Unopad：基于 Arduino 的无缝 Ableton Live MIDI 控制器

项目概述

大多数 MIDI 控制器教程只讲 Arduino 端代码，很少涵盖如何在 DAW（数字音频工作站）中实际使用。本项目旨在提供一站式教程，帮助初学者理解从硬件制作到软件配置的完整流程。作者使用 Arduino Uno，因其无法直接通过 USB 发送 MIDI 消息，需借助 LoopMIDI 和 Hairless MIDI-Serial Bridge 两款软件实现虚拟 MIDI 端口通信。

电路设计

电路非常简单：9 个带灯按钮（APEM A01 系列）直接连接到 Arduino 数字引脚 D2-D10，未采用矩阵扫描，以支持多键同时按下（且 Uno 引脚足够）。每个按钮一端接数字引脚，另一端接地，利用内部上拉电阻（INPUT_PULLUP）工作，按下时读取低电平。

按钮 3 → D2  按钮 2 → D3  按钮 1 → D4
按钮 6 → D5  按钮 5 → D6  按钮 4 → D7
按钮 9 → D8  按钮 8 → D9  按钮 7 → D10

MIDI 映射与通信

定义 9 个 MIDI 音符（36-44 对应 C1-B1），使用 NOTE_ON (0x90) 和 NOTE_OFF (0x80) 命令，力度固定为最大值 127。Arduino 通过串口发送三字节 MIDI 消息：命令字节、音符字节、力度字节。

软件架构

Button 类封装

创建 Button 类管理每个按钮：引脚号、对应音符、当前状态、上次状态。getButtonState() 仅在状态改变时返回 0（按下）或 1（释放），避免重复发送消息。初始状态为 1（未按下）。

主循环

loop() 中遍历按钮数组调用 updateButtons()：检测状态变化，按下发送 NOTE_ON，释放发送 NOTE_OFF。另包含 RGB LED 指示函数（未在硬件清单中但代码保留）。

Ableton Live 配置全流程

创建虚拟端口：打开 LoopMIDI，添加新端口（如 "Unopad"）。
桥接串口与 MIDI：打开 Hairless MIDI-Serial Bridge，Serial Port 选 Arduino Uno，MIDI In/Out 选 LoopMIDI 端口，波特率设为 9600（与代码一致）。按下按钮观察 Hairless 窗口是否显示 MIDI 消息。
Ableton 设置：Options → Preferences → Link MIDI，将 LoopMIDI 端口的 Track 和 Remote 设为 On。右上角 MIDI 指示灯闪烁即表示连接成功。
作为鼓架/键盘使用：选中 MIDI 轨，Monitor 设为 In，MIDI To 选音频输出设备，即可触发声音。

成品展示与后续计划

作者使用旧音箱外壳和自制面板制作外壳，并计划添加“长按切换 CC 模式”功能。代码托管于 GitHub：MidiDrumpad。

用 Arduino Mega 制作惊艳的 5×5×5 LED 光立方用 Arduino Nano 与 MAX7219 制作 24×16 LED Pong 游戏机

制造工艺

3D打印

自动化控制系统

工业技术