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用于音樂應(yīng)用控制的BLE MIDI Puck

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資料介紹

描述

MIDI Puck 是一個多功能控制器，可將旋轉(zhuǎn)手勢數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為藍牙低功耗 MIDI。MIDI 一種標準協(xié)議，用于將計算機與樂器、舞臺燈光和其他面向時間的媒體互連。

我將演示如何將 ON Semiconductor RSL10 用作我的交互式音樂游戲燈光項目和在 Windows 10 上運行的 DAW（數(shù)字音頻工作站應(yīng)用程序）的手勢控制器。

我還將提供編譯示例音樂控制器固件的指南。許多供應(yīng)商的實現(xiàn)都使用藍牙 MIDI 協(xié)議，并且可以適應(yīng)您自己的自定義設(shè)置。

冰球改變燈光和聲音音符

。使用內(nèi)置傳感器以新穎的方式觸發(fā)聲音和節(jié)拍，例如敲打胸部、敲擊腳或揮動手套。我想要一個自定義控制器來補充我的其他 MIDI 控制器設(shè)備。使用手勢控制的小型和可定制的東西。

已經(jīng)有各種尺寸和形狀的 MIDI 控制器。但很少有人使用具有小尺寸且可自定義配置的運動傳感器。大多數(shù)市售的售價數(shù)百美元。更便宜的沒有足夠的定制。

在我閱讀了包含大量傳感器的 ON Semiconductor RSL10-SENSE-GEVK的規(guī)格后 ，我認為將其變成無線 MIDI 控制器將非常適合此類應(yīng)用。

硬件

SL10-SENSE-DB-GEVB 和 Segger J-Link LITE Cortex-M 調(diào)試器

RSL10 -SENSE-DB-GEVK套件中包含調(diào)試模塊，帶有連接到運行 IDE 的計算機的 USB 連接器，以及圓板上的接頭鏈接。

優(yōu)勢

無線藍牙低功耗
CR3020超低功耗電池供電
多個傳感器 - 環(huán)境、運動、環(huán)境光、磁性、數(shù)字麥克風(fēng)

按鈕映射

RSL10 有 3 個微小的板載內(nèi)置按鈕。

對于我的實現(xiàn)，我將僅使用 3 軸運動傳感器和環(huán)境光傳感器來轉(zhuǎn)換為 MIDI 數(shù)據(jù)。有 2 個按鈕映射到用戶功能。

特征

發(fā)送控制器數(shù)據(jù)類型的模式開關(guān)
在原始軸控制器數(shù)據(jù)、音高偏移、基于加速度數(shù)據(jù)的調(diào)制之間循環(huán)。
用于切換效果的光傳感器

用法

插入電池，開機時 LED 將閃爍黃色。

按中心按鈕 = 切換模式

音符鼓

跨 3 個通道發(fā)送映射到每個方向軸的音符范圍。（默認：通道 1、2 和鼓通道 10）
當 LUX > 60 的光照水平出現(xiàn)時，音符會響起

原始控制器

LED閃爍橙色
發(fā)送帶有映射到不同功能的圓盤的 x、y、z 方向的連續(xù)控制器消息 (CC)。（默認為 1、4、7）

彎音機

LED 閃爍綠色
通過在 y 軸上旋轉(zhuǎn)圓盤來發(fā)送彎音數(shù)據(jù)

程序變更

發(fā)送程序更改消息補丁。
光傳感器映射到 CC 5 通道

校準（按鈕 1）

設(shè)置吊艙的旋轉(zhuǎn)俯仰范圍
將 PB1 保持在靜止位置
按住 PB1 按鈕
在這段時間。從運動范圍內(nèi)移動加速度計。點1秒

按鈕蓋

我使用 CAD (Fusion 360) 為 RSL10 創(chuàng)建了一個封面，以便更輕松地按下按鈕。天線和帶電池座的電路板安裝在底部。

在 Fusion 360 中設(shè)計的外殼

3d 印刷封面

粗糙但實用的 3D 打印封面

將封面和外殼導(dǎo)出為 3d 打印機的 STL 文件。使用 Slicer 程序進行 3D 打印。

用簡單的橡皮筋固定器單手操作

太測試了，我用一根長橡皮筋穿過蓋子，用兩個環(huán)把它系在我的手掌上。我后來發(fā)現(xiàn)這種安排很方便，靈活舒適。我可以通過卷曲手指來輕松訪問按鈕。無需用另一只手來操作按鈕（如果像帶表帶的手表一樣佩戴）

如果我將手握成拳頭，我可以隱藏小冰球。可以對光線傳感器進行編程，以在光線不足時停用音符和控制器數(shù)據(jù)。

與電腦通訊

其他創(chuàng)意應(yīng)用。

除了樂器控制之外，使用 MIDI 協(xié)議還可以與MIDI OX等附加軟件進行映射，以通過腳本熱鍵、宏、操縱桿和鼠標移動來控制您的 Windows 環(huán)境。

固件構(gòu)建

先決條件

在構(gòu)建此項目之前，您需要先安裝各種軟件包、庫和開發(fā)工具包。

打開RSL10-SENSE-DB-GEVK RSL10-SENSE-GEVK 用戶指南
下載并安裝第 3 頁中列出的所有必需軟件
構(gòu)建指南中的示例代碼，以確保成功測試構(gòu)建過程和工作硬件。

項目設(shè)置

該項目基于OnSemiconductor.BDK包的“板載傳感器測試”項目。將此項目用作模板，通過將其復(fù)制到工作區(qū)來構(gòu)建固件。

在 IDE 中，切換到 CMSIS 包管理器。
點擊 ONSemiconductor BDK
選擇示例文件夾，展開以選擇“板載傳感器測試”項目
右鍵單擊并選擇“復(fù)制”
按 OK 關(guān)閉對話框

展開項目。將項目重命名為“ble_midi_puck”

粘貼到修改后的頭文件BLE_ICS.h

從代碼部分粘貼 Midi Puck代碼

單擊“src”文件夾->右鍵單擊->新建源文件
輸入 BLEMIDI.c 作為文件名。粘貼代碼
單擊“src”文件夾->右鍵單擊->新建頭文件
輸入 BLEMIDI.h 作為文件名。過去的加熱器代碼

修改設(shè)置

更改自定義藍牙 LE 協(xié)議 ID

#define ICS_SERVICE_UUID                
{ 0x00, 0xc7, 0xc4, 0x4e, 0xe3, 0x6c, \
0x51, 0xa7, 0x33, 0x4b, 0xe8, 0xed, \
0x5a, 0x0e, 0xb8, 0x03 }

#define ICS_TX_CHARACTERISTIC_UUID      
 { 0xf3, 0x6b, 0x10, 0x9d, 0x66, 0xf2, \
0xa9, 0xa1, 0x12, 0x41, 0x68, 0x38, \
0xdb, 0xe5, 0x72, 0x77 }

您可以通過更改main.c中的配置來更改和配置自己的控制器配置分配

/*************** Parameter Configuration ***********************/
#define BLE_DEVICE_NAME "Chuartdo MIDIPuck"
#define SENSOR_SAMPLE_RATE 30
// Midi Continuous controller fuction for each channel
#define CC_FUNC_1 1
#define CC_FUNC_2 4
#define CC_FUNC_3 7

在 Windows 10 PC 上測試Midi Ble 設(shè)置

第1步

從 Microsoft Store下載并安裝Midiberry

這個應(yīng)用程序?qū)⒃试S您連接和路由從 Puck 生成的 MIDI 數(shù)據(jù)到

第2步

將 Windows 中的藍牙配對添加到 MIDI Puck

Windows -> 藍牙設(shè)置
添加藍牙或其他設(shè)備
掃描并選擇“BLE Midi Puck”
打開迷迭香
在輸入設(shè)備上選擇 MidiPuck
選擇 Microsoft GS Wavetable Synth 作為輸出設(shè)備

這允許您測試 Puck 生成的功能和消息

第 3 步

為路由數(shù)據(jù)配置 MIDI Berry

在輸入設(shè)備部分，選擇 Midi Puck 設(shè)備的名稱
在 OUTPUT 部分，選擇 MS GS WaveTable Synth
在搖床播放器模式下移動冰球，然后搖晃。

收到的消息列表將滾動。連接到 Windows 默認合成器時也會播放合成聲音

Midi Puck 使用 Midiberry 在 Synth 上演奏音符

連接到 DAW 或桌面 Midi 應(yīng)用程序

我在桌面應(yīng)用程序的設(shè)置中使用了冰球。控制 Windows 10 中的游戲、音樂或音頻應(yīng)用程序。

使用虛擬 MIDI 端口 - 一種在后臺運行的軟件，用于發(fā)送/接收來自其他程序或硬件設(shè)備的 MIDI 消息。

我按照此鏈接使用 LoopMidi（步驟 2 ）設(shè)置與 DAW 的連接，以創(chuàng)建一個虛擬 MIDI 端口供其他桌面應(yīng)用程序連接。

通過 loopMidi 端口連接到 DAW 或其他 MIDI 應(yīng)用程序

我按照此鏈接獲取在 Windows 上使用 MIDI 的說明

請參閱您的數(shù)字音頻工作站 (DAW) 軟件指南，了解從 virtuous 端口傳入數(shù)據(jù)的類似設(shè)置。

通過程序更改切換聲音或用一只手彎曲音符的音高

結(jié)論

ON Semiconductior 的 RSL10 憑借其各種內(nèi)置傳感器制造了出色的便攜式控制器。音樂家可以使用便攜式 Midi Puck 為現(xiàn)場表演增添新的表現(xiàn)力。

通過使用 Midi over BLE 協(xié)議，用戶可以控制大量現(xiàn)有的兼容設(shè)備和軟件。新的 Midi 2.0 標準在設(shè)備之間添加了 Property Exchange 通信數(shù)據(jù)。只需在 RSL10 上安裝新的固件，即可實現(xiàn)面向未來的 DIY MIDI 控制器。