Изградете ArduinoBoy: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

GameBoy. Най -вероятно сте притежавали такъв в детството си. И дори и да не сте, най -вероятно сте играли с GameBoy на най -добрия си приятел или може би сте притежавали най -близкия му конкурент, Sega Game Gear или Nomad. Прекрасни малки устройства за игри, но сега, след като вече сте пораснали, замисляли ли сте се какво ще правите с тях сега? Дръжте го на тавана, за да изровите и да покажете на децата си какви са били игрите през 20 -ти век? Да го продадеш на колекционер? Преживейте спомените от игрите, като се върнете през Legend of Zelda: Link's Awakening за безкрайното време на базилон?

Мислили ли сте някога да го превърнете в музикален инструмент? Тимъти "trash80" Ламб е чиптън композитор, който в момента живее в Лос Анджелис, Калифорния. Композитор на чиптън е човек, който използва интегрални схеми на звуковия генератор (интегрални схеми), намиращи се в конзолите за видео игри и преносими компютри за създаване на музика. Г -н Lamb също е създател на устройство, известно като ArduinoBoy; комбинация от хардуер и софтуер с отворен код, който може да превърне всеки член на семейството на GameBoy със слот за касета и свързващ кабелен порт в MIDI звуков генератор. Сега трябва да се отбележи, че trash80 не е първият, който създава такава система. Двете големи домашно приготвени приложения GameBoy, използвани от професионални чиптън композитори, Nanoloop и Little Sound Disk Jockey, или LSDJ, имат MIDI в състояние от доста време. Проблемът е, че и двете приложения разчитат на Microchip PIC хардуер за изпращане и получаване на MIDI сигнали. Няма неуважение към стандартния микроконтролер на електротехническата индустрия, но PIC наистина е част от професионален хардуер и може да бъде нещо смущаващо за тези, които не се занимават редовно с електроника. Също така няма почти никаква поддръжка за потребителите на по -малко популярни операционни системи, когато става въпрос за програмиране на тези устройства (единственият официален пакет за разработка на PIC е за Windows, без поддръжка за Linux или Mac). Използвайки много по-опростената платформа Arduino, обаче, ArduinoBoy заобикаля тези ограничения, което прави много по-лесно за бъдещия композитор на чиптун да изгради необходимите инструменти. Плюс това, докато ArduinoBoy е създаден да работи със собствената програма за генериране на звук на trash80 GameBoy, mGB, той също се разбира отлично с Nanoloop и LSDJ. Докато trash80 е споделил работата си на уеб страница на Google Code, той няма инструкции стъпка по стъпка как човек може да си направи свой собствен (това е в неговия списък със задачи). Реших да му помогна в това отношение. Въпреки че не е задължително стъпка по стъпка, тази инструкция трябва да ви даде обща представа какво да правите и да ви покаже някои от моите клопки, за да можете да ги избегнете.

Стъпка 1: Части, инструменти и код

Части

• Arduino, общ Arduino или частите, които да направите сами. Аз лично използвам Комплектът за наистина голи кости на Modern Device Compay, който може да бъде сглобен както е и да бъде прикрепен към вашия проект с помощта на женски гнезда за платки или да се канибализира за части, за да стане Arduino постоянна част от проекта.
• Два 220Ω, седем 2KΩ и един 270Ω резистор. За този проект резисторите от 1/4 или 1/8 вата са идеални.
• Един оптоизолатор 6N138.
• Един 1N914 малък сигнален диод. Не се изненадвайте, ако можете да ги купите само в количества от 10 или повече.
• Един бутон, който е включен само когато бутонът е натиснат. За тези, които говорят инженер, това е бутон за изключване (включване) на SPST.
• Два 5 -пинови женски 180 -градусови DIN конектора. Уверете се, че получавате тези точни конектори. Има много различни дизайни за DIN конектори и малко, ако има такива, са съвместими помежду си.
• Четири клеми с два пина. Въпреки че можете просто да запоите всичките си проводници директно към печатната платка, използването на клемни блокове или друга форма на съединители ще направи сглобяването, разглобяването и канибализирането на части много по -лесно.
• Една PC платка с общо предназначение.
• Един свързващ кабел на GameBoy.
• Устройство, което може да осигури MIDI изход, като клавиатура или компютър с необходимия софтуер и адаптер.
• Една програмируема касета GameBoy.
• Припой.
• Допълнителен проводник. Твърд за работа с дъска и окабеляване на платката, окачен за проводници, които очаквате да се движат често.
• Калъф за всичко.
• Купчина Miscellanea.

Инструменти

• Поялник.
• Дезодерираща крушка, помпа или фитил. За всеки случай.
• Помагащ инструмент за запояване на ръце.
• Предпазни очила. Очилата ви няма да го режат.
• Пожарогасител или поне чаша вода. Още веднъж, за всеки случай.
• Резачки за тел.
• Машини за сваляне на тел.
• Клещи с иглени носове.
• Непояна дъска.
• Програмиране или USB кабел (и) както за Arduino, така и за програмируемата касета GameBoy, ако е приложимо.
• Ротационен инструмент и/или всичко друго, от което се нуждаете, за да изрежете отвори и прорези по ваш избор.

Код Ще ви трябват две различни части от кода за този проект, като и двете могат да бъдат намерени на страницата с кодове на ArduinoBoy в Google trash80. Те се намират в дясната част на страницата под заглавието Представени изтегляния. Ще заредите кода на ArduinoBoy в Arduino, докато mGB ще бъде зареден в програмируемата игрална касета.

Стъпка 2: Нека разгледаме схемата

Схемата е съвсем просто всеки документ, който изобразява как се сглобява механично или електрическо устройство. Тези снимки на вашия трактор за косене на трева с всички части, разглобени с малки пунктирани линии, показващи как всички те се вписват заедно? Чертежите, по които изпълнителят на вашия дом или апартамент беше толкова обсебен? Схеми; и двамата.

Що се отнася до схемите, схемите на trash80 за ArduinoBoy са много по -цветни и нямат прави линии, но са напълно четими. Освен ако не сте напълно анализирани относно инженерните конвенции, не би трябвало да имате проблеми. Може да искате да отпечатате това, тъй като ние често ще се обръщаме към него.

Стъпка 3: Тест на дъската

Преди да стигнем до действителното изграждане на готовия ArduinoBoy, първо искаме да се уверим, че всичките ни части са добри. За това ще използваме нашата спойка, която ни позволява да създаваме връзки между електронни части, без да се налага да ги спояваме заедно. Това е лесно. Просто погледнете схемата и свържете частите, както е показано.

Не забравяйте, че на всяка страница има раздел за коментари. Ако се забиете в нещо, публикувайте по -долу и аз ще се опитам да ви помогна възможно най -добре.

Стъпка 4: Първи тест

Време е за два много важни теста: димен тест и функционален тест. Първият тест е доста лесен. Просто свържете вашия GameBoy към устройството, включете GameBoy и гледайте светодиодите на ArduinoBoy. Ако светодиодът pin13 мига за кратко, последван от останалите светодиоди, които светват в последователен ред, преминавайки от най -високия щифт към най -ниския и обратно два пъти, завършвайки с две мигания от светодиодите наведнъж, тогава има голяма вероятност вашият ArduinoBoy да работи поръчка. Също така не забравяйте да тествате бутона за избор на режим. Когато го натиснете, светещият в момента светодиод трябва да се изключи и следващият в последователността ще се включи. Ако вместо това светлините отказват да светят, частите се чувстват необичайно топли на допир, виждате или миришете дим и/или някоя част от веригата експлодира или избухва в пламъци, след това се обърнете към схемата, проверете отново всички вашите връзки и окабеляване, сменете повредените компоненти и извършете отново теста за дим. Вторият тест е малко по -нервен, главно защото ако нещо се обърка тук, няма да бъде само Arduino, който ще се превърне в тост. Заредете mGB във вашия GameBoy, включете ArduinoBoy във вашия GameBoy и свържете MIDI от вашето MIDI-съвместимо устройство към MIDI в макетния ArduinoBoy. Включете GameBoy, след това MIDI устройството, като държите пожарогасителя си под ръка, за да не се случи нещо. Опитайте да свирите няколко ноти на вашето MIDI устройство на канал 1, 2, 3, 4 или 5. Ако вашият GameBoy издава шум, напомнящ за инструмент или звуков ефект, след това продължете да скочите от стола си, втренчен нагоре към небеса, протегнати ръце, крещящи "ЖИВО Е", докато се смеете маниакално. Бележка както за тестването, така и за използването на вашия ArduinoBoy: Има уеб сайтове, които предлагат безплатни MIDI файлове с популярни песни и вие ще бъдете закалени, силно изкушени да ги използвате както за тестване, така и за вашите композиционни сесии. Устоявайте на това изкушение. Първо, някои от MIDI пистите, предлагани от тези сайтове, не са добре направени. Веднъж намерих MIDI копие на „19-2000“на Gorillaz и един от инструментите не изрязваше или избледняваше, така че в крайна сметка този един инструмент ще затрупа останалите инструменти, докато не спрете плейъра и не го стартирате отново. Освен това използването на тези предварително направени песни ви насърчава да продължите да използвате предварително направени песни. Няма да направите нищо оригинално. По -добре е веднага да се научите как да композирате собствена музика.

Стъпка 5: Запояйте го

Така че вашият ArduinoBoy работи. Добре, време е да го спойка към прототипната платка на печатната верига. "Чакай чакай!" ти си крещиш. "Сега работи отлично и знам, че ще внимавам с него. Защо потенциално да го обърквам? Защо да се занимавам с запояване?" Добре тогава. Но помислете за това за момент: вие и вашият ArduinoBoy правите страхотна музика. Толкова страхотно, всъщност, че в крайна сметка превръщате chiptune в законна форма на музика. Внасяте чиптун в мейнстрийма. Ставаш известен. Толкова известен всъщност, че сте поканени да играете на Wrigley Field точно преди малките да излязат на терена. Все още използвате своя ArduinoBoy. Вие и екипажът настройвате всичко така, докато някой от вас не забележи, че най -важният от вашите музикални инструменти, ArduinoBoy, е изчезнал. Най -накрая го намирате в ръцете на младо момче, което успя да се промъкне покрай охраната. В любопитството си той е премахнал всички компоненти от макета и за съжаление нямате удобна схема. Остават само 5 минути преди началото на шоуто, трябва да отмените изпълнението си. Тълпата полудява и в яростта си унищожават добра част от стадиона, което води до отмяна на играта. Малките губят играта си за гримиране и отново изстрелват на Световната серия и те са виновни за вас. Не позволявайте на този силно заплетен сценарий да ви се случи: винаги правете проектите си постоянни. Първо, след като извадите всички части от споената платка, ги поставете върху платката на компютъра и разберете как ще ги поставите всички. Има няколко неща, които трябва да имате предвид:

• Опитайте се да накарате всички ваши интегрални схеми да се изправят по същия начин. По този начин можете да разберете с един поглед дали всички те са монтирани правилно.
• Винтовите клеми, IC гнездата и кабелните конектори са вашите приятели. Ако нещо се счупи, искате да можете лесно да премахнете и замените частите. Също така може да се наложи да канибализирате вашия ArduinoBoy по -късно, за да изградите нещо друго. Добавянето на гнезда и други конектори може да ви позволи да направите това лесно.
• Имайте предвид пространството, с което трябва да работите. Дръжте частите далеч от монтажните отвори, за да можете лесно да монтирате монтажен хардуер и инструменти до тези места. Също така, ако монтирате дъската в много малко пространство, като калай Altoids, трябва да имате предвид пространствените части, като бутоните, които заемат. Може да се наложи да държите части от дъската си чисти, така че бутонът да има свободно пространство в кутията.

След като всичко е запоено заедно, е просто да пробиете и изрежете подходящите отвори във вашия случай и да монтирате платката вътре в него. Ако използвате метален калъф, както аз, не забравяйте да използвате лист хартия или нещо друго, за да подравните дъното на кутията, така че да не къса някоя част от веригата. Гумените шайби също биха били добра идея.

Стъпка 6: Използване на вашия ArduinoBoy

Вашият ArduinoBoy, ако е сглобен правилно, трябва да се държи не по -различно от всяко друго MIDI входно устройство. Когато се използва с mGB, той ще има 5 отделни MIDI канала. Каналите 1 и 2 са генератори на постоянни тонове, 3 е генератор на тонове, който изглежда има три нотки в моите ограничени тестове (тембърът на нотата ще се променя всеки път, когато свирите на този канал, следвайки модел), канал 4 осигурява бас звуци (използвайте като барабан, бас китара или синтезатор), а канал 5 е шум (най -често се използва в игри GameBoy за експлозии и течаща вода).

Включете вашето MIDI изходно устройство в порта, свързан към оптоизолатора, вашия ArduinoBoy във вашия GameBoy и препрограмируемата ви касета във вашия GameBoy. Настройте вашия ArduinoBoy в режим mGB, като натиснете бутона, докато светодиодът, свързан към цифров 8, светне. От тук нататък можете да използвате своя GameBoy като MIDI инструмент. Корекциите на генерирания звук могат да бъдат направени в GameBoy, използвайки интерфейса на mGB, по -специално тембър, октава, канал и нота. Другите режими на ArduinoBoy се използват с други програми за създаване на чипове на GameBoy, по -специално Nanoloop и LSDJ и са извън обхвата на тази инструкция.

Стъпка 7: Подводни камъни, които можете да избегнете

В хода на завършването на този проект направих няколко грешки в дизайна и конструкцията, които, макар и да не повлияха неблагоприятно на изпълнението на основната функция на ArduinoBoy, направиха строителството по -предизвикателно, а финалната презентация малко помия. Ето моите грешки и няколко често срещани проблеми и как можете да ги избегнете или коригирате. Работа по метален корпус От всички дизайнерски решения, които взех, решението да използвам калъф от мента Altoids е може би най -катастрофалното. Проблемът не е в самата калай, а в инструментите, с които разполагах при подготовката на калъфа, и във факта, че съм свършил много малко работа с тънка ламарина. Първо, използвайте подходящия инструмент за работата. Тенекии или поне тези, които използвах, разкъсват метала, вместо да го режат чисто, оставяйки трудно да се отстранят острите ръбове, които не остават плоски към кутията. Вместо това използвайте гризалка. Също така, когато пробивате дупки, винаги пробивайте от финалната страна или от страната, която ще виждате най -често (отвън), когато е възможно. Когато пробиете дупка, е вероятно да оставите неравности в метала и да накарате метала да се огъне в отвора от посоката, в която пробивате. Пробивайки отвън, вие оставяте неравностите във вътрешността на кутията, което прави външната част по-изчистена и по-безопасна за разсеяните хора. Прототипна дъска Евтините материали не винаги са най-добрите за работа. Прототипните платки, които използвах за изграждането на моя ArduinoBoy, дойдоха от RadioShack и, макар и перфектно използваеми, те са трудни за запояване поради самата им природа, че са евтини. Няма прорезани отвори, така че спойката не се всмуква в отворите, което води до тези големи запоени петна на дъската, които не държат добре запоените части на място. Опитайте се да намерите дъски с покрити отвори. Ако не можете, чувал съм, че малко поток от спойка, размазан в дупката точно преди запояването, ще разтопи разтопена спойка в отвора, точно като покрита. Що се отнася до евтините прото-платки, имайте предвид, че тъй като спойката просто ще се събере в горната част, те могат да бъдат склонни към … Къси панталони Когато завърших спояването на моя ArduinoBoy, забелязах, че светодиодите не светят правилно. Проблемът не беше в моето окабеляване, това беше перфектно, а в запояването ми. Малки, почти невъзможни за видими количества спойка и прах преодоляваха празнините на платката, предотвратявайки осветяването на някои светодиоди и обвързвайки други светодиоди заедно. Ако това се случи с вас, прокарайте острието на ножа между запоените фуги и почистете старателно с помощта на върхове q, хартиени кърпи и алкохол. Супер лепило Опитайте колкото можете, никога не можете да използвате супер лепило, без да получите малко върху пръстите си. Само общо предупреждение за всички там. Не ме разбирайте погрешно, това е страхотно нещо, когато две части трябва да се залепят и залепнат бързо, но никога не допускайте, че можете да го използвате, без да слепвате пръстите си.

Стъпка 8: Къде да отида от тук?

Имате ли проблеми да започнете с цялото композиране на чиптън? Нуждаете се от вдъхновение, съвети, трикове и място, където да покажете най -новата си мелодия? За всички неща чип -мрежи и по -нататък ретро игри, има 8bitcollective.com. Те имат жива общност от композитори с чиптън, които биха били повече от готови да ви помогнат в кариерата ви.

Искате да разширите възможностите на вашия ArduinoBoy? Вашият ArduinoBoy има вградена функция, която mGB всъщност не използва: MIDI изход, по-специално MIDI синхронизация. Nanoloop и LSDJ обаче не само са съвместими с хардуера на ArduinoBoy, но те могат да използват тази неизползвана функция, която ви позволява да синхронизирате звуците на вашия GameBoy с други програмируеми MIDI инструменти, като барабани. Добре, сега сте успешен композитор и изпълнител на чиптън, но сега имате куп концерти, на които да отидете и искате да облекчите товара колкото е възможно повече. Какво ще правиш? Е, стига да използвате само MIDI на ArduinoBoy в порта, можете сериозно да намалите неговия размер. Просто използвайте като малък клонинг на Arduino, който можете да намерите и пропуснете MIDI изхода. В края на краищата, изглежда, че работи за trash80. Що се отнася до мен, искам да направя няколко подобрения в моя прототип, като същевременно науча повече за това как работи и как мога да композирам истинска музика с него. Мисля да проектирам няколко печатни платки в Eagle CAD за две различни версии: една, която използва компоненти през отворите и интегрални схеми на DIP пакета, като тази, и друга, която използва компоненти за повърхностно монтиране, когато е възможно, за да мога да изпробвам презареждането на горещата плоча метод на спойка и направете (надявам се) най-малкия пълноправен ArduinoBoy, правен някога. Преди всичко, каквото и да решите да направите с вашия ArduinoBoy, забавлявайте се. Ако не се забавлявате, значи очевидно правите нещо нередно. Не забравяйте, че както всичко останало в живота, композирането на чиптъни не е за побеждаване над някой друг. Става дума за това да победиш себе си, като направиш всяка мелодия, която композираш, по -добра от последната. Никой никога не е станал известен с това, че прави нещо, което не обича. Въпроси? Коментари? Предложения за брак? Смъртни заплахи? Публикувайте ги по -долу.