Title Projektiranje kontrolera za bežično upravljanje sintetizatorom zvuka Title (english) Design of a wireless unit for controlling a sound synthesizer Author Marko Bošnjak Mentor Kristian Jambrošić (mentor)Committee member Kristian Jambrošić (predsjednik povjerenstva)Committee member Antonio Petošić (član povjerenstva)Committee member Siniša Fajt (član povjerenstva)Granter University of Zagreb Defense date and country 2023-07-07, Croatia Scientific / art field, TECHNICAL SCIENCES Abstract Bežični MIDI kontroler dizajniran za projekt diplomskog rada obuhvaća korisničko sučelje koje se sastoji od gumba i potenciometara, grafičko korisničkog sučelje (GUI) prikazano na LCD zaslonu, baterijsko napajanje i mogućnost spajanja bluetooth niskoenergetskom tehnologijom za besprijekornu integraciju s digitalnom audio radnom stanicom ( DAW).
Tijekom implementacije bežičnog MIDI kontrolera naišlo se na nekoliko izazova. Značajan izazov bila je implementacija operativnog sustava u stvarnom vremenu (RTOS). Korištenjem RTOS-a, sustav bi mogao učinkovito planirati i izvršavati više zadataka, omogućujući paralelno izvršavanje i učinkovito upravljanje zadacima. Ovaj se pristup pokazao boljim u odnosu na sekvencijalno programiranje jer je olakšao koordinaciju različitih funkcija kontrolera, osiguravajući odziv u stvarnom vremenu.
Još jedan izazov vrijedan pažnje bila je implementacija Bluetooth povezivanja. Uspostavljanje pouzdane veze s malim kašnjenjem između MIDI kontrolera i DAW-a zahtijevalo je usvajanje robusnog Bluetooth komunikacijskog protokola. Prevladavanje složenosti uspostavljanja stabilne Bluetooth veze, rukovanje prijenosom podataka i osiguravanje kompatibilnosti s različitim DAW-ovima bili su ključni aspekti procesa implementacije.
Dizajn napajanja za bežični MIDI kontroler uključivao je nekoliko podsustava, uključujući LDO regulator, "boost" regulator, krug za punjenje i zaštitu baterije te nadzor statusa baterije. Postizanje učinkovitog sustava napajanja zahtijevalo je pažljivo razmatranje zahtjeva za napajanjem, regulacijom napona, algoritmima punjenja i zaštitnim mehanizmima kruga. Prevladavanje potencijalnih poteškoća tijekom implementacije ovih podsustava bilo je ključno za osiguranje pouzdanog i sigurnog rada MIDI kontrolera.
Realizacija ovog projekta ima značajan potencijal jer imitira digitalnu verziju klasičnog teremina čija je implementacija daleko superiornija od svog analognog prethodnika,uključujući sviranje i parktično neograničen izbor zvukova. Ovaj MIDI kontroler nudi glazbenicima i producentima slobodu da bežično upravljaju svojim DAW uređajima, poboljšavajući njihovu kreativnost i omogućujući izražajne izvedbe. Integracija intuitivnog korisničkog sučelja, grafičkih povratnih informacija i svestranih mogućnosti povezivanja pridonosi impresivnijem i učinkovitijem iskustvu glazbene produkcije. Rješavanjem ovih izazova i optimiziranjem dizajna, ovaj projekt pridonosi napretku glazbene tehnologije, podupirući glazbenike da istražuju nova područja kreativnosti u svojim glazbenim pothvatima.
Abstract (english) The wireless MIDI controller designed for this master's thesis project encompasses a user interface consisting of buttons and knobs, a graphical user interface (GUI) displayed on an LCD screen, a battery power supply, and Bluetooth capability for seamless integration with a Digital Audio Workstation (DAW).
During the implementation of the wireless MIDI controller, several challenges were encountered. One significant challenge was the implementation of a Real-Time Operating System (RTOS). By utilizing an RTOS, the system could effectively schedule and execute multiple tasks, enabling parallel execution and efficient task management. This approach proved superior to sequential programming as it facilitated the coordination of various controller functionalities, ensuring real-time responsiveness and smooth operation.
Another noteworthy challenge was the implementation of Bluetooth connectivity. Establishing a reliable and low-latency connection between the MIDI controller and the DAW required the adoption of a robust Bluetooth communication protocol. Overcoming the complexities of establishing a stable Bluetooth link, handling data transmission, and ensuring compatibility with different DAWs were critical aspects of the implementation process.
The design of the power supply for the wireless MIDI controller involved several subsystems, including Low-Dropout (LDO) regulator, boost regulator, battery charging and protection circuit, and battery status monitoring. Achieving an efficient power supply system necessitated careful consideration of power requirements, voltage regulation, charging algorithms, and circuit protection mechanisms. Overcoming potential difficulties during the implementation of these subsystems was crucial to ensuring reliable and safe operation of the MIDI controller.
The realization of this project holds significant potential as it imitates digital version of classical theremin instrument which is far more superior to his analog ancestor including playability and virtually unlimited sounds selection. This MIDI controller offers musicians and producers the freedom to control their DAWs wirelessly, enhancing their creative workflow and enabling expressive performances. The integration of an intuitive user interface, graphical feedback, and versatile connectivity options contributes to a more immersive and efficient music production experience. By addressing these challenges and optimizing the design, this project contributes to the advancement of music technology, empowering musicians to explore new realms of creativity in their music production endeavors.
Keywords
MIDI kontroler
Bluetooth
digitalna radna audiostanica
PCB
sinteza zvuka
C/C++
ugradbeni sustavi
RTOS
Keywords (english)
MIDI controller
Bluetooth
Digital Audio Workspace
PCB
sound synthesis
C/C++
embedded systems
RTOS
Language english URN:NBN urn:nbn:hr:168:451819 Study programme Title: Electrical Engineering and Information Technology Type of resource Text File origin Born digital Access conditions Closed access Terms of use Public note Created on 2023-10-11 08:30:40
