Всё, что я мог сделать без тех компонентов и деталей, которые ко мне ещё едут, я сделал.
Написана заготовка класса MIDI-контроллера. Оно уже умеет обрабатывать нажатия и отпускания «музыкальных» кнопок. Каждой музыкальной кнопке поставлена в соответствие MIDI-нота; при нажатии/отпускании посылаются MIDI соообщения начать/закончить звучание. (В финальном варианте музыкальные кнопки обрастут доп. функциями, но пока — вот так.)
Добавил 3 сенсорных кнопки (см. рис. 1). Сенсорных — потому что простых кнопок у меня только 3, а их я уже задействовал под музыкальные кнопки (настроены на До-Ми-Соль 1-й октавы).
Эти сенсорные кнопки будут изображать управляющие кнопки. Две ближних кнопки сейчас переключают т.н. «номер программы» для текущего MIDI канала. Т.е. перебирают различные музыкальные инструменты, которые будут звучать в канале. Ну как перебирают… Должны перебирать. 🙂
Это всё надо проверять на настоящем MIDI синтезаторе. Вот приедут ко мне гнёзда DIN-5, я запаяю MIDI-выход для этой макетки, и можно будет через уже имеющийся MIDI-USB переходник подключиться к компу и «поиграть» на программном синтезаторе. Это у меня будет «праздник первого MIDI звука».
Написание прошивки продвигается отлично. Но есть проблема. Пока единственная.
И проблема эта — эстетического свойства.
Не могу определиться со стилем наименования типов и переменных. 🙁 В разные моменты времени я давал имена разным сущностям, руководствуясь сиюминутным пониманием о правильности. В какой-то момент мн казалось правильным одно, а потом — уже другое. Потому что некоторые имена «нормально» выглядят в одном стиле, а другие в том же стиле выглядят «некрасиво». В результате получился разнобой. 🙁
В аду для перфекционистов Ни серы нету, ни огня, И лишь слегка несимметрично Стоят щербатые котлы.
Моя проблема в том, что я за свою жизнь использовал несколько стилей. И поэтому все они мне кажутся нормальными. Печаль. Когда будет готова финальная версия, придётся выравнивать стиль.
Пожалуй, я понял, какой модуль писать следующим: MIDI-контроллер.
Получать нажатия практически любого количества кнопок прошивка уже умеет. По-разному моргать практически любым количеством светодиодов — тоже. А всё, что нужно миди-контроллеру для счастья — это получить событие от кнопки, сопоставить эту кнопку с конкретной нотой, и отправить соответствующую команду в MIDI-OUT порт и однократно мигнуть светодиодом (один светодиод будет индикатором активности MIDI-OUT порта).
Кнопок, правда, у меня пока всего три, но на какое-нибудь мажорное трезвучие, например, этого вполне хватит.
Я сегодня пересобрал макетку. Избавился от ненужных светодиодов, убрал один 165-й регистр за ненадобностью в данный момент, и перетащил всё на более длинную макетную плату, чтобы там было место закрепить DIN разъем, когда он приедет. (Пока разъема нет — буду слать отладочные строчки в Serial, чтобы видеть их на компе.)
Заодно разобрался с MIDI протоколом. Он оказался довольно простым — всего 7 сообщений (см. рис. 1) и незамысловатый алгоритм их отправки. Из них я буду использовать три: 0x9, 0xB, 0xC и, может быть когда-нибудь, 0xE.
Доехал мой баян до Новосибирска. Но не могу сказать, что доехал успешно.
Судя по следам на футляре (см. рис. 1 справа), его со значительной высоты уронили на угол. В результате — трещина в левом полукорпусе и порванный (или лучше сказать «треснутый»?) целлулоид. (Баяны не красят, их обтягивают целлулоидом.) 5 ярко-жёлтых наклеек с надписью «ХРУПКОЕ!» не помогли. Посылаю всем причастным к этому инциденту луч кровавого поноса с личинками.
Механика (главное) не пострадала. Мастер ответил, что можно отремонтировать. Останется почти незаметный косметический дефект.
И делал я это, будучи в святой уверенности, что на гитхабе бесплатный аккаунт не может создавать приватные проекты. Оказывается, я немножко так отстал от жизни: в 2019 году там в принципе разрешили закрытые проекты с числом участников не более трёх, а с 2020 года убрали ограничение на число участников.
Мнда.
Ну, зато мой гитлаб крутится на моём собственном сервере, обеспечивая какую-никакую гарантию приватности (что редкость в наши дни). И самое главное: он не введет против меня санкции и не запретит мне доступ к моим проектам (как происходило в 2022 году).
И, раз уж пошла такая пьянка, поделюсь радостью: я немного оптимизировал потребление оперативной памяти моими классами для работы с кнопками и светодиодами. Теперь они потребляют на 72 байта меньше. 🙂 Для Ардуино это актуально, там доступной оперативной памяти имеется всего 2 килобайта. Каждая сотня байт на счету.
В разработке элементов прошивки баяна возник перерыв. Полученные железки освоены. Но есть ещё куча материалов для изучения.
Например, я пока не понимаю, какие вообще функции стоит выносить на управляющие кнопки. И какая будет нужна индикация (что показывать светодиодами, а что писать на экранчике). И в качестве объекта для изучения я пока взял MIDI систему, которую активно распространяет широко известный в узких кругах Владимир Бутусов.
Вот, к примеру, приехали ко мне регистры 74HC165, и стало возможным собрать отладочный вариант каскада кнопок (см. рис. 1) и написать обработчик клавиатуры.
У меня в наборе, правда, есть только 3 кнопки, но для отладки этого вполне хватило. Уверен, что переписывать работу с кнопками уже не придётся; разве только добавлять разные возможности. Ну и, конечно, придётся кое-где подправить после того, как станет понятно, как именно будут у меня организованы каскады кнопочных регистров. Сейчас пока не понимаю.
То, что пока получается, мне нравится. Оно читает значения из регистров и в случае обнаружения нажатий/отпусканий кнопки создаёт соответствующее событие и помещает его в очередь. Кнопки бывают «музыкальные» (для которых не нужно ловить ничего кроме нажатий и отпусканий) и управляющие, для которых надо будет ловить ещё удержания. Это для сценариев, когда простое нажатие, например, включает предварительно настроенный тембр синтезатора, а нажатие с удержанием больше 2 секунд переводит кнопку в режим программирования нового тембра. Очень, очень мне нравится концепция очереди событий в приложении.
Правда, когда я смотрю на размер получившегося кода, то возникают смешанные чувства. Например, в исходной прошивке «с форума» 1052 строки. А у меня сделано:
работа со светодиодами через регистры 47HC595
работа с кнопками через регистры 47HC165
очередь событий
и немного кода для того, чтобы всё вышеупомянутое можно было отладить.
И уже 589 строк. 🙂
Заодно не удержался и измерил скорость чтения каскада из 2-х регистров. Одно чтение занимает 0.2655 мс (я делал цикл на сколько-то-там тысяч чтений и измерял общее время в миллисекундах). Экстраполируя, можно предположить, что 17 регистров (если их склеить в один длинный каскад) будут читаться 2.26 мс. Это на 0.26 мс больше, чем в оригинальной прошивке задержка на включение одной строки датчиков Холла (а всего там 10 строк). Т.е. полное чтение клавиатуры там занимает не меньше 20 мс (это я только задержку посчитал). У меня же, повторюсь, все входы (и музыкальные клавиши, и управляющие кнопки) будут читаться за 2.26 мс. На порядок быстрее.
Кстати, дребезга механических контактов не замечено. Видимо, он не проходит дальше входных ног регистров. Зато «висящие в воздухе» ноги регистров читаются то нулями то единицами случайным образом (так и должно быть). На время отладки пришлось замаскировать соответствующую часть входящего буфера.
Дальнейшие действия зависят от того, что приедет следующим. По идее, это будут OLED дисплейчики 128*64 (2 шт.) и датчик давления (1 шт., дорогой оказался, сцк. Будет 1 датчик и для отладки, и для финального изделия. Надеюсь, не сожгу). Ну и в любом случае надо уже хорошенько разбираться с MIDI сообщениями. Причём не столько с ними, сколько с тем, как этими сообщениями управлять синтезатором. А здесь — задержка. В наличии только синтезаторы без корпуса, для встраивания куда-нибудь. А мне же нужен в корпусе; баян у меня будет не более чем MIDI клавой.
…, что я буду не перерабатывать прошивку, взятую с форума, а писать свою, подсматривая нужные функции в форумной.
Ну просто чем дальше я в неё смотрю, тем меньше она мне нравится. Для моего взгляда, она выглядит так, как будто её писали, не особо заботясь о какой-то идеологической или архитектурной красоте. Уж не знаю наверняка, что там в самом начале было взято за основу, но программу эту развивали тупо добавляя туда нужные в данный момент функции. Наверное, спагетти-кодом я бы это не назвал, но какой-то упорядоченностью там не пахнет. Больше всего мне не нравится, что анализ нажатых кнопок и какие-то производимые действия (выдача очередной команды в MIDI интерфейс или выполнение каких-то служебных функций) перемешаны в какую-то однородную кашу.
Не нравится. Напишу по-своему.
Сделаю нормальную очередь событий, которая в каждом рабочем цикле будет сначала набиваться, а потом разгребаться. И буду делать нормальный конечный автомат вместо вязанки различных флажков и if-ов размазанных по всему основному циклу.
Рис. 1 КДПВ
P.S. Алик только что порадовал: ко мне уже приехали входные регистры 74HC165. Завтра (т.е. уже сегодня) заберу, и можно будет писать и отлаживать чтение клавиш и управляющих кнопок (в моей архитектуре они будут читаться одинаковым образом); не как в оригинальной прошивке.
Сейчас класс поддерживает 2 режима работы каждого светодиода: непрерывный и мигающий. На видео одна кнопка перебирает светодиоды с одного конца линейки (сначала включает непрерывный режим, а потом выключает), а вторая кнопка перебирает светодиоды с другого конца, включая и выключая мигающий режим.
Думаю, что пользоваться будет удобно.
Подумаю, может ещё что-нибудь можно накорябать, пока детали едут. Интересно же.
Пока основная часть деталей ко мне ещё едет. Но в наборе была одна микросхема 74HC595 и 10 светодиодов с резисторами 220 Ом. Это значит, что уже можно заняться написанием и отладкой блока светодиодной индикации.
Я подумал, что раз уж я хочу делать управляющую панель, то наверняка захочу, чтобы состояния некоторых кнопок показывались светодиодами. В частности, есть пока не до конца сформировавшаяся идея, что неплохо бы сделать клавиши переключения «регистров» (т.е. в моём случае это будут MIDI-каналы для правой, левой басовой и левой готово-выборной клавиатур). Чтобы они выглядели максимально похоже на клавиши регистров настоящего баяна. Похоже, это вполне можно сделать, если использовать сенсорные кнопки; в наборе как раз есть 3 штуки на пробу. Так вот, будет удобно и правильно, если включенный регистр будет подсвечиваться светодиодом. Ну то есть понадобится управлять как минимум 10-ю светодиодами. Угадайте как? Через сдвиговый регистр, ясен пень.
Вот, собрал на макетке «стенд». Буду играться.
Программирование для Ардуино, как оказалось, это чистый восторг. 32к ОЗУ для программы, 2к ОЗУ для данных. Непосредственная работа с железом. Красота. Чувствую себя как в 1990 году, когда я программировал для ЭВМ СМ-1420, СМ-1300 и немножко для СМ-1700. Старое-доброе программирование в условиях ограниченных ресурсов.
Кстати, по вычислительной мощности вот эта вот п$#дюлина на рис. 1 скорее всего превосходит ту самую СМ-1300. Возможно, в разы.
