Gerador de som de 8 bits controlado por MIDI / Arduino (AY-3-8910): 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Construir um gerador de som de 8 bits com som retrô e controlá-lo por meio de MIDI. Este design é parcialmente inspirado pelos entusiastas do Chiptune que constroem circuitos do Arduino para reproduzir arquivos do Chiptune e algumas de minhas próprias ideias para integrar o som dos primeiros consoles de videogame em minha jam de sintetizador configuração. O projeto é centrado em torno do gerador de som programável AY-3-8910 1978. Este chip contém três osciladores independentes de onda quadrada (ótimo para gerar acordes), um gerador de ruído, um gerador de envelope e um mixer. Todas essas funções são totalmente controláveis, mas vêm com algumas limitações; o design que estou apresentando aqui é uma extensão para, por exemplo, drum machines / samplers capazes de enviar notas MIDI (trigger). Este design, chamado TB-AY-3 (ou Techno Box AY-3-8910) soa melhor com o tipo de envelope de liberação (ou seja, para gerar sons de percussão), mas permite que você selecione outros tipos. 8 patches pré-programados: Os primeiros 5 você pode editar livremente (bumbo, caixa, chimbal fechado, chimbal aberto e som de bip) Os 3 patches restantes são codificados (um bip aleatório, um tipo de arcade de som de videogame e um tipo de melodia aleatória de "calculadora de bolso" do Kraftwerk) Você não pode salvar as alterações feitas nos 5 patches selecionáveis; a intenção aqui é ajustar os sons na hora (já que eles são acionados por MIDI) - muitas vezes resultando em padrões de techno legais. É importante entender aqui que o design é monofônico (apenas um patch por vez). Claro, estou incluindo o código do Arduino, então sinta-se à vontade para personalizar os patches padrão.

Chega de introdução - vamos começar!

Etapa 1: Reúna os materiais

Ok, vamos resumir os materiais necessários para construir o TB-AY-3. O custo total não deve ser superior a £ 75, - Definitivamente, pesquise peças no ebay para conseguir um bom negócio.

AY-3-8910 - (1x) Soquete ZIF DIP IC de 40 pinos - (1x) Arduino Nano - (1x) 30cm Mini USB 5 pinos Macho para USB 2.0B Soquete fêmea Cabo de montagem em painel - (1x) Hammond 1456CE2WHBU Gabinete inclinado 146x102x56mm Alumínio Azul / Bege - (1x) 12 Posições 1 Pólo BBM Quebra Antes de Fazer Chave Rotativa - (2x) Módulo Codificador Rotativo KY-040 Chave Clicável - (1x) Resistores (filme metálico 1/4 Watt) 3 x 220 Ohm3 x 10K1 x 3K31 x 4K73 x 8K26 x 2K712 x 2K2Capacitores (eletrolítico radial, 16V) 1 x 100uF1 x 10uFCapacitores (disco de cerâmica, 16V) 1 x 100nF1 x 10nFPotentiômetros1 x 100K (Log), 7 mm de diâmetro, 15 mm de comprimento do eixo Diodos1 x 1N914 e Circuitos integrados (chips 1N9141) x 6N138 (optoacoplador) e 1 x soquete DIL81 x 7404 (inversor hexadecimal) e 1 x soquete DIL14LEDs e suporte1 x cátodo comum, transparência clara, LED tricolor, suporte cromado 5mm e 1x 5mm suporte cromado montagem em moldura 1 x Vermelho, 3mm e 1 x Suporte de plástico preto de 3 mm montagem na moldura Soquetes DIN (para MIDI in / thru) 2 x 5 pinos DIN montagem em painel de montagem de soquete fêmea Placa VERO1 x placa de tira de cobre de prototipagem; 95mm x 127mm devem ser usados. Etiquetas adesivas (para impressão de painéis frontais) e Filme3 x folhas brancas adesivas A4 Um rolo de filme transparente de pvc autoadesivo (para colocar no topo das etiquetas impressas)

Etapa 2: O Diagrama

Baixe o diagrama aqui (compactado e.png). É dividido em duas partes; 1 (de 2) - Este é o circuito Arduino Nano + AY-3-8910 + MIDI In / Thru2 (de 2) - Isso mostra a fiação dos dois interruptores rotativos de 12 posiçõesNota: os interruptores rotativos tem um anel de parada ajustável que permite definir a chave para menos posições (a seleção do patch deve ser definida para 5 posições e a seleção do parâmetro deve ser definida para 11 posições)

Etapa 3: As placas de circuito impresso (PCBs)

Baixe os layouts de PCB aqui. Há um PCB para o circuito Arduino Nano e MIDI (além de alguns outros componentes) e há um PCB para o soquete ZIF segurando o AY-3-8910. Baixe também a fiação de / para interruptores de seleção, LEDs, saída de linha, codificador (parâmetro mudança), portas MIDI e a placa AY-3-8910.

Etapa 4: O Código

Claro, você também precisa do código do Arduino (ou esboço). Baixe e descompacte o arquivo mostrado aqui. Certifique-se de ter as seguintes bibliotecas instaladas: MIDI.h (https://playground.arduino.cc/Main/MIDILibrary/)Encoder.h (https://github.com/PaulStoffregen/ Encoder) Button.h (https://github.com/tigoe/Button/blob/master/Button.h)Update:Gary Aylward gentilmente refatorou o código (reduzindo-o em 70%!), Que pode ser encontrado aqui no github.

Etapa 5: juntando tudo

Se você decidir usar o gabinete inclinado Hammond 1456CE2WHBU (146x102x56mm), imprima as imagens anexadas em papel branco comum. Corte as etiquetas e use fita adesiva para fixá-las ao gabinete. Use essas etiquetas temporárias para marcar todos os furos e recortes de metal. Remova as etiquetas temporárias, faça os furos e corte a área retangular para que o soquete ZIF se encaixe perfeitamente. Certifique-se de que a caixa está limpa removendo todas as áreas sujas ou úmidas, caso contrário, as etiquetas adesivas, nas próximas etapas, não grudarão muito bem. Mais uma vez, imprima, desta vez, em papel A4 branco autoadesivo, as imagens do painel frontal. Cubra as impressões com filme transparente de pvc autoadesivo e recorte as etiquetas. Cole as etiquetas nos orifícios perfurados e na área do soquete ZIF retangular. Use um bisturi para cortar cuidadosamente todas as áreas que cobrem os orifícios para mostradores, LEDs, codificador, MIDI, alimentação, saída e, claro, o grande quadrado que acomoda o soquete ZIF. Agora é hora de colocar todos os componentes de montagem no painel no lugar. Dê uma olhada nas imagens que mostram as várias etapas de montagem do projeto.