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低成本Arduino呼吸控制器(USB-MIDI)

2021/02/20
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原理圖.rar

共2個(gè)文件

硬件部件:

  • Arduino Micro ×?? ?1個(gè)
  • 無焊面包板一半尺寸?? ?×?? ?1個(gè)?? ?
  • MPS20N0040D-D壓力傳感器×?? ?1個(gè)?? ?
  • LM358-N運(yùn)算放大器×?? ?1個(gè)?? ?
  • 電阻1M歐姆?? ?×?? ?2?? ?
  • 連接線套件,22 AWG?? ?×?? ?1個(gè)?? ?
  • 嬰兒吸鼻器×?? ?1個(gè)?? ?
  • 5mm水族館航空管×?? ?1個(gè)?? ?
  • 三通氣管接頭×?? ?1個(gè)?? ?

軟件應(yīng)用程序和在線服務(wù):

  • Arduino IDE

手動(dòng)工具和制造機(jī):

  • 剝線鉗和切割器,32-20 AWG /0.05-0.5mm2單芯和絞線

在這個(gè)項(xiàng)目中,我們將構(gòu)建一個(gè)簡單的USB MIDI即插即用呼吸控制器。它的設(shè)計(jì)使用了容易找到的廉價(jià)組件,因此總成本仍然可以承受,并且大大低于商業(yè)上的等價(jià)物。這是僅使用氣壓傳感器的基本版本,但計(jì)劃將來對(duì)其進(jìn)行升級(jí)以包括咬合和點(diǎn)頭/傾斜傳感器。

該項(xiàng)目假定您具有一些非?;A(chǔ)的電子學(xué)和Arduino知識(shí),但由于不涉及焊接,因此即使是初學(xué)者也可以構(gòu)建它。當(dāng)然,更高級(jí)的用戶可以將所有東西焊接在永久原型板上。由于Internet上有出色的教程,因此我不討論IDE /庫的安裝以及上載代碼的說明。

過采樣用于平滑傳感器的輸入,效果非常好。您還可以根據(jù)自己的喜好調(diào)整范圍,甚至撥入自定義曲線來調(diào)整控制器的行為。

由于傳感器也可以測(cè)量負(fù)壓,因此當(dāng)您吸入空氣而不是吹氣時(shí),會(huì)有第二個(gè)控制器消息流輸出。兩種類型的消息都可以由用戶設(shè)置。例如,您可以將打擊設(shè)置為彎音向上,而將其設(shè)置為彎音向下。默認(rèn)情況下,兩者均設(shè)置為控制器編號(hào)

建立步驟

1.如圖/示意圖所示,將Arduino插入面包板。

完整電路

2.將傳感器和運(yùn)算放大器插入各自的位置,并根據(jù)側(cè)面的小凹痕注意方向。

3.將電阻器的支腳切成適當(dāng)?shù)拈L度后,將其插入。

4.切/剝實(shí)心電纜,并將其放置在各自的位置。為了使這一點(diǎn)更易于理解,我將紅色用于5V,將黑色用于接地,將黃色用于信號(hào),但是您當(dāng)然可以使用所有可用的東西。

5.如圖所示,連接煙嘴,管道,三通接頭和吸氣器。您將需要切割一段“排氣管”。

吹口,管道,連接器和排氣口已連接:

6.按下三向連接器,使其適合傳感器。它應(yīng)該保持原狀。

連接器安裝到傳感器:

7.安裝Arduino IDE,并從“工具”->“管理庫”安裝所需的兩個(gè)庫(過采樣和USB-MIDI)。用USB電纜將Arduino連接到計(jì)算機(jī)。上傳附件代碼。

8.應(yīng)該設(shè)置好了,Arduino現(xiàn)在應(yīng)該在您的DAW /音樂軟件中顯示為MIDI設(shè)備。啟用它,并將其與鍵盤一起路由到支持呼吸控制器的插件。

調(diào)試模式下輸出值的示例串行繪圖儀圖(藍(lán)色:黃色,紅色:空中繪制):

收割者DAW中的CC消息:

這種設(shè)計(jì)的一個(gè)物理缺點(diǎn)是唾液將不可避免地在管中流動(dòng)并會(huì)引起明顯的氣流波動(dòng)。三通連接器用于通過將唾液引導(dǎo)至“排氣”管來解決此問題。為了最大程度地減少管道中的殘留唾液,請(qǐng)通過調(diào)節(jié)管道長度來確保從咬嘴到三通接頭之間存在連續(xù)的坡度。如果管子懸掛在三通接頭的水平線以下,唾液將被卡在其下部,從而引起波動(dòng)。吸氣器的嬰兒側(cè)部分(包括其過濾器)連接到排氣口,以最大程度地減少滴水和噪音,并增加流向傳感器的空氣流量。
在代碼中,您可以根據(jù)自己的喜好調(diào)整值,包括自定義曲線。注釋描述了如何執(zhí)行此操作。如果發(fā)現(xiàn)很難達(dá)到127點(diǎn),則減小最大范圍,或者如果太容易,則增大它。無論何時(shí)更改值,都將需要重新上傳代碼。

將Arduino啟動(dòng)后的前幾個(gè)讀數(shù)取平均值,以校準(zhǔn)其余位置。連接/重置設(shè)備時(shí),請(qǐng)勿吹入管子。

  • 原理圖.rar
    下載
    描述:原理圖截圖
  • breath_controller_code.ino
    下載
    描述:源碼

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