Construire un ArduinoBoy : 8 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:11

La Game Boy. Vous en avez probablement possédé un dans votre enfance. Et même si vous ne l'avez pas fait, vous avez probablement joué avec la GameBoy de votre meilleur ami, ou peut-être possédiez-vous son concurrent le plus proche, le Sega Game Gear ou le Nomad. De merveilleux petits appareils de jeu, mais maintenant que vous êtes tous grands, avez-vous pensé à ce que vous allez en faire maintenant ? Gardez-le dans le grenier pour déterrer et montrer à vos enfants à quoi ressemblait le jeu au 20e siècle ? Le vendre à un collectionneur ? Revivez vos souvenirs de jeu en retraçant la Legend of Zelda: Link's Awakening pour la énième fois bazillon ?

Avez-vous déjà pensé à en faire un instrument de musique ? Timothy "trash80" Lamb est un compositeur chiptune vivant actuellement à Los Angeles, en Californie. Un compositeur chiptune est une personne qui utilise les circuits intégrés (circuits intégrés) du générateur de sons trouvés à l'intérieur des consoles de jeux vidéo et des ordinateurs de poche pour créer de la musique. M. Lamb est également le créateur d'un appareil connu sous le nom d'ArduinoBoy; une combinaison de matériel et de logiciels open source qui peut transformer n'importe quel membre de la famille GameBoy avec un emplacement pour cartouche et un port de câble de liaison en un générateur de sons MIDI. Maintenant, il convient de noter que trash80 n'était pas le premier à créer un tel système. Les deux grandes applications GameBoy homebrew utilisées par les compositeurs professionnels de chiptune, Nanoloop et Little Sound Disk Jockey, ou LSDJ, ont une capacité MIDI depuis un certain temps. Le problème est que ces deux applications reposent sur le matériel Microchip PIC pour envoyer et recevoir des signaux MIDI. Aucun manque de respect envers le microcontrôleur standard de l'industrie de l'électrotechnique, mais le PIC est vraiment un morceau de matériel professionnel et peut être un peu intimidant pour ceux qui ne se moquent pas régulièrement de l'électronique. Il existe également peu ou pas de support pour les utilisateurs de systèmes d'exploitation moins populaires lorsqu'il s'agit de programmer ces appareils (la seule suite de développement PIC officielle est pour Windows, pas de support Linux ou Mac). En utilisant la plate-forme Arduino beaucoup plus simple, cependant, l'ArduinoBoy contourne ces limitations, ce qui permet à un futur compositeur de chiptune de créer plus facilement les outils dont il a besoin. De plus, alors que l'ArduinoBoy a été conçu pour fonctionner avec le propre programme de générateur de sons GameBoy homebrew de trash80, mGB, il s'entend également très bien avec Nanoloop et LSDJ. Alors que trash80 a partagé son travail sur une page Web de Google Code, il n'a pas d'instructions étape par étape sur la façon de créer le leur (c'est sur sa liste de choses à faire). J'ai décidé de l'aider à cet égard. Bien qu'il ne s'agisse pas nécessairement d'une étape par étape, ce Instructable devrait vous donner une idée générale de ce qu'il faut faire et vous montrer certains de mes pièges afin que vous puissiez les éviter.

Étape 1: Pièces, outils et code

les pièces

• Un Arduino, un Arduino générique ou les pièces à fabriquer soi-même. Personnellement, j'utilise le kit Really Bare Bones Board de Modern Device Compay, qui peut être assemblé tel quel et attaché à votre projet à l'aide de douilles femelles pour carte de circuit imprimé, ou cannibalisé pour que les pièces fassent de l'Arduino une partie permanente du projet.
• Deux résistances 220Ω, sept 2KΩ et une 270Ω. Pour ce projet, les résistances 1/4 ou 1/8 watts sont idéales.
• Un opto-isolateur 6N138.
• Une petite diode de signal 1N914. Ne soyez pas surpris si vous ne pouvez les acheter qu'en quantités de 10 ou plus.
• Un bouton-poussoir qui n'est activé que lorsque le bouton est enfoncé. Pour ceux qui parlent ingénieur, il s'agit d'un bouton-poussoir SPST off-(on).
• Deux connecteurs DIN femelles à 5 broches à 180 degrés. Assurez-vous d'avoir ces connecteurs exacts. Il existe de nombreux modèles différents de connecteurs DIN, et peu, voire aucun, sont compatibles les uns avec les autres.
• Quatre borniers à deux broches. Bien que vous puissiez simplement souder tous vos fils directement sur le PCB, l'utilisation de borniers ou d'une autre forme de connecteurs facilitera l'assemblage, le démontage et la cannibalisation des pièces.
• Une carte PC à usage général.
• Un câble de liaison GameBoy.
• Un appareil qui peut fournir une sortie MIDI, comme un clavier ou un ordinateur avec le logiciel et l'adaptateur nécessaires.
• Une cartouche GameBoy programmable.
• Souder.
• Fil supplémentaire. Solide pour le travail sur la planche à pain et le câblage de la carte PC, toronné pour les fils que vous vous attendez à déplacer souvent.
• Une mallette pour tout ranger.
• Pile de divers.

Outils

• Fer à souder.
• Ampoule désodorisante, pompe ou mèche. Au cas où.
• Outil de soudure de mains secourables.
• Lunettes de sécurité. Vos lunettes ne vont pas le couper.
• Extincteur, ou au moins un verre d'eau. Encore une fois, au cas où.
• Pinces coupantes.
• Pinces à dénuder.
• Pince à bec effilé.
• Planche à pain sans soudure.
• Câble(s) de programmation ou USB pour l'Arduino et la cartouche GameBoy programmable, le cas échéant.
• Outil rotatif et/ou tout ce dont vous avez besoin pour découper des trous et des fentes dans le boîtier de votre choix.

Code Vous aurez besoin de deux morceaux de code différents pour ce projet, tous deux disponibles sur la page ArduinoBoy Google Code de trash80. Ils se trouvent sur le côté droit de la page sous la rubrique Téléchargements en vedette. Vous allez charger le code ArduinoBoy dans l'Arduino, tandis que mGB sera chargé dans la cartouche de jeu programmable.

Étape 2: Regardons le schéma

Un schéma est, tout simplement, tout document qui décrit comment un appareil mécanique ou électrique est assemblé. Ces photos de votre tracteur de pelouse avec toutes les pièces démontées avec de petites lignes pointillées montrant comment elles s'emboîtent toutes ? Les plans dont l'entrepreneur pour votre maison ou votre appartement était si obsédé ? Schémas; les deux.

En ce qui concerne les schémas, le schéma de trash80 pour l'ArduinoBoy est beaucoup plus coloré et manque de lignes droites, mais est parfaitement lisible. À moins que vous ne soyez complètement anal sur les conventions d'ingénierie, vous ne devriez avoir aucun problème. Vous voudrez peut-être l'imprimer, car nous y reviendrons souvent.

Étape 3: Test de la planche à pain

Avant de passer à la construction réelle de l'ArduinoBoy fini, nous voulons d'abord nous assurer que toutes nos pièces sont bonnes. Pour cela, nous utiliserons notre maquette sans soudure, qui nous permet de créer des connexions entre des pièces électroniques sans avoir à les souder ensemble. C'est facile. Il suffit de regarder le schéma et de connecter les pièces comme indiqué.

N'oubliez pas qu'il y a une section de commentaires sur chaque page. Si vous êtes bloqué sur quelque chose, postez ci-dessous et j'essaierai de vous aider du mieux que je peux.

Étape 4: Premier test

Il est temps de passer deux tests très importants: le test de fumée et le test de fonctionnement. Le premier test est assez simple. Connectez simplement votre GameBoy à l'appareil, allumez la GameBoy et regardez les LED de l'ArduinoBoy. Si la LED de la broche 13 clignote brièvement, suivie par les LED restantes qui s'allument dans l'ordre séquentiel, balayant de la broche la plus haute à la plus basse et inversement deux fois, se terminant par deux clignotements des LED en même temps, alors il y a de bonnes chances que votre ArduinoBoy fonctionne ordre. Assurez-vous également de tester le bouton de sélection de mode. Lorsque vous appuyez dessus, la LED actuellement allumée devrait s'éteindre et la suivante dans la séquence s'allumera. Si, au lieu de cela, les lumières refusent de s'allumer, les pièces sont anormalement chaudes au toucher, vous voyez ou sentez de la fumée et/ou une partie du circuit explose ou prend feu, reportez-vous au schéma, vérifiez tout vos connexions et votre câblage, remplacez les composants endommagés et effectuez à nouveau le test de fumée. Le deuxième test est un peu plus éprouvant pour les nerfs, principalement parce que si quelque chose ne va pas ici, ce ne sera pas seulement l'Arduino qui sera transformé en toast. Chargez des mGB dans votre GameBoy, branchez l'ArduinoBoy sur votre GameBoy et connectez la sortie MIDI de votre appareil compatible MIDI à l'entrée MIDI de l'ArduinoBoy sur maquette. Allumez la GameBoy, puis l'appareil MIDI, en gardant votre extincteur à portée de main de peur que quelque chose ne se produise. Essayez de jouer quelques notes sur votre appareil MIDI sur le canal 1, 2, 3, 4 ou 5. Si votre GameBoy fait un bruit qui rappelle celui d'un instrument ou d'un effet sonore, sautez de votre chaise en regardant vers le ciel, bras tendus, beuglant "IT'S ALIVE" en riant maniaque. Une note sur les tests et l'utilisation de votre ArduinoBoy: il existe des sites Web qui proposent des fichiers MIDI gratuits de chansons populaires, et vous serez tenté, très tenté, de les utiliser à la fois pour les tests et dans vos sessions de composition. Résistez à cette tentation. Tout d'abord, certaines des pistes MIDI proposées par ces sites ne sont pas bien faites. J'ai trouvé une fois une copie MIDI du "19-2000" de Gorillaz, et l'un des instruments ne s'est pas coupé ni s'estompé, donc finalement, cet instrument a submergé le reste des instruments jusqu'à ce que vous arrêtiez le joueur et le redémarriez. De plus, l'utilisation de ces chansons prédéfinies vous encourage à continuer à utiliser des chansons prédéfinies. Vous ne ferez rien d'original. Vous feriez mieux d'apprendre à composer votre propre musique tout de suite.

Étape 5: soudez-le

Donc, votre ArduinoBoy fonctionne. Bon, il est temps de le souder à la carte prototype du circuit imprimé. "Attendre attendre!" vous vous criez. « Cela fonctionne très bien maintenant et je sais que je ferai attention. Pourquoi potentiellement tout gâcher ? Pourquoi s'embêter à souder ? » Bon alors. Mais réfléchissez un instant: vous et votre ArduinoBoy faites de la bonne musique. Tellement génial, en fait, que vous finissez par faire du chiptune une forme de musique légitime. Vous introduisez le chiptune dans le courant dominant. Vous devenez célèbre. Si célèbre, en fait, que vous êtes invité à jouer au Wrigley Field juste avant que les Cubs n'entrent sur le terrain. Vous utilisez toujours votre ArduinoBoy sur planche à pain. Vous et l'équipage avez tout mis en place, jusqu'à ce que l'un de vous remarque que le plus important de vos instruments de musique, l'ArduinoBoy, a disparu. Vous le trouvez enfin entre les mains d'un jeune garçon qui a réussi à se faufiler derrière la sécurité. Dans sa curiosité, il a retiré tous les composants de la maquette, et malheureusement, vous n'avez pas de schéma à portée de main. Avec seulement 5 minutes avant le début du spectacle, vous devez annuler votre prestation. La foule devient folle et, dans sa fureur, détruit une bonne partie du stade, provoquant également l'annulation du match. Les Cubs perdent encore une fois leur jeu de maquillage et leur chance aux World Series, et ils vous ont à blâmer. Ne laissez pas ce scénario très alambiqué vous arriver: rendez toujours vos projets permanents. Tout d'abord, après avoir retiré toutes les pièces de la planche à pain sans soudure, placez-les sur la carte à circuits imprimés et déterminez comment vous allez les installer toutes. Il y a quelques choses que vous devriez garder à l'esprit:

• Essayez de faire en sorte que tous vos circuits intégrés soient confrontés de la même manière. De cette façon, vous pouvez dire en un coup d'œil s'ils sont tous montés correctement.
• Les bornes à vis, les prises IC et les connecteurs de fils sont vos amis. Si quelque chose se casse, vous voulez pouvoir retirer et remplacer les pièces facilement. De plus, vous devrez peut-être cannibaliser votre ArduinoBoy plus tard pour construire autre chose. L'ajout de prises et d'autres connecteurs peut vous permettre de le faire facilement.
• Soyez conscient de l'espace avec lequel vous devez travailler. Gardez les pièces à bonne distance des trous de montage afin que vous puissiez facilement installer le matériel de montage et les outils à ces emplacements. De plus, si vous installez la carte dans un très petit espace, comme une boîte Altoids, vous devez garder à l'esprit l'espace occupé par les pièces comme les boutons. Vous devrez peut-être garder certaines parties de votre carte dégagées afin que le bouton ait un dégagement à l'intérieur du boîtier.

Une fois que vous avez tout soudé ensemble, il suffit de percer et de découper les trous appropriés dans le boîtier de votre choix et de monter le circuit imprimé à l'intérieur. Si vous utilisez un boîtier en métal comme je l'ai fait, assurez-vous d'utiliser un morceau de papier ou quelque chose pour recouvrir le fond du boîtier afin qu'il ne court-circuite aucune partie du circuit. Des rondelles en caoutchouc seraient également une bonne idée.

Étape 6: Utilisation de votre ArduinoBoy

Votre ArduinoBoy, s'il est correctement assemblé, ne devrait pas se comporter différemment de tout autre périphérique d'entrée MIDI. Lorsqu'il est utilisé avec mGB, il aura 5 canaux MIDI séparés. Les canaux 1 et 2 sont des générateurs de sons stables, 3 est un générateur de sons qui semble avoir un motif à trois notes dans mes tests limités (le timbre de la note changera à chaque fois que vous jouerez sur ce canal, en suivant un motif), le canal 4 fournit les sons de basse (à utiliser comme une batterie, une guitare basse ou un synthé) et le canal 5 est le bruit (le plus souvent utilisé dans les jeux GameBoy pour les explosions et l'eau courante).

Branchez votre périphérique de sortie MIDI dans le port connecté à l'opto-isolateur, votre ArduinoBoy dans votre GameBoy et votre cartouche reprogrammable dans votre GameBoy également. Réglez votre ArduinoBoy en mode mGB en appuyant sur le bouton jusqu'à ce que la LED connectée au numérique 8 s'allume. À partir de maintenant, vous pouvez utiliser votre GameBoy comme instrument MIDI. Des ajustements au son généré peuvent être effectués sur la GameBoy en utilisant l'interface de mGB, en particulier, le timbre, l'octave, le canal et l'attaque de note. Les autres modes ArduinoBoy sont utilisés avec d'autres programmes de création de chiptune GameBoy, en particulier Nanoloop et LSDJ et dépassent le cadre de ce Instructable.

Étape 7: les pièges que vous pouvez éviter

Au cours de l'achèvement de ce projet, j'ai commis quelques erreurs de conception et de construction qui, bien qu'elles n'aient pas affecté négativement les performances de la fonction principale de l'ArduinoBoy, elles ont rendu la construction plus difficile et la présentation finale un peu bâclée. Voici mes erreurs et quelques problèmes courants, et comment vous pouvez les éviter ou les corriger. Travail sur boîtier métallique De toutes les décisions de conception que j'ai prises, la décision d'utiliser une boîte à menthe Altoids comme boîtier était peut-être la plus désastreuse. Le problème ne vient pas de l'étain lui-même, mais des outils dont je disposais pour préparer la mallette et du fait que j'ai très peu travaillé avec de la tôle fine. Tout d'abord, utilisez le bon outil pour le travail. Les cisailles, ou du moins celles que j'ai utilisées, déchirent le métal plutôt que de le couper proprement, laissant derrière elles des bords tranchants difficiles à enlever qui ne restent pas à plat sur le boîtier. Utilisez plutôt une grignoteuse. De plus, lorsque vous percez des trous, percez toujours du côté fini ou du côté que vous verrez le plus souvent (à l'extérieur), dans la mesure du possible. Lorsque vous percez un trou, vous risquez de laisser des bavures dans le métal et de faire plier le métal dans le trou dans la direction dans laquelle vous percez. En perçant de l'extérieur, vous laissez les bavures à l'intérieur du boîtier, ce qui rend l'extérieur plus net et plus sûr pour les personnes distraites. Carte prototype Les matériaux bon marché ne sont pas toujours les meilleurs pour travailler. Les cartes prototypes que j'ai utilisées pour construire mon ArduinoBoy provenaient de RadioShack et, bien que parfaitement utilisables, elles sont difficiles à souder de par leur nature même de fabrication bon marché. Pas de trous métallisés, de sorte que la soudure n'est pas aspirée dans les trous, ce qui entraîne ces grosses gouttes de soudure sur la carte qui ne maintiennent pas complètement les pièces soudées en place. Faites de votre mieux pour trouver des planches avec des trous plaqués. Si vous ne pouvez pas, j'ai entendu dire qu'un peu de flux de soudure étalé dans le trou juste avant le soudage évacuerait la soudure fondue dans le trou, comme s'il était plaqué. En ce qui concerne les proto-cartes bon marché, gardez à l'esprit que parce que la soudure s'accumulera au sommet, elles peuvent être sujettes à… Short Lorsque j'ai fini de souder mon ArduinoBoy, j'ai remarqué que les LED ne s'allumaient pas correctement. Le problème n'était pas mon câblage, c'était parfait, mais ma soudure. De minuscules, pratiquement impossibles à voir, des quantités de soudure et de poussière comblaient les espaces sur la carte, empêchant certaines LED de s'allumer et liant d'autres LED ensemble. Si cela vous arrive, passez une lame de couteau entre les joints de soudure et nettoyez soigneusement à l'aide de cotons-tiges, de serviettes en papier et d'alcool à friction. Super Glue Essayez comme vous pouvez, vous ne pouvez jamais utiliser de super colle sans en mettre sur vos doigts. Juste un avertissement général pour tout le monde. Ne vous méprenez pas, c'est génial quand deux parties doivent coller et coller rapidement, mais ne supposez jamais que vous pouvez l'utiliser sans coller vos doigts ensemble.

Étape 8: Où puis-je aller d'ici ?

Vous avez du mal à vous lancer dans la composition de chiptune ? Besoin d'inspiration, de conseils, d'astuces et d'un endroit pour montrer votre dernier morceau ? Pour tout ce qui concerne les chiptunes, et par extension les jeux rétro, il y a 8bitcollective.com. Ils ont une communauté dynamique de compositeurs chiptune qui seraient plus que disposés à vous aider dans votre carrière.

Vous voulez étendre les capacités de votre ArduinoBoy ? Votre ArduinoBoy a une fonction intégrée que mGB n'utilise pas réellement: sortie MIDI, en particulier, synchronisation MIDI. Nanoloop et LSDJ, cependant, ne sont pas seulement compatibles avec le matériel ArduinoBoy, mais ils sont capables d'utiliser cette fonctionnalité inutilisée, vous permettant de synchroniser les sons de votre GameBoy avec d'autres instruments MIDI programmables, comme la batterie. D'accord, vous êtes maintenant un compositeur et interprète de chiptune à succès, mais maintenant vous avez un tas de concerts à faire et vous voulez alléger la charge autant que possible. Qu'est ce que tu vas faire? Eh bien, tant que vous n'utilisez que le port MIDI de l'ArduinoBoy, vous pouvez réduire considérablement sa taille. Utilisez simplement un clone Arduino aussi petit que vous pouvez trouver et omettre le port de sortie MIDI. Après tout, cela semble fonctionner pour trash80. Quant à moi, je cherche à apporter quelques améliorations à mon prototype tout en en apprenant plus sur son fonctionnement et comment je peux composer de la vraie musique avec. Je pense concevoir quelques PCB dans Eagle CAD pour deux versions différentes: une qui utilise des composants traversants et des circuits intégrés DIP, comme celui-ci, et une autre qui utilise des composants à montage en surface chaque fois que possible afin que je puisse essayer la refusion de plaque chauffante méthode de soudure et faire (espérons-le) le plus petit ArduinoBoy à part entière jamais fait. Surtout, quoi que vous décidiez de faire avec votre ArduinoBoy, amusez-vous. Si vous ne vous amusez pas, alors vous faites manifestement quelque chose de mal. Rappelez-vous que comme tout le reste dans la vie, composer des chiptunes ne consiste pas à battre quelqu'un d'autre. Il s'agit de vous battre, de rendre chaque morceau que vous composez meilleur que le précédent. Personne n'est jamais devenu célèbre pour avoir fait quelque chose qu'il n'aimait pas. Des questions? Commentaires? Propositions de mariage ? Des menaces de mort? Postez-les ci-dessous.