900円で作るCV/GATEシーケンサー アルペジエーター w/SSD1306 0.96 inch OLED
Arduinoプログラミングに挑戦しつつ、モジュラーシンセサイザー CV/GATEシーケンサー アルペジエーターモジュールを自作したので、その備忘録。
背景
コードの書けないシステムエンジニア脱却のために始めたプログラミングの16作品目。
私はCVシーケンサモジュールを持っていない。正確に言うと、持ってはいるがランダム性があったり、付帯機能であったりするモジュールしかなくて、「任意の音階を出力する」CVシーケンサを持っていなかった。
モジュラーシンセにはシーケンサは大きすぎ高額すぎ問題がある。
例を挙げると、CV8stepで30HP、Gate8stepで20HP、価格は3万円からみたいな感じ。
操作性を考えると大きさは必要ではあるが、操作性を犠牲にした安価小型のモジュールが非常に少ない。
そこで、CV/Gateシーケンサを自作するに至った。
制作物のスペック
ユーロラック規格 3U 6HPサイズ
電源：50mA ( at 5V ) / 49mA ( at12V )
5V単電源で動作可能。または12V単電源で動作可能。
step数：4～32step
CV出力：0～5V , V/oct対応。12平均律音階でクオンタイズされている。
Gate出力：0 - 5V
CVinはROOT（音階）とPATTERN（アルペジオアルゴリズム）制御
各入出力は過電圧、負電圧保護回路がある。
インターフェースはロータリーエンコーダとプッシュボタン。
ロータリーエンコーダでパラメータを選択。
プッシュボタンは決定と、長押しでGateのON/OFFを切り替える。
表示は180円の中華OLEDを使用している。
画面上部は、各stepの音程と、Gateのon/offを示している。長方形の下の数字は音階を示す。例えば、1=C , 3=E , 5=Gで、半音上げはコントラストが反転する。
画面下部は、パラメータの設定が可能。設定次第ではジェネレーティブシーケンサや、アルペジエータの様な使い方が可能。
各パラメータの説明
STEP：step数の選択。4,8,12,16,32から任意選択
8stepまでは任意の音階と、GateのON/OFFを設定可能。
12step以上は、8stepの中からアルゴリズムが設定を自動選択し出力する。（Intellijel Metropolisにインスパイアされている）
ROOT：音程の高さを設定
表示されている数字は、音階を示している。1増えるごとに半音上がる。
CVでコントロール可能で、CVはV/octをサポートしているので、アルペジエータの様な使い方ができる。
PATTERN：step設定の再生順番を選択するアルゴリズム。全16種類。
CVでコントロールすることで、generative musicに応用可能。
SCALE：ROOTのCVのクオンタイズ。3種類から選択可能。
CROMATICは12平均律音階、V/octサポート。
TDはTonic , Dominant。CとGの関係。
TSDはTonic , sub-Dominant , Dominant。CとFとGの関係。
TD,TSDに設定すると、音楽的に良い感じのハーモニーになる。
SWITCH：設定を反映させる頻度を設定する。1,2,3,4,8,16,32,64から設定。
STEP数だけクロックが入力されると、SWITCHが1増加する。設定したSW回数に達すると、各設定とCV inputを反映させる。
例えば、演奏中にROOTを変更してもすぐには反映されないため、操作に余裕が生まれる。
RESET：stepを1番目に戻す。
SAVE：設定をEEPROMに保存。次回起動時に保存設定を読み出す。
1つのArduinoで、OLED表示、DACによるCV出力、ロータリーエンコーダによる割り込みを並行で処理しているため、演奏中に操作すると出力が遅延したり、OLED表示に一瞬ノイズが入ってしまう。
製作費
総額900円
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Arduino nano 互換品200円
OLED(SSD1306) 180円
DACモジュール(MCP4725) 150円
パネル 100円 他
今回、フロントパネルに使用している基板をPCBWAYに発注した。
初回のため$5のクーポンが使え、安価で早い。
発注から4日間で製造が完了、4日間で輸送が完了。1週間でPCBが到着した。
この手のサービスは発注時に製造データ（ガーバーデータ）のデザインレビューを行う。設計内容に問題ないか、設計した基板を正しく製造できるかをエンジニアが確認してくれる。
PCBWAYのエンジニアはレスポンスが早く、より安価なプランも提案してくれる等、真摯な対応だと思った。初心者にオススメ。
発注数は40枚だったが、合計で46枚封入されていた。+6枚は不良に備えた予備だと思う。基板製作費が31ドル、DHL輸送費が19ドル、初回クーポンで-5ドル、合計で45ドルで46枚のフロントパネルが手に入る。安い！
プログラミング
今回、新しい関数は学ばなかった。過去に学んだ関数と、過去に使用したライブラリの使いまわしだ。
SPI通信と、I2C通信と、ロータリーエンコーダによる割り込み処理を同時にしても、Arduinoで処理可能だという事はわかった。
もちろん、通信頻度を最低限にする工夫は必要だ。
テーブル内の数字を後から編集出来る事も学んだ。
あと、V/octの外部CV入力を簡単に12平均律にクオンタイズする方法も見つけた。下の一行だけで済む。
root_CV = map(analogRead(6), 0, 1023, 0, 61)
ハードウェア
特筆すべき回路は無い。SPI通信のOLEDはやたら結線が必要で面倒。
今回、OLEDにSPIを用いたのは、DACがI2Cだからという理由もあるが、表示のスピード（通信スピード）を上げる目的もある。
以前、6CH GATEシーケンサを作成したが、OLEDの更新に時間がかかり、速いBPMに対応できないという課題があった。
今回SPIのOLEDを使うことで更新頻度の課題を解決できた。
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ソースコード
粗末だが公開する。悪い点があれば教えてもらえると勉強になる。
2021/5/25追記：ステップのスケールがオーバーフローする不具合を修正
#include <EEPROM.h>
#include <Encoder.h>
//rotery encoder library
#define ENCODER_OPTIMIZE_INTERRUPTS //countermeasure of encoder noise
#include <Encoder.h>
//display setting
#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels
// Declaration for SSD1306 display connected using software SPI (default case):
#define OLED_MOSI 9
#define OLED_CLK 10
#define OLED_DC 11
#define OLED_CS 12
#define OLED_RESET 13
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT,
OLED_MOSI, OLED_CLK, OLED_DC, OLED_RESET, OLED_CS);
bool display_ratch = 0;//1=display reflesh,0=not reflesh
bool DAC_ratch = 0; //1=DAC reflesh,0=not reflesh
//rotery encoder setting
Encoder myEnc(2, 3);//ロータリーエンコーダライブラリ用
float oldPosition = -999;//ロータリーエンコーダライブラリ用
float newPosition = -999;
//push_sw
bool old_push = 0;
bool push = 0;
unsigned int pushcount = 0;
int mode = 1;//switch by rotery encoder
int select_mode = 1; //selected by push sw
//0 = select content
//1-8 = step ch1 - ch8
//9 root ,10 step_length,11 pattern,12 root_CV,13 SW,14 Reset,15 save
//Gate setting
bool gate[8] = { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1};
bool gate_ratch = 0;
unsigned long trigTimer = 0;
//CV setting
const long cv_qnt[61] = {
0, 68, 137, 205, 273, 341, 410, 478, 546, 614, 683, 751,
819, 887, 956, 1024, 1092, 1161, 1229, 1297, 1365, 1434, 1502, 1570,
1638, 1707, 1775, 1843, 1911, 1980, 2048, 2116, 2185, 2253, 2321, 2389,
2458, 2526, 2594, 2662, 2731, 2799, 2867, 2935, 3004, 3072, 3140, 3209,
3277, 3345, 3413, 3482, 3550, 3618, 3686, 3755, 3823, 3891, 3959, 4028, 4095
};
byte cv[8] = {12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26};
int root = 0;
int root_fix = 0;//reflesh when sw count max
int root_CV = 0; //analogRead
int root_scale = 0; //0=Chromatic scale,1=Tonic and dominant,2=Tonic and dominant and sub dominant
const byte step_length[5] = {
4, 8, 12, 16, 32
};
int step_select = 1;
int step_select_fix = 1;
const static byte ptn_4[16][4] PROGMEM = { //4step
{1, 2, 3, 4}, {4, 3, 2, 1}, {1, 1, 2, 3}, {1, 2, 4, 3}, {1, 4, 3, 2}, {1, 1, 4, 4},
{2, 2, 3, 3}, {2, 1, 3, 4}, {2, 3, 4, 1}, {2, 4, 4, 3}, {2, 1, 1, 3}, {3, 4, 1, 2},
{3, 2, 1, 4}, {3, 3, 4, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 2, 1, 2}
};
const static byte ptn_8[16][8] PROGMEM = {//8step
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}, {8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1}, {1, 2, 3, 4, 8, 7, 6, 5}, {1, 3, 5, 7, 2, 4, 6, 8},
{1, 1, 3, 5, 2, 2, 3, 6}, {1, 5, 5, 2, 3, 4, 7, 6}, {1, 1, 1, 6, 2, 2, 7, 8}, {1, 8, 2, 7, 3, 6, 4, 5},
{1, 2, 2, 1, 5, 7, 8, 6}, {2, 3, 4, 1, 6, 7, 8, 5}, {3, 4, 1, 2, 6, 7, 5, 8}, {8, 8, 7, 1, 1, 2, 3, 6},
{5, 6, 4, 7, 3, 8, 2, 1}, {2, 2, 4, 6, 7, 8, 3, 1}, {5, 5, 4, 4, 3, 6, 6, 2}, {3, 3, 6, 6, 7, 8, 2, 1}
};
const static byte ptn_12[16][12] PROGMEM = { //12step
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 1, 2, 3, 4}, {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 5, 6, 7, 8}, {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 1, 3, 5, 7}, {8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 8, 7, 6, 5},
{8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 4, 3, 2, 1}, {1, 1, 2, 3, 4, 4, 5, 6, 7, 7, 8, 8}, {1, 1, 3, 3, 2, 2, 4, 4, 5, 6, 7, 8}, {2, 1, 4, 3, 6, 5, 8, 7, 1, 3, 5, 7},
{1, 3, 5, 7, 2, 4, 6, 8, 8, 8, 7, 4}, {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6}, {8, 8, 7, 7, 6, 6, 5, 5, 4, 4, 3, 3}, {2, 5, 2, 5, 3, 6, 7, 8, 4, 5, 2, 2},
{1, 1, 3, 5, 7, 8, 8, 8, 7, 5, 3, 2}, {4, 5, 5, 3, 6, 2, 2, 1, 7, 8, 6, 5}, {1, 5, 2, 6, 3, 7, 4, 8, 1, 4, 2, 5}, {1, 1, 6, 6, 2, 2, 7, 7, 8, 5, 4, 3}
};
const static byte ptn_16[16][16] PROGMEM = {//16step
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1}, {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}, {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8}, {8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8},
{8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1}, {1, 1, 5, 5, 2, 2, 6, 6, 3, 3, 7, 7, 4, 4, 8, 8}, {1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 5, 6, 7, 8}, {4, 4, 5, 5, 3, 3, 6, 6, 2, 2, 7, 7, 1, 1, 8, 8}, {1, 2, 3, 4, 5, 4, 3, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 6, 5, 4},
{1, 1, 2, 3, 4, 4, 5, 6, 7, 7, 8, 8, 6, 5, 4, 3}, {1, 2, 3, 2, 4, 5, 6, 5, 7, 8, 6, 7, 2, 3, 4, 3}, {4, 4, 5, 5, 7, 8, 6, 3, 2, 2, 1, 1, 2, 5, 6, 7}, {8, 8, 7, 7, 5, 5, 6, 7, 4, 4, 3, 3, 2, 2, 1, 3}, {6, 6, 7, 8, 5, 5, 6, 7, 4, 4, 5, 6, 3, 3, 4, 5},
{2, 3, 4, 1, 6, 7, 8, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}, {1, 1, 2, 3, 5, 4, 3, 2, 5, 5, 6, 7, 8, 7, 6, 5}
};
const static byte ptn_32[16][32] PROGMEM = {//32step
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}, {1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 5, 6, 7, 8, 2, 3, 1, 4, 2, 3, 1, 4, 6, 7, 5, 8, 6, 7, 5, 8},
{1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 2, 2, 4, 4, 1, 1, 3, 3, 6, 6, 8, 8, 5, 5, 7, 7}, {1, 3, 2, 4, 5, 7, 6, 8, 1, 3, 2, 4, 5, 7, 6, 8, 1, 3, 2, 4, 5, 7, 6, 8, 1, 1, 3, 3, 5, 5, 7, 7},
{1, 1, 3, 3, 4, 4, 2, 2, 5, 5, 7, 7, 8, 8, 6, 6, 1, 3, 4, 5, 2, 5, 6, 7, 8, 6, 5, 4, 5, 3, 2, 1}, {1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 8},
{8, 8, 8, 8, 7, 7, 7, 7, 6, 6, 6, 6, 5, 5, 5, 5, 4, 4, 4, 4, 3, 3, 3, 3, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1}, {8, 8, 7, 7, 6, 6, 5, 5, 4, 4, 3, 3, 2, 2, 1, 1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1},
{8, 8, 6, 6, 4, 4, 2, 2, 1, 1, 3, 3, 5, 5, 7, 7, 8, 8, 6, 6, 4, 4, 2, 2, 1, 1, 3, 3, 5, 5, 7, 7}, {1, 1, 3, 4, 2, 2, 4, 5, 3, 3, 5, 6, 4, 4, 6, 7, 5, 5, 7, 8, 6, 6, 7, 8, 8, 8, 7, 4, 4, 2, 3, 4},
{5, 5, 6, 7, 4, 4, 5, 6, 3, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 3, 1, 1, 2, 3, 2, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 5, 4, 3, 2}, {5, 5, 6, 6, 7, 8, 4, 3, 2, 2, 3, 4, 1, 1, 3, 4, 5, 5, 6, 7, 3, 2, 1, 5, 6, 7, 8, 6, 4, 3, 2, 3},
{1, 2, 3, 2, 4, 5, 6, 5, 7, 8, 6, 7, 1, 2, 3, 2, 4, 5, 6, 5, 7, 8, 6, 7, 4, 5, 6, 5, 2, 3, 4, 3}, {1, 2, 3, 4, 5, 6, 5, 6, 8, 7, 6, 5, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 4, 3, 2, 1, 3, 4, 2, 3, 4, 5, 2, 3, 4, 6},
{1, 4, 3, 2, 5, 8, 7, 6, 1, 4, 3, 2, 5, 8, 7, 6, 2, 5, 4, 6, 2, 4, 3, 5, 3, 6, 5, 7, 3, 6, 5, 7}, {5, 5, 3, 2, 4, 4, 2, 1, 6, 6, 4, 3, 8, 7, 6, 8, 2, 2, 6, 7, 4, 4, 1, 2, 8, 7, 6, 5, 7, 6, 5, 8}
};
int ptn = 0;
int ptn_fix = 0;
int ptn_CV = 0;//ptn CV
bool clk_in = 0;
bool old_clk_in = 0;
byte play_step = 7;
//SWsetting
int sw_freq[8] = { 1, 2, 3, 4, 8, 16, 32, 64};
int sw_select = 0;
int sw = 1;
void setup() {
load_data();
// put your setup code here, to run once:
display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC);
display.clearDisplay();
pinMode(6, INPUT);
pinMode(5, INPUT_PULLUP);
pinMode(4, OUTPUT);
//DAC I2C通信
Wire.begin();
}
void loop() {
old_clk_in = clk_in;
old_push = push;
push = digitalRead(5);
//--------------------rotery encoder------------------------
newPosition = myEnc.read();
if ( (newPosition - 3) / 4 > oldPosition / 4) { //ロータリーエンコーダの分解能4で割る
oldPosition = newPosition;
display_ratch = 1;
switch (select_mode) {
case 0:
mode = mode - 1;
if (mode <= 0) {
mode = 15;
}
break;
case 1:
cv[0] --;
break;
case 2:
cv[1] --;
break;
case 3:
cv[2] --;
break;
case 4:
cv[3] --;
break;
case 5:
cv[4] --;
break;
case 6:
cv[5] --;
break;
case 7:
cv[6] --;
break;
case 8:
cv[7] --;
break;
case 9:
root --;
if (root <= 0) {
root = 0;
}
break;
case 10:
step_select --;
if (step_select <= 0) {
step_select = 0;
}
break;
case 11:
ptn --;
if (ptn <= 0) {
ptn = 0;
}
if (ptn >= 15) {
ptn = 15;
}
break;
case 12:
root_scale --;
if (root_scale <= 0) {
root_scale = 0;
}
break;
case 13:
sw_select --;
if (sw_select <= 0) {
sw_select = 0;
}
break;
}
}
else if ( (newPosition + 3) / 4 < oldPosition / 4 ) { //ロータリーエンコーダの分解能4で割る
oldPosition = newPosition;
display_ratch = 1;
switch (select_mode) {
case 0:
mode = mode + 1;
if (mode >= 16) {
mode = 1;
}
break;
case 1:
cv[0] ++;
break;
case 2:
cv[1] ++;
break;
case 3:
cv[2] ++;
break;
case 4:
cv[3] ++;
break;
case 5:
cv[4] ++;
break;
case 6:
cv[5] ++;
break;
case 7:
cv[6] ++;
break;
case 8:
cv[7] ++;
break;
case 9:
root ++;
if (root >= 61 - 30) {//61=cv_qnt amount , 30 = set cv range
root = 61 - 30;
}
break;
case 10:
step_select ++;
if (step_select >= 4) {
step_select = 4;
}
break;
case 11:
ptn ++;
if (ptn >= 15) {
ptn = 15;
}
break;
case 12:
root_scale ++;
if (root_scale >= 2) {
root_scale = 2;
}
break;
case 13:
sw_select ++;
if (sw_select >= 7) {
sw_select = 7;
}
break;
}
}
cv[0] = constrain(cv[0], 0, 30); //countermeasure overflow
cv[1] = constrain(cv[1], 0, 30);
cv[2] = constrain(cv[2], 0, 30);
cv[3] = constrain(cv[3], 0, 30);
cv[4] = constrain(cv[4], 0, 30);
cv[5] = constrain(cv[5], 0, 30);
cv[6] = constrain(cv[6], 0, 30);
cv[7] = constrain(cv[7], 0, 30);
//---------------gate on/off switch--------------------
if (push == 0) {
pushcount ++;
}
if (mode >= 1 && mode <= 8) {
if (pushcount >= 4000 && pushcount < 10000) {
gate[mode - 1] = !gate[mode - 1];
pushcount = 10000;//if long term push , do not change select_mode
display_ratch = 1;
}
}
//---------------mode select--------------------
if (pushcount <= 4000 && old_push == 0 && push == 1 && select_mode == 0) {
select_mode = mode;
display_ratch = 1;
if (select_mode == 14) { //reset
select_mode = 0;
play_step = 0;
}
else if (select_mode == 15) { //save
select_mode = 0;
save_data();
}
}
else if (pushcount <= 4000 && old_push == 0 && push == 1 && select_mode != 0) {
select_mode = 0;
display_ratch = 1;
}
if (old_push == 0 && push == 1) {
pushcount = 0;
display_ratch = 1;
}
//------------------clk judge---------------------
clk_in = digitalRead(6);
if (clk_in == 1 && old_clk_in == 0) {
play_step ++;
if (play_step >= step_length[step_select_fix] ) {
play_step = 0;
sw ++;
if (sw > sw_freq[sw_select]) {
AD();
step_select_fix = step_select;//setting reflesh when sw count max.
root_fix = root;//setting reflesh when sw count max.
ptn_fix = ptn + ptn_CV;//setting reflesh when sw count max.
if (ptn_fix >= 15) {
ptn_fix = 15;
}
sw = 1;
}
}
gate_ratch = 1;
DAC_ratch = 1;
display_ratch = 1;
}
//--------------------CV out---------------------
if (DAC_ratch == 1) {
DAC_ratch = 1;
switch (step_select_fix) {
case 0:
DAC(cv_qnt[cv[(pgm_read_byte(&(ptn_4[ptn_fix][play_step]))) - 1] + root_fix + root_CV]);
break;
case 1:
DAC(cv_qnt[cv[(pgm_read_byte(&(ptn_8[ptn_fix][play_step]))) - 1] + root_fix + root_CV]);
break;
case 2:
DAC(cv_qnt[cv[(pgm_read_byte(&(ptn_12[ptn_fix][play_step]))) - 1] + root_fix + root_CV]);
break;
case 3:
DAC(cv_qnt[cv[(pgm_read_byte(&(ptn_16[ptn_fix][play_step]))) - 1] + root_fix + root_CV]);
break;
case 4:
DAC(cv_qnt[cv[(pgm_read_byte(&(ptn_32[ptn_fix][play_step]))) - 1] + root_fix + root_CV]);
break;
};
};
//--------------------gate out---------------------
switch (step_select_fix) {
case 0:
if (gate[(pgm_read_byte(&(ptn_4[ptn_fix][play_step]))) - 1] == 1 && gate_ratch == 1) {
trigTimer = millis();
gate_ratch = 0;
}
break;
case 1:
if (gate[(pgm_read_byte(&(ptn_8[ptn_fix][play_step]))) - 1] == 1 && gate_ratch == 1) {
trigTimer = millis();
gate_ratch = 0;
}
break;
case 2:
if (gate[(pgm_read_byte(&(ptn_12[ptn_fix][play_step]))) - 1] == 1 && gate_ratch == 1) {
trigTimer = millis();
gate_ratch = 0;
}
break;
case 3:
if (gate[(pgm_read_byte(&(ptn_16[ptn_fix][play_step]))) - 1] == 1 && gate_ratch == 1) {
trigTimer = millis();
gate_ratch = 0;
}
break;
case 4:
if (gate[(pgm_read_byte(&(ptn_32[ptn_fix][play_step]))) - 1] == 1 && gate_ratch == 1) {
trigTimer = millis();
gate_ratch = 0;
}
break;
};
if ((millis() - trigTimer <= 5)) {//torigger output 5msec
digitalWrite(4, HIGH);
}
else if (millis() - trigTimer > 5) {
digitalWrite(4, LOW);
}
//--------------------display reflesh---------------------
if (display_ratch == 1) {
display_ratch = 0;
set_display();
}
}
void set_display() {
display.clearDisplay();
display.setTextSize(1);
display.setTextColor(WHITE);
for (int j = 0; j <= 7 ; j++) {
if (gate[j] == 1) {//no gate no display
display.drawRect(2 + j * 16, 30 - cv[j], 12, cv[j], WHITE); //x,y,width,hight,color
switch (step_select_fix) {
case 0:
if (j == (pgm_read_byte(&(ptn_4[ptn_fix][play_step]))) - 1) {
display.fillRect(2 + j * 16, 30 - cv[j], 12, cv[j], WHITE);
}
break;
case 1:
if (j == (pgm_read_byte(&(ptn_8[ptn_fix][play_step]))) - 1) {
display.fillRect(2 + j * 16, 30 - cv[j], 12, cv[j], WHITE);
}
break;
case 2:
if (j == (pgm_read_byte(&(ptn_12[ptn_fix][play_step]))) - 1) {
display.fillRect(2 + j * 16, 30 - cv[j], 12, cv[j], WHITE);
}
break;
case 3:
if (j == (pgm_read_byte(&(ptn_16[ptn_fix][play_step]))) - 1) {
display.fillRect(2 + j * 16, 30 - cv[j], 12, cv[j], WHITE);
}
break;
case 4:
if (j == (pgm_read_byte(&(ptn_32[ptn_fix][play_step]))) - 1) {
display.fillRect(2 + j * 16, 30 - cv[j], 12, cv[j], WHITE);
break;
};
};
};
display.setCursor(5 + j * 16, 32);
switch (cv[j] % 12) {
case 0://C
display.setTextColor(WHITE);
display.print(1);
break;
case 1://C#
display.setTextColor(BLACK, WHITE);
display.print(1);
break;
case 2://D
display.setTextColor(WHITE);
display.print(2);
break;
case 3://D#
display.setTextColor(BLACK, WHITE);
display.print(2);
break;
case 4://E
display.setTextColor(WHITE);
display.print(3);
break;
case 5://F
display.setTextColor(WHITE);
display.print(4);
break;
case 6://F#
display.setTextColor(BLACK, WHITE);
display.print(4);
break;
case 7://G
display.setTextColor(WHITE);
display.print(5);
break;
case 8://G#
display.setTextColor(BLACK, WHITE);
display.print(5);
break;
case 9://A
display.setTextColor(WHITE);
display.print(6);
break;
case 10://A#
display.setTextColor(BLACK, WHITE);
display.print(6);
break;
case 11://B
display.setTextColor(WHITE);
display.print(7);
break;
}
}
if ( mode <= 8) {
display.drawTriangle((mode - 1) * 16, 32, (mode - 1) * 16, 38, 3 + (mode - 1) * 16, 35, WHITE); //x0, y0, x1, y1, x2, y2, color
display.fillTriangle((select_mode - 1) * 16, 32, (select_mode - 1) * 16, 38, 3 + (select_mode - 1) * 16, 35, WHITE); //x0, y0, x1, y1, x2, y2, color
}
display.setTextColor(WHITE);
if (mode == 9) {
display.setTextColor(BLACK, WHITE);
}
else {
display.setTextColor(WHITE);
}
display.setCursor(0, 44);
display.print("ROT");
display.setTextColor(WHITE);
display.setCursor(18, 44);
display.print(":");
display.setCursor(24, 44);
display.print(root);
if (mode == 10) {
display.setTextColor(BLACK, WHITE);
}
else {
display.setTextColor(WHITE);
}
display.setCursor(48, 44);
display.print("ST");
display.setTextColor(WHITE);
display.setCursor(60, 44);
display.print(":");
display.setCursor(66, 44);
display.print(step_length[step_select]);
if (mode == 11) {
display.setTextColor(BLACK, WHITE);
}
else {
display.setTextColor(WHITE);
}
display.setCursor(84, 44);
display.print("PTN");
display.setTextColor(WHITE);
display.setCursor(102, 44);
display.print(":");
display.setCursor(108, 44);
display.print(ptn + 1);
if (mode == 12) {
display.setTextColor(BLACK, WHITE);
}
else {
display.setTextColor(WHITE);
}
display.setCursor(0, 56);
display.print("SCL");
display.setTextColor(WHITE);
display.setCursor(18, 56);
display.print(":");
display.setCursor(24, 56);
if (root_scale == 0) {
display.print("CRM");
}
else if (root_scale == 1) {
display.print("TD ");
}
else {
display.print("TSD");
}
if (mode == 13) {
display.setTextColor(BLACK, WHITE);
}
else {
display.setTextColor(WHITE);
}
display.setCursor(48, 56);
display.print("SW");
display.setTextColor(WHITE);
display.setCursor(60, 56);
display.print(":");
display.setCursor(66, 56);
display.print(sw);
display.setCursor(78, 56);
display.print("/");
display.setCursor(84, 56);
display.print(sw_freq[sw_select]);
if (mode == 14) {
display.setTextColor(BLACK, WHITE);
}
else {
display.setTextColor(WHITE);
}
display.setCursor(100, 56);
display.print("RS");
if (mode == 15) {
display.setTextColor(BLACK, WHITE);
}
else {
display.setTextColor(WHITE);
}
display.setCursor(116, 56);
display.print("SV");
//select mode under bar
if (select_mode == 9) {
display.drawLine(24, 51, 36, 51, WHITE);//start x,start y,end x,end y
}
if (select_mode == 10) {
display.drawLine(66, 51, 78, 51, WHITE);//start x,start y,end x,end y
}
if (select_mode == 11) {
display.drawLine(108, 51, 120, 51, WHITE);//start x,start y,end x,end y
}
if (select_mode == 12) {
display.drawLine(24, 63, 42, 63, WHITE);//start x,start y,end x,end y
}
if (select_mode == 13) {
display.drawLine(66, 63, 94, 63, WHITE);//start x,start y,end x,end y
}
//step bar
display.drawLine(0, 0, (play_step + 1) * 128 / step_length[step_select_fix], 0, WHITE); //start x,start y,end x,end y
//for development
// display.setCursor(0, 1);
// display.print(ptn_fix);
display.display();
}
void DAC(long CV_OUT) {
Wire.beginTransmission(0x60);
Wire.write((CV_OUT >> 8) & 0x0F);
Wire.write(CV_OUT);
Wire.endTransmission();
}
void AD() {
ptn_CV = analogRead(3) / 64; //ptn cv
switch (root_scale) {
case 0:
root_CV = map(analogRead(6), 0, 1023, 0, 61); //cromatic scale
break;
case 1:
root_CV = analogRead(6);//tonic and dominant
if (root_CV / 102 == 1 || root_CV / 102 == 3 || root_CV / 102 == 5 || root_CV / 102 == 7 || root_CV / 102 == 9) {//102 is divide 1V to 2 area
root_CV = 7;//dominant
}
else {
root_CV = 0;//tonic
};
break;
case 2:
root_CV = analogRead(6);//tonic and dominant and sub dominant
if (root_CV / 68 == 1 || root_CV / 68 == 4 || root_CV / 68 == 7 || root_CV / 68 == 10 || root_CV / 68 == 13) {//68 is divide 1V(204LSB) to 3 area
root_CV = 6;//sub dominant
}
else if (root_CV / 68 == 2 || root_CV / 68 == 5 || root_CV / 68 == 8 || root_CV / 68 == 11 || root_CV / 68 == 14) {//68 is divide 1V(204LSB) to 3 area
root_CV = 7;//dominant
}
else {
root_CV = 0;//tonic
}
break;
}
}
void save_data() {
display.clearDisplay();
delay(1000);
EEPROM.update(1, cv[0]+1);
EEPROM.update(2, cv[1]);
EEPROM.update(3, cv[2]);
EEPROM.update(4, cv[3]);
EEPROM.update(5, cv[4]);
EEPROM.update(6, cv[5]);
EEPROM.update(7, cv[6]);
EEPROM.update(8, cv[7]);
EEPROM.update(9, gate[0]);
EEPROM.update(10, gate[1]);
EEPROM.update(11, gate[2]);
EEPROM.update(12, gate[3]);
EEPROM.update(13, gate[4]);
EEPROM.update(14, gate[5]);
EEPROM.update(15, gate[6]);
EEPROM.update(16, gate[7]);
EEPROM.update(17, root);
EEPROM.update(18, step_select);
EEPROM.update(19, ptn);
EEPROM.update(20, root_scale);
EEPROM.update(21, sw_select);
set_display();
}
void load_data() {
cv[0] = EEPROM.read(1);
cv[1] = EEPROM.read(2);
cv[2] = EEPROM.read(3);
cv[3] = EEPROM.read(4);
cv[4] = EEPROM.read(5);
cv[5] = EEPROM.read(6);
cv[6] = EEPROM.read(7);
cv[7] = EEPROM.read(8);
gate[0] = EEPROM.read(9);
gate[1] = EEPROM.read(10);
gate[2] = EEPROM.read(11);
gate[3] = EEPROM.read(12);
gate[4] = EEPROM.read(13);
gate[5] = EEPROM.read(14);
gate[6] = EEPROM.read(15);
gate[7] = EEPROM.read(16);
root = EEPROM.read(17);
step_select = EEPROM.read(18);
ptn = EEPROM.read(19);
root_scale = EEPROM.read(20);
sw_select = EEPROM.read(21);
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