধাপ 2: এলিগির লা টারজেটা কিউ কন্ট্রোল টোডো এল সিস্টেমা

Arduino es, por antonomasia, la tarjeta de desarrollo que hemos ocupado desde hace varios años। Nunca nos ha fallado, sin निषेध, es necesario detenerse un poco a pensar qué aspétos técnicos debemos cubrir para nuestro proyecto:

• Luz: Requerimos iluminar los pads con alto brillo y con patrones complejos, para ello pensamos usar Neopixeles।
• প্যাডস: লস প্যাডস দেবেন রেসপন্সার এ লা পিসাদা দেল উসুয়ারিও, লো মেস ফ্যাসিল প্যারা ইস্টো সোন ইন্টারপ্রেটোরস।
• Juego: Esto se refiere a la dinámica del juego, que debe ser programmada y procesada por algún microcontrolador।
• Sonido: En un inicio, teniamos pensado Diseñar nuestros propios sonidos en Pure Data, por lo tanto requeríamos una computadora que corriera dicho programma।

M ades adelante se profundiza en estos asposos, mientras tanto, la parte que nos mantenía en duda, era la del sonido।

Consideramos usar Pure Data, porque si bien con Arduino se pueden generar algunos sonidos, es limitado y complejo, mientras que con PD se puede hacer síntesis o bien un patch para activar sonidos vía MIDI। Se requería entonces, una computadora para correr Pure Data, y Arduino para controlar lo demás।

Comenzamos a sondear qué computadora usar, y nos gustó lo que ofrecía LattePanda: una computadora con Windows 10 con una tarjeta Arduino incporada। বিঙ্গো!

LattePanda tiene un puerto GPIO en el que se encuentran mapeados los pines de un Arduino, a través de los cuales podriamos manejar los interruptores de los pads y los neopixeles।

La programmación del juego sería en el mismo Arduino que trae innporado, que por cierto, es un Arduino Leonardo।

Para el sonido, LattePanda tiene un jack 3.5 que más adelante conectariamos a un altavoz।

Hay un montón de otras computadoras que pudimos haber usado, seguro te preguntas por qué no usamos Raspberry Pi। ওয়াই লাস রেজোনস পুত্র লাস সিগুয়েন্টেস:

• Adafruit sugiere no controlar Neopixeles con Raspberry, por cuestiones del reloj। Cosa que Arduino sí puede।
• Para controlar los pines GPIO de la Raspy, se tiene que hacer con Python, lenguaje que no dominamos।
• Si bien se puede conectar un Arduino a la Raspy, queríamos una solución de una sola tarjeta।
• রাস্পবেরি উইন্ডোজ 10 আইওটি কোর।

Ciertamente LattePanda es costosa y no hay mucha comunidad que la utilice। Si esto lo ves como una adversidad, te invitamos a utilizar otra plataforma। Estaremos encantados de saber que hiciste este proyecto con Raspy, UDOO, BeagleBone, ইত্যাদি …

ধাপ 3: Diseñar Y Fabricar La Estructura

লা আইডিয়া ডি হেসার লা প্লাটাফর্মা কন হেক্সাগোনোস নাদি নো লা ইবা এ কুইটার। Como estábamos seguros de ello, comenzamos a Diseñar la estructura।

হায় মুচাস কোসাস আ ক্যাসারার প্যারা এস্তা এটাপা, ই নুয়েস্ট্রা এস্ট্রাক্টুরা ডেবিয়া কিব্রির লো সিগুয়েন্টে:

• Soportar el peso de personas
• এক্সপোজিশন এ লা ইন্টেপারি
• রেসগার্ডার লা ইলেক্ট্রনিক

কনসিডেরামোস এনসেগুইডা ইউটিলিজার PTR por su dureza, bajo costo y fácil acceso।

হাশিয়া কী লস hexágonos Irian acomodados juntos এল ইউএনও বিরূদ্ধে এল Otro, ব tenía কী pensar ডি que Manera pasarían লস তারের Ellös Entre, Y Por ESA razón SE diseñó cada মডিউল Como উনা especie ডি স্যান্ডউইচ, donde Por Enmedio pasarían লস তারের দে লা ইলেকট্রোনিকা।

Teníamos entonces que fabricar una estructura de doble hexágono, con unos postes que los separan।

আল ট্রাতারসে দে উনা প্ল্যাটফর্ম প্যারা পাইস, সে নোস হিজো ফ্যাসিল কনসারার আন ডাইমেট্রো এক্সটার্নো প্যারা এল হেক্সাগোনো ডি ইউনোস 70 সেমি, প্যারা কিউ ফুয়েরা ডি বুয়েন তামানো। Hicimos el ejercicio de cortar en papel varios hexágonos con ese diámetro antes de hacer la estructura।

Con todo esto definido, comenzamos la fabricación de nuestro primer prototipo।

Lo primero que hicimos fue cortar en MDF con láser un hexágono con las dimensiones que tendría la estructura, usaríamos esta pieza para guiarnos en cuanto a los ángulos y longitud que deberían tener los tramos de PTR।

Cortar de manera precisa los tramos de PTR es una tarea bastante difícil, y más cuando no tienes la herramienta adecuada। Nosotros a falta de una sierra ingletadora, usamos una esmeriladora, lo cual complexó mucho este proceso। Debes ser cuidadoso usando esta herramienta, ya que es muy fácil cortar de más y no seguir cortes rectos।

Cortamos 12 tramos (6 por cada hexágono) y 6 postes (los que separan a los hexágonos)। Una vez que probamos que coincidian con el hexágono de MDF, Continamos con la soldadura।

Soldamos primero los hexágonos por separado, y luego los soldamos a los postes de separation। টুডো আন রিটো!

Somos unos Principiantes en soldadura y pronto nos dimos cuenta que nos ibamos a limitar a soldar sólo ese prototipo, y el resto encomendarlo a un herrero experimentado। Si tu eres un buen soldador, anímate a fabricar todos los hexágonos tú mismo!

ইয়া কন লা এস্ট্রাকচুরা ফাইনালিজাদা, লা পিন্টামোস ডি ব্ল্যাঙ্কো কন অ্যারোসোল। Te recomendamos hacer esto en un lugar ventilado y donde se pueda colgar la estructura para que puedas pintarla por todos los osngulos।

ধাপ 4: কোলোকার লাস সুপারফিজেস এন লা এস্ট্রাক্টুরা

Ya con la estructura metálica, ahora seguía pensar en dos cosas:

• La superficie que resguardaría la electrónica।
• La superficie que el usuario pisaría।

La electrónica que iría en cada hexágono consistía únicamente en la tira de neopixeles। Necesitábamos algo que fuera resistente al agua, en caso de que lloviera y se acumulara el agua debajo de cada hexágono।

Elegimos trovicel, es barato, fácil de cortar, accesible, y resistente al agua।

Por su parte, para la superficie que pisaría el usuario, queríamos que fuera con acrílico, la duda era qué tan grueso había que ponerlo। এল ইনিকো কালার পোসিবল যুগের ব্ল্যাঙ্কো ওপালিনো, প্যারা কিউ ওকুলতারা লা টিরা ডি নিওপিক্সেলস ওয়াই প্যারা ডিফুমিনার লা লুজ। Desafortunadamente no hay mucha variedad en cuanto a grosores, el más grueso disponible era de 1 cm।

En este primer prototipo, Diseñamos una especie de Tapa para evitar que el agua se filtrara por alguna orilla। Para lograrlo el hexágono tenía la orilla dentada para que se pudiera armar en conjunto con las paredes de la Tapa, y posteriormente fijar las partes con pegacril।

Cortamos en láser ambos hexágonos: el de trovicel y el de acrílico।

নোটা: Con anticipación, sabíamos que es peligroso cortar trovicel con láser, puesto que está hecho de PVC। Con ayuda y consentimiento del operador de la cortadora láser, lo cortamos rápido, con ventilación, y con mascarillas। Lo hicimos porque no disponíamos de un router CNC, y cortarlo con sierra era impreciso y tardado। Asumimos este riesgo solo para el prototipo, el resto de hexágonos de trovicel los cortamos con router। Cortadora láser এর কোন অকুপ নেই!

Con las piezas ya cortadas, montamos todo junto y comenzamos a probarlo।

Durante algunos días nos subimos al hexágono para probar su resistencia, pero no pasó una semana para que las paredes de la tapa de acrílico empezaran a despegarse। Además el acrílico se pandeaba mucho con el peso de una persona promedio।

Como ya no había acrílico opalino más grueso, optamos por reducir el perímetro del hexágono a 50 cm, haciendo la superficie más pequeña ésta sería más resistente। Si bien pudimos colocar algunos soportes de refuerzo en la parte de abajo del acrílico, se vería la sombra de estos cuando se iluminara el hexágono।

Ya no teníamos tiempo para fabricar nosotros otro hexágono, así que lo mandamos a hacer con un herrero।

Esta última estructura sería la definitiva para nuestro proyecto, en el modelo 3D que acá te compartimos vienen especificadas sus dimensiones।

También descartamos la idea tener una tapa compuesta de varias caras pegadas con pegacril। En su lugar decidimos uasr solo una superficie de acrilico que atornillamos por arriba a la estructura। Tanto el acrílico como el trovicel se tuvieron que ajustar al nuevo tamaño। Cortamos en láser 10 hexágonos de acrílico, y con router CNC 10 hexágonos de trovicel।

পদক্ষেপ 5: ইনস্টলার লা টিরা ডি নিওপিক্সেলস

Para la iluminación, probamos de qué manera se podía iluminar mejor el acrílico। En definitiva fue colocando la tira por la orilla। চেকা লাস ফোটোস প্যারা কিউ ভিয়াস লা ডিফারেন্সিয়া।

Las tiras que usamos tienen 96 neopixeles por metro y las venden por metros Sepados, es decir, no venden rollos de 5 metros continos। Esto se volvería pronto un problemma, porque un solo metro no alcanza para cubrir toda la orilla de nuestro hexágono, por lo que tuvimos que unir pedazos।

Adafruit tiene una guía bastante completa sobre estas tiras, te recomendamos leerla antes de usarlas।

Con las tiras hicimos lo siguiente:

• Al inicio de cada tira, soldamos un resistor de 470 ohms। Se recomienda que este resistor vaya lo más cercano posible a la tira, en lugar del pin de Arduino।
• En el otro Extremo, unimos la tira de un metro, con un tramo de unos 20 cm para completar el perímetro del hexágono।
• Como la plataforma iba a estar expuesta a lluvia e intemperie, compramos tiras a prueba de agua, que traen un recubrimiento। Al unir tiras, tuvimos que abrir este recubrimiento para que los LEDs estuvieran lo mas juntos posible, y luego sellarlo con ayuda de unas tapitas impresas en 3D y silicón। En las fotos puedes ver más a detalle esto।
• ফিজামোস লাস তিরাস এ লা ইস্ট্রাকচুরা কন ভেলক্রো।
• Finalmente, a la tira le soldamos una extensión (de unos 20 cm) de cable de 3 vías, que baja por una perforación en el trovicel।

ধাপ 6: ইন্সটলার এল ইন্টারপ্রেটার

হের ভেরিয়াস অল্টারনেটিভস প্যারা সেন্সর লাস পিসাদাস ডেল ইউসারিও: সেন্সর ক্যাপাসিটিভো, সেন্সর ডি ডিস্ট্যান্সিয়া, সেন্সর ডি ফুয়েরজা, ভেলোস্ট্যাট ইত্যাদি। Por otra parte, sólo necesitabamos detectar una señal de encendido/apagado y un interruptor hace justamente eso।

Sobre qué interruptor elegir, fuimos a la tienda de electrónica para ver las opciones। Buscábamos algo robusto-industrial, y nos encontramos con un gran surtido। La elección se basó de acuerdo al tamaño de nuestra estructura y a la forma de montaje. En las fotos podrás apreciar que el switch que usamos tiene una especie de cuello con cuerda que permite poder atornillarlo a una superficie অনুভূমিক। Justo lo que necesitábamos!

Usar este tipo de switches es muy fácil, en la parte de abajo trae unos tornillos como terminales a los que se le puede enrolllar el cable, no es necesario usar soldadura, además estos switches son para intemperie ya que traen una carcasa que los aisla del agua. Les conectamos una extensión de cable de dos polos de 20 cm aprox।

La forma de calibrar la sensibilidad de los switches va en función de qué tan cerca estén del acrílico। Para calibrarlos nosotros nos apoyamos de unas rondanas que imprimios en 3D con el grosor necesario para que el সুইচ quedara ajustado al nivel que requeríamos। No usamos rondanas comerciales porque eran muy gruesas।

ধাপ 7: Soldar La Extensión De Cable De Cada Hexágono

En cada hexágono se tenía el interruptor y la tira de neopixeles, dando un total de 5 cables। Estos তারগুলি tenían que llegar a un circuito de control desde donde se mandarían y recibirían las señales। Empleamos entonces un cable de control de 5 vas। Usamos termofil para proteger los puntos de unión con soldadura।

En el otro extrememo de esta extensión, necesitabamos un conector de 5 pines। Hay unos DIN 5 Industriales de propósito general pero son muy caros y elevarían mucho el costo del proyecto, era incluso más barato usar dos conectores XLR de audio que uno Industrial। Soldamos entonces dos conectores XLR: uno para los neopixeles (3 cables) y otro para el switch (2 cables)।

Usar dos conectores por hexágono es algo aparatoso, si tienes suficiente presupuesto, te recomendamos ampliamente que un conector Industrial, te ahorrará trabajo y se verá mejor।

También calculumos el largo de cada কেবল tomando en cuenta las dimensiones de una estructura que iría por alrededor de los hexágonos। Es de gran utilidad, por su parte, planear por dónde pasarán los cables entre hexágonos y Diseñar un diagrama de referencia।

ধাপ 8: Preparar El Gabinete Que Resguarda El Circuito De Control

A partir de que usamos conectores XLR macho, requeríamos usar conectores XLR hembra y estos debían ser montados en un gabinete। El número de conectores junto con el tamaño de la fuente de voltaje y el LattePanda eran las referencias de las dimensiones que teníamos que considerar para el gabinete।

Compramos un gabinete Industrial, y para perforarlo utilizamos un taladro de columna y una sierra broca para los agujeros de los conectores XLR, los cables de alimentación AC y audio। Este proceso fue muy tardado debido al amplio grosor de este tipo de cajas, aunado a que el taladro necesita operar a su máxima fuerza y para ello requiere cierto tiempo de reposo por cada tiempo de trabajo (es importante que busques esta enqua enqua de esta tu taladro, pues si no respetas estos tiempos, tu taladro se sobre-calentará con riesgo a dañarse)।

Antes de perforar la caja, planifica la ubicación de los circuitos, el flujo de señal dentro y fuera del gabinete, la orientación de ésta, y si va a estar dentro de un mueble o a la intemperie। কোন olvides বিবেচনার লা facilidad ডি conexión para el usuario।

ধাপ 9: সোল্ডার সার্কিটো ডি কন্ট্রোল ওয়াই কনেক্সিয়নস প্যারা লা লাটেপান্ডা

এল সার্কিটো ডি কন্ট্রোল এস বাস্টান্টে সহজ। Como nuestra plataforma se compone de 10 pads, cuenta con 10 interruptores (entradas) y 10 tiras de neopixeles (salidas)। Estos 20 dispositivos van a interactuar con el Arduino que trae integrado la LattePanda, a través de sus pines digitales। Pese a que esta tarjeta cuenta con 20 pines digitales, dos de ellos están dedicados la comunicación serial (Rx y Tx) y lo recomendable es no usarlos। Entonces tuvimos que recurrir al uso de un multiplexor (MUX)।

Los interruptores los conectamos a un multiplexor de 16 entradas para que en lugar de usar 10 pines del Arduino para la lectura, sólo usemos 5।

Por su parte, los neopixeles decidimos sí conectarlos directo a los pines de Arduino, dado que en diferentes pruebas que hicimos, pueden llegar a tener problemmas cuando se manejan a través de un MUX y hacen más complejo el código। পাপ নিষেধাজ্ঞা, si tienes un buen nivel de programmación, no tendrás problemmas para usar un MUX dedicado a las tiras।

Para proteger y darle ventilación a la LattePanda usamos un gabinete dedicado que incluye ventilador। Con el gabinete puesto, sería difícil montar sobre los pines un shield a donde irían soldadas las conexiones de los cables y el MUX, motivo por el cual Diseñamos un circuito aparte muy sencillo al cual le soldamos conectores, algunos resistores y el MUX।

Como el circuito es tan básico, lo soldamos directamente sobre una Perma-proto, igual lo puedes soldar sobre una placa perforada, o bien, fabricar tú mismo el PCB।Aquí te compartimos el Diseño en Fritzing।

ধাপ 10: কানেক্টর লস প্যাডস আল সার্কিটো ডি কন্ট্রোল ওয়াই এ লা এলিমেন্টেশন

Teniendo el circuito de control ya soldado a los pines de la LattePanda y con el gabinete perforado, hicimos lo siguiente:

• Atornillar los conectores XLR hembra al gabinete
• Etiquetar los conectores con sus repectivos nombres
• সোল্ডার এল ক্যাবেডো দে লস কানেক্টোরস এক্সএলআর এবং ইউনোস কানেক্টোরস ডি টর্নিলো
• Probar continidad en todo el cableado
• ফিজার লা ফুয়ান্তে, এল সার্কিটো ডি কন্ট্রোল, ওয়াই লা ল্যাটেপান্ডা আল গাবিন্তে
• অর্গানাইজার লস ক্যাবলস কন সিঞ্চোস ওয়াই সুজেতা সিনচোস
• কানেক্টর লস ক্যাবলস ডি লস প্যাডস আল গেবিনেট

En las fotos se puede ver muy aparatoso el interior del gabinete, dejando poco claro lo que hicimos, pero acá te compartimos también un diagrama detallado de las conexiones।

ধাপ 11: প্রোগ্রাম

En este tipo de proyectos, es mucho más cómodo dedicarte a la programmación, una vez que tienes el hardware bien ensamblado: sin falsos; buenas conexiones; listo para uso rudo ইত্যাদি।

Para la programmación comenzamos con la parte musical, quisimos Diseñar nuestros propios sonidos pero ya no nos dio tiempo de profundizar con eso, así que optamos por hacer un controlador MIDI, donde cada pad hexagonal dispararía un sample।

• Para el controlador MIDI, nos ayudó mucho esta información।
• Arduino এর জন্য Utilizamos esta librería।
• Para el patch en Pure Data usamos este।
• Y para los sample hay varias opciones gratuitas que puedes encontrar en internet।

Respecto al manejo de los neopixeles, usamos la librería FastLED।

Y finalmente, para el juego "Simon Says" fue de bastante ayuda este instructable।

ধাপ 12: Fabricación De Estructura De Protección Para La Plataforma

No había algo que fijara a los hexágonos y no se movieran cuando uno esta sacando sus mejores pasos de baile, por lo que fue necesario বিবেচনায় una segunda estructura que cumpliera con dos funciones:

• Mantener unidos a los hexágonos y que no se movieran
• প্রোটেগার লা অরিলা দে লা প্লাটফর্ম কনট্রা ইন্টেম্পেরি

Fabricar una estructura con estas características no sería tarea fácil, así que decidimos encomendarlo a herreros expertos। En las fotos puedes ver la obra de arte que hicieron estos artesanos।

এল gabinete ডি কন্ট্রোল y el altavoz se montaron dentro de un mueble de madera।