ちょっとまって！そのFDD、捨てないで演奏してみませんか？

はじめに

この記事は、限界開発鯖 Advent Calendar 2020の20日目の記事です。
FDDで演奏する方法を解説しています。
前回：Proxyを華麗にスルーしてWi-Fiを飛ばすには ネタモロ被りして急遽変えたのは内緒
次回：RISC-Vなんにもわからないけどベアメタル開発環境とか紹介してみる

とりあえずこれを見てくれ！

とりあえずこれを見てください。
Floppy Disks - Megalovania - Undertale (Remastered) - Youtube

FDDのクセに、めちゃくちゃエモい演奏ができていることがわかると思います。
FDDは中古で叩き売られててやっすいので、いい感じのおもちゃになります。
ビジュアル的に映えるので、文化祭の出し物とかにしても良いと思います。
なお、予算については、Arduino、FDD3台 (中古)、ジャンパ線でだいたい3000円ぐらいでした。

お前は誰

こるくといいます。
限界開発鯖とかいうヤバいプログラマーコミュニティーに所属している茨城の高専生です。
なお、筆者はハードウェアの知識は皆無です。かなり適当なことを口走っています。
マサカリなどありましたら**やさしくコメント**していただけると助かります。

おねがい

※これは書きかけの記事です！
随時記事内容をアップデートしていく予定です。

もう1度言いますが、筆者はハードウェアの知識は皆無です。
この記事は3年前に文化祭に出したときの曖昧な記憶を基に書いてます。
何が言いたいかと言うと、この記事の内容を実践してなんか損失を被った場合でも、責任は負えません。

必要なもの

ソフトウェア

• Windows または Mac
  • Windows、Macどちらでも動作しました（検証済み）
• JavaDevelopmentKit (JDK)
  • 11以上 8系ではエラーが出ますわよ！（1敗）
• Arduino IDE
  • TimerOneライブラリをインストールしておいてください
• Moppy2 ControllGUI
  • 今回のキモです、実際にMIDIを読み取り、それに従いArduinoに信号を送ります
• Moppy2 Sourcecode
  • 実際にArduinoがFDDを制御する際に使います
• MIDIシーケンサー（任意）
  • Dominoがおすすめ
• 演奏させたいMIDIのファイル
  • 後述しますが、Moppy2にサンプルが付属しています

ハードウェア

• Arduino
  • Arduino UNOやESP8266などを推奨
• USB-A オス USB-B オス ケーブル
  • ArduinoとPCをつなぎます
• FDD（1台以上）
  • サイズは問い台ませんが、3.5インチがわかりやすい
• 電源
  • PC電源や安定化電源など、DC 5Vが出れば大丈夫
• 大量のジャンパ線
  • 新しく買うのならメスメス、 オスオスだけを買っておくといいでしょう
  • なおメス端子が無いと詰みます

やっていき！ｗ

ハードウェア準備編

といってもやることは配線です。

FDDのピンの見方

まず、接続するFDDをすべて背面が手前になるように置いてください。
画像のような状態で作業を進めていきます。

下の画像を見てください。

FDDのピンは、このように番号が割り振れらています。

配線！

Moppy2、Arduino Unoを用いれば、最大9台のFDDを接続することができます。

####1. 11番ピンと、12番ピンを接続する
Drive Select(B)を何らかの方法でショートさせます。
一番簡単なのは、ジャンパ線でつなげてしまう方法でしょう。

####2. 18番ピンをArduinoの2番ピン、20番ピンをArduinoの3番ピンに接続する
実際に制御を行うステップピン、ダイレクションピンをArduinoに接続します。

####3. 17番ピン、19番ピンをArduinoのGNDに接続する

####4. 電源を接続する
以下の画像を参考にしてください。

PCの電源が使える場合は、4ピン電源を接続すれば準備は完了です。
それ以外の電源を用意した場合、電源の1番右に**+5Vを、その隣にGND(負極)**を接続してください。
残りの2本は使いません。

####複数のFDDを接続する場合
複数のFDDを接続する場合でも、大まかな流れは変わりません。
ただ、2台目以降は手順2でArduino側に接続するピンが変わります。
1台目は18番ピンをArduinoの2番ピン、20番ピンをArduinoの3番ピンに接続しました。
2台目は、18番ピンをArduinoの4番ピン、20番ピンをArduinoの5番ピンに接続します。

このように、それぞれのFDDを18番をArduinoの偶数ピン、19番をArduinoの奇数ピンに接続していけばよいです。
7台目以降は、A0、A1...と続いていきます。

これでハードウェアの準備は完了です！

ソフトウェア準備編

JDK11以上、ArduinoIDE、TimerOneについては事前にインストールしてください。

ArduinoIDEの準備

ArduinoIDE、TimerOneがインストールされている前提で進めます。

1. 公式のダウンロードページへ行きます
2. 最新のバージョンを選択した後、**Source code (zip)**をダウンロード
3. zipファイルを解凍
4. Microcontroller/Moppy2-Arduino/Moppy2-Arduino.inoをArduinoIDEで開く
5. プロジェクトを接続されているArduinoにUploadする
6. 準備完了！

Moppy2のダウンロード

1. 公式のダウンロードページへ行きます
2. 最新のバージョンを選択した後、**MoppyControlGUI-(バージョン).zip**をダウンロード
3. zipファイルを解凍
4. bin/MoppyControlGUI.batを実行
   • このとき、11以上のJDKが入っていないとエラーが起きます
5. こんなかんじの画面が開ければOK！
   <img width=450 a
   lt="fdd-melody.png" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/542505/c833651d-d5cc-8a1f-78cf-fb7baaa479f9.png">

ついに演奏！

1. 接続されているArduinoのシリアルポートを選択します

#### 2. AddFileより、演奏したいMIDIファイルを追加します **先程ダウンロードした`MoppyControlGUI`の`samplesongs`中に、サンプルのMIDIが入っています。** #### 3. 演奏開始！ **演奏したい曲をダブルクリックします**

これで演奏が始まったと思います！

補足

演奏用のMIDIについて

（追記予定）

さいごに

あとがき

いかがだってでしょうか。今回は一般誤家庭に落ちているArduinoを使ってFDDを演奏する試みでした。
みなさんもこの機会に中古屋でFDDを購入して演奏してみてはいかがでしょうか。
なおここでは書きませんでしたが、どうやらラズパイを使う方法もあるようです。
実際にFDDを演奏してみると、メーカーや型番によって音が全然違うことがわかると思います。
和音やハーモニーなど、いろいろなFDDを使って試行錯誤して演奏してみてくださいね。

Special Thanks!

• FD-1165さん (FD-1165)
  • 急な頼みだったのに懇切丁寧に教えてくれました
• フライさん (@loxygenK)
  • Arduinoを買ってくれました
• [DIY] Faire de la musique avec un lecteur floppy et un Arduino
• Floppy Diskdrive pinout and wiring @ old.pinouts.ru
• Moppy2 Wiki
• FPGAでFDDコントローラを作る (1) ヘッド操作