描述

概括

大多數(shù) Midi 控制器的教程和項目僅基于對 Arduino 工作的解釋，而不是在 DAW 本身中使用它。我想在一個地方創(chuàng)建一個包含所有必要內(nèi)容的教程。通過這個項目，我想幫助初學者更好地理解創(chuàng)建和使用控制器的過程，我希望它對某人有用。

我想做一個 midi 控制器很久了，我終于做到了，現(xiàn)在我將與你分享這個項目。我使用的 Arduino Uno 無法通過 USB 發(fā)送 MIDI 消息，因此必須為此使用特殊程序（稍后將在文本中解釋）。

以下部分將描述電路、Arduino 代碼以及如何連接到計算機和 DAW，在本例中為 Ableton。

電路

這是一個非常簡單的電路。我使用了 9 個按鈕，但不是在矩陣中，因為我想要按下多個按鈕的能力（這更容易，而且我有未使用的數(shù)字引腳 - 我使用 9，在矩陣中是 6）。

Button 3 ==> D2     
Button 2 ==> D3 
Button 1 ==> D4 
Button 6 ==> D5   
Button 5 ==> D6 
Button 4 ==> D7
Button 9 ==> D8  
Button 8 ==> D9 
Button 7 ==> D10 

MIDI 映射

我定義了 9 個 MIDI 音符，從 36 到 45，以及 NOTE_ON 和 NOTE_OFF。

本 MIDI 教程將幫助您了解如何使用 MIDI 語言來控制任何使用 MIDI 協(xié)議的設備。

#define NOTE_ONE 36
#define NOTE_TWO 37
// Define all notes here.
#define NOTE_ON_CMD 0x90
#define NOTE_OFF_CMD 0x80
#define MAX_MIDI_VELOCITY 127 

通過 USB 的 MIDI

因為 Arduino Uno 不能自己發(fā)送 MIDI 音符到 DAW，我們必須使用兩個額外的程序 - LoopMidi和Hairless MIDI<->Serial Bridge 。

使用 LoopMidi，我們創(chuàng)建了一個虛擬 MIDI 端口，我們可以在 Hairless Midi 中使用它來連接 Arduino 端口。

代碼解釋

我創(chuàng)建了 Button 類并像這樣使用它：

int NUMBER_BUTTONS = 9;
Button Button1(4, NOTE_ONE);
Button Button2(3, NOTE_TWO);
Button Button3(2, NOTE_THREE);
Button Button4(7, NOTE_FOUR);
Button Button5(6, NOTE_FIVE);
Button Button6(5, NOTE_SIX);
Button Button7(10, NOTE_SEVEN);
Button Button8(9, NOTE_EIGHT);
Button Button9(8, NOTE_NINE);
Button *Buttons[] {&Button1,&Button2,&Button3,&Button4,&Button5,&Button6,&Button7,&Button8,&Button9}; 

要了解有關(guān)按鈕實現(xiàn)的更多信息，請參閱 Buttons.cpp。

因為我們不使用任何電阻器而只將按鈕連接到數(shù)字引腳和地，所以我們使用 INPUT_PULLUP 而不是 INPUT。

//Buttons.cpp
pinMode(_pin, INPUT_PULLUP); 

唯一棘手的部分是您沒有像您想象的那樣尋找HIGH信號——您的按鈕在按下時會發(fā)出信號。LOW (0)

     //  Button is pressed     
     if (state == 0) 
     {
        midiNoteOn(Buttons[i]->Note,127);
     }
     //  Button is not pressed
     if (state == 1) 
     {
     }

這也意味著初始按鈕狀態(tài)為 1，而不是 0。

//Buttons.cpp
 _state = 1;

每個 NOTE ON 消息都需要其相應的 NOTE OFF 消息。按下按鈕時，它會發(fā)送 NOTE_ON 消息。當按鈕被釋放時，它會發(fā)送 NOTE_OFF 消息，所以除了初始狀態(tài)之外，我將最后記住的狀態(tài)添加到代碼中。

//Buttons.cpp
 _lastState = 1;

如果當前狀態(tài)與上一個狀態(tài)不同，我們只發(fā)送 MIDI 消息。

//Buttons.cpp
if(state!= _lastState)
{
//....
}

使用這兩個函數(shù)發(fā)送 MIDI 信息。函數(shù)參數(shù)是音符和midiVelocity （我使用最大速度）。

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

我把程序邏輯放在了functionupdateButtons函數(shù)中。

void updateButtons() {
 for (int i = 0; i < NUMBER_BUTTONS; i++) {
     int state = Buttons[i]->getButtonState();
     //  Button is pressed     
     if (state == 0) 
     {
        midiNoteOn(Buttons[i]->Note,127);
     }
     //  Button is not pressed
     if (state == 1) 
 	midiNoteOff(Buttons[i]->Note,0); 
     }
 }

在循環(huán)方法內(nèi)部調(diào)用函數(shù)。

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

將控制器與 DAW (Ableton Live) 結(jié)合使用

作為使用 DAW 的初學者，我不知道如何在那里連接任何東西。當我連接我的 Korg Nanokey 時，Ableton 自己識別了它，我可以立即使用控制器。這（當然）不是 Arduino 控制器的情況，因為它不是 HID 設備并且 PC 仍然將其識別為 Arduino。

我將在這里向您展示如何在 Ableton Live 10 中連接和使用您的 Arduino MIDI 控制器。

• 與 Ableton 聯(lián)系

打開loopMIDI并像下一張圖片一樣創(chuàng)建新的虛擬 MIDI 端口。

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1 / 2 ?使用 loopMIDI 創(chuàng)建虛擬 MIDI 端口

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打開hairless-midiserial并分配串行端口、MIDI 輸出和 MIDI 輸入，如下圖所示。對于串行端口，我們選擇 Arduino Uno 端口，對于 MIDI 輸入和輸出，我們使用我們在上一步中創(chuàng)建的虛擬 MIDI 端口。

在 Arduino 草圖中將波特率設置為相同的速率。轉(zhuǎn)到File>Preferences ，在那里你應該設置波特率。

如果一切正常，您可以調(diào)試控制器發(fā)送的 MIDI 消息。按下控制器上的按鈕并檢查無毛 MIDI 中的傳入 MIDI 消息。

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1 / 2 ?無毛 MIDI

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不要關(guān)閉無毛MIDI！

打開 Ableton Live，轉(zhuǎn)到“選項”選項卡，然后轉(zhuǎn)到“首選項”。鏈接 MIDI 選項卡在本例中應該看起來像這樣。

Ableton Live 10 首選項窗口

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要檢查一切是否連接良好以及 Ableton 是否正在讀取 MIDI 消息，我們將查看 Ableton 的右上角。當按下控制器上的按鈕時，頂部的框應該閃爍，如下一個示例所示。

控制器可以使用了！

• 將控制器用作鼓架或鍵盤

選擇 MIDI 音軌。在Monitor部分選擇In ，而不是Auto ，然后在MIDI 中選擇您的揚聲器輸出。您現(xiàn)在應該能聽到鍵盤的聲音。鼓架也應該這樣做。

我完成的項目

我在這個項目中使用了舊揚聲器箱和我在家里找到的一些塑料。我將兩個塑料板切割成外殼的尺寸，并為按鈕和一個稍后添加的 LED 鉆孔。

我還有另一個帶有相同外殼的舊揚聲器，我將用于另一個 MIDI 控制器，這次帶有旋鈕和操縱桿。

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1 / 8 ?木箱和帶按鈕的塑料板（我在切割塑料時弄碎了它 -.-）

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1 / 3 ?第一版 MIDI 控制器

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去做

- 長按按鈕可更改為 CC 模式。