Izveidojiet ArduinoBoy: 8 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:59

GameBoy. Visticamāk, jums tas piederēja bērnībā. Un pat ja jūs to nedarītu, visticamāk, spēlējāt ar sava labākā drauga GameBoy, vai varbūt jums piederēja tā tuvākais konkurents - Sega Game Gear vai Nomad. Brīnišķīgas mazas spēļu ierīces, bet tagad, kad jūs visi esat pieauguši, vai esat padomājuši par to, ko jūs tagad ar to darīsit? Paturiet to bēniņos, lai izraktos un parādītu saviem bērniem, kādas spēles bija 20. gadsimtā? Pārdot kolekcionāram? Atdzīviniet spēļu atmiņas, atgriežoties Legend of Zelda: Link's Awakening jau daudzkārto bazilona laiku?

Vai esat kādreiz domājuši par tā pārvēršanu mūzikas instrumentā? Timotejs "trash80" Lamb ir čipšu komponists, kurš šobrīd dzīvo Losandželosā, Kalifornijā. Chiptune komponists ir persona, kas mūzikas radīšanai izmanto skaņas ģeneratora IC (integrālās shēmas), kas atrodamas videospēļu konsolēs un plaukstdatoros. Lamb kungs ir arī ierīces, kas pazīstama kā ArduinoBoy, radītājs; atvērtā pirmkoda aparatūras un programmatūras kombinācija, kas var pārvērst jebkuru GameBoy ģimenes locekli ar kasetnes slotu un saites kabeļa portu par MIDI skaņas ģeneratoru. Tagad jāatzīmē, ka trash80 nebija pirmais, kas izveidoja šādu sistēmu. Divām lielajām mājas brūvētajām GameBoy lietotnēm, ko izmanto profesionāli chiptune komponisti, Nanoloop un Little Sound Disk Jockey jeb LSDJ, jau ilgu laiku ir bijusi MIDI. Problēma ir tā, ka abas šīs lietotnes paļaujas uz Microchip PIC aparatūru, lai nosūtītu un saņemtu MIDI signālus. Nekāda necieņa nav paredzēta elektrotehnikas nozares standarta mikrokontrolleram, bet PIC patiešām ir profesionālas aparatūras sastāvdaļa un var būt iebiedējoša tiem, kas regulāri nemīlo elektroniku. Šo ierīču programmēšanā tiek atbalstīts arī mazāk populārs operētājsistēmas lietotājs (vienīgais oficiālais PIC izstrādes komplekts ir paredzēts operētājsistēmai Windows, nav Linux vai Mac atbalsta). Tomēr, izmantojot daudz vienkāršāku Arduino platformu, ArduinoBoy apiet šos ierobežojumus, tādējādi topošajam chiptune komponistam ir daudz vieglāk izveidot nepieciešamos rīkus. Turklāt, lai gan ArduinoBoy tika izveidots, lai strādātu ar trash80 pašmāju GameBoy skaņas ģeneratoru programmu mGB, tā lieliski sader arī ar Nanoloop un LSDJ. Lai gan trash80 ir kopīgojis savu darbu Google koda tīmekļa lapā, viņam nav detalizētu norādījumu par to, kā izveidot savu (tas ir viņa uzdevumu sarakstā). Es nolēmu viņam palīdzēt šajā jautājumā. Lai gan tas nav obligāti soli pa solim, šim pamācībai vajadzētu sniegt jums vispārēju priekšstatu par to, kas jums jādara, un parādīt dažas no manām kļūdām, lai jūs varētu no tām izvairīties.

1. darbība. Daļas, rīki un kods

Daļas

• Arduino, vispārējs Arduino vai to daļas, kuras varat izgatavot pats. Es personīgi izmantoju Modern Device Compay Really Bare Bones Board komplektu, kuru var vai nu samontēt, kā arī piestiprināt pie jūsu projekta, izmantojot sieviešu shēmas plates kontaktligzdas, vai arī kanibalizēt detaļām, lai padarītu Arduino par pastāvīgu projekta daļu.
• Divi 220Ω, septiņi 2KΩ un viens 270Ω rezistors. Šim projektam 1/4 vai 1/8 vatu rezistori ir ideāli piemēroti.
• Viens 6N138 opto-izolators.
• Viena maza signāla diode 1N914. Nebrīnieties, ja tos varat iegādāties tikai 10 vai vairāk.
• Viena poga, kas ir ieslēgta tikai tad, kad poga ir nospiesta. Tiem, kas runā par inženieri, tā ir SPST izslēgšanas (ieslēgšanas) poga.
• Divi 5 kontaktu sievietes 180 grādu DIN savienotāji. Pārliecinieties, vai esat ieguvis šos precīzos savienotājus. DIN savienotājiem ir daudz dažādu dizainu, un daži, ja tādi ir, ir savstarpēji saderīgi.
• Četri divu kontaktu spaiļu bloki. Lai gan jūs varat vienkārši pielodēt visus vadus tieši pie PCB, izmantojot spaiļu blokus vai cita veida savienotājus, to montāža, demontāža un detaļu kanibalizācija būs daudz vieglāka.
• Viena universāla datora plate.
• Viens GameBoy saites kabelis.
• Ierīce, kas var nodrošināt MIDI izeju, piemēram, tastatūra vai dators ar nepieciešamo programmatūru un adapteri.
• Viena programmējama GameBoy kasetne.
• Lodēt.
• Papildu vads. Izturīgs darbam ar maizes dēli un datora plates pieslēgšanai, vītņots vadiem, kurus plānojat bieži pārvietot.
• Lieta, kur visu iebāzt.
• Dažādu kaudze.

Rīki

• Lodāmurs.
• Desoderējoša spuldze, sūknis vai dakts. Katram gadījumam.
• Palīgroku lodēšanas rīks.
• Aizsargbrilles. Jūsu brilles to nesagriezīs.
• Ugunsdzēšamais aparāts vai vismaz glāze ūdens. Vēlreiz, katram gadījumam.
• Stiepļu griezēji.
• Stiepļu noņēmēji.
• Knaibles ar adatas degunu.
• Maizes dēlis bez lodēšanas.
• Programmēšana vai USB kabelis (-i) gan Arduino, gan programmējamai GameBoy kasetnei, ja piemērojams.
• Rotācijas instruments un/vai jebkas cits, kas jums nepieciešams, lai izgrieztu caurumus un spraugas jūsu izvēlētajā gadījumā.

Kods Šim projektam jums būs nepieciešami divi dažādi koda gabali, kurus abus var atrast trash80 ArduinoBoy Google koda lapā. Tie ir atrodami lapas labajā pusē zem virsraksta Piedāvātās lejupielādes. Jūs ielādēsit ArduinoBoy kodu Arduino, bet mGB tiks ielādēts programmējamā spēļu kārtridžā.

2. solis: Apskatīsim shēmu

Shēma, gluži vienkārši, ir jebkurš dokuments, kas attēlo mehāniskās vai elektriskās ierīces salikšanu. Tie jūsu zāliena traktora attēli ar visām detaļām ir izjauktas ar mazām punktētām līnijām, kas parāda, kā tās visas sader kopā? Jūsu mājas vai dzīvokļa darbuzņēmēja plāni bija tik ļoti apsēsti? Shēmas; abi.

Runājot par shēmām, trash80 shēma ArduinoBoy ir daudz krāsaināka un tai nav taisnu līniju, taču tā ir lieliski lasāma. Ja vien jūs neesat pilnīgi analīts par inženieru konvencijām, jums nevajadzētu būt problēmām. Iespējams, vēlēsities to izdrukāt, jo mēs uz to bieži atsaucamies.

3. darbība: maizes dēļa pārbaude

Pirms ķeramies pie gatavās ArduinoBoy konstrukcijas, vispirms vēlamies pārliecināties, vai visas mūsu detaļas ir labas. Šim nolūkam mēs izmantosim savu bezlodēšanas maizes dēli, kas ļauj mums izveidot savienojumus starp elektroniskajām detaļām, tās nelodējot kopā. Tas ir viegli. Vienkārši apskatiet shēmu un savienojiet detaļas, kā parādīts attēlā.

Atcerieties, ka katrā lapā ir komentāru sadaļa. Ja jums kaut kas ir iestrēdzis, ievietojiet zemāk, un es centīšos jums palīdzēt pēc iespējas labāk.

4. solis: pirmais tests

Ir pienācis laiks diviem ļoti svarīgiem testiem: dūmu testam un funkciju testam. Pirmais tests ir diezgan vienkāršs. Vienkārši pievienojiet savu GameBoy ierīcei, ieslēdziet GameBoy un skatieties ArduinoBoy gaismas diodes. Ja pin13 gaismas diode mirgo īsu brīdi, pēc tam atlikušās gaismas diodes iedegas secīgā secībā, divas reizes pārslēdzoties no augstākās tapas līdz zemākajai un atpakaļ, beidzot ar divām mirgošanām no gaismas diodēm vienlaikus, iespējams, ka jūsu ArduinoBoy darbojas pasūtījums. Noteikti pārbaudiet arī režīma izvēles pogu. Nospiežot to, pašlaik iedegtajai gaismas diodei jāizslēdzas un iedegas nākamā secība. Ja tā vietā lukturi atsakās iedegties, detaļas sajūt neparasti siltu pieskārienu, jūs redzat vai jūtat dūmu smaku un/vai kāda ķēdes daļa eksplodē vai uzliesmo, tad skatiet shēmu, vēlreiz pārbaudiet visu savienojumus un vadus, nomainiet bojātās detaļas un vēlreiz veiciet dūmu pārbaudi. Otrais tests ir nedaudz nervozāks, galvenokārt tāpēc, ka, ja šeit kaut kas noiet greizi, tas nebūs tikai Arduino, kas tiks pārvērsts par grauzdiņiem. Ielādējiet mGB savā GameBoy, pievienojiet ArduinoBoy savam GameBoy un pievienojiet MIDI no ierīces, kas ir saderīga ar MIDI, ar ArduinoBoy, kas ir ievietots maizē. Ieslēdziet GameBoy, pēc tam MIDI ierīci, turot ugunsdzēšamo aparātu pie rokas, lai nekas nenotiktu. Mēģiniet atskaņot dažas piezīmes savā MIDI ierīcē 1., 2., 3., 4. vai 5. kanālā. Ja jūsu GameBoy rada troksni, kas atgādina instrumentu vai skaņas efektu, turpiniet lēkt no krēsla, skatoties augšup. debesis, rokas izstieptas, bļāviens "TAS IR DZĪVS", kamēr māniski smejas. Piezīme par ArduinoBoy pārbaudi un izmantošanu: tur ir tīmekļa vietnes, kurās tiek piedāvāti bezmaksas populāru dziesmu MIDI faili, un jums būs liels kārdinājums tos izmantot gan testēšanai, gan kompozīcijas sesijām. Pretoties šim kārdinājumam. Pirmkārt, daži no šo vietņu piedāvātajiem MIDI ierakstiem nav labi izveidoti. Reiz es atradu Gorillaz "19-2000" MIDI kopiju, un viens no instrumentiem neizgriezās vai neizbalēja, tāpēc galu galā šis viens instruments pārspēs pārējos instrumentus, līdz apturēsit atskaņotāju un sāksit to vēlreiz. Turklāt šo iepriekš sagatavoto dziesmu izmantošana mudina jūs turpināt izmantot iepriekš sagatavotas dziesmas. Jūs nepadarīsit neko oriģinālu. Labāk uzreiz iemācīties komponēt savu mūziku.

5. solis: pielodējiet to

Tātad jūsu ArduinoBoy darbojas. Labi, ir pienācis laiks pielodēt to uz iespiedshēmas prototipa plates. "Pagaidi, pagaidi!" tu kliedz pie sevis. "Tagad tas darbojas tikai labi, un es zinu, ka būšu ar to piesardzīgs. Kāpēc potenciāli to sajaukt? Kāpēc uztraukties par lodēšanu?" Labi tad. Bet uz brīdi padomājiet par to: jūs un jūsu ArduinoBoy radāt lielisku mūziku. Patiesībā tik lieliski, ka jūs galu galā pārvēršat čiptūnu par likumīgu mūzikas veidu. Jūs ienesat chiptune galvenajā plūsmā. Jūs kļūstat slavens. Patiesībā tik slavens, ka jūs esat uzaicināts spēlēt Wrigley Field tieši pirms Cubs iziešanas laukumā. Jūs joprojām izmantojat savu ArduinoBoy maizi. Jūs un apkalpe visu sakārtojat, līdz kāds no jums pamanīs, ka pazudis vissvarīgākais no jūsu mūzikas instrumentiem - ArduinoBoy. Beidzot jūs to atradīsit jauna zēna rokās, kuram izdevās ielīst garām drošībai. Savā ziņkārībā viņš ir noņēmis no maizes dēļa visas sastāvdaļas, un diemžēl jums nav rokasgrāmatas. Līdz izrādes sākumam atlikušas tikai 5 minūtes, un jums ir jāatceļ sava uzstāšanās. Pūlis iet ārā, un savā niknumā iznīcina labu stadiona daļu, kā rezultātā spēle tiek atcelta. Cubs atkal zaudē savu make-up spēli un savu metienu Pasaules sērijā, un viņi ir vainojami jūs. Neļaujiet šim ļoti sarežģītajam scenārijam notikt ar jums: vienmēr padariet savus projektus pastāvīgus. Pirmkārt, pēc visu detaļu noņemšanas no bezlodēšanas maizes dēļa, novietojiet tās uz datora plates un izdomājiet, kā tās visas uzstādīt. Jums ir jāpatur prātā dažas lietas:

• Mēģiniet panākt, lai visi jūsu IC saskartos vienādi. Tādā veidā jūs varat uzreiz pateikt, vai tie visi ir pareizi uzstādīti.
• Skrūvju spailes, IC ligzdas un vadu savienotāji ir jūsu draugi. Ja kaut kas saplīst, vēlaties viegli noņemt un nomainīt detaļas. Turklāt, iespējams, vēlāk nāksies kanibalizēt savu ArduinoBoy, lai izveidotu kaut ko citu. Pievienojot kontaktligzdas un citus savienotājus, varat to viegli izdarīt.
• Ņemiet vērā vietu, ar kuru jums jāstrādā. Turiet detaļas tālu prom no montāžas caurumiem, lai jūs varētu viegli nokļūt montāžas aparatūrā un instrumentos šajās vietās. Turklāt, ja jūs ievietojat dēli ļoti mazā telpā, piemēram, Altoids skārdā, jums jāpatur prātā telpas daļas, piemēram, pogas. Jums, iespējams, būs jātur skaidras tāfeles daļas, lai pogai būtu brīva vieta korpusa iekšpusē.

Kad tas viss ir pielodēts kopā, ir vienkārši urbt un izgriezt atbilstošos caurumus jūsu izvēlētajā gadījumā un uzstādīt shēmas plati tajā. Ja jūs izmantojat metāla korpusu, piemēram, es, noteikti izmantojiet papīra gabalu vai kaut ko, lai izklātu korpusa apakšdaļu, lai tas neizraisītu nevienu ķēdes daļu. Arī gumijas paplāksnes būtu laba ideja.

6. darbība. ArduinoBoy izmantošana

Ja jūsu ArduinoBoy ir pareizi samontēts, tam vajadzētu rīkoties citādi nekā jebkurai citai MIDI ievades ierīcei. Lietojot kopā ar mGB, tam būs 5 atsevišķi MIDI kanāli. 1. un 2. kanāls ir vienmērīgu toņu ģeneratori, 3. ir toņu ģenerators, kuram manos ierobežotajos testos, šķiet, ir trīs notis (piezīmes tembrs mainīsies katru reizi, kad atskaņosit šo kanālu, ievērojot paraugu), 4. kanāls nodrošina basa skaņas (izmantojiet kā bungas, basģitāru vai sintezatoru), un 5. kanāls ir troksnis (visbiežāk tiek izmantots GameBoy spēlēs sprādzieniem un tekošam ūdenim).

Pievienojiet savu MIDI izejas ierīci portam, kas savienots ar opto-izolatoru, savu ArduinoBoy savā GameBoy un pārprogrammējamo kasetni arī GameBoy. Iestatiet ArduinoBoy mGB režīmā, nospiežot pogu, līdz iedegas ar digitālo 8 savienotā gaismas diode. Turpmāk jūs varat izmantot savu GameBoy kā MIDI instrumentu. Radīto skaņu var pielāgot GameBoy, izmantojot mGB saskarni, īpaši tembru, oktāvu, kanālu un piezīmju uzbrukumu. Pārējie ArduinoBoy režīmi tiek izmantoti kopā ar citām GameBoy chiptune izveides programmām, konkrēti, Nanoloop un LSDJ, un tie neietilpst šīs instrukcijas darbības jomā.

7. solis: kļūdas, no kurām varat izvairīties

Pabeidzot šo projektu, es pieļāvu dažas projektēšanas un konstrukcijas kļūdas, kas, lai gan tās nelabvēlīgi neietekmēja ArduinoBoy pamatfunkcijas darbību, tomēr padarīja būvniecību sarežģītāku un gala prezentāciju nedaudz paviršu. Šeit ir manas kļūdas un dažas bieži sastopamas kļūdas, kā arī to novēršana vai labošana. Metāla lietu darbs No visiem dizaina lēmumiem, ko es pieņēmu, lēmums izmantot Altoids piparmētru skārda skārdeni, iespējams, bija postošākais. Problēma nav saistīta ar pašu skārdu, bet gan instrumentiem, kas man bija pieejami lietas sagatavošanā, un to, ka esmu ļoti maz strādājis ar plānu lokšņu metālu. Vispirms izmantojiet darbam piemērotu rīku. Alvas skrūves vai vismaz tās, kuras es izmantoju, drīzāk saplēš metālu, nevis tīri sagriež, atstājot aiz sevis grūti noņemamas asas malas, kas korpusam nav līdzenas. Tā vietā izmantojiet našķi. Turklāt, urbjot caurumus, vienmēr urbiet no finiša puses vai no tās puses, kuru jūs redzēsiet visbiežāk (ārpusē), kad vien iespējams. Kad jūs urbjat caurumu, jūs, visticamāk, atstāsiet metāliskas iecirtumus un izraisīsiet metāla ieliekšanos caurumā no urbšanas virziena. Urbjot no ārpuses, jūs atstājat urbumus korpusa iekšpusē, padarot ārējo kārtīgāku izskatu un drošāku prombūtnē esošiem cilvēkiem. Prototipa dēlis Lēti materiāli ne vienmēr ir vislabākie, ar kuriem strādāt. Protokola dēļi, kurus es izmantoju, lai izveidotu savu ArduinoBoy, nāca no RadioShack, un, lai arī tie ir lieliski lietojami, tos ir grūti pielodēt, jo tie ir lēti izgatavoti. Nav pārklātu caurumu, tāpēc lodēšana netiek iesūkta caurumos, kā rezultātā uz tāfeles parādās lieli lodēšanas lāseņi, kas rūpīgi nenotur pielodētās detaļas. Mēģiniet vislabāk atrast dēļus ar pārklātiem caurumiem. Ja jūs nevarat, es esmu dzirdējis, ka nedaudz lodēšanas plūsmas, kas iesmērēta caurumā tieši pirms lodēšanas, izkausētu lodmetālu iesūc caurumā, it kā tas būtu pārklāts. Runājot par lētiem prototipiem, paturiet prātā, ka, tā kā lodēšana vienkārši sakrāsies augšpusē, tie var būt pakļauti… Šorti Kad es pabeidzu lodēt kopā savu ArduinoBoy, es pamanīju, ka gaismas diodes nedeg pareizi. Problēma nebija mana elektroinstalācija, tā bija perfekta, bet mana lodēšana. Sīki, gandrīz neiespējami redzēt lodēšanas un putekļu daudzumu, pārvarēja atstarpes uz tāfeles, neļaujot dažām gaismas diodēm iedegties un sasaistīt citas gaismas diodes. Ja tas notiek ar jums, palaidiet naža asmeni starp lodēšanas šuvēm un rūpīgi notīriet, izmantojot uzgaļus, papīra dvieļus un berzējiet spirtu. Superlīme Izmēģiniet, kā jūs varētu, jūs nekad nevarat izmantot superlīmi, nenokļūstot pirkstos. Tikai vispārējs brīdinājums visiem, kas tur atrodas. Nepārprotiet mani, tas ir lieliski, ja divām daļām ir jāsalīmē un jāpielīp ātri, taču nekad neuzskatiet, ka varat to izmantot, nelīmējot kopā pirkstus.

8. solis: Kurp doties no šejienes?

Vai jums ir grūtības sākt darbu ar visu chiptune komponēšanas lietu? Nepieciešama iedvesma, padomi, triki un vieta, kur parādīt savu jaunāko melodiju? Visām lietām chiptunes un ar retro spēlēm ir pieejams 8bitcollective.com. Viņiem ir dinamiska čiptūņu komponistu kopiena, kuri būtu vairāk nekā gatavi jums palīdzēt jūsu karjerā.

Vai vēlaties paplašināt savas ArduinoBoy iespējas? Jūsu ArduinoBoy ir iebūvēta funkcija, kuru mGB faktiski neizmanto: MIDI izeja, īpaši MIDI sinhronizācija. Tomēr Nanoloop un LSDJ ir ne tikai saderīgi ar ArduinoBoy aparatūru, bet arī spēj izmantot šo neizmantoto funkciju, ļaujot sinhronizēt GameBoy skaņas ar citiem programmējamiem MIDI instrumentiem, piemēram, bungām. Labi, jūs tagad esat veiksmīgs čiptūna komponists un izpildītājs, bet tagad jums ir daudz koncertu, uz kuriem doties, un jūs vēlaties pēc iespējas atvieglot slodzi. Ko tu darīsi? Nu, kamēr ostā izmantojat tikai ArduinoBoy MIDI, varat ievērojami samazināt tā lielumu. Vienkārši izmantojiet kā mazu Arduino klonu, kuru varat atrast un atstāt MIDI izejas portu. Galu galā, šķiet, ka tas darbojas trash80. Kas attiecas uz mani, es vēlos veikt dažus sava prototipa uzlabojumus, vienlaikus uzzinot vairāk par to, kā tas darbojas un kā ar to varu sacerēt īstu mūziku. Es domāju par dažu PCB izstrādi Eagle CAD divām dažādām versijām: vienu, kurā tiek izmantoti caurumi caur caurumiem un DIP paketes IC, piemēram, šo, un otru, kurā pēc iespējas tiek izmantoti virsmas montāžas komponenti, lai es varētu izmēģināt sildvirsmas pārplūdi lodēšanas metodi un izveidojiet (cerams) mazāko pilnvērtīgo ArduinoBoy, kāds jebkad ir izgatavots. Galvenais, lai ko jūs nolemtu darīt ar savu ArduinoBoy, izklaidējieties. Ja jums nav jautri, tad acīmredzot jūs darāt kaut ko nepareizi. Atcerieties, ka, tāpat kā viss pārējais dzīvē, arī čitūnu sacerēšana nav saistīta ar kāda cita piekaušanu. Runa ir par sevis piekaušanu, padarot katru sacerēto melodiju labāku par pēdējo. Neviens nekad nav kļuvis slavens ar to, ka dara kaut ko tādu, kas viņam nepatīk. Jautājumi? Komentāri? Laulības priekšlikumi? Nāves draudi? Ievietojiet tos zemāk.