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基于Arduino的 MIDI 鼠标控制器

发布时间:2021-08-23
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基于Arduino的 MIDI 鼠标控制器

发布时间:2021-08-23
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基于旧电子设备重新构想 MIDI 设备
我讨厌扔掉仍然可以工作但不再受现代电器支持的旧电子产品。我对这个项目的想法是在找到一个我不再使用的旧 PS/2 端口滚珠电脑鼠标之后产生的。我在业余时间是一名音乐家,目前正在与我的金属乐队HELL SHEEP一起录制 EP 。我正在使用 MIDI 控制器在专业工具上为我们的轨道创建合成器部件。许多人使用 MIDI 键盘在计算机上编写 MIDI 部分。所以我一直在尝试不同的 MIDI 编写方法,包括使用国际象棋游戏和元胞自动机。试图想出一种方法来重新使用旧的计算机鼠标,我突然想到它可以与 Arduino 一起用作一个漂亮的 MIDI 控制器。

以下这段视频是对MIDI的科普:

Arduino MIDI 电脑鼠标控制器
我决定控制器将利用我拥有的旧计算机鼠标的所有功能。这意味着将单独的 MIDI 命令映射到左键单击、右键单击、鼠标滚轮单击、鼠标滚轮滚动以及鼠标在 X 和 Y 轴上的移动。

我决定将 MIDI 音高映射到 X 轴位置,将 MIDI 音量(称为“速度”)映射到 Y 轴位置。鼠标滚轮的位置将决定一个连续控制器的值。在默认设置中,这是 CC1 - 调制轮值。

该设备的操作基于两种模式,可以通过单击鼠标滚轮在两种模式之间进行切换。在Glissando模式下,设备一次只能播放一个 MIDI 音符。鼠标左键或右键单击映射到同一个音符。在点击的同时移动鼠标会导致音符之间的无缝移动。在间隔模式下,鼠标左键和右键单击映射到不同的音符,因此可以通过先单击一个鼠标按钮,然后移动鼠标的 X 轴位置,再单击另一个鼠标按钮来播放间隔。

用户界面
我想为控制器提供一个直观且完全建立的用户界面,这样用户就不必依赖计算机显示器来使用该设备。这意味着控制器可以与任何能够通过 USB 读取 MIDI 的设备一起使用。为了做到这一点,我使用了 LED 双色 8 * 8 矩阵和 128 * 64 单色 I2C 显示器。

LED 矩阵提供了鼠标 X 和 Y 轴位置的表示。X 轴上的灯光模式基于 C 大调音阶的 1 个八度音阶。该模式如下图所示。它将在中间 C 以上从 -5 到 +4 个八度重复。

与 X 轴不同,Y 轴不会“循环”,因此 127 个可能的体积值映射到矩阵上的 8 个位置。这在下面的图像中得到了证明:

在 Glissando 模式下,矩阵在按下音符前呈绿色亮起以显示鼠标的位置,在按下音符时呈红色。在间隔模式下,矩阵在鼠标左键被按下的点呈红色,在鼠标右键被按下的点呈橙色,在鼠标当前位置呈绿色

除了 LED 矩阵,还有一个 128 * 64 OLED 单色显示屏,可以显示当前音符和音量,以及鼠标滚轮的位置和操作模式。该显示器的注释图像如下所示。

如何组装设备
将您的组件连接到面包板上,如下面的面包板布局图所示。使用 Arduino IDE 上的库管理器安装以下库:

MIDIUSB(用于通过 USB 发送 MIDI)
Adafruit_LEDBackpack(用于与LED矩阵通信)
Adafruit_GFX(由 OLED 显示器使用)
Adafruit_SSD1306(与OLED显示器通信)
从 GitHub 安装以下库以与 PS/2 鼠标适配器通信。ps2鼠标。

从 GitHub 存储库下载代码并将其上传到您的 Arduino micro。

用鼠标制作音乐
连接电路并上传代码后,连接一个 ps/2 滚球鼠标并检查 UI 是否正常工作。如果是,则该设备现在已准备好用作 MIDI 控制器。如果您从未使用过 MIDI 控制器在您的 PC 上制作音乐,那么我建议您按照MIDI 设备文档中的Windows 上的Midi Sound Generation说明进行操作。

如果您以前使用过 MIDI,则该设备可以像任何其他 MIDI 控制器一样使用。在下面的图片中,我展示了如何将设备与 Pro Tools 12 配合使用。

在 Pro Tools 中,转到设置 -> MIDI -> MIDI 输入设备

在Pro Tools中,转到设置->MIDI->MIDI输入设备

选择“Arduino Micro”,如果您通过USB连接了Arduino,这将被自动检测到。

原理图

GitHub 代码:下载 arduino-midi-mouse.ino 文件并将其上传到您的 Arduino

需要注意的一些事情:MIDI 通道固定在通道 1。如果要更改此设置,则必须更改代码中的midiChannel常量。同样,鼠标滚轮映射到 CC 1,这也可以在代码中更改。

最后,如果您稍微修改一下代码,您可以尝试更改鼠标的灵敏度,或者 X 和 Y 位置或鼠标滚轮对应的 MIDI 参数。

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