Clavier MIDI sur PIC16F84. Schéma, description

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Clavier MIDI sur PIC16F84. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Musicien

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Le clavier MIDI à 48 touches proposé est conçu pour fonctionner conjointement avec un ordinateur personnel (PC) ou des synthétiseurs sans clavier. Il dessert 16 canaux MIDI. Le bouton intégré peut être utilisé pour contrôler le volume ou manipuler l'un des 31 contrôleurs. L'utilisation du microcontrôleur (MC) PIC16F84 a permis non seulement de simplifier le circuit de l'appareil, mais aussi de réduire considérablement le coût et la complexité d'exécution, abandonnant le traditionnel i8051 MC dans ce domaine.

Le schéma de principe du clavier MIDI proposé est illustré dans la figure. Sa base est MK DD7, qui effectue les opérations de base d'interrogation de tous les manipulateurs et d'organisation d'une interface MIDI. Les multiplexeurs DD1-DD6 sont conçus pour mettre en œuvre une interrogation dynamique de clé. Huit groupes de contacts de sous-clés sont connectés à chacun d'eux, et le signal de la sortie est envoyé à l'entrée correspondante du port B de MK DD7 (seul DD1 est entièrement affiché dans le schéma, les autres sont allumés de la même manière).

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Le contrôle du volume - une résistance variable R10 - est inclus dans le circuit RC d'un seul vibrateur monté sur une minuterie DA2. La position de son moteur est déterminée par la durée des impulsions reçues à l'entrée de RB6 DD7. Le vibreur unique est déclenché par des impulsions provenant de la sortie RA3, qui contrôle simultanément l'indicateur de mode de fonctionnement - la LED HL1. Le programme qui contrôle le fonctionnement du MK DD7 interroge le clavier. Dès qu'une pression ou un relâchement de touche est détecté, une procédure est appelée qui envoie le message MIDI correspondant [1]. Étant donné que le PIC16F84 n'a pas d'émetteur-récepteur série asynchrone universel (UART) intégré, le programme implémente l'organisation logicielle de l'interface MIDI à l'aide d'opérations de décalage simples.

Lors du calcul de la position du curseur de la résistance R10, sa configuration en tant que manipulateur de contrôleur ou en tant que contrôle de volume est prise en compte. Dans le premier cas, la valeur lue est comparée au sondage enregistré dans le dernier cycle, et si la différence est établie cinq fois de suite, alors le message MIDI correspondant est envoyé. La position du curseur de la résistance R10 est numérisée par le contrôleur en un code à cinq bits, et ainsi l'appareil est sensible à ses 32 positions différentes. Si R10 est "configuré" en tant que contrôle de volume, les informations nécessaires sont envoyées avec les événements de pression de touche.

Avec le bouton SB49, l'appareil est commuté en mode de configuration, comme indiqué par la LED HL1. Dans ce cas, aucun message de frappe n'est envoyé à la sortie de l'appareil.

Appuyer sur l'une des 16 premières touches (c'est-à-dire connectées aux multiplexeurs DD1 et DD2) commute le canal MIDI, l'un des 32 autres sélectionne le numéro de contrôleur correspondant, qui sera contrôlé par la résistance R10. Si la touche SB17 est enfoncée (son contact est connecté à l'entrée X0 de DD3), R10 est configuré comme un contrôle de volume, sinon (en appuyant sur SB18, SB19, etc.) - comme un clavier MIDI-koh-troller, le numéro dont est affecté en appuyant sur les touches SA18-SA48 (SA18 - contrôleur O, SA19 - contrôleur 1, etc.).

Les codes de programme sous la forme d'un fichier hexadécimal sont indiqués dans le tableau. Le premier octet de la ligne 9 (numéro 29h) est une constante qui spécifie le numéro de la note à partir de laquelle le clavier commence. Dans la version de l'auteur, la note initiale est F3 - F de la troisième octave (note numéro 41, acceptée dans les messages MIDI). Si vous utilisez un autre clavier, vous devez corriger cette constante et recalculer la somme de contrôle de la ligne 9.

Le code source du programme et quelques autres matériaux supplémentaires pour l'article

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La carte de circuit imprimé de l'appareil n'a pas été développée - La plupart des pièces (microcircuits DD7, DA1, DA2, résistances, condensateurs, résonateur à quartz) sont montées sur une planche à pain, toutes les connexions sont réalisées avec du fil MGTF. Pour réduire la longueur du faisceau allant aux contacts des touches, les multiplexeurs DD1-DD6 sont installés directement sous le clavier. L'alimentation connectée au connecteur XP1 doit avoir une tension de sortie de 6 ... 12 V à un courant d'environ 50 mA.

Avec des modifications mineures, K561KP2 (DD1-DD6) peut être remplacé par des multiplexeurs K561KP1. En plus du PIC16F84 MK, le PIC16F84A ou le PIC16CR84 peut être utilisé dans l'appareil. Le remplacement direct par PIC16C84 ou PIC16F83 n'est pas possible. En tant que R10, vous pouvez utiliser n'importe quelle résistance variable indiquée sur le diagramme de résistance avec la caractéristique fonctionnelle A. La prise XS1 est une norme ONTS-VG-4-5 / 16-r (DIN-5) à cinq broches.

Le clavier n'a pratiquement pas besoin d'être ajusté et, si les pièces sont en bon état et qu'il n'y a pas d'erreurs d'installation, il commence à fonctionner immédiatement après la mise sous tension. Si la position du curseur de la résistance R10 est déterminée de manière incorrecte, vous devez sélectionner le condensateur C3 et la résistance R11. Si vous disposez d'un programme séquenceur, vous pouvez connecter le clavier à un PC et vérifier le bon fonctionnement de l'ensemble de l'appareil. Pour se connecter à un PC, on utilise un adaptateur qui assure par exemple un découplage optoélectronique de l'interface similaire à celui décrit dans [2].

Si vous utilisez constamment le clavier avec un PC, vous pouvez utiliser le convertisseur à découpage [3] pour l'alimentation en le connectant à la source +5 V du port jeu. Pour réduire la consommation de courant de R12 dans ce cas, il est conseillé de la remplacer par une résistance de résistance plus élevée ou d'exclure complètement la LED HL1.

littérature

Studnev A. Clavier MIDI. - Radio, 1993, n° 11, p. 32-34.
Rev N. Un simple clavier MIDI pour PC. - Radio, 2000, n° 3, p. 25, 26, 44.
Vlasov Yu. Un convertisseur simple à excitation indépendante. - Radio, 1996, n° 7, p. 50.

Auteur : A.Borisevich, Sébastopol, Ukraine

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