Bộ tổng hợp MIDI USB-C nhỏ nhất
- Một tác phẩm mới trong series bộ tổng hợp MIDI “nhỏ nhất và ngầu nhất”, sử dụng vi điều khiển 32-bit RISC-V CH32V003.
- Dù không có USB phần cứng, bộ xử lý chạy ở xung nhịp 48MHz nên việc viết ngăn xếp USB bằng phần mềm trở thành một ý tưởng hấp dẫn.
- Tác giả ngạc nhiên khi phát hiện CNLohr đã viết sẵn một ngăn xếp USB phần mềm, nhờ đó con chip này trở nên hữu dụng và ấn tượng hơn.
Demo USB MIDI
- Bản demo USB-MIDI vẫn chưa hoàn thiện, nhưng tác giả đã thử bằng cách hàn một bo mạch phát triển.
- Sau khi dán breakout TSOP20 và breakout micro-USB bằng keo siêu dính, tác giả thêm bộ điều chỉnh điện áp, tụ điện, điện trở và các linh kiện khác để hoàn thiện mạch.
- Khi nhấn nút, thiết bị USB-MIDI sẽ phát nốt nhạc, và khi dữ liệu MIDI đến, con chip sẽ tạo ra sóng vuông.
Bo mạch phát triển USB
- Có một vài bo mạch phát triển cho CH32V003, nhưng vì không có USB phần cứng nên chúng không kết nối các chân USB.
- Để tránh phải hàn đi hàn lại nhiều lần, tác giả đã thiết kế một bo mạch phát triển đơn giản với kích thước nhỏ nhất có thể.
- Tất cả các chân cần thiết đều được gắn nhãn, đồng thời có tùy chọn thêm điện trở cho các đường dữ liệu USB.
USB, toàn là USB
- Vì linh kiện rẻ và số thành phần được hỗ trợ ít, việc tái hiện lại các dự án USB ATtiny có vẻ sẽ rất thú vị.
- CH32V003 không có đủ chân để vừa đọc bàn phím vừa xử lý USB cùng lúc, nhưng có thể dùng hai chip: một chip đọc một nửa bàn phím, chip còn lại đọc phần còn lại và xử lý USB.
Routing
- Tác giả muốn tạo một bo mạch nhỏ nhất có thể bằng cách dùng đầu cắm USB-C gắn dọc.
- Khoảng cách giữa các chân còi piezo được nới rộng để tránh va chạm với các chân đỡ của đầu cắm USB-C.
- Không cần kết nối các chân USB 3, nhưng phải nối CC1 và CC2, và có thể bố trí toàn bộ các đường mạch cần thiết.
Panel hóa
- Tác giả quyết định tự làm panel.
- Panel có tính đối xứng rõ ràng, nên sau khi hàn một mặt có thể lật bo lại để hàn mặt còn lại.
- Việc tự làm panel cũng cho phép tạo các lỗ ôm khít quanh đầu cắm USB-C, tạo độ bám cơ bản khi lắp ráp.
Lắp ráp
- Nếu làm bo mạch với dung sai thấp nhất được chấp nhận, nhà sản xuất sẽ trợ giá.
- Đầu nối USB được hàn sau cùng, còn các linh kiện khác được hàn bằng súng nhiệt.
- Bo mạch được tách cẩn thận khỏi panel, sau đó các chân buzzer được cắt đúng chiều dài và hàn vào.
Ý kiến của GN⁺
- Dự án này cho thấy sự kết hợp sáng tạo giữa phần cứng và phần mềm. Ý tưởng tạo ra một bộ tổng hợp USB-MIDI bằng vi điều khiển giá rẻ có thể truyền cảm hứng cho cộng đồng phần cứng DIY.
- Việc triển khai ngăn xếp USB bằng phần mềm đòi hỏi hiểu biết sâu về lập trình và thiết kế phần cứng, đồng thời cũng mang lại cơ hội học hỏi cho cả các kỹ sư phần mềm mới vào nghề.
- Bài viết này sẽ hấp dẫn với những ai thích các thử thách kỹ thuật và muốn tự tạo ra những dự án độc đáo của riêng mình.
1 bình luận
Ý kiến Hacker News
Tò mò không biết người này có kiếm sống bằng kiểu công việc như thế này không. Thành phẩm của anh ấy lúc nào cũng tinh xảo và độc đáo.
Tác phẩm nến 3D của anh ấy thật đáng kinh ngạc. Liên kết
Thật hài hước khi cắm những thứ này vào một hub mà mỗi cổng đều được dán nhãn 10 gig.
Ảnh chụp macro zoom phần đệm ở đầu ngón tay quá chi tiết đến mức video này có thể trở thành một vụ lộ bảo mật dấu vân tay. Có khi còn tệ hơn việc vô tình chia sẻ ảnh có lộ chìa khóa nhà.
Báo cáo chế tạo rất chi tiết, nhưng chỉ cung cấp một đoạn demo âm thanh ngắn. Vì về cơ bản nó chỉ tạo ra sóng vuông, không có tổng hợp âm thực sự, điều biến hay bộ lọc, nên khó công nhận đây là một bộ tổng hợp âm thanh. Có lẽ gọi nó là chip âm thanh kiểu thiệp chúc mừng có USB-MIDI sẽ phù hợp hơn.
Hơi lo về những bức ảnh có thể nhìn thấy dấu vân tay ở độ phân giải cao.
Việc USB-C chỉ hoạt động ở một hướng nhất định thật quá thất vọng, và hoàn toàn trái ngược với điều USB-C hướng tới. Nokia 2780 Flip có cổng sạc USB-C, nhưng trên hộp lại ghi là Micro-USB, và nó chỉ hoạt động theo một hướng.
Vui đấy, nhưng thực ra đây không phải là một bộ tổng hợp âm thanh có thể phát được nhiều hơn sóng vuông.
Khuyên dùng keo chip nhiệt rắn màu đỏ để cố định đầu nối SMT trong quá trình reflow hai mặt.
Một bản demo tuyệt đẹp, gợi nhớ đến âm thanh của thời đại máy vi tính vi mô 8-bit.