带Ableton的Arduino MIDI控制器

描述

概括

大多数 Midi 控制器的教程和项目仅基于对 Arduino 工作的解释，而不是在 DAW 本身中使用它。我想在一个地方创建一个包含所有必要内容的教程。通过这个项目，我想帮助初学者更好地理解创建和使用控制器的过程，我希望它对某人有用。

我想做一个 midi 控制器很久了，我终于做到了，现在我将与你分享这个项目。我使用的 Arduino Uno 无法通过 USB 发送 MIDI 消息，因此必须为此使用特殊程序（稍后将在文本中解释）。

以下部分将描述电路、Arduino 代码以及如何连接到计算机和 DAW，在本例中为 Ableton。

电路

这是一个非常简单的电路。我使用了 9 个按钮，但不是在矩阵中，因为我想要按下多个按钮的能力（这更容易，而且我有未使用的数字引脚 - 我使用 9，在矩阵中是 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

我定义了 9 个 MIDI 音符，从 36 到 45，以及 NOTE_ON 和 NOTE_OFF。

本 MIDI 教程将帮助您了解如何使用 MIDI 语言来控制任何使用 MIDI 协议的设备。

#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 

通过 USB 的 MIDI

因为 Arduino Uno 不能自己发送 MIDI 音符到 DAW，我们必须使用两个额外的程序 - LoopMidi和Hairless MIDI<->Serial Bridge 。

使用 LoopMidi，我们创建了一个虚拟 MIDI 端口，我们可以在 Hairless Midi 中使用它来连接 Arduino 端口。

代码解释

我创建了 Button 类并像这样使用它：

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}; 

要了解有关按钮实现的更多信息，请参阅 Buttons.cpp。

因为我们不使用任何电阻器而只将按钮连接到数字引脚和地，所以我们使用 INPUT_PULLUP 而不是 INPUT。

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

唯一棘手的部分是您没有像您想象的那样寻找HIGH信号——您的按钮在按下时会发出信号。LOW (0)

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

这也意味着初始按钮状态为 1，而不是 0。

//Buttons.cpp
 _state = 1;

每个 NOTE ON 消息都需要其相应的 NOTE OFF 消息。按下按钮时，它会发送 NOTE_ON 消息。当按钮被释放时，它会发送 NOTE_OFF 消息，所以除了初始状态之外，我将最后记住的状态添加到代码中。

//Buttons.cpp
 _lastState = 1;

如果当前状态与上一个状态不同，我们只发送 MIDI 消息。

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

使用这两个函数发送 MIDI 信息。函数参数是音符和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);
}

我把程序逻辑放在了functionupdateButtons函数中。

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); 
     }
 }

在循环方法内部调用函数。

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

将控制器与 DAW (Ableton Live) 结合使用

作为使用 DAW 的初学者，我不知道如何在那里连接任何东西。当我连接我的 Korg Nanokey 时，Ableton 自己识别了它，我可以立即使用控制器。这（当然）不是 Arduino 控制器的情况，因为它不是 HID 设备并且 PC 仍然将其识别为 Arduino。

我将在这里向您展示如何在 Ableton Live 10 中连接和使用您的 Arduino MIDI 控制器。

• 与 Ableton 联系

打开loopMIDI并像下一张图片一样创建新的虚拟 MIDI 端口。

打开hairless-midiserial并分配串行端口、MIDI 输出和 MIDI 输入，如下图所示。对于串行端口，我们选择 Arduino Uno 端口，对于 MIDI 输入和输出，我们使用我们在上一步中创建的虚拟 MIDI 端口。

在 Arduino 草图中将波特率设置为相同的速率。转到File>Preferences ，在那里你应该设置波特率。

如果一切正常，您可以调试控制器发送的 MIDI 消息。按下控制器上的按钮并检查无毛 MIDI 中的传入 MIDI 消息。

不要关闭无毛MIDI！

打开 Ableton Live，转到“选项”选项卡，然后转到“首选项”。链接 MIDI 选项卡在本例中应该看起来像这样。

要检查一切是否连接良好以及 Ableton 是否正在读取 MIDI 消息，我们将查看 Ableton 的右上角。当按下控制器上的按钮时，顶部的框应该闪烁，如下一个示例所示。

控制器可以使用了！

• 将控制器用作鼓架或键盘

选择 MIDI 音轨。在Monitor部分选择In ，而不是Auto ，然后在MIDI 中选择您的扬声器输出。您现在应该能听到键盘的声音。鼓架也应该这样做。

我完成的项目

我在这个项目中使用了旧扬声器箱和我在家里找到的一些塑料。我将两个塑料板切割成外壳的尺寸，并为按钮和一个稍后添加的 LED 钻孔。

我还有另一个带有相同外壳的旧扬声器，我将用于另一个 MIDI 控制器，这次带有旋钮和操纵杆。

 

去做

- 长按按钮可更改为 CC 模式。