Электронные барабаны на Arduino кривыми руками.

Хочу рассказать как сделать барабанный МИДИ модуль с небольшим бюджетом, который сможет повторить любой желающий, для этого не обязательны познания в радиотехнике и программировании.

Характеристики модуля:
- 8 аналоговых входов для пэдов
- цифровой вход для подключения педали хэй хета (т.е. при нажатии педали хэт закрывается при отпушенной открывается, педаль работает как кнопка)
- цифрой вход для глушилки краша (при необходимости можно добавить еще несколько глушилок для разных тарелок)

Необходимые компоненты:
- ардуино нано https://ru.aliexpress.com/item/ATme...447.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.656633edAm1yqj
- аудио разъемы на 3.5мм - 10шт https://ru.aliexpress.com/item/10PC...432.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.656633edAm1yqj
- резисторы на 1 мегом - 8шт https://ru.aliexpress.com/item/100-...736.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.656633edAm1yqj
- резисторы на 10 килоом - 2шт
- шилд для ардуино (хотя можно и без него я взял для удобства монтажа) https://ru.aliexpress.com/item/Free...675.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.656633edAm1yqj
- корпус ( я в качестве корпуса использовал распред коробу которую купил в хозяйственном магазине за 25 рублей)
На все вместе у меня ушло порядка 500 рублей.
Так же понадобится провод для монтажа но его покупать не обязательно думаю у каждого есть под рукой кокой ни будь не нужный провод который можно пустить в дело.


Вот таким образом необходимо все соединить, все контакты 1 ауди разъемов входов пэдов на GND, все 3 контакты на А0, А1, А2, А3, А4, А5, А6, А7 соответственно и по резистору на 1 мегом между контактами 1 и 3.
Загружаем скетч:

Код (C++):

/*

  MIDI ударная установка

*/
int buttonState = 0;
int rt = 0;

int buttonState1l = 0;
int rt1l = 0;

#define LED 13

#define PIEZ_CNT 8 // количество датчиков
#define DRUM_CHANNEL 9

#define ANOTHER_MUTE_PIN_
#define SHOW_

// пороговый уровень датчика
int kick_treshold[PIEZ_CNT]={50,50,50,50,50,50,50,50};

// время на остановку колебаний
long kick_mute_time[PIEZ_CNT]={50000,50000,50000,50000,50000,50000,50000,50000};

// ноты на каналах
byte kick_note[PIEZ_CNT]={7,46,40,71,36,69,67,45};

// канал молчит
bool mute[PIEZ_CNT]={1,1,1,1,1,1,1,1};

// ножка датчика
const uint8_t kick_pin[PIEZ_CNT]={A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7};

#ifdef ANOTHER_MUTE_PIN
  const uint8_t stop_pin[PIEZ_CNT]={A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7};
#endif

int kick_val[PIEZ_CNT]; // предыдущее значение датчика
int velocity;

uint32_t tm[PIEZ_CNT], tm_led;
byte cnt=0, piez_idx=0;

void noteOn(int chan, int note, int velocity) {
    Serial.write( (0x90 | chan) );
    Serial.write(note);
    Serial.write(velocity);
}

void noteOff(int chan, int note, int velocity) {
    Serial.write( (0x80 | chan) );
    Serial.write(note);
    Serial.write(velocity);
}

void channelVolume(int chan, int velocity) {
    Serial.write( (0xb0 | chan) );
    Serial.write( 0x07 );
    Serial.write(velocity);
}

void channelPan(int chan, int pan) {
    Serial.write( (0xb0 | chan) );
    Serial.write( 0x0a );
    Serial.write(pan);
}

void channelBank(int chan, int dat) {
    Serial.write( (0xB0 | chan) );
    Serial.write( 0x00 );
    Serial.write( dat );
}

void channelInstrum(int chan, int dat) {
    Serial.write( (0xC0 | chan) );
    Serial.write( dat );
}

void setup() {
  //Serial.begin(115200); // эмулятор МИДИ на компе
  Serial.begin(115200); // реальный МИДИ
  pinMode(3, INPUT);
  pinMode(4, INPUT);
  pinMode(LED, OUTPUT);
  digitalWrite(LED, LOW);
  for (byte i=0; i<PIEZ_CNT; i++) {
    digitalWrite(kick_pin[i], LOW);
    pinMode(kick_pin[i], INPUT);
#ifdef ANOTHER_MUTE_PIN
    digitalWrite(stop_pin[i], LOW);
    pinMode(stop_pin[i], INPUT);
#endif
  }
  channelBank(1, 0);
  channelInstrum(1, DRUM_CHANNEL);
  channelVolume(1, 70);

  // делитель 16 - частота опроса 1МГц разрешение 8 бит
  ADCSRA |= (1 << ADPS2);                     //Биту ADPS2 присваиваем единицу
  ADCSRA &= ~ ((1 << ADPS1) | (1 << ADPS0));  //Битам ADPS1 и ADPS0 присваиваем нули
}


void loop(){
   buttonState = digitalRead(3);

   buttonState1l = digitalRead(4);
if (buttonState == HIGH && rt == 0)
{

  Serial.write(185);
  Serial.write(4);
  Serial.write(127);

rt = 10;

}
if (buttonState == LOW && rt == 10)
{

  Serial.write(185);
  Serial.write(4);
  Serial.write(0);

rt = 0;

}

if (buttonState1l == HIGH && rt1l == 0)
{

  Serial.write(0x90);
  Serial.write(68);
  Serial.write(127);
rt1l = 10;


}
if (buttonState1l == LOW && rt1l == 10)
{

  Serial.write(0x90);
  Serial.write(68);
  Serial.write(0);
rt1l = 0;

}

    if(piez_idx>0) piez_idx--; else piez_idx=PIEZ_CNT-1; // выбор следующего датчика
    int adc = analogRead(kick_pin[piez_idx]);
 
    if (adc > kick_treshold[piez_idx]) {
      if ( tm[piez_idx] == 0 ){
        tm[piez_idx] = micros() + 2000;
        kick_val[piez_idx] = 0;
        digitalWrite(LED, HIGH);
        tm_led = millis()+10;
      }
    }

    if (tm_led > 0) {
      if (millis() > tm_led) {
        tm_led = 0;
        digitalWrite(LED, LOW);
      }
    }
     
    if ( tm[piez_idx] > 0 ) {
      if ( micros() > tm[piez_idx] ) {
        if ( mute[piez_idx] ) {
          mute[piez_idx] = false;
          velocity = map(kick_val[piez_idx], kick_treshold[piez_idx], 1023, 1, 127);
          if (velocity > 127) velocity = 127;
          noteOn(DRUM_CHANNEL, kick_note[piez_idx], velocity); // играем ноту
          tm[piez_idx] += kick_mute_time[piez_idx];
          #ifdef ANOTHER_MUTE_PIN
            pinMode(stop_pin[piez_idx], OUTPUT); // разряжаем кондер
          #else
            pinMode(kick_pin[piez_idx], OUTPUT); // разряжаем кондер
          #endif
          #ifdef SHOW
            cnt++;
            velocity = kick_val[piez_idx];
            Serial.print("IDX="); Serial.print(piez_idx);
            Serial.print(" Vel="); Serial.print(velocity);
            Serial.print(" cnt="); Serial.println(cnt);
          #endif
        }
      }
      if ( kick_val[piez_idx] < adc ) {
        kick_val[piez_idx] = adc; // ищем максимум сигнала от датчика
      }
      if ( micros() >  tm[piez_idx] ) {
        // закончили сканирование одного удара
        tm[piez_idx] = 0;
        mute[piez_idx] = true;
        // отключаем разрядку кондера
        #ifdef ANOTHER_MUTE_PIN
          pinMode(stop_pin[piez_idx], INPUT);
        #else
          pinMode(kick_pin[piez_idx], INPUT);
        #endif    
      }
    }

}

Для создания виртуального МИДИ порта я использую программу loopmidi, и программу hairless-midiserial для направления в него сигнала из serial port. В качестве синтезатора использую адиктив драмс.
Если тема интересна могу рассказать как сделать пэды и тарелки, ну и выложу фотки модуля.

 

О, очень даже интересно. Особенно мне как автору данного скетча

 

Привет, да если бы не твой скетч не было бы этой темы, вот думаю приладить еще синтезатор на модуле с VS1053 но ты не хочешь рассказывать как это сделать, а было бы здорово, еще думаю миди выход приделать чтоб не использовать loopmidi и hairless.

 

Вот фотки, модуля, пэдов и тарелки с глушилкой.

 

Фотки это здорово, но хотелось бы почитать описание как пэды делались. Скетч, кстати, достаточно кривой. На ютубе есть видео одного португальца по самопальным барабанам - он сделал намного лучше, плюс прога по настройке.Поищи Instrumento Caseiro

 

По 1053 даешь поиск "vs1053+realtime midi+arduino" и читаешь. Информация не секретная

 

Да я все его видосы смотрел, только в програмировании я полный ноль и не смогу его скетч под себя переделать, кстати а чем этот скетч кривой работает стабильно мне нравится. А по поводу vs1053 вроде бы разобрался только шилды на али продаются с нераспаянными ногами которые нужны чтоб перевести его в режим реалтайм миди вот и не решоюсь его заказать не уверен что получится подпоятся к микросхеме, у тебя же вроде получилось вот я и хотел чтоб ты опытом поделился.

 

Пэды делал так дно из ДВП на нем пенопласт, обод из ДСП мембрана из пористой резины к которой приклеен диск из жести с приклеенным пьезо. Тарелка из двух вениловых платинок склеенных вместе погрел феном и вдавил середину на куске ДВП с вызезанным кругом который остался от изготовления обода получилось хоть както похоже на тарелку, глушилку сделал из двух кусочьков текстолита. Потом выложу фотки разобранного пэда. Единственно что не нравится в этой конструкции так называемая горячая точка т.е. если ударяеш по центру над пьезиком то идет макимальны велосити 127.

 

У 1053 есть возможность запустить МИДИ софтово без перепайки ножек. Но я не успел попробовать - коротнул и попалил чип. Уже дважды заказывал чип на перепайку и дважды китаезы не высылали.

 

А как звук барабанов у 1053 нормальный или может с ним и заморачиватся не стоит?

 

Примерно как дешевая самограйка Там софтовая генерация, не звукосэмплы. Зато не нужен комп и есть выход на наушники. Концерты играть не выйдет, но для тренировки ритма - вполне.

 

Здравствуйте. Я подключил только один пьезо датчик к ардуино Мега 2560 и в актив драм на любом из каналов срабатывают сразу все ноты (инструменты). Что-то надо прописать отдельно? Или я не так делаю что? Спасибо заранее.

 

В скетче пропиши количество датчиков 1.

 

Спасибо, что помогли! Логику понял!

 

Входы к земле подтяни.

 

Приветствую. Народ, ещё вопрос: на раму (алюминиевая труба) установил два пэда (фанера, датчик, паралон, слой резины сверху и прижимное кольцо к самой фанере) рядом прикрепил полу круглым хомутом. При ударе по одному второй заводится, от вибрации по ходу, можно как-то настройками убрать, чувствительность или ещё что? Если кто сталкивался прошу помочь. Код как в теме. Спасибо!

 

int kick_treshold[PIEZ_CNT]={50,50,50,50,50,50,50,50}; чуствительность датчиков попробуй поставь 200 или 300 или 150 в общем поирай с чуствительностью .

 

Я попробую. Спасибо!

 

Если можно, то опишите, что представляет из себя педаль и Глушилка физически со схемой подключения. Не совсем понимаю. Спасибо.

 

Педаль это педаль хай-хета (открыть-закрыть) , глушилка это глушение тарелки райда. То есть это две обычные кнопки. На этоей схеме всё понятно. Удачи!