方案介紹

硬件部件：

• Arduino Micro ×?? ?1個(gè)?? ?
• 無焊面包板一半尺寸?? ?×?? ?1個(gè)?? ?
• MPS20N0040D-D壓力傳感器×?? ?1個(gè)?? ?
• LM358-N運(yùn)算放大器×?? ?1個(gè)?? ?
• 電阻1M歐姆?? ?×?? ?2?? ?
• 連接線套件，22 AWG?? ?×?? ?1個(gè)?? ?
• 嬰兒吸鼻器×?? ?1個(gè)?? ?
• 5mm水族館航空管×?? ?1個(gè)?? ?
• 三通氣管接頭×?? ?1個(gè)?? ?

軟件應(yīng)用程序和在線服務(wù)：

• Arduino IDE?? ?

手動(dòng)工具和制造機(jī)：

• 剝線鉗和切割器，32-20 AWG /0.05-0.5mm2單芯和絞線?? ?

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將構(gòu)建一個(gè)簡單的USB MIDI即插即用呼吸控制器。它的設(shè)計(jì)使用了容易找到的廉價(jià)組件，因此總成本仍然可以承受，并且大大低于商業(yè)上的等價(jià)物。這是僅使用氣壓傳感器的基本版本，但計(jì)劃將來對(duì)其進(jìn)行升級(jí)以包括咬合和點(diǎn)頭/傾斜傳感器。

該項(xiàng)目假定您具有一些非常基礎(chǔ)的電子學(xué)和Arduino知識(shí)，但由于不涉及焊接，因此即使是初學(xué)者也可以構(gòu)建它。當(dāng)然，更高級(jí)的用戶可以將所有東西焊接在永久原型板上。由于Internet上有出色的教程，因此我不討論IDE /庫的安裝以及上載代碼的說明。

過采樣用于平滑傳感器的輸入，效果非常好。您還可以根據(jù)自己的喜好調(diào)整范圍，甚至撥入自定義曲線來調(diào)整控制器的行為。

由于傳感器也可以測(cè)量負(fù)壓，因此當(dāng)您吸入空氣而不是吹氣時(shí)，會(huì)有第二個(gè)控制器消息流輸出。兩種類型的消息都可以由用戶設(shè)置。例如，您可以將打擊設(shè)置為彎音向上，而將其設(shè)置為彎音向下。默認(rèn)情況下，兩者均設(shè)置為控制器編號(hào)

建立步驟

1.如圖/示意圖所示，將Arduino插入面包板。

完整電路：

2.將傳感器和運(yùn)算放大器插入各自的位置，并根據(jù)側(cè)面的小凹痕注意方向。

3.將電阻器的支腳切成適當(dāng)?shù)拈L度后，將其插入。

4.切/剝實(shí)心電纜，并將其放置在各自的位置。為了使這一點(diǎn)更易于理解，我將紅色用于5V，將黑色用于接地，將黃色用于信號(hào)，但是您當(dāng)然可以使用所有可用的東西。

5.如圖所示，連接煙嘴，管道，三通接頭和吸氣器。您將需要切割一段“排氣管”。

吹口，管道，連接器和排氣口已連接：

6.按下三向連接器，使其適合傳感器。它應(yīng)該保持原狀。

連接器安裝到傳感器：

7.安裝Arduino IDE，并從“工具”->“管理庫”安裝所需的兩個(gè)庫（過采樣和USB-MIDI）。用USB電纜將Arduino連接到計(jì)算機(jī)。上傳附件代碼。

8.應(yīng)該設(shè)置好了，Arduino現(xiàn)在應(yīng)該在您的DAW /音樂軟件中顯示為MIDI設(shè)備。啟用它，并將其與鍵盤一起路由到支持呼吸控制器的插件。

調(diào)試模式下輸出值的示例串行繪圖儀圖（藍(lán)色：黃色，紅色：空中繪制）：

收割者DAW中的CC消息：

這種設(shè)計(jì)的一個(gè)物理缺點(diǎn)是唾液將不可避免地在管中流動(dòng)并會(huì)引起明顯的氣流波動(dòng)。三通連接器用于通過將唾液引導(dǎo)至“排氣”管來解決此問題。為了最大程度地減少管道中的殘留唾液，請(qǐng)通過調(diào)節(jié)管道長度來確保從咬嘴到三通接頭之間存在連續(xù)的坡度。如果管子懸掛在三通接頭的水平線以下，唾液將被卡在其下部，從而引起波動(dòng)。吸氣器的嬰兒側(cè)部分（包括其過濾器）連接到排氣口，以最大程度地減少滴水和噪音，并增加流向傳感器的空氣流量。
在代碼中，您可以根據(jù)自己的喜好調(diào)整值，包括自定義曲線。注釋描述了如何執(zhí)行此操作。如果發(fā)現(xiàn)很難達(dá)到127點(diǎn)，則減小最大范圍，或者如果太容易，則增大它。無論何時(shí)更改值，都將需要重新上傳代碼。

將Arduino啟動(dòng)后的前幾個(gè)讀數(shù)取平均值，以校準(zhǔn)其余位置。連接/重置設(shè)備時(shí)，請(qǐng)勿吹入管子。