Questa è una scheda IO synth basata su PCB XIAO MIDI Proto per la serie di microcontrollori Seeed Studio XIAO. Gestisce 4-8 potenziometri.
Usare Arduino per generare musica elettronica può divenire frustrante, a causa della limitata estensione di memoria e della bassa velocità del controllore sulla scheda.
Seeed Studio ha da tempo offerto una valida alternativa, con una scheda-francobollo dotata di maggiore velocità di elabraozione e memoria più estesa, Su tale piattaforma presentiamo il progetto di un appassionato, Kevin, che consente di creare un intero PCB con le connesisoni per lo XIAO ed i potenziometri di controllo. Per chi fosse interessato a smanettare con Arduino e musica, abbiamo già presentato tempo fa alcuni progetti,
Il sistema utilizza i seguenti componenti:
Il circuito
E’ ora di dafre la parola a Kevin.
Il lato MIDI è il mio circuito MIDI 3V3 standard con un optoisolatore H11L1 sul lato MIDI IN e uno stadio MIDI OUT compatibile con 3V3 non bufferizzato. La scheda può essere popolata con prese MIDI DIN o MIDI TRS (cablaggio di tipo A).
Nota: c’era un errore nella prima versione dello schema (e quindi nel PCB stesso): il condensatore di accoppiamento per la presa TRS era al contrario. È corretto nello schema sopra.
Ci sono anche header aggiuntivi per XIAO, un interruttore di reset e un set di header SWD. Questi ultimi sono modellati sulla scheda di espansione XIAO.
Ci sono due set di jumper che consentono diverse disposizioni di potenziometri e DAC: dettagli completi nella guida alla costruzione.
Il circuito dovrebbe essere compatibile con quanto segue nella serie XIAO:
- XIAO SAMD21
- XIAO RP2040 (solo quattro pot)
- XIAO ESP32C3 (solo quattro pot)
- Altre serie XIAO – Non testate – probabilmente ma NON ESP32S3 Sense, e probabilmente solo quattro pot.
- Adafruit QT Py Series – Non testate – forse ma con limitazioni, e probabilmente solo quattro pot.
PCB design
Tutti i pin di XIAO sono specchiati sui due header aggiuntivi, ma si noti che molti dei pin sono in uso sulla scheda:
- I pin XIAO A6/A7 (TX/RX) si collegano all’interfaccia MIDI.
- I pin XIAO A0-A3 sono collegati ai primi quattro potenziometri. A0-A3 sono INPUT analogici su tutte le schede XIAO e Adafruit QT Py, per quanto ne so.
- I pin XIAO A5, A8-A10 sono collegati alla seconda fila di potenziometri. Questi sono utilizzabili solo come INPUT analogici per XIAO SAMD21 e questa sezione del PCB può essere tagliata se non è in uso.
Quando si utilizza XIAO SAMD21, è possibile sostituire il potenziometro su A0 con un collegamento ad A4. Ciò libera A0 per essere utilizzato come uscita DAC se lo si desidera, mantenendo l’uso di otto potenziometri.
L’uscita DAC su A0 è facoltativamente collegata tramite un circuito di filtro a un jack TRS da 3,5 mm. Il filtro non è strettamente necessario per il DAC, ma offre la possibilità di reindirizzare un pin diverso all’uscita audio nei casi in cui un’uscita PWM deve essere utilizzata al posto di un DAC. Solo XIAO SAMD21 ha un DAC, ad esempio.
C’è anche un interruttore di reset, header SWD e header per alimentazione esterna a 5 V.
Nota che l’interruttore SWD e di reset richiedono l’uso di connessioni header “pogo-pin” sul lato inferiore di XIAO, proprio come quelle utilizzate sulla scheda di espansione XIAO.
NOTA: il PCB per il synth XIAO dovrebbe essere compatibile con i pin anche con le schede della serie Adafruit QT Py, ma solo se i pogo-pin vengono lasciati vuoti poiché queste schede non hanno pad (o non li hanno nello stesso posto) sul lato inferiore della scheda.
Questo è il secondo PCB di una serie basata sui miei post per XIAO SAMD21, Arduino e MIDI. È un po’ più impegnativo supportare la gamma più ampia di schede XIAO a causa del diverso numero di INPUT analogici e del fatto che solo XIAO SAMD21 ha un DAC.
C’è anche un errore nella serigrafia (oltre alla polarità del condensatore): le etichette per alcuni dei potenziometri sono trasversali al taglio. Non so bene come me lo sia perso… oh beh.
Considerazioni finali
Questo articolo di Kevin completa una serie di progetti per un sistema MIDI Synth basato su XIAO che offrono un sistema completo per la gestione di MIDI e Synth attraverso lo XIAO. Si tratta di un progetto di media complessità, affrontabile dal maker che abbia un minimo di competenza con la creazione di PCB e in grado di leggere schemi elettrici. SIcuramente sconsigliato ai neofiti… ma per loro abbiamo in serbo numerosi altri articoli.
Alla prossima!
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Link utili
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Luigi_Morelli
Definire ciò che si è non risulta mai semplice o intuitivo, in specie quando nella vita si cerca costantemente di migliorarsi, di crescere tanto professionalmente quanto emotivamente. Lavoro per contribuire al mutamento dei settori cardine della computer science e per offrire sintesi ragionate e consulenza ad aziende e pubblicazioni ICT, ma anche perche’ ciò che riesco a portare a termine mi dà soddisfazione, piacere. Così come mi piace suonare (sax, tastiere, chitarra), cantare, scrivere (ho pubblicato 350 articoli scientfici e 3 libri sinora, ma non ho concluso ciò che ho da dire), leggere, Adoro la matematica, la logica, la filosofia, la scienza e la tecnologia, ed inseguo quel concetto di homo novus rinascimentale, cercando di completare quelle sezioni della mia vita che ancora appaiono poco ricche.