V2.0: A Teensy-based MIDI Controller

Building my own wheels for the Launchpad Pro – once again, with style.

Two weeks ago, I started a little sunday afternoon project, sucessfully building my first own MIDI controller – a pitch bend/mod wheel/midi merge device to serve as a companion to my new Launchpad Pro. Using an Arduino, a prototyping board by SparkFun, and community-made code, I succeeded with surprisingly little effort – the most time-consuming part was finding and fixing the errors I had clumsily soldered into my pathetic excuse for a MIDI interface. But it worked!

Launchpad Companion Controller in actionAs they say, the worst thing that can happen is that you succeed. The quick and easy success made me hungry for more – I started a MIDIfication project for my JEN SX-1000 monophonic synth, based on a Teensy, another microcontroller board that can be used within the Arduino development eco-system but is much better suited to MIDI/USB applications.

V2.0: A Teensy-based MIDI controller

This is actually a side project to that. I looked at my self-made controller and noticed that it is usable but not very playable – I wanted real wheels for the Launchpad, not sliders. So I decided to redo a V2.0 of the controller, based on the Teensy.

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MIDIfying Jenny – A Call To Arms

Isn’t it about time my beloved Jenny got her own MIDI interface?

JEN SX-1000 front with ATMEGA chip

To be sure, microcontroller-based interfaces for the JEN SX-1000 do exist. Apart from the commercial CV/Gate solutions by Kenton, there is Neil Johnson’s keyboard interface design. But even if you can get hold of the PCB – a supplier in the JEN SX-1000 group on Facebook had a batch made – the design has an intimidating parts list, and takes some serious time to build.

Is it possible to do it simpler? Emboldened by my success building a small Arduino-based MIDI controller, I decided to start a midification effort that is

  • easy to do (requiring only basic soldering skills, if any)
  • easy to get (by using components that you can buy on Amazon if you have to),
  • easy to develop (using standard solutions from the Arduino community),
  • easy to schedule (because the project is divided up into little steps, each of which is a small afternoon sub-project with instant gratification),
  • easy to participate (by contributing own ideas and code for parts of the project).

I will describe the basic layout of the MIDI upgrade kit project here. Each step, i.e. each sub-project, will then be treated in a new post, depending how fast I (or the community) get them done.

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Homebrew MIDI Companion Controller for my Launchpad Pro

I have bought a Launchpad Pro, and am still trying to figure out how to play a synthesizer with this thing. (More on this in another post.) It’s like starting over with keyboards, only with a better understanding what this is getting at. Simply great.

One thing I don’t like about the Launchpad is that it may give you velocity and per-note pressure sensitivity – provided your synth is capable of interpreting it – but takes away the traditional performance controls of a synth keyboard: the good old pitch bend and modulation wheels we have seen as our goddamn right as keyboard players ever since they were introduced with the Minimoog.

So I decided to build my own simple Launchpad Companion Controller, based on an Arduino.

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Ein kleiner Schritt für den Motor, ein großer Stein von meinem Herzen

Arduino-Steuerung des Schrittmotors klappt endlich. Das Mistding! Es hat gar keinen Massepol, wie es ein „unipolarer“ Schrittmotor eigentlich haben sollte, und muss deshalb bipolar angesteuert werden – pro Schrittmotor-Zyklus werden also vier zusätzliche Zwischenschritte nötig. (Wunderbar erklärt und animiert übrigens auf diesen Seiten – danke, danke, danke!)

Der Treiberzyklus eines bipolaren Schrittmotors (von cvengineering.ch)

Aber jetzt geht’s. Kurz vor zwei Uhr morgens. Und ich bin ja so froh.

NACHTRAG: Bis das MAKEFURT-Code-Repository läuft, habe ich meinen Demo-Code auf die Projektseite des Applausometers auf makefurt.de gestellt.

Makefurt: Die Politik der kleinen Motorschritte

Heißes Eisen: Throwies löten auf der Ignite Frankfurt (c) Foto: Patrick Lenz

Foto vom Ignite-Webmontag am 7.2.2011 - mehr im Flickr-Fotostream von Patrick Lenz. (c) 2011 bei ihm.

Warum nicht mal live auf einer Bühne löten? Mit dieser trügerisch einfachen Frage haben „Afrigadget„-Blogger jke und ich auf dem Webmontag #26 im Februar eine kleine Bastelaktion gestartet. Kleine LED-Magnetlampen herstellen, so genannte „Throwies“ – das hat uns und allen Mitbastlern so viel Spaß gemacht, dass Webmontag-Organisator Ali Pasha mit der rhetorischen Frage „Wollt ihr das jetzt nicht immer machen?“ die Gründung des „Makefurt“-Projekts angestoßen hat (wie wir das ganze mit schamloser Anschleimerei beim potentiellen Sponsor O’Reilly und seinem „Make“-Magazin getauft haben).

Makefurt will die Brücke schlagen zwischen Ideen, Software und der wirklichen Welt – man kann das „Physical Computing“ nennen, Hardware-Hacking oder einfach: Selber bauen mit Spaß. Und die Möglichkeiten, die Bastler heute haben – durch Design-Software, computergesteuerte Miniserien-Fertigung, simple Plattformen wie den Arduino-Microcontroller und vor allem: durch den Ideenreichtum und den Wissensschatz der Bastler-Communities im Netz – diese Möglichkeiten sorgen dafür, dass das auch keine elitäre Angelegenheit für ein paar Alphanerds mit der Lizenz zum Löten sein muss, sondern auch Barfußbastler wie du und ich ihre Erfolgserlebnisse haben können – und großartige Dinge schaffen.

A propos großartige Dinge: Als wir diskutiert haben, was wir denn nun alles bauen wollen, kam vom unermüdlichen Matthias Gutjahr wie aus der Pistole geschossen: Lass uns für den Webmontag einen Applausometer bauen. Applausometer! Diese Erfindung aus einem Donald-Duck-Klasssiker, den ich leider auch mit Donaldisten-Hilfe bisher nicht aufstöbern konnte, an den ich mich aber deutlich erinnere: „Genug, genug, der Applausometer schafft’s nicht mehr!“ Mithilfe meines Arduino und ein paar alter Teile aus der Bastelkiste sollte das eigentlich kein Problem sein.

Gentlemen, heat your solders – Makefurt legt los

Geredet und geplant haben wir lange, unter makefurt.de eine organisatorische Basis geschaffen – viel ist leider noch nicht zu sehen, bis wir das umgehoben haben, was derzeit nicht besonders benutzerfreundlich in meinem Wiki geparkt ist. Am Samstag haben wir dann endlich die Lötkolben beheizt – leider nur zu zweit, dafür aber als Gäste im außerordentlich großartigen Hackerspace des Frankfurter CCC. Etwas mehr als drei Stunden Zeit – da müsste doch schon mal ordentlich was zu wuppen sein…

Unser Arduino-"Shield" mit den Schrittmotortreibern entsteht (Foto: Andi)

Am Ende war der Anfang dann doch wieder wie alle Anfänge: mühsam. Der Plan für den Tag: mäßig ehrgeizig. Als Organspender für das Applausometer musste ein altes Laserfax herhalten, dazu bald mehr – möge es hinreichen, dass dieses Fax einen schrittmotorgetriebenen Scanner-Schlitten enthielt, der die Basis wird für den Zeiger des Applausometers. Also: Eine Treiberplatine löten – ein simpler L293D-Treiber übersetzt die Signale des Arduino in Befehle an den Motor – und ein kleines Programm schreiben zum Austesten (Kommentar von Andi zu meinen Codeschnipseln: „Ich will dir ja nicht zu nahe treten, aber C ist das nicht!“) – und…

…am Ende lief’s nicht. Wenn ich das gestern abend richtig analysiert hat, haben Hardware und Software, ähem, mit unterschiedlichen Konstanten gearbeitet – mal sehen, ob ich die Zeigereinheit des Applausometers dann wenigstens heute zum Laufen bringe. Aber der Anfang ist gemacht. Per aspera ad astra!

Arduino!

„War ich Dir eigentlich bisher ein guter Ehemann?“ Mit dieser leicht suggestiven Frage habe ich Schöne darauf vorbereitet, dass ich ihr heute einfach übers Wochenende nach Köln verschwunden bin – auf das Computersportfreundetreffen Sigint 09. Die Verlockung: Einen ganzen Tag unter Geeks – und dann auch noch: selber machen.Nach Jahren der 8bittigen Enthaltsamkeit mal wieder selbst mit Mikrocontrollern herumspielen – das klappt am besten, wenn man nicht allein ist dabei. Und ich werde, wie sich zeigen soll, alles andere als allein sein.

r9u Auch Seminarleiter Philip – er betreibt unter anderem das Bausteinbastler-Blog bausteln.de – ist vom Andrang überascht – er hatte sich das Ganze wohl ein wenig intimer vorgestellt. Aber er lässt sich nicht abschrecken. Zunächst theoretisch, dann praktisch will er den Neugierigen den „Arduino“-Mikrocontroller nahe bringen – und hat eine ganze Kiste der Controller dabei: Learning by doing. (Eine Kiste Lötkolben hat Philip auch dabei, die aber aus Zeitgründen nicht zum Einsatz kommen werden.)

Das Großartige an der Arduino-Hardware ist, dass sie nicht von Geeks entwickelt wurde (naja – nicht von hauptberuflichen), sondern von Künstlern. Die wollten nicht möglichst mächtige Hardware haben, sondern einen einfachen, robusten, billigen Controller. Der sich in einer Art Küchen-C programmieren lässt – wie sagte doch der grimmige Security-Hacker heute morgen in seiner Keynote? Ein Großteil aller Sicherheitsprobleme leiten sich ab von dem Satz: „Echte Männer programmieren in C“? Anyway: der sich unkompliziert programmieren lässt und für den es eine wunderbar einfache Entwicklungsumgebung gibt. Für Windows, MacOS und Linux. Und damit fangen die Probleme an.

Wie es nämlich bei einer solchen Veranstaltung auch nicht anders zu erwarten ist, sind die Linuxer stark in der Überzahl. Philip wiederum entwickelt normalerweise nicht mit einer Linux-Maschine, und kann bei der Installation des Entwicklungssystems leider nicht helfen. Das erwartet eine Reihe von Paketen, die (a) herausgefunden und (b) nachinstalliert werden wollen; da sich in nullkommanix verschiedenste Systemstände ergeben und auch noch genau in diesem Moment dasWorkshop-WLAN ächzend zusammenbricht, entwickelt die nun folgende kleinkollektive Lösungssuche eine gewisse fröhliche Dynamik. (Der Vollständigkeit halber: Ein Linux-Howto am Ende dieses Artikels.)

Knobeln an Arduino-Library-Problemen auf der Sigint 09

Darüber wäre fast die Mittagspause verstrichen – gemeinsam mit ein paar sehr sympathischen Mitgliedern der „Piratenpartei“ rette ich mich as dem Raum in die nächst gelegene Pizzeria.

Vor Jahr und Tag war ich in Berlin mal auf einem ganz ähnlichen Workshop. Ein Wien Musiker und Künstler, der auf dem Medienkunst-Fest „Transmediale“ einen Workshop für Gameboy Hacking anbot (er selbst produzierte mit gehackten Gameboys Tanzmusik). Der Workshop richtete sich gezielt an Kinder – und die Kids waren schneller. Aber es muss ja nicht immer ein großes Projekt sein – wie sagte einer der sympathischen Piraten: „Nocch nie habe ich mich so über eine blinkende Leucchtdiode gefreut!“ Und ich fahre zufrieden mit einem Arduino samt Ethernet-Board nach Hause und kann von daher nur ein uneingeschränkt positives Fazit ziehen: In der Gruppe war die Berührungsangst mit der neuen Hardware im Nu verflogen. Mal sehen, ob der vom geschätzten Kollegen Klein moderierte Talk über Games Culture ein ebensolches Highlight wird.

Nachtrag, 24.5.: Bericht eines versierten Arduino-Enthusiasten aus demselben Workshop hierund: die „Freeduino“-Seite der dahinter stehenden User Group enthält nützliche Einsteiger-Tipps, Beispiele und viele Hacks.

Womit wir bei diesem Thema wären: Hier noch die versprochenen Zusatzinfos für Arduino-Interessierte. Weiterlesen