LIVE: Construa seu controlador MIDI em 2026 — Da ideia à PCB, ao firmware e ao gabinete

Da ideia ao controlador que vai para o palco

Nesta live em português, Gustavo Silveira apresenta o fluxo completo do MIDI Controller Builder: layout, mensagens, pinos e expansões, firmware, gabinete, painel e PCB. A demonstração passa do protótipo ao instrumento final. Como músico e compositor, ele começou a criar controladores físicos para tocar música eletrônica sem depender de superfícies genéricas. Uma placa microcontroladora lê botões, potenciômetros, encoders e sensores, executa seu código e troca mensagens MIDI com softwares e sintetizadores.

Os exemplos de abertura mostram controladores para DJ com jog wheels, disparo de samples e bateria, além de um instrumento de gestos com acelerômetro e sensor de luz. A variedade serve para destacar a decisão principal do design: escolher controles a partir do uso musical desejado. A parte de fabricação se concentra num sintetizador inspirado no Minimoog.

Planeje a interação antes de escolher a placa

No Builder, um projeto começa na grade de layout. O usuário escolhe o tamanho da área e coloca componentes nas células. Para repetir componentes, como vários botões ou potenciômetros, a seleção em bloco e o comando de preenchimento evitam posicioná-los um por um. Depois, cada controle pode receber suas propriedades: pino, tipo de mensagem MIDI, canal e número. Botões podem enviar notas ou Control Change e ter comportamento momentâneo ou alternado; potenciômetros podem enviar valores contínuos e também receber outras configurações de faixa.

O app associa pinos automaticamente e apresenta um diagnóstico da capacidade da placa. A demonstração usa o Pro Micro como exemplo compacto para projetos finais, enquanto o Leonardo é citado como uma placa útil para prototipar na breadboard. Ambos compartilham o mesmo microcontrolador, mas diferem em tamanho e montagem. A live também mostra a seleção de outras placas, incluindo Teensy e RP2040, e explica que a escolha altera os pinos disponíveis e o código gerado.

A disponibilidade de placas é um ponto de versão importante. Na sessão, o ESP32-S3 aparece como um dispositivo interessante por combinar USB, Bluetooth e muitos pinos, mas o apresentador diz que ainda não estava implementado no Builder e o trata como próximo trabalho. Não se deve confundir o que é discutido como possibilidade com uma opção já selecionável naquele momento. Já as placas então listadas no app podiam ser escolhidas para gerar firmware e configurações correspondentes.

Expanda as entradas com multiplexadores

A live demonstra como sair do limite de pinos do microcontrolador sem trocar necessariamente por uma placa maior. No exemplo, o Pro Micro tem 16 entradas consideradas no cálculo mostrado; determinadas entradas podem funcionar como digitais ou analógicas, por isso o total disponível depende da combinação de botões e potenciômetros. O diagnóstico do projeto aponta quando o layout excede essa capacidade.

A solução apresentada é adicionar placas de expansão baseadas em multiplexadores. Um multiplexador CD4067 pode selecionar entre 16 sinais usando uma entrada do microcontrolador, expandindo a quantidade de controles ligados. O app diferencia expansão para potenciômetros e botões da expansão para encoders, pois os encoders de rotação infinita têm uma leitura e uma ligação próprias. O fluxo na tela é prático: acrescentar a expansão necessária, verificar que o erro de capacidade desapareceu e deixar o Builder atribuir os canais e pinos.

Para deixar claro o ganho, Gustavo cria um layout de 32 potenciômetros. Sem expansão, o projeto excede os pinos do Pro Micro; com dois multiplexadores, o app passa a mostrar entradas suficientes. Esse é um exemplo demonstrado no projeto de controlador inspirado no Minimoog, não uma afirmação de que qualquer combinação de componentes ou placa funcione sem conferir limites elétricos. O usuário ainda precisa selecionar a placa e os módulos adequados, consultar o esquemático e fazer a fiação indicada.

A sessão também apresenta a documentação que acompanha os componentes. Ao selecionar um botão, potenciômetro, Arduino ou expansão, o usuário pode abrir explicações e diagramas de conexão. O esquemático mostra entradas, terras e expansões; há também lista de materiais e orientação de fiação em texto. Isso organiza a transição do layout para a montagem: selecionar componentes disponíveis, entender o esquema e então adquirir as peças correspondentes. A soldagem continua necessária para muitas montagens físicas, mesmo quando o código e os desenhos são gerados.

Configure LEDs como retorno visual

O feedback é uma etapa própria do projeto. A interface da live permite adicionar fitas de LED endereçáveis e configurar brilho, quantidade, pino e comportamento. Um exemplo associa uma nota MIDI específica — como a nota 60 ou a nota 36 usada frequentemente para bumbo — a uma cor enquanto a nota está ativa, apagando o LED quando ela deixa de estar ativa. As tiras RGB podem exibir cores diferentes, então o retorno visual pode acompanhar eventos de bateria ou outras notas recebidas.

Também é possível definir segmentos, isto é, grupos de LEDs dentro da mesma fita. No exemplo, uma fita de 16 LEDs pode ser dividida em trechos para usos diferentes. Um segmento pode funcionar como uma barra que cresce com um valor de Control Change; outro pode mover um ponto ao longo da fita. O controle pode ser associado ao canal e ao número de CC enviados por um potenciômetro. A demonstração ainda percorre opções como gradiente entre cores e visualização de nível semelhante a um VU meter.

A interface de feedback mostrada trabalha com fitas; posicionar LEDs individuais como componentes de layout não fazia parte da implementação exibida. O apresentador fala em integrar futuramente anéis de LED e fitas diretamente à PCB, de modo a facilitar controladores com encoders iluminados. Também responde a uma pergunta sobre OLED/LCD: esses displays são pedidos e possibilidades de evolução, não uma função demonstrada naquela sessão. Essa distinção importa se o objetivo é construir com os recursos visíveis na gravação.

Esquemático e firmware: do layout à primeira leitura

Depois de definir controles, mensagens e expansões, o esquemático traduz o layout em ligações físicas. A tela mostra os componentes escolhidos, os pinos do microcontrolador e os multiplexadores, além de instruções por componente. O usuário consegue revisar como um controle deve ser conectado antes de montar os fios. A sessão não faz uma montagem completa em breadboard; a proposta é mostrar como os arquivos do projeto ajudam a passar do conceito para a construção final.

A aba de firmware gera o código para a placa selecionada. O fluxo demonstrado é copiar o código, abrir no Arduino IDE, instalar as bibliotecas indicadas e enviar o firmware ao microcontrolador. Em projetos que precisam de uma placa USB MIDI, o resultado pode funcionar como dispositivo class-compliant; a interface também oferece modo de depuração para observar mensagens e valores antes da operação MIDI final.

O apresentador destaca o valor de manter as definições no layout. Se o usuário quiser mudar um botão de nota para Control Change ou alterar seu número, pode editar o componente e gerar o firmware novamente, sem procurar manualmente o trecho correspondente no código. Da mesma maneira, mudanças de layout atualizam esquemático, gabinete e, quando aplicável, PCB. Essa integração é especialmente útil enquanto o desenho ainda está em revisão; depois de fabricar uma placa, qualquer mudança física exige considerar a versão fabricada.

Gabinete: imprimir em 3D ou cortar em 2D

O gerador de gabinete pode preparar peças para impressão 3D ou um painel 2D para corte a laser ou CNC. A demonstração percorre espessura do painel, parede, altura, raio dos cantos, tamanho de furos e distância entre os componentes. Arcade buttons podem usar furos circulares do tamanho correspondente; componentes customizados também podem ter recortes quadrados ou retangulares, inclusive com cantos arredondados.

O usuário pode visualizar os componentes no modelo e conferir como botões, potenciômetros, placa e apoios se encaixam. O gabinete oferece partes superiores e inferiores, opções para suportes e espaçadores e aberturas que variam conforme a configuração. O apresentador explica que uma montagem com fios pode usar uma organização de painel e fundo, enquanto uma PCB pode ser presa ao painel com espaçadores. O software exporta STL para impressão 3D e arquivos 2D para métodos de corte; também pode gerar knobs para impressão junto com o projeto.

A exportação STL pode precisar de reparo antes de imprimir. A sessão mostra essa etapa como parte do fluxo: conferir as peças exportadas e usar uma ferramenta de reparo quando necessário. Uma área grande demais para a mesa da impressora é outra restrição física a considerar; por isso, o projeto Minimoog desta live será feito como um sanduíche de placas, em vez de uma caixa 3D que não caberia na máquina apresentada.

PCB, painel gráfico e o exemplo inspirado no Minimoog

A parte mais longa da demonstração de fabricação gira em torno do controlador inspirado no Minimoog, chamado durante a live de “Mid Mood”. O layout inclui dezenas de potenciômetros e chaves, com espaços distribuídos para aproximar a organização visual do plugin de sintetizador. Dois multiplexadores ampliam as entradas do Pro Micro. O objetivo musical é ter controles físicos posicionados de forma familiar para mexer em parâmetros de síntese, em vez de depender somente do mouse.

O gerador de PCB permite escolher footprints para potenciômetros, botões, encoders e expansões. Um footprint descreve a forma e a posição dos pads de um componente na placa. A demonstração compara opções de componentes, incluindo placas de breakout mais simples de soldar e componentes SMD pequenos, que podem ser convenientes quando a placa é montada por uma fábrica. Os componentes da lista são colocados de acordo com o layout já desenhado; a placa pode ser ajustada no KiCad, um programa externo de projeto eletrônico.

O app exporta o projeto para o KiCad com esquemático e posicionamento inicial dos componentes. A sessão deixa claro que o roteamento de cobre ainda precisa ser feito: as trilhas são as conexões físicas entre pads que substituem os fios. Gustavo demonstra um plugin de autorroteamento no KiCad para criar boa parte das trilhas e comenta que o resultado pode exigir correções. Não é um clique que elimina toda revisão. O ponto prático é que a disposição e as conexões já vêm vinculadas ao layout, enquanto o usuário ainda revisa o projeto de PCB antes de produzir.

O painel gráfico pode ser feito como arte para impressão ou como parte da PCB. No Designer, o apresentador configura marcações de potenciômetros, quantidade e tamanho de traços, rótulos e textos como “Filter”; as marcações podem acompanhar a escala de cada controle. O painel, a base e a PCB são três peças do exemplo. A base recebe apenas pontos de fixação e pode incluir gráficos; o painel traz furos de controle e inscrições; a placa eletrônica contém os componentes e conexões.

Nesse desenho maior, o conjunto funciona como um sanduíche: base inferior, PCB principal e painel superior separados por espaçadores. Isso contorna a limitação de impressão 3D de uma peça muito grande e reduz a necessidade de um gabinete convencional. A demonstração exporta os arquivos para o KiCad e mostra como adicionar textos ou gráficos em camadas de cobre ou serigrafia. Após revisar e rotear o PCB no KiCad, o projeto pode ser preparado para fabricação com os arquivos de produção da placa.

Uma vantagem essencial do fluxo integrado é a sincronização. Quando o apresentador move um potenciômetro no layout, sua posição também muda no visualizador da PCB e no Designer do painel. Os furos do gabinete e os pontos de montagem acompanham as alterações relacionadas. Isso reduz divergências entre arquivos e ajuda a identificar um conflito antes de fabricar. Depois que as placas são pedidas, mudanças de posição significam atualizar e produzir uma nova revisão.

Perguntas da comunidade: o que já existe e o que viria depois

No Q&A, uma pergunta sobre pedalboard de órgão recebe uma resposta conceitual: se cada tecla funcionar como um botão liga/desliga, o Builder pode gerar as mensagens e o esquema; expansões ajudam quando faltam pinos. A matriz de teclas é citada como uma forma eficiente de ligação que ainda seria adicionada. Outra pergunta compara teclas retangulares e pads de silicone personalizados. Gustavo recomenda componentes disponíveis, como chaves mecânicas, pois pads de silicone exigem uma PCB dedicada e ferramental de fabricação. O Designer permite recortes retangulares e tamanhos customizados; faders e knobs de encoder também têm opções dimensionais.

No tema de componentes futuros, a sessão separa o que funciona do que ainda estava em planejamento. A placa ESP32-S3/Bluetooth, suporte a displays e LEDs individuais aparecem como intenções ou pedidos. Já as placas então disponíveis, o uso de multiplexadores, geração de esquemático, firmware, gabinetes, projeto integrado de PCB e configurações de fita de LED são mostrados na interface. A menção breve a faders motorizados não percorre nessa live o circuito de driver, alimentação e sensor de toque; esse fluxo detalhado aparece em outra sessão e não deve ser atribuído a esta.

A sessão em português concentra-se no projeto inspirado no Minimoog e na integração entre layout, PCB, painel e estrutura sanduíche.