Unopad - Controlador Arduino MIDI com Ableton

Componentes e suprimentos

Arduino UNO

Atuador de interruptor, APEM série A01 Interruptores de botão de pressão iluminados

Fios de jumpers (genérico)

Ferramentas e máquinas necessárias

Ferro de soldar (genérico)

Opcional

Aplicativos e serviços online

loopMidi

Hairless MIDISerial Bridge

Ableton Live 10 Trial

Sobre este projeto

Resumo

A maioria dos tutoriais e projetos para controladores Midi são baseados apenas em uma explicação do trabalho do Arduino, mas não tanto em usá-lo no próprio DAW. Quero criar um tutorial com todas as coisas necessárias em um só lugar. Com este projeto, eu queria ajudar iniciantes a entender melhor o processo de criação e uso de um controlador, e espero que seja útil para alguém.

Há muito tempo eu queria fazer um controlador midi e finalmente consegui e agora vou compartilhar o projeto com vocês. Eu usei um Arduino Uno que não tem a capacidade de enviar mensagens MIDI via USB, então programas especiais tiveram que ser usados para isso (serão explicados mais tarde neste texto).

As seções a seguir descreverão o circuito elétrico, o código do Arduino, bem como como se conectar a um computador e DAW, neste caso o Ableton.

Circuito

É um circuito muito simples. Usei 9 botões, mas não na matriz, porque queria a capacidade de pressionar vários botões (é mais fácil e tenho pinos digitais não usados - eu uso 9, na matriz seria 6).

  Botão 3 ==> D2 Botão 2 ==> D3 Botão 1 ==> D4 Botão 6 ==> D5 Botão 5 ==> D6 Botão 4 ==> D7Botão 9 ==> D8 Botão 8 ==> Botão D9 7 ==> D10

Mapeamentos MIDI

Eu defini 9 notas MIDI, de 36 a 45, e NOTE_ON e NOTE_OFF.

Este tutorial de MIDI o ajudará a entender como você pode usar a linguagem MIDI para controlar qualquer dispositivo que use o protocolo MIDI.

  #define NOTE_ONE 36 # define NOTE_TWO 37 // Defina todas as notas aqui. # define NOTE_ON_CMD 0x90 # define NOTE_OFF_CMD 0x80 # define MAX_MIDI_VELOCITY 127

MIDI via USB

Como o Arduino Uno não pode enviar notas MIDI para o DAW sozinho, devemos usar dois programas adicionais - LoopMidi e Hairless MIDI <-> Serial Bridge.

Com o LoopMidi, criamos uma porta MIDI virtual que podemos usar no Hairless Midi para conectar com a porta do Arduino.

Explicação do código

Eu criei a classe Button e a utilizo assim:

  int NUMBER_BUTTONS =9; Botão Botão1 (4, NOTE_ONE); Botão Botão2 (3, NOTE_TWO); Botão Botão3 (2, NOTE_THREE); Botão Botão4 (7, NOTE_FOUR); Botão Botão5 (6, NOTE_FIVE); Botão Botão6 (5, NOTE_SIX); Botão Botão7 (10, NOTE_SEVEN); Botão Botão8 (9, NOTE_EIGHT); Botão Botão9 (8, NOTE_NINE); Botão * Botões [] {&Botão1, &Botão2, &Botão3, &Botão4, &Botão5, &Botão6 , &Button7, &Button8, &Button9};

Para saber mais sobre a implementação do botão, consulte Buttons.cpp.

Como não usamos resistores, apenas conectamos o botão ao pino digital e ao aterramento, usamos INPUT_PULLUP em vez de INPUT.

  //Buttons.cpppinMode(_pin, INPUT_PULLUP);

A única parte complicada disso é que você não está procurando por um ALTO sinal como você pode supor - seu botão emitirá LOW (0) quando é pressionado.

  // Botão é pressionado if (state ==0) {midiNoteOn (Buttons [i] -> Nota, 127); } // O botão não é pressionado se (estado ==1) {}

Isso também significa que o estado inicial do botão é 1, não 0.

  //Buttons.cpp _state =1;

Cada mensagem NOTE ON requer sua mensagem NOTE OFF correspondente. Quando o botão é pressionado, envia mensagem NOTE_ON. Quando o botão é liberado, ele envia a mensagem NOTE_OFF, então, além do estado inicial, adicionei o último estado lembrado ao código.

  //Buttons.cpp _lastState =1;

Só enviamos mensagens MIDI se o estado atual for diferente do estado anterior.

  //Buttons.cppif(state!=_lastState) {// ....}

Use essas duas funções para enviar mensagens MIDI. Os parâmetros de funções são note e midiVelocity (Eu usei a velocidade máxima).

  void midiNoteOn (nota de byte, byte midiVelocity) {Serial.write (NOTE_ON_CMD); Serial.write (nota); Serial.write (midiVelocity);} void midiNoteOff (nota de byte, byte midiVelocity) {Serial.write (NOTE_OFF_CMD); Serial.write (nota); Serial.write (midiVelocity);}

Eu coloquei a lógica do programa na função updateButtons função.

  void updateButtons () {for (int i =0; i  getButtonState (); // Botão pressionado if (state ==0) {midiNoteOn (Buttons [i] -> Nota, 127); } // O botão não é pressionado if (state ==1) midiNoteOff (Buttons [i] -> Nota, 0); }}

A função é chamada dentro do método de loop.

  void loop () {if (NUMBER_BUTTONS! =0) updateButtons ();}

Use seu controlador com DAW (Ableton Live)

Como um iniciante no uso de DAWs, eu não sabia como conectar nada ali. Quando conectei meu Korg Nanokey, o próprio Ableton o reconheceu e eu poderia usar o controlador imediatamente. Isso (é claro) não era o caso com o controlador Arduino, já que ele não é um dispositivo HID e o PC ainda o reconhece como um Arduino.

Vou mostrar aqui como conectar e usar seu controlador Arduino MIDI no Ableton Live 10.

Conecte-se com o Ableton

Abra loopMIDI e criar uma nova porta MIDI virtual como nas próximas imagens.

Abra o midiserial sem pelos e atribuir porta serial, saída MIDI e entrada MIDI como nas próximas imagens. Para a porta serial, escolhemos a porta Arduino Uno e, para entrada e saída de MIDI, usamos a porta MIDI virtual que criamos na etapa anterior.

Defina a taxa de transmissão com a mesma taxa em seu esboço do Arduino. Vá para Arquivo> Preferências , e lá você deve definir a taxa de transmissão.

Se estiver tudo bem feito, você pode depurar a mensagem MIDI enviada pelo controlador. Pressione o botão no controlador e verifique se há mensagens MIDI recebidas no MIDI sem fio.

Não feche o MIDI sem pelos!

Abra o Ableton Live e vá para a aba Options, então Preferences. A guia Link MIDI deve ser semelhante a este exemplo.

Para verificar se tudo está bem conectado e se o Ableton está lendo mensagens MIDI, vamos dar uma olhada no canto superior direito do Ableton. A caixa superior deve piscar quando o botão no controlador é pressionado, conforme mostrado no próximo exemplo.

O controlador está pronto para uso!

Use o controlador como rack de bateria ou Teclado

Selecione a trilha MIDI. No Monitor seção escolha Em , em vez de Auto , e em MIDI para escolha a saída do seu alto-falante. Você deve ouvir seu teclado agora. O mesmo deve ser feito para o rack da bateria.

Meu projeto concluído

Usei uma caixa de alto-falante velha para este projeto e um pouco de plástico que encontrei em casa. Cortei ambas as placas de plástico nas dimensões da caixa e fiz furos para os botões e um LED que adicionarei mais tarde.

Também tenho outro alto-falante antigo com o mesmo case que irei usar para outro controlador MIDI, desta vez com botões e joysticks.

Para fazer

- Pressione longamente o botão para mudar para o modo CC.

Código

MidiDrumPad.ino
Buttons.cpp
Botões.h

MidiDrumPad.ino Arduino

 #include "Buttons.h" // ------ Notas ------------- # define NOTE_ONE 36 # define NOTE_TWO 37 # define NOTE_THREE 38 # define NOTE_FOUR 39 # define NOTE_FIVE 40 # define NOTE_SIX 41 # define NOTE_SEVEN 42 # define NOTE_EIGHT 43 # define NOTE_NINE 44 # define NOTE_ON_CMD 0x90 # define NOTE_OFF_CMD 0x80 # define MAX_MIDI_VELOCITY 127 // ------------------ ------ int NUMBER_BUTTONS =9; Botão Botão1 (4, NOTE_ONE); Botão Botão2 (3, NOTE_TWO); Botão Botão3 (2, NOTE_THREE); Botão Botão4 (7, NOTE_FOUR); Botão Botão5 (6, NOTE_FIVE); Botão Botão6 (5, NOTE_SIX); Botão Botão7 (10, NOTE_SEVEN); Botão Botão8 (9, NOTE_EIGHT); Botão Botão9 (8, NOTE_NINE); Botão * Botões [] {&Botão1, &Botão2, &Botão3, &Botão4, &Botão5, &Botão6 , &Button7, &Button8, &Button9}; int red_light_pin =11; int green_light_pin =12; int blue_light_pin =13; void setup () {Serial.begin (9600);} void loop () {if (NUMBER_BUTTONS! =0) updateButtons ( );} void updateButtons () {for (int i =0; i  getButtonState (); // Botão pressionado if (state ==0) {midiNoteOn (Buttons [i] -> Nota, 127); } // O botão não é pressionado if (state ==1) {midiNoteOff (Buttons [i] -> Nota, 0); }}} void RGB_color (int red_light_value, int green_light_value, int blue_light_value) {analogWrite (red_light_pin, red_light_value); analogWrite (green_light_pin, green_light_value); analogWrite (blue_light_pin, blue_light_value);} // Enviar nota MIDI ONvoid midiNoteOn (nota de byte, byte midiVelocity) {Serial.write (NOTE_ON_CMD); Serial.write (nota); Serial.write (midiVelocity);} // Enviar nota MIDI OFFvoid midiNoteOff (nota de byte, byte midiVelocity) {Serial.write (NOTE_OFF_CMD); Serial.write (nota); Serial.write (midiVelocity);}

Buttons.cpp Arduino

 #include "Buttons.h" Button ::Button (int pin, nota curta) {_pin =pin; pinMode (_pin, INPUT_PULLUP); _estado =1; _lastState =1; Note =note;} int Button ::getButtonState () {int returnValue =-1; estado interno =digitalRead (_pin); if (state ==_lastState) retorna 5; if (state! =_lastState) {if (state ==0) {returnValue =0; } else {returnValue =1; }} _lastState =estado; return returnValue;}

Buttons.h Arduino

 #ifndef Buttons_h # define Buttons_h # include  // Botão (Número do Pin, Número da Nota) class Button {public:Button (int pin, short note); int getButtonState (); int Note; privado:int _pin; nota curta; int _state; int _lastState;}; # endif

Você pode baixar o código do meu Github

https://github.com/sadreactonly/MidiDrumpad

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