O menor sintetizador MIDI USB-C
- Uma nova criação da série de sintetizadores MIDI "os menores e mais malvados", usando o microcontrolador RISC-V de 32 bits CH32V003.
- Mesmo sem USB em hardware, o processador roda a 48MHz, o que tornou atraente a ideia de escrever uma pilha USB em software.
- Foi uma surpresa descobrir que CNLohr já havia escrito uma pilha USB em software, o que tornou o chip ainda mais útil e impressionante.
Demo de USB MIDI
- A demo de USB-MIDI ainda não está pronta, mas foi testada soldando uma placa de desenvolvimento.
- Depois de colar com supercola um breakout TSOP20 e um breakout micro-USB, foram adicionados regulador de tensão, capacitores, resistores e outros componentes para completar o circuito.
- Ao apertar um botão, o dispositivo USB-MIDI toca notas, e quando os dados MIDI chegam, o chip gera uma onda quadrada.
Placa de desenvolvimento USB
- Existem algumas placas de desenvolvimento para o CH32V003, mas como ele não tem USB em hardware, os pinos USB não são conectados.
- Para evitar soldagem repetitiva, foi projetada uma placa de desenvolvimento simples feita para ser o menor possível.
- Todos os pinos necessários estão identificados, e há a opção de adicionar resistores para as linhas de dados USB.
USB, tudo USB
- Como as peças são baratas e há poucos componentes compatíveis, parece divertido recriar projetos USB com ATtiny.
- O CH32V003 não tem pinos suficientes para ler um teclado e USB ao mesmo tempo, mas é possível usar dois chips: um para metade do teclado e outro para o restante e para o USB.
Roteamento
- A ideia é fazer uma placa de circuito o menor possível usando um plugue USB-C de montagem vertical.
- O espaçamento dos pinos do buzzer piezo foi ampliado para evitar colisão com os pinos de suporte do plugue USB-C.
- Não é necessário conectar os pinos USB 3, mas CC1 e CC2 precisam ser conectados, e é possível posicionar todas as trilhas necessárias.
Panelização
- Foi decidido fabricar o painel manualmente.
- O painel tem simetria explícita, então é possível soldar um lado, virar a placa e soldar o outro lado.
- Ao fabricar o painel manualmente, foi possível criar furos com encaixe justo ao redor do plugue USB-C, oferecendo uma fixação básica durante a montagem.
Montagem
- Se a placa for fabricada com a menor tolerância permitida, o fabricante subsidia o preço.
- O conector USB é soldado por último, e os demais componentes são soldados com soprador térmico.
- A placa é separada cuidadosamente do painel, e os pinos do buzzer são cortados no comprimento adequado e soldados.
Opinião do GN⁺
- Este projeto mostra uma combinação criativa de hardware e software. A ideia de criar um sintetizador USB-MIDI com um microcontrolador barato pode inspirar a comunidade de hardware DIY.
- A implementação da pilha USB em software exige um entendimento profundo de programação e projeto de hardware, o que também oferece uma oportunidade de aprendizado para engenheiros de software iniciantes.
- Este texto deve interessar a quem gosta de desafios técnicos e quer criar seus próprios projetos únicos.
1 comentários
Comentários do Hacker News
Fico me perguntando se essa pessoa ganha a vida com esse tipo de trabalho. Os resultados dele são sempre sofisticados e únicos.
Dizem que a obra dele com velas tridimensionais é impressionante. Link
É engraçado conectar isso a um hub em que cada porta está rotulada como 10 gigas.
As fotos em macro zoom das pontas dos dedos estão detalhadas demais, a ponto de esse vídeo poder representar uma violação de segurança por impressão digital. Pode ser pior do que compartilhar sem querer uma foto com a chave de casa aparecendo.
O relatório de construção é muito detalhado, mas oferece apenas uma demonstração de som curta. Como na prática ele só gera onda quadrada, sem síntese real, modulação ou filtro, é difícil considerá-lo um sintetizador. Talvez fosse mais apropriado chamá-lo de chip sonoro de cartão comemorativo com USB-MIDI.
As fotos em alta resolução nas quais dá para ver impressões digitais são um pouco preocupantes.
O fato de o USB-C funcionar só em uma orientação específica é muito decepcionante, e vai totalmente contra a proposta do USB-C. O Nokia 2780 Flip tem porta de carregamento USB-C, mas na caixa está escrito Micro-USB, e ele só funciona em uma direção.
É divertido, mas não é realmente um sintetizador capaz de tocar algo além de onda quadrada.
Recomenda-se usar adesivo vermelho termoendurecível para chips para fixar conectores SMT durante o reflow em ambos os lados.
Uma bela demonstração, que lembra os sons da era dos microcomputadores de 8 bits.