以前作ったMIDIスライドホイッスルをカッコよく改修しました！

アクリルで筐体作ってMIDIコントローラ内蔵してLEDで装飾しました！結構(ムダに。。)頑張ったので詳細記載します。

構成

USBホストシールドをArduino Pro Miniに載せてMIDIコントローラの信号を直接受けれるようにしました。Moco for LUFA でMIDIデバイス化したArduino UNOも載せているのでDAWで制御も可能です。

乾電池2個で動きます。

部品

マイコン Arduino Pro Mini 328 – 3.3V/8MHz
USBホストシールドを載せてMIDIコントローラの信号を直接受信します。

Arduino Pro Mini 328 3.3V 8MHz

　
ミニUSBホストシールド

GAOHOU ミニUSBホストシールド2.0 ADK SLR開発ツール互換SPIインターフェイス
マイコン Arduino UNO
USB-MIDIデバイス化してDAWに接続して使用します。

Arduino Uno Rev3 ATmega328 マイコンボード A000066

　
スライドホイッスル

【正規品】 RIVER FORD スライドホイッスル日本製レッド DS-80R
モーターシングルギヤボックス
モータでスライドホイッスルをスライドさせます。ギア比は38.2:1で使用。

タミヤ楽しい工作シリーズ No.167 シングルギヤボックス 4速タイプ (70167)

　
モータドライバDRV8835

ＤＲＶ８８３５使用ステッピング＆ＤＣモータドライバモジュール: 組立キット秋月電子通商電子部品ネット通販
akizukidenshi.com

　
トラック&ホイールセット
キャタピラをホイッスルのスライド部に固定しました。

タミヤ楽しい工作シリーズ No.100 トラック&ホイールセット (70100)

　
赤外線近接距離センサモジュール VL6180X

VL6180X 赤外線近接距離センサモジュール
LEDテープ NeoPixel RGB/W テープLED 144LED/1m
ピッチの狭いLEDテープを使用したかったので手元にあったRGBWのNeoPixelを使用しました。

NeoPixel RGB/W テープLED 144LED/1m
akibaLED ピカリ館

　
5V出力コイル一体型昇圧ＤＣＤＣコンバーター
電池の電圧を5Vに昇圧してMIDIコントローラとArduino Pro Mini用の電源に使用

５Ｖ出力昇圧ＤＣＤＣコンバーター: 組立キット秋月電子通商-電子部品・ネット通販
akizukidenshi.com

　
MIDIコントローラ KORG nanoKEY2

KORG USB MIDIコントローラnanoKEY BLACK ナノキー 25鍵ブラック SLIM-LINE

LED装飾

LEDテープを追加して距離センサの結果を使用して、スライド量に応じて点灯するようにしました。だって綺麗でしょ。

MIDIスライドホイッスル “MEMIDION” USBホストシールドでコントローラ直接接続出来るようにしました。あとLEDで装飾。#MIDI #neopixel #Arduino #タミヤ pic.twitter.com/E7a2lX03Wg

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) 2018年9月9日

MIDI音源モード

前回と同じモードです。

Moco for LUFA でMIDIデバイス化したArduino UNOを用いてMEMIDIONをMIDI音源化します。DAWソフトの入ったPCをUSB接続してシーケンスで自動演奏可能です。

UNOで受けたDAWからのMIDI信号をSoftwareSerialでArduino Pro Miniに送信してモータとLEDを制御します。USBを差すと直ぐにMIDI音源モードになります。

MIDIスライドホイッスル “MEMIDION”
DAW音源モード#arduino #LED #MIDI #daw #losingobernablesdejapon #stardust pic.twitter.com/GHrylmmHTF

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) 2018年9月25日

息は人力です。。。。

楽器モード

USBホストシールドを採用してMIDIコントローラを直結してMEMIDION単体で演奏できるようにしました。

ミニUSBホストシールドをArduino Pro Miniに載せてMIDIコントローラの信号を直接受けてモータとLEDを制御します。

ミニUSBホストシールドの詳細とArduino Pro Miniとの接続方法は以下を参考にしました。

ミニ USB ホストシールド(Mini USB Host Shield)

ht-deko.com

オリジナル楽器 MIDI スライドホイッスル演奏
「The Fool On The Hill」 / The Beatles pic.twitter.com/bEpCMAB5g3

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) 2018年10月12日

電源スイッチONで単体で気軽に演奏が楽しめます♪

乾電池駆動

利便性を追求して乾電池単体で動かせるようにしました。モータ駆動ノイズを完全に除去するのは難しかったので制御系電源は5V DC/DC昇圧とマイコン内の3.3V LDOに踏ん張ってもらうことにしました。

アクリルで筐体作成

アクリルで筐体をこしらえてかっこよくしてみました。

アクリルで見栄え良くの予定 pic.twitter.com/aOMYohMgCw

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) 2018年9月22日

アクリル内に諸々部品を配置・配線。

天板にはLEDとMIDIコントローラを配置。

天板にカッコよく黒カッティングシート貼れば完成！あと仮で nanoPAD2 付けてるけど本当は nanoKEY2 にしたい。現在購入中。#KORG #はよ来い #1か月待ち #Amazon pic.twitter.com/tL9MAZrDNr

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) 2018年9月24日

ダイソーのベルト切ってネジ止め。メロディオン(鍵盤ハーモニカ)感強まる pic.twitter.com/WJwlFCXzUc

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) 2018年9月27日

Arduino IDEコード

USBホストシールド用のライブラリは以下を使用しました(ver. 1. 3. 2)。
　https://github.com/felis/USB_Host_Shield_2.0

MIDI信号を取り扱うコードは以下を参考にしました。
　https://github.com/felis/USB_Host_Shield_2.0/tree/master/examples/USBH_MIDI/USBH_MIDI_dump

距離センサVL6180X用のライブラリは以下です。
　https://github.com/pololu/vl6180x-arduino

テープLED NeoPixelライブラリは以下
　https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

#include <usbh_midi.h>
#include <usbhub.h>
#include <SPI.h>

#include <Wire.h>
#include <VL6180X.h>

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

USB Usb;
USBH_MIDI  Midi(&Usb);

uint8_t Note, oldNote;

VL6180X sensor;

int meas;
int aim = 50;
int diff = 5;

#define PIN A3
#define NUM_LEDS 24
#define BRIGHTNESS 30
int num;

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(NUM_LEDS, PIN, NEO_GRBW + NEO_KHZ800);

void MIDI_poll();

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  Wire.begin();

  pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(3, OUTPUT);
  digitalWrite(2, LOW);
  digitalWrite(3, LOW);
  
  sensor.init();
  sensor.configureDefault();
  sensor.setTimeout(500);

  strip.setBrightness(BRIGHTNESS);
  strip.begin();
  strip.show();

  if (Usb.Init() == -1) {
    while (1); //halt
  }
  
  delay( 200 );
}

void loop() {
  Usb.Task();
  
  if ( Usb.getUsbTaskState() == USB_STATE_RUNNING ) {
    MIDI_poll();
  }
}

// Poll USB MIDI Controler and drive motor
void MIDI_poll() {
  char buf[20];
  uint8_t bufMidi[64];
  uint16_t  rcvd;
  
  if (Midi.RecvData( &rcvd,  bufMidi) == 0 ) {
    if(bufMidi[0] == 9){
      Note = bufMidi[2];
      Serial.println(Note);

      //モータ初期動作
      if(Note > oldNote){
        digitalWrite(2, HIGH);
        digitalWrite(3, LOW);
      }else{
        digitalWrite(2, LOW);
        digitalWrite(3, HIGH);
      }
      delay(50);
      
      digitalWrite(2, LOW);
      digitalWrite(3, LOW);
    }
  }

  //スライド距離設定
  if(Note == 57) aim = 19;  //A
  if(Note == 58) aim = 29;  //A#
  if(Note == 59) aim = 39;  //B
  if(Note == 60) aim = 49;  //C
  if(Note == 61) aim = 59;  //C#
  if(Note == 62) aim = 67;  //D
  if(Note == 63) aim = 78;  //D#
  if(Note == 64) aim = 85;  //E
  if(Note == 65) aim = 93; //F
  if(Note == 66) aim = 102; //F#
  if(Note == 67) aim = 109; //G
  if(Note == 68) aim = 112; //G#
  if(Note == 69) aim = 120; //A
  if(Note == 70) aim = 124; //A#
  if(Note == 71) aim = 129; //B
  if(Note == 72) aim = 131; //C
  

  //距離センサ測定
  meas = sensor.readRangeSingleMillimeters();
  Serial.println(meas);

  //LED点灯
  num = map(meas, 22, 133, 4, 23);
  for(int i=num; i<strip.numPixels(); i++) {
    strip.setPixelColor(i, Wheel(255/strip.numPixels() * i));
    //delay(100);
  }
  strip.show();

  //モータスライド動作
  if(meas > (aim - diff) && meas <  (aim + diff)){
    digitalWrite(2, LOW);
    digitalWrite(3, LOW);
  }else if(meas > aim){
    digitalWrite(2, LOW);
    digitalWrite(3, HIGH);
  }else if(meas < aim){
    digitalWrite(2, HIGH);
    digitalWrite(3, LOW);
  }

  //LED消灯
  strip.clear();

  oldNote = Note;
}

// Input a value 0 to 255 to get a color value.
// The colours are a transition r - g - b - back to r.
uint32_t Wheel(byte WheelPos) {
  WheelPos = 255 - WheelPos;
  if(WheelPos < 85) {
    return strip.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3,0);
  }
  if(WheelPos < 170) {
    WheelPos -= 85;
    return strip.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3,0);
  }
  WheelPos -= 170;
  return strip.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0,0);
}

uint8_t red(uint32_t c) {
  return (c >> 8);
}
uint8_t green(uint32_t c) {
  return (c >> 16);
}
uint8_t blue(uint32_t c) {
  return (c);
}

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#include <usbh_midi.h>

#include <usbhub.h>

#include <SPI.h>

#include <Wire.h>

#include <VL6180X.h>

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

USB Usb;

USBH_MIDI Midi(&Usb);

uint8_t Note, oldNote;

VL6180X sensor;

int meas;

int aim = 50;

int diff = 5;

#define PIN A3

#define NUM_LEDS 24

#define BRIGHTNESS 30

int num;

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(NUM_LEDS, PIN, NEO_GRBW + NEO_KHZ800);

void MIDI_poll();

void setup() {

Serial.begin(115200);

Wire.begin();

pinMode(2, OUTPUT);

pinMode(3, OUTPUT);

digitalWrite(2, LOW);

digitalWrite(3, LOW);

sensor.init();

sensor.configureDefault();

sensor.setTimeout(500);

strip.setBrightness(BRIGHTNESS);

strip.begin();

strip.show();

if (Usb.Init() == -1) {

while (1); //halt

}

delay( 200 );

}

void loop() {

Usb.Task();

if ( Usb.getUsbTaskState() == USB_STATE_RUNNING ) {

MIDI_poll();

}

// Poll USB MIDI Controler and drive motor

void MIDI_poll() {

char buf[20];

uint8_t bufMidi[64];

uint16_t rcvd;

if (Midi.RecvData( &rcvd, bufMidi) == 0 ) {

if(bufMidi[0] == 9){

Note = bufMidi[2];

Serial.println(Note);

//モータ初期動作

if(Note > oldNote){

digitalWrite(2, HIGH);

digitalWrite(3, LOW);

}else{

digitalWrite(2, LOW);

digitalWrite(3, HIGH);

}

delay(50);

digitalWrite(2, LOW);

digitalWrite(3, LOW);

}

//スライド距離設定

if(Note == 57) aim = 19; //A

if(Note == 58) aim = 29; //A#

if(Note == 59) aim = 39; //B

if(Note == 60) aim = 49; //C

if(Note == 61) aim = 59; //C#

if(Note == 62) aim = 67; //D

if(Note == 63) aim = 78; //D#

if(Note == 64) aim = 85; //E

if(Note == 65) aim = 93; //F

if(Note == 66) aim = 102; //F#

if(Note == 67) aim = 109; //G

if(Note == 68) aim = 112; //G#

if(Note == 69) aim = 120; //A

if(Note == 70) aim = 124; //A#

if(Note == 71) aim = 129; //B

if(Note == 72) aim = 131; //C

//距離センサ測定

meas = sensor.readRangeSingleMillimeters();

Serial.println(meas);

//LED点灯

num = map(meas, 22, 133, 4, 23);

for(int i=num; i<strip.numPixels(); i++) {

strip.setPixelColor(i, Wheel(255/strip.numPixels() * i));

//delay(100);

}

strip.show();

//モータスライド動作

if(meas > (aim - diff) && meas < (aim + diff)){

digitalWrite(2, LOW);

digitalWrite(3, LOW);

}else if(meas > aim){

digitalWrite(2, LOW);

digitalWrite(3, HIGH);

}else if(meas < aim){

digitalWrite(2, HIGH);

digitalWrite(3, LOW);

}

//LED消灯

strip.clear();

oldNote = Note;

}

// Input a value 0 to 255 to get a color value.

// The colours are a transition r - g - b - back to r.

uint32_t Wheel(byte WheelPos) {

WheelPos = 255 - WheelPos;

if(WheelPos < 85) {

return strip.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3,0);

}

if(WheelPos < 170) {

WheelPos -= 85;

return strip.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3,0);

}

WheelPos -= 170;

return strip.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0,0);

}

uint8_t red(uint32_t c) {

return (c >> 8);

}

uint8_t green(uint32_t c) {

return (c >> 16);

}

uint8_t blue(uint32_t c) {

return (c);

}

結び

もうこれでスライドホイッスルをスライドする必要はなくなりました！制御はMIDI信号ですが息は人間によるものですのであたたか味は損なわれません！

Playing the MEMIDION#MIDI #スライドホイッスル #キラキラ星 pic.twitter.com/pAmKR7QOAZ

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) 2018年10月12日

追記

Adafruitのブログで紹介いただきました（2018/10/29）

MIDI Slide Whistle “MEMIDION” Next Stage #MusicMonday

Adafruit Industries - Makers, hackers, artists, designers and engineers!

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構成

部品

LED装飾

MIDI音源モード

楽器モード

乾電池駆動

アクリルで筐体作成

Arduino IDEコード

結び

追記

Adafruitのブログで紹介いただきました（2018/10/29）

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