MIDI/Arduino-gestuurde 8-bits geluidsgenerator (AY-3-8910): 5 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Bouw een retro klinkende 8-bits geluidsgenerator en bedien deze via MIDI. Dit ontwerp is gedeeltelijk geïnspireerd door Chiptune-enthousiastelingen die Arduino-circuits bouwen om Chiptune-bestanden af te spelen en enkele van mijn eigen ideeën om het geluid van vroege videogameconsoles in mijn synth-jam te integreren setup. Het ontwerp is gecentreerd rond de 1978 AY-3-8910 programmeerbare geluidsgenerator. Deze chip bevat drie onafhankelijke blokgolfoscillatoren (ideaal voor het genereren van akkoorden), een ruisgenerator, een envelopgenerator en een mixer. Al deze functies zijn volledig controleerbaar, maar het heeft wel een paar beperkingen; het ontwerp dat ik hier presenteer is bedoeld als uitbreiding op bijvoorbeeld drummachines/samplers die MIDI (trigger) noten kunnen verzenden. Dit ontwerp, genaamd TB-AY-3 (of Techno Box AY-3-8910) klinkt het beste met het type envelop dat alleen wordt vrijgegeven (dwz om percussiegeluiden te genereren), maar u kunt er wel andere typen selecteren. voorgeprogrammeerde 8 patches: de eerste 5 die u vrij kunt bewerken (basdrum, snaredrum, gesloten hi-hat, open hi-hat en een piepgeluid) De overige 3 patches zijn hard gecodeerd (een willekeurig piepgeluid, een arcade-achtig van videogamegeluid en een Kraftwerk "pocketcalculator" soort willekeurige melodie) U kunt de wijzigingen die u aanbrengt in de 5 selecteerbare patches niet opslaan; de bedoeling hier is om de geluiden on-the-fly aan te passen (omdat ze door MIDI worden geactiveerd) - wat vaak resulteert in coole technopatronen. Belangrijk om te begrijpen is dat het ontwerp monofoon is (slechts één patch tegelijk). Natuurlijk voeg ik de Arduino-code toe, dus voel je vrij om de standaardpatches aan te passen.

Genoeg intro - laten we beginnen!

Stap 1: Verzamel materialen

Oké, laten we de materialen samenvatten die je nodig hebt om de TB-AY-3 te bouwen. De totale kosten mogen niet meer zijn dan £75,- Zoek zeker naar onderdelen op ebay om een goede deal te krijgen.

AY-3-8910 - (1x)40-Pin ZIF DIP IC Socket - (1x)Arduino Nano - (1x)30cm Mini USB 5pin Male naar USB 2.0B Female Socket Paneelmontage Kabel - (1x)Hammond 1456CE2WHBU Schuine Behuizing 146x102x56mm Aluminium Blauw/Beige - (1x)12 Positie 1 Polige BBM Break Before Make Draaischakelaar - (2x)Rotary Encoder Module KY-040 Clickable Switch - (1x)Weerstanden (metaalfilm 1/4 Watt)3 x 220 Ohm3 x 10K1 x 3K31 x 4K73 x 8K26 x 2K712 x 2K2 Condensatoren (radiaal elektrolytisch, 16V)1 x 100uF1 x 10uFCapacitors (keramische schijf, 16V)1 x 100nF1 x 10nFPotentiometers1 x 100K (Log), 7 mm diameter, 15 mm aslengte Diodes1 x 1N914 Geïntegreerde schakelingen x 6N138 (Optocoupler) & 1 x DIL8 socket1 x 7404 (Hex Inverter) & 1 x DIL14 socketLED's & Houder1 x Gemeenschappelijke kathode, heldere transparantie, Tri-Colour LED, 5mm & 1x 5mm chromen houder bezelbevestiging1 x Rood, 3mm & 1 x 3 mm zwarte plastic houder bezelmontage DIN-aansluitingen (voor MIDI in/thru) 2 x 5-pins DIN-chassis paneelmontage vrouwelijke socket VERO-kaart 1 x prototype koperen stripkaart; 95 mm x 127 mm is voldoende Zelfklevende etiketten (voor het bedrukken van voorpanelen) en film3 x A4 zelfklevende witte vellen Een rol zelfklevende transparante pvc-folie (om op afgedrukte etiketten te plaatsen)

Stap 2: Het diagram

Download het diagram hier (gezipt en.png). Het is in twee delen gesplitst; 1 (van 2) - Dit is de Arduino Nano + AY-3-8910 + MIDI In/Thru-circuits2 (van 2) - Dit toont de bedrading van de twee 12-positie draaischakelaars Let op: de draaischakelaars hebben een verstelbare stopring waarmee u de schakelaar op minder standen kunt zetten (de patch select moet op 5 standen worden gezet en de parameter select op 11 standen)

Stap 3: De printplaten (PCB's)

Download hier de print-layouts. Er is een PCB voor de Arduino Nano & MIDI-circuits (plus enkele andere componenten) en er is een PCB voor de ZIF-socket die de AY-3-8910 vasthoudt. Download ook de bedrading van/naar selectieschakelaars, LED's, lijnuitgang, encoder (parameter change), MIDI-poorten en het AY-3-8910-bord.

Stap 4: De code

Natuurlijk heb je ook de Arduino-code (of schets) nodig. Download en pak het hier getoonde bestand uit. Zorg ervoor dat u de volgende bibliotheken hebt geïnstalleerd: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 was zo vriendelijk om de code te herstructureren (vermindert met 70%!), die hier op github te vinden is.

Stap 5: Samenvoegen

Als je besluit om voor de Hammond 1456CE2WHBU schuine behuizing (146x102x56mm) te gaan, print dan de bijgevoegde afbeeldingen op gewoon wit papier. Knip de labels uit en plak ze met plakband op de behuizing. Gebruik deze tijdelijke labels om alle boorgaten en metalen uitsparingen te markeren. Verwijder de tijdelijke labels, boor de gaten en knip het rechthoekige gebied uit zodat de ZIF-aansluiting mooi past. Zorg ervoor dat de behuizing schoon is door alle vuile of vochtige plekken te verwijderen, anders zullen de zelfklevende etiketten in de volgende stappen niet goed blijven plakken. Druk nogmaals, dit keer op zelfklevend wit A4-papier, de afbeeldingen op het voorpaneel af. Bedek de afdrukken met zelfklevende transparante pvc-folie en knip de labels uit. Plak de labels over de geboorde gaten en het rechthoekige ZIF-contactgebied. Gebruik een scalpel om zorgvuldig alle gebieden uit te snijden die de gaten voor wijzerplaten, LED's, encoder, MIDI, voeding, output en, natuurlijk, het grote vierkant met de ZIF-socket bedekken. Nu is het tijd om alle op het paneel gemonteerde componenten op hun plaats te zetten. Bekijk de afbeeldingen die u de verschillende fasen van het samenstellen van het project laten zien.