Generatore di suoni a 8 bit controllato da MIDI/Arduino (AY-3-8910): 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Costruisci un generatore di suoni a 8 bit dal suono retrò e controllalo tramite MIDI. Questo design è in parte ispirato dagli appassionati di Chiptune che costruiscono circuiti Arduino per riprodurre file Chiptune e alcune delle mie idee per integrare il suono delle prime console per videogiochi nel mio synth-jam setup. Il design è incentrato sul generatore di suoni programmabile AY-3-8910 del 1978. Questo chip contiene tre oscillatori ad onda quadra indipendenti (ottimi per generare accordi), un generatore di rumore, un generatore di inviluppo e un mixer. Tutte queste funzioni sono completamente controllabili, ma presenta alcune limitazioni; il progetto che presento qui è inteso come un'estensione, ad esempio, di drum machine/campionatori in grado di inviare note MIDI (trigger). Questo design, chiamato TB-AY-3 (o Techno Box AY-3-8910) suona meglio con il tipo di inviluppo di solo rilascio (cioè per generare suoni di tipo percussivo), ma ti permette di selezionare altri tipi. I 8 patch pre-programmate: le prime 5 possono essere modificate liberamente (grancassa, rullante, charleston chiuso, charleston aperto e segnale acustico) Le 3 patch rimanenti sono codificate (un segnale acustico casuale, di tipo arcade del suono di un videogioco e una melodia casuale tipo "calcolatrice tascabile" dei Kraftwerk) Non è possibile salvare le modifiche apportate alle 5 patch selezionabili; l'intenzione qui è di modificare i suoni al volo (dato che sono attivati via MIDI) - spesso risultando in fantastici modelli techno. L'importante da capire qui è che il design è monofonico (solo una patch alla volta). Ovviamente includo il codice Arduino, quindi sentiti libero di personalizzare le patch predefinite.

Basta introduzione: iniziamo!

Passaggio 1: raccogliere materiali

Ok, riassumiamo i materiali necessari per costruire il TB-AY-3. Il costo totale non dovrebbe essere superiore a £ 75, - Cerca sicuramente le parti su ebay per ottenere un buon affare.

AY-3-8910 - Presa IC DIP ZIF (1x)40 pin - (1x)Arduino Nano - (1x)30cm Mini USB 5pin maschio a presa USB 2.0B femmina Cavo per montaggio a pannello - (1x)Hammond 1456CE2WHBU Custodia inclinata 146x102x56mm Alluminio Blu/Beige - (1x)12 posizioni 1 Pole BBM Break Before Make Rotary Switch - (2x)Modulo encoder rotativo KY-040 Interruttore cliccabile - (1x)Resistenze (pellicola metallica 1/4 Watt)3 x 220 Ohm3 x 10K1 x 3K31 x 4K73 x 8K26 x 2K712 x 2K2Condensatori (elettrolitico radiale, 16V)1 x 100uF1 x 10uFCondensatori (disco ceramico, 16V)1 x 100nF1 x 10nFPotenziometri1 x 100K (Log), diametro 7 mm, lunghezza albero 15 mmDiodi1 x 1N914Circuiti integrati (chip) x 6N138 (optoaccoppiatore) e 1 x presa DIL81 x 7404 (invertitore esagonale) e 1 x presa DIL14 LED e supporto1 x catodo comune, trasparenza chiara, LED tricolore, 5mm e 1x 5mm supporto cromato montaggio su cornice1 x rosso, 3mm e 1 x Supporto in plastica nera da 3 mm montaggio su cornicePrese DIN (per MIDI in/thru)2 x 5 pin DIN chassis montaggio a pannello presa femminaScheda VERO1 x scheda di prototipazione in rame; 95 mm x 127 mm dovrebbero andar beneEtichette adesive (per la stampa di pannelli frontali) e pellicola3 x fogli bianchi adesivi A4Un rotolo di pellicola trasparente in pvc autoadesiva (da mettere sopra le etichette stampate)

Passaggio 2: il diagramma

Scarica lo schema qui (zippato e.png). È diviso in due parti;1 (di 2) - Questo è l'Arduino Nano + AY-3-8910 + circuiti MIDI In/Thru2 (di 2) - Questo mostra il cablaggio dei due selettori rotanti a 12 posizioni Nota: i selettori rotanti hanno un anello di arresto regolabile che consente di impostare l'interruttore su un numero inferiore di posizioni (la selezione della patch deve essere impostata su 5 posizioni e la selezione del parametro deve essere impostata su 11 posizioni)

Passaggio 3: le schede dei circuiti stampati (PCB)

Scarica qui i layout PCB. C'è un PCB per i circuiti Arduino Nano e MIDI (più alcuni altri componenti) e c'è un PCB per lo zoccolo ZIF che contiene l'AY-3-8910. Scarica anche il cablaggio da/per gli interruttori di selezione, i LED, l'uscita di linea, l'encoder (parametro cambio), porte MIDI e la scheda AY-3-8910.

Passaggio 4: il codice

Ovviamente ti serve anche il codice (o sketch) di Arduino. Scarica e decomprimi il file mostrato qui. Assicurati di avere le seguenti librerie installate: 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) Aggiornamento: Gary Aylward ha gentilmente rifattorizzato il codice (riducendolo del 70%!), che può essere trovato qui su github.

Passaggio 5: metterlo insieme

Se decidi di utilizzare la custodia inclinata Hammond 1456CE2WHBU (146x102x56 mm), stampa le immagini allegate su carta bianca comune. Ritaglia le etichette e usa il nastro adesivo per attaccarle alla custodia. Usa queste etichette temporanee per contrassegnare tutti i fori e i ritagli di metallo. Rimuovi le etichette temporanee, pratica i fori e ritaglia l'area rettangolare in modo che la presa ZIF si adatti bene. Assicurati che la custodia sia pulita rimuovendo tutte le aree sporche o umide altrimenti le etichette adesive, nei passaggi successivi, non aderiranno molto bene. Ancora una volta, stampa, questa volta su carta A4 bianca autoadesiva, le immagini del pannello frontale. Copri le stampe con pellicola trasparente in pvc autoadesiva e ritaglia le etichette. Attacca le etichette sui fori e sull'area rettangolare della presa ZIF. Usa un bisturi per ritagliare con cura tutte le aree che coprono i fori per i quadranti, i LED, l'encoder, il MIDI, l'alimentazione, l'uscita e, naturalmente, il grande quadrato che ospita la presa ZIF. Ora è il momento di posizionare tutti i componenti per il montaggio a pannello. Si prega di dare un'occhiata alle immagini che mostrano le varie fasi di realizzazione del progetto.