Arduinoでピアノ階段 with GarageBand

前々から予告していた、ピアノ階段(a.k.a. GarageBand階段)プロジェクトが完成・一般公開できたので、その報告と技術的な詳細について。

まずは実際の動作映像から。



仕組みは以前書いた記事(これとこれ)から殆ど変わっていませんが、踏み板スイッチの大型化と素材の特性に応じて若干の調整を加えています。

各段の横幅が1800mm奥行きが350mm程度と大きいこと、滑りにくいことなどを条件に素材を選び、最終的には厚さ2mm〜3mm程度のベニヤ板を使用。

1800x900mmサイズのベニヤ板から1800x250mmの板を3枚切り出し、これの片面にアルミ箔テープ(0.1mm厚)、厚手両面テープ(0.5mm厚)を貼る。

貼り付けたアルミ箔テープの片隅に、リード線の先端を扇状に広げたものを乗せ、上から短く切ったアルミ箔テープをしっかりと貼り付ける。

リード線、アルミ箔テープと貼った場所の上にガムテープを貼る。(リード線で盛り上がった部分同士が接触しないように)

これを2枚用意し、2枚のうち1枚のアルミ箔テープの上に「たこ糸」を渡す。(ベニヤ板の自重で常に接触することを防止する)

ここまで出来たら、アルミ箔を貼った面を向かい合わせにして慎重に貼り合わせる。

これを各段に設置、配線していきます。
タクトスイッチをArduinoで使う要領で、各段のスイッチをプルダウンで接続します。

プログラムはこんな感じ。
相変わらずの「動けば良い」コードなので、改良の余地は十分にあるはず。

#include <Bounce.h>

int pinDo = 13;
int pinRe = 12;
int pinMi = 11;
int pinFa = 10;
int pinSo = 9;
int pinLa = 8;
int pinTi = 7;
int pinDo2 = 6;
int pinRe2 = 5;
int state[9];

Bounce Do = Bounce( pinDo,20 );
Bounce Re = Bounce( pinRe,20 );
Bounce Mi = Bounce( pinMi,20 );
Bounce Fa = Bounce( pinFa,20 );
Bounce So = Bounce( pinSo,20 );
Bounce La = Bounce( pinLa,20 );
Bounce Ti = Bounce( pinTi,20 );
Bounce Do2 = Bounce( pinDo2,20 );
Bounce Re2 = Bounce( pinRe2,20 );

void setup() {
  pinMode(pinDo, INPUT);
  pinMode(pinRe, INPUT);
  pinMode(pinMi, INPUT);
  pinMode(pinFa, INPUT);
  pinMode(pinSo, INPUT);
  pinMode(pinLa, INPUT);
  pinMode(pinTi, INPUT);
  pinMode(pinDo2, INPUT);
  pinMode(pinRe2, INPUT);

  Serial.begin(31250); 
}

void loop(){

  Do.update ();
  if ((Do.read() == HIGH)&&(state[0] == 0)) {
    noteOn(144,60,127);
    state[0] = 1;
  }
  if ((Do.read() == HIGH)&&(state[0] == 1)) {
  }
  if ((Do.read() == LOW)&&(state[0] == 1)) {
    noteOn(128,60,127);
    state[0] = 0;
  }
  if ((Do.read() == LOW)&&(state[0] == 0)) {
  }

  Re.update ();
  if ((Re.read() == HIGH)&&(state[1] == 0)) {
    noteOn(144,62,127);
    state[1] = 1;
  }
  if ((Re.read() == HIGH)&&(state[1] == 1)) {
  }
  if ((Re.read() == LOW)&&(state[1] == 1)) {
    noteOn(128,62,127);
    state[1] = 0;
  }
  if ((Re.read() == LOW)&&(state[1] == 0)) {
  }

  Mi.update ();
  if ((Mi.read() == HIGH)&&(state[2] == 0)) {
    noteOn(144,64,127);
    state[2] = 1;
  }
  if ((Mi.read() == HIGH)&&(state[2] == 1)) {
  }
  if ((Mi.read() == LOW)&&(state[2] == 1)) {
    noteOn(128,64,127);
    state[2] = 0;
  }
  if ((Mi.read() == LOW)&&(state[2] == 0)) {
  }

  Fa.update ();
  if ((Fa.read() == HIGH)&&(state[3] == 0)) {
    noteOn(144,65,127);
    state[3] = 1;
  }
  if ((Fa.read() == HIGH)&&(state[3] == 1)) {
  }
  if ((Fa.read() == LOW)&&(state[3] == 1)) {
    noteOn(128,65,127);
    state[3] = 0;
  }
  if ((Fa.read() == LOW)&&(state[3] == 0)) {
  }

  So.update ();
  if ((So.read() == HIGH)&&(state[4] == 0)) {
    noteOn(144,67,127);
    state[4] = 1;
  }
  if ((So.read() == HIGH)&&(state[4] == 1)) {
  }
  if ((So.read() == LOW)&&(state[4] == 1)) {
    noteOn(128,67,127);
    state[4] = 0;
  }
  if ((So.read() == LOW)&&(state[4] == 0)) {
  }

  La.update ();
  if ((La.read() == HIGH)&&(state[5] == 0)) {
    noteOn(144,69,127);
    state[5] = 1;
  }
  if ((La.read() == HIGH)&&(state[5] == 1)) {
  }
  if ((La.read() == LOW)&&(state[5] == 1)) {
    noteOn(128,69,127);
    state[5] = 0;
  }
  if ((La.read() == LOW)&&(state[5] == 0)) {
  }

  Ti.update ();
  if ((Ti.read() == HIGH)&&(state[6] == 0)) {
    noteOn(144,71,127);
    state[6] = 1;
  }
  if ((Ti.read() == HIGH)&&(state[6] == 1)) {
  }
  if ((Ti.read() == LOW)&&(state[6] == 1)) {
    noteOn(128,71,127);
    state[6] = 0;
  }
  if ((Ti.read() == LOW)&&(state[6] == 0)) {
  }

  Do2.update ();
  if ((Do2.read() == HIGH)&&(state[7] == 0)) {
    noteOn(144,72,127);
    state[7] = 1;
  }
  if ((Do2.read() == HIGH)&&(state[7] == 1)) {
  }
  if ((Do2.read() == LOW)&&(state[7] == 1)) {
    noteOn(128,72,127);
    state[7] = 0;
  }
  if ((Do2.read() == LOW)&&(state[7] == 0)) {
  }

  Re2.update ();
  if ((Re2.read() == HIGH)&&(state[8] == 0)) {
    noteOn(144,74,127);
    state[8] = 1;
  }
  if ((Re2.read() == HIGH)&&(state[8] == 1)) {
  }
  if ((Re2.read() == LOW)&&(state[8] == 1)) {
    noteOn(128,74,127);
    state[8] = 0;
  }
  if ((Re2.read() == LOW)&&(state[8] == 0)) {
  }
}

void noteOn(int cmd, int pitch, int velocity) {
  Serial.write(cmd);
  Serial.write(pitch);
  Serial.write(velocity);
}

本来は、Serial MIDI ConverterでMIDI信号をMacに入力する予定でしたが、何故か鳴ってくれない(おそらくjavaのバージョンアップが原因)ので、ArduinoからMIDI-OUTを出し、それをUSB-MIDIケーブルでMacに入力。

あとはGarageBandを起動すれば、各段に応じた音が鳴ります。