Costruisci un ArduinoBoy: 8 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:06

Il Game Boy. Molto probabilmente ne hai posseduto uno nella tua infanzia. E anche se non l'avessi fatto, molto probabilmente hai giocato con il GameBoy del tuo migliore amico, o forse possedevi il suo concorrente più vicino, il Sega Game Gear o il Nomad. Meravigliosi piccoli dispositivi di gioco, ma ora che sei cresciuto, hai pensato a cosa ne farai adesso? Tienilo in soffitta per scavare e mostrare ai tuoi figli com'era il gioco nel 20 ° secolo? Lo vendi a un collezionista? Rivivi i ricordi di gioco ripercorrendo Legend of Zelda: Link's Awakening per l'ennesimo bazillon time?

Hai mai pensato di trasformarlo in uno strumento musicale? Timothy "trash80" Lamb è un compositore chiptune che attualmente vive a Los Angeles, California. Un compositore chiptune è una persona che utilizza i circuiti integrati del generatore di suoni (circuiti integrati) che si trovano all'interno di console per videogiochi e palmari per creare musica. Mr. Lamb è anche il creatore di un dispositivo noto come ArduinoBoy; una combinazione di hardware e software open source che può trasformare qualsiasi membro della famiglia GameBoy con uno slot per cartucce e una porta per cavo di collegamento in un generatore di suoni MIDI. Ora va notato che trash80 non è stato il primo a creare un sistema del genere. Le due grandi app per GameBoy homebrew utilizzate dai compositori di chiptune professionisti, Nanoloop e Little Sound Disk Jockey, o LSDJ, hanno funzionalità MIDI da un po' di tempo. Il problema è che entrambe queste app si affidano all'hardware Microchip PIC per inviare e ricevere segnali MIDI. Nessuna mancanza di rispetto per il microcontrollore standard dell'industria dell'ingegneria elettrica, ma il PIC è davvero un pezzo di hardware professionale e può intimidire coloro che non si dilettano regolarmente con l'elettronica. C'è anche poco o nessun supporto per gli utenti di sistemi operativi meno popolari quando si tratta di programmare questi dispositivi (l'unica suite di sviluppo PIC ufficiale è per Windows, nessun supporto per Linux o Mac). Tuttavia, utilizzando la piattaforma Arduino molto più semplice, ArduinoBoy aggira queste limitazioni, rendendo molto più facile per un aspirante compositore di chiptune costruire gli strumenti di cui ha bisogno. Inoltre, mentre ArduinoBoy è stato creato per funzionare con il programma di generazione di suoni GameBoy homebrew di trash80, mGB, va d'accordo anche con Nanoloop e LSDJ. Sebbene trash80 abbia condiviso il suo lavoro su una pagina web di Google Code, non ha istruzioni dettagliate su come crearne uno (è nella sua lista di cose da fare). Ho deciso di aiutarlo in questo senso. Sebbene non sia necessariamente un passo dopo passo, questo Instructable dovrebbe darti un'idea generale su cosa fare e mostrarti alcune delle mie insidie in modo che tu possa evitarle.

Passaggio 1: parti, strumenti e codice

Parti

• Un Arduino, un Arduino generico o le parti per crearne uno tuo. Io personalmente uso il kit Really Bare Bones Board di Modern Device Compay, che può essere assemblato così com'è e collegato al tuo progetto utilizzando connettori femmina per circuito stampato, o cannibalizzato per le parti per rendere Arduino una parte permanente del progetto.
• Due resistori da 220Ω, sette da 2KΩ e uno da 270Ω. Per questo progetto sono ideali resistori da 1/4 o 1/8 watt.
• Un optoisolatore 6N138.
• Un diodo a piccolo segnale 1N914. Non sorprenderti se puoi acquistarli solo in quantità di 10 o più.
• Un pulsante che è acceso solo quando il pulsante è premuto. Per chi parla Ingegnere, quello è un pulsante SPST off-(on).
• Due connettori DIN a 5 pin femmina a 180 gradi. Assicurati di ottenere questi connettori esatti. Esistono molti design diversi per i connettori DIN e pochi, se non nessuno, sono compatibili tra loro.
• Quattro morsettiere a due pin. Sebbene tu possa semplicemente saldare tutti i tuoi fili direttamente al PCB, l'utilizzo di morsettiere o qualche altra forma di connettori renderà molto più semplice l'assemblaggio, lo smontaggio e la cannibalizzazione delle parti.
• Una scheda PC generica.
• Un cavo di collegamento GameBoy.
• Un dispositivo in grado di fornire un'uscita MIDI, come una tastiera o un computer con il software e l'adattatore necessari.
• Una cartuccia GameBoy programmabile.
• Saldare.
• Cavo in più. Solido per lavori su breadboard e cablaggio della scheda PC, intrecciato per cavi che ci si aspetta di spostare spesso.
• Un caso in cui infilare tutto.
• Pila di Miscellanea.

Utensili

• Saldatore.
• Lampadina, pompa o stoppino dissaldanti. Nel caso in cui.
• Aiutare lo strumento di saldatura delle mani.
• Occhiali protettivi. I tuoi occhiali non lo taglieranno.
• Estintore, o almeno un bicchiere d'acqua. Ancora una volta, per ogni evenienza.
• Pinza tagliafili.
• Spelafili.
• Pinze ago.
• breadboard senza saldatura.
• Cavo/i di programmazione o USB sia per Arduino che per la cartuccia programmabile GameBoy, se applicabile.
• Strumento rotante e/o qualsiasi altra cosa di cui hai bisogno per tagliare fori e fessure nel tuo caso preferito.

Codice Avrai bisogno di due diversi pezzi di codice per questo progetto, entrambi possono essere trovati nella pagina del codice Google ArduinoBoy di trash80. Si trovano sul lato destro della pagina sotto la voce Download in primo piano. Caricherai il codice ArduinoBoy nell'Arduino, mentre mGB verrà caricato nella cartuccia di gioco programmabile.

Passaggio 2: diamo un'occhiata allo schema

Uno schema è, molto semplicemente, qualsiasi documento che descrive come viene assemblato un dispositivo meccanico o elettrico. Quelle foto del tuo trattorino con tutte le parti smontate con piccole linee tratteggiate che mostrano come si incastrano tutti insieme? I progetti per cui l'appaltatore per la tua casa o il tuo appartamento era così ossessionato? Schematico; entrambi.

Per quanto riguarda gli schemi, lo schema di trash80 per ArduinoBoy è molto più colorato e manca di linee rette, ma è perfettamente leggibile. A meno che tu non sia completamente a conoscenza delle convenzioni ingegneristiche, non dovresti avere problemi. Potresti volerlo stampare, poiché lo faremo spesso riferimento ad esso.

Passaggio 3: test breadboard

Prima di arrivare alla costruzione effettiva dell'ArduinoBoy finito, vogliamo prima assicurarci che tutte le nostre parti siano buone. Per questo, utilizzeremo la nostra breadboard senza saldatura, che ci consente di creare connessioni tra le parti elettroniche senza doverle saldare insieme. È facile. Basta guardare lo schema e collegare le parti come mostrato.

Ricorda che c'è una sezione commenti su ogni pagina. Se rimani bloccato su qualcosa, pubblica qui sotto e cercherò di aiutarti nel miglior modo possibile.

Passaggio 4: primo test

È tempo di due test molto importanti: il test del fumo e il test di funzionamento. Il primo test è abbastanza facile. Collega semplicemente il tuo GameBoy al dispositivo, accendi il GameBoy e guarda i LED di ArduinoBoy. Se il LED del pin13 lampeggia brevemente, seguito dai LED rimanenti che si accendono in ordine sequenziale, passando dal pin più alto a quello più basso e viceversa due volte, finendo con due lampeggi dei LED tutti in una volta, è probabile che il tuo ArduinoBoy funzioni ordine. Assicurati anche di testare il pulsante di selezione della modalità. Quando lo si preme, il LED attualmente acceso dovrebbe spegnersi e il successivo nella sequenza si accenderà. Se, invece, le luci si rifiutano di accendersi, le parti risultano anormalmente calde al tatto, si vede o si sente odore di fumo e/o qualsiasi parte del circuito esplode o si incendia, fare riferimento allo schema, ricontrollare tutto i collegamenti e il cablaggio, sostituire i componenti danneggiati ed eseguire nuovamente il test del fumo. Il secondo test è un po' più snervante, principalmente perché se qualcosa va storto qui, non sarà solo l'Arduino che verrà trasformato in brindisi. Carica mGB nel tuo GameBoy, collega l'ArduinoBoy al tuo GameBoy e collega l'uscita MIDI del tuo dispositivo compatibile con MIDI all'ingresso MIDI dell'ArduinoBoy con breadboard. Accendi il GameBoy, quindi il dispositivo MIDI, tenendo l'estintore a portata di mano per evitare che succeda qualcosa. Prova a suonare alcune note sul tuo dispositivo MIDI sul canale 1, 2, 3, 4 o 5. Se il tuo GameBoy emette un rumore che ricorda uno strumento o un effetto sonoro, salta dalla sedia, fissando il cielo, braccia tese, urlando "IT'S ALIVE" mentre ridevano in modo maniacale. Una nota sia sul test che sull'utilizzo del tuo ArduinoBoy: ci sono siti web là fuori che offrono file MIDI gratuiti di canzoni popolari, e sarai tentato, fortemente tentato, di usarli sia per i test che nelle tue sessioni di composizione. Resisti a quella tentazione. Prima di tutto, alcune delle tracce MIDI offerte da questi siti non sono ben realizzate. Una volta ho trovato una copia MIDI di "19-2000" dei Gorillaz e uno degli strumenti non si è tagliato o si è spento, quindi alla fine questo strumento avrebbe sopraffatto il resto degli strumenti fino a quando non avessi fermato il musicista e lo avessi riavviato. Inoltre, l'utilizzo di questi brani predefiniti ti incoraggia a continuare a utilizzare brani predefiniti. Non farai nulla di originale. È meglio imparare subito a comporre la propria musica.

Passaggio 5: saldarlo

Quindi, il tuo ArduinoBoy funziona. Bene, è ora di saldarlo alla scheda prototipo del circuito stampato. "Aspetta aspetta!" stai urlando a te stesso. "Funziona bene ora e so che starò attento con esso. Perché potenzialmente rovinarlo? Perché preoccuparsi di saldare?" Ok allora. Ma pensaci un attimo: tu e il tuo ArduinoBoy fate ottima musica. Così fantastico, infatti, che finisci per trasformare chiptune in una forma legittima di musica. Porti chiptune nel mainstream. Diventi famoso. Così famoso, infatti, che sei invitato a giocare al Wrigley Field poco prima che i Cubs scendano in campo. Stai ancora usando il tuo ArduinoBoy con breadboard. Tu e l'equipaggio state preparando tutto così, finché uno di voi non si accorge che il più importante dei vostri strumenti musicali, l'ArduinoBoy, è scomparso. Alla fine lo trovi nelle mani di un ragazzo che è riuscito a sgattaiolare oltre la sicurezza. Nella sua curiosità, ha rimosso tutti i componenti dalla breadboard e, purtroppo, non hai uno schema a portata di mano. A soli 5 minuti dall'inizio dello spettacolo, devi annullare la tua esibizione. La folla impazzisce e nella loro furia distrugge una buona fetta dello stadio, causando anche l'annullamento della partita. I Cubs perdono ancora una volta il loro gioco di trucco e il loro tiro alle World Series, e hanno te da incolpare. Non lasciare che questo scenario altamente contorto ti accada: rendi sempre permanenti i tuoi progetti. Innanzitutto, dopo aver rimosso tutte le parti dalla breadboard senza saldatura, posizionale sulla scheda PC e scopri come montarle tutte. Ci sono un paio di cose che dovresti tenere a mente:

• Cerca di far affrontare tutti i tuoi circuiti integrati allo stesso modo. In questo modo, puoi dire a colpo d'occhio se sono tutti montati correttamente.
• Morsetti a vite, prese IC e connettori a filo sono tuoi amici. Se qualcosa si rompe, vuoi essere in grado di rimuovere e sostituire facilmente le parti. Inoltre, potresti dover cannibalizzare il tuo ArduinoBoy in un secondo momento per costruire qualcos'altro. L'aggiunta di prese e altri connettori può consentire di farlo facilmente.
• Sii consapevole dello spazio con cui devi lavorare. Tenere le parti ben lontane dai fori di montaggio in modo da poter ottenere facilmente l'hardware e gli strumenti di montaggio in tali posizioni. Inoltre, se stai installando la scheda in uno spazio molto piccolo, come una scatola di Altoids, devi tenere a mente lo spazio occupato da parti come i pulsanti. Potrebbe essere necessario mantenere libere parti della scheda in modo che il pulsante abbia spazio all'interno della custodia.

Una volta che hai tutto saldato insieme, è una semplice questione di forare e tagliare i fori appropriati nel tuo caso preferito e montare il circuito al suo interno. Se stai usando una custodia di metallo come ho fatto io, assicurati di usare un pezzo di carta o qualcosa per rivestire il fondo della custodia in modo che non cortocircuiti nessuna parte del circuito. Anche le rondelle di gomma sarebbero una buona idea.

Passaggio 6: utilizzo del tuo ArduinoBoy

Il tuo ArduinoBoy, se assemblato correttamente, non dovrebbe comportarsi diversamente da qualsiasi altro dispositivo di input MIDI. Se utilizzato con mGB, avrà 5 canali MIDI separati. I canali 1 e 2 sono generatori di suoni costanti, 3 è un generatore di suoni che sembra avere uno schema a tre note nei miei test limitati (il timbro della nota cambierà ogni volta che si suona su questo canale, seguendo uno schema), il canale 4 fornisce suoni di basso (usare come una batteria, un basso o un sintetizzatore) e il canale 5 è il rumore (più spesso utilizzato nei giochi GameBoy per esplosioni e acqua corrente).

Collega il tuo dispositivo MIDI out alla porta collegata all'isolatore ottico, il tuo ArduinoBoy al tuo GameBoy e anche la tua cartuccia riprogrammabile al tuo GameBoy. Imposta il tuo ArduinoBoy in modalità mGB premendo il pulsante fino a quando il LED collegato al digitale 8 si accende. Da qui in poi, puoi usare il tuo GameBoy come strumento MIDI. Le regolazioni al suono generato possono essere effettuate sul GameBoy utilizzando l'interfaccia di mGB, in particolare, timbro, ottava, canale e attacco di nota. Le altre modalità ArduinoBoy vengono utilizzate con altri programmi di creazione di chiptune GameBoy, in particolare Nanoloop e LSDJ e vanno oltre lo scopo di questo Instructable.

Passaggio 7: insidie che puoi evitare

Durante il completamento di questo progetto, ho commesso alcuni errori di progettazione e costruzione che, sebbene non abbiano influito negativamente sulle prestazioni della funzione principale di ArduinoBoy, hanno reso la costruzione più impegnativa e la presentazione finale un po' sciatta. Ecco i miei errori e alcuni difetti comuni, e come puoi evitarli o correggerli. Lavorazione con custodia in metallo Di tutte le decisioni di progettazione che ho preso, la decisione di utilizzare una lattina di menta Altoids come custodia è stata forse la più disastrosa. Il problema non è la latta in sé, ma gli strumenti che avevo a disposizione per preparare la valigetta e il fatto che ho lavorato pochissimo con lamiere sottili. Prima di tutto, usa lo strumento giusto per il lavoro. Le cesoie di latta, o almeno quelle che ho usato, strappano il metallo piuttosto che tagliarlo di netto, lasciando dietro di sé bordi taglienti difficili da rimuovere che non rimangono piatti sulla custodia. Usa invece una roditrice. Inoltre, quando si eseguono i fori, praticare sempre dal lato di finitura o dal lato che si vedrà più spesso (esterno), quando possibile. Quando si pratica un foro, è probabile che lasci delle bave nel metallo e che il metallo si pieghi nel foro dalla direzione in cui si esegue la perforazione. Forando dall'esterno, si lasciano le sbavature all'interno della custodia, rendendo l'esterno più ordinato e più sicuro per le persone distratte. Scheda prototipo I materiali economici non sono sempre i migliori con cui lavorare. Le schede prototipo che ho usato per costruire il mio ArduinoBoy provenivano da RadioShack e, sebbene perfettamente utilizzabili, sono difficili da saldare per la loro stessa natura di essere realizzate a buon mercato. Nessun foro passante, quindi la saldatura non viene risucchiata nei fori, causando queste grandi macchie di saldatura sulla scheda che non trattengono completamente le parti saldate in posizione. Fai del tuo meglio per trovare tavole con fori placcati. Se non è possibile, ho sentito dire che un po' di flusso di saldatura spalmato nel foro appena prima della saldatura farà assorbire la saldatura fusa nel foro, proprio come se fosse placcato. A proposito di proto-schede economiche, tieni presente che, poiché la saldatura si accumulerà solo nella parte superiore, possono essere soggette a… Cortocircuiti Quando ho finito di saldare insieme il mio ArduinoBoy, ho notato che i LED non si accendevano correttamente. Il problema non era il mio cablaggio, che era perfetto, ma la mia saldatura. Piccole, praticamente impossibili da vedere, quantità di saldatura e polvere stavano colmando gli spazi vuoti sulla scheda, impedendo ad alcuni LED di accendersi e legando altri LED insieme. Se questo accade a te, fai scorrere una lama di coltello tra i giunti di saldatura e pulisci accuratamente con cotton fioc, salviette di carta e alcol denaturato. Super colla Prova come potresti, non puoi mai usare la super colla senza metterne un po' sulle dita. Solo un avvertimento generale per tutti là fuori. Non fraintendetemi, è una cosa fantastica quando due parti devono attaccarsi e attaccarsi rapidamente, ma non dare mai per scontato che puoi usarle senza incollare le dita insieme.

Passaggio 8: dove vado da qui?

Hai problemi a iniziare con l'intera faccenda della composizione di chiptune? Hai bisogno di ispirazione, suggerimenti, trucchi e un posto dove mostrare il tuo ultimo brano? Per tutto ciò che riguarda le chiptune e, per estensione, i giochi retrò, c'è 8bitcollective.com. Hanno una vivace comunità di compositori chiptune che sarebbero più che disposti ad aiutarti nella tua carriera.

Vuoi espandere le capacità del tuo ArduinoBoy? Il tuo ArduinoBoy ha una funzione integrata che mGB in realtà non utilizza: uscita MIDI, in particolare, sincronizzazione MIDI. Nanoloop e LSDJ, tuttavia, non sono solo compatibili con l'hardware ArduinoBoy, ma sono in grado di utilizzare questa funzione inutilizzata, permettendoti di sincronizzare i suoni del tuo GameBoy con altri strumenti MIDI programmabili, come la batteria. Ok, ora sei un compositore e performer chiptune di successo, ma ora hai un sacco di concerti a cui andare e vuoi alleggerire il carico il più possibile. Che cosa hai intenzione di fare? Bene, fintanto che utilizzi solo la porta MIDI in di ArduinoBoy, puoi ridurne notevolmente le dimensioni. Usa semplicemente un clone di Arduino più piccolo che puoi trovare e tralascia la porta di uscita MIDI. Dopotutto, sembra funzionare per trash80. Per quanto mi riguarda, sto cercando di apportare alcuni miglioramenti al mio prototipo e allo stesso tempo di imparare di più su come funziona e su come posso comporre della vera musica con esso. Sto pensando di progettare alcuni PCB in Eagle CAD per due versioni diverse: una che utilizza componenti a foro passante e circuiti integrati DIP package, come questo, e un'altra che utilizza componenti a montaggio superficiale quando possibile, così posso provare il riflusso della piastra riscaldante metodo di saldatura e crea (si spera) il più piccolo ArduinoBoy a tutti gli effetti mai realizzato. Soprattutto, qualunque cosa tu decida di fare con il tuo ArduinoBoy, divertiti. Se non ti stai divertendo, allora stai ovviamente facendo qualcosa di sbagliato. Ricorda che come ogni altra cosa nella vita, comporre chiptunes non significa battere qualcun altro. Si tratta di battere te stesso, rendendo ogni brano che componi migliore del precedente. Nessuno è mai diventato famoso per aver fatto qualcosa che non amava. Domande? Commenti? Proposte di matrimonio? Minacce di morte? Pubblicali qui sotto.