MIDI-Keyboard auf PIC16F84. Schema, Beschreibung

Kostenlose technische Bibliothek

ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
Kostenlose Bibliothek / Schemata von radioelektronischen und elektrischen Geräten

MIDI-Keyboard auf PIC16F84. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Kostenlose technische Bibliothek

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Musiker

Kommentare zum Artikel

Das vorgeschlagene 48-Tasten-MIDI-Keyboard ist für den Einsatz in Verbindung mit einem Personal Computer (PC) oder tastaturlosen Synthesizern konzipiert. Es bedient 16 MIDI-Kanäle. Mit dem eingebauten Knopf kann entweder die Lautstärke gesteuert oder einer der 31 Controller manipuliert werden. Der Einsatz des Mikrocontrollers (MC) PIC16F84 ermöglichte nicht nur eine Vereinfachung der Geräteschaltung, sondern auch eine deutliche Reduzierung der Kosten und Komplexität der Ausführung, wodurch in diesem Bereich auf den herkömmlichen i8051 MC verzichtet wurde.

Das schematische Diagramm des vorgeschlagenen MIDI-Keyboards ist in der Abbildung dargestellt. Seine Basis ist MK DD7, das die Grundoperationen der Abfrage aller Manipulatoren und der Organisation einer MIDI-Schnittstelle ausführt. Die Multiplexer DD1-DD6 sind für die Implementierung einer dynamischen Schlüsselabfrage konzipiert. An jede von ihnen sind acht Untertastenkontaktgruppen angeschlossen, und das Signal vom Ausgang wird dem entsprechenden Eingang von Port B von MK DD7 zugeführt (im Diagramm ist nur DD1 vollständig dargestellt, der Rest wird auf die gleiche Weise eingeschaltet).

(zum Vergrößern klicken)

Der Lautstärkeregler – ein variabler Widerstand R10 – ist im RC-Schaltkreis eines einzelnen Vibrators enthalten, der auf einem DA2-Timer montiert ist. Die Position seines Motors wird durch die Dauer der am Eingang von RB6 DD7 empfangenen Impulse bestimmt. Der Einzelvibrator wird durch Impulse vom RA3-Ausgang ausgelöst, der gleichzeitig die Betriebsmodusanzeige – die HL1-LED – steuert. Das Programm, das den Betrieb des MK DD7 steuert, fragt die Tastatur ab. Sobald ein Tastendruck oder -loslassen erkannt wird, wird eine Prozedur aufgerufen, die die entsprechende MIDI-Nachricht sendet [1]. Da der PIC16F84 über keinen eingebauten universellen asynchronen seriellen Transceiver (UART) verfügt, implementiert das Programm die Softwareorganisation der MIDI-Schnittstelle mithilfe einfacher Schiebeoperationen.

Bei der Berechnung der Position des Schiebers des Widerstands R10 wird dessen Konfiguration als Reglermanipulator oder als Lautstärkeregler berücksichtigt. Im ersten Fall wird der gelesene Wert mit der im letzten Zyklus aufgezeichneten Abfrage verglichen, und wenn die Differenz fünfmal hintereinander festgestellt wird, wird die entsprechende MIDI-Nachricht gesendet. Die Position des R10-Widerstandsschiebers wird vom Controller in einen Fünf-Bit-Code digitalisiert, sodass das Gerät auf seine 32 verschiedenen Positionen reagiert. Wenn R10 als Lautstärkeregler „konfiguriert“ ist, werden die erforderlichen Informationen zusammen mit Tastendruckereignissen gesendet.

Mit der Taste SB49 wird das Gerät in den Konfigurationsmodus geschaltet, was durch die HL1-LED angezeigt wird. In diesem Fall werden keine Tastendruckmeldungen an den Ausgang des Geräts gesendet.

Durch Drücken einer der ersten 16 Tasten (d. h. verbunden mit den Multiplexern DD1 und DD2) wird der MIDI-Kanal umgeschaltet, jede der 32 anderen wählt die entsprechende Controller-Nummer aus, die über den Widerstand R10 gesteuert wird. Wenn die Taste SB17 gedrückt wird (ihr Kontakt ist mit dem Eingang

Programmcodes in Form einer Hex-Datei werden in der Tabelle angezeigt. Das erste Byte von Zeile 9 (Nummer 29h) ist eine Konstante, die die Nummer der Note angibt, bei der die Tastatur beginnt. In der Version des Autors ist die Anfangsnote F3 – F der dritten Oktave (Notennummer 41, akzeptiert in MIDI-Nachrichten). Wenn Sie eine andere Tastatur verwenden, sollten Sie diese Konstante korrigieren und die Prüfsumme von Zeile 9 neu berechnen.

Der Quellcode des Programms und einige andere zusätzliche Materialien für den Artikel

(zum Vergrößern klicken)

Die Leiterplatte für das Gerät wurde nicht entwickelt. Die meisten Teile (Mikroschaltungen DD7, DA1, DA2, Widerstände, Kondensatoren, Quarzresonator) sind auf einem Steckbrett montiert, alle Verbindungen werden mit MGTF-Draht hergestellt. Um die Länge des Kabelbaums zu den Tastenkontakten zu reduzieren, werden die Multiplexer DD1-DD6 direkt unter der Tastatur installiert. Das am XP1-Anschluss angeschlossene Netzteil muss eine Ausgangsspannung von 6 ... 12 V bei einem Strom von ca. 50 mA haben.

Mit geringfügigen Modifikationen können K561KP2 (DD1-DD6) durch K561KP1-Multiplexer ersetzt werden. Neben dem PIC16F84 MK kann auch der PIC16F84A oder PIC16CR84 im Gerät verwendet werden. Ein direkter Austausch mit PIC16C84 oder PIC16F83 ist nicht möglich. Als R10 können Sie jeden im Widerstandsdiagramm angegebenen variablen Widerstand mit Funktionsmerkmal A verwenden. Die XS1-Buchse ist ein standardmäßiger fünfpoliger ONTS-VG-4-5 / 16-r (DIN-5).

Die Tastatur muss praktisch nicht angepasst werden und funktioniert sofort nach dem Einschalten, wenn die Teile in gutem Zustand sind und keine Installationsfehler vorliegen. Wenn die Position des Schiebers des Widerstands R10 falsch bestimmt wird, sollten Sie den Kondensator C3 und den Widerstand R11 auswählen. Wenn Sie über ein Sequenzerprogramm verfügen, können Sie die Tastatur an einen PC anschließen und die korrekte Funktion des gesamten Geräts überprüfen. Für den Anschluss an einen PC wird ein Adapter verwendet, der beispielsweise eine optoelektronische Entkopplung der Schnittstelle ermöglicht, ähnlich wie in [2] beschrieben.

Wenn Sie die Tastatur ständig mit einem PC verwenden, können Sie den Schaltwandler [3] zur Stromversorgung nutzen, indem Sie ihn an die +5-V-Quelle des Game-Ports anschließen. Um in diesem Fall den Stromverbrauch von R12 zu reduzieren, empfiehlt es sich, ihn durch einen Widerstand mit höherem Widerstand zu ersetzen oder die HL1-LED ganz wegzulassen.

Literatur

Studnev A. MIDI-Keyboard. - Radio, 1993, Nr. 11, p. 32-34.
Rev. N. Ein einfaches MIDI-Keyboard für den PC. - Radio, 2000, Nr. 3, p. 25, 26, 44.
Vlasov Yu. Ein einfacher Konverter mit unabhängiger Erregung. – Radio, 1996, Nr. 7, S. 50.

Autor: A.Borisevich, Sewastopol, Ukraine

Siehe andere Artikel Abschnitt Musiker.

Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel.

<< Zurück

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten 02.05.2024

In der modernen Landwirtschaft entwickelt sich der technologische Fortschritt mit dem Ziel, die Effizienz der Pflanzenpflegeprozesse zu steigern. In Italien wurde die innovative Blumenausdünnungsmaschine Florix vorgestellt, die die Erntephase optimieren soll. Dieses Gerät ist mit beweglichen Armen ausgestattet, wodurch es leicht an die Bedürfnisse des Gartens angepasst werden kann. Der Bediener kann die Geschwindigkeit der dünnen Drähte anpassen, indem er sie von der Traktorkabine aus mit einem Joystick steuert. Dieser Ansatz erhöht die Effizienz des Blütenausdünnungsprozesses erheblich und bietet die Möglichkeit einer individuellen Anpassung an die spezifischen Bedingungen des Gartens sowie die Vielfalt und Art der darin angebauten Früchte. Nachdem wir die Florix-Maschine zwei Jahre lang an verschiedenen Obstsorten getestet hatten, waren die Ergebnisse sehr ermutigend. Landwirte wie Filiberto Montanari, der seit mehreren Jahren eine Florix-Maschine verwendet, haben von einer erheblichen Reduzierung des Zeit- und Arbeitsaufwands für das Ausdünnen von Blumen berichtet. ... >>

Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop 02.05.2024

Mikroskope spielen eine wichtige Rolle in der wissenschaftlichen Forschung und ermöglichen es Wissenschaftlern, in für das Auge unsichtbare Strukturen und Prozesse einzutauchen. Allerdings haben verschiedene Mikroskopiemethoden ihre Grenzen, darunter auch die begrenzte Auflösung bei der Nutzung des Infrarotbereichs. Doch die neuesten Errungenschaften japanischer Forscher der Universität Tokio eröffnen neue Perspektiven für die Erforschung der Mikrowelt. Wissenschaftler der Universität Tokio haben ein neues Mikroskop vorgestellt, das die Möglichkeiten der Infrarotmikroskopie revolutionieren wird. Dieses fortschrittliche Instrument ermöglicht es Ihnen, die inneren Strukturen lebender Bakterien mit erstaunlicher Klarheit im Nanometerbereich zu sehen. Typischerweise sind Mikroskope im mittleren Infrarotbereich durch eine geringe Auflösung eingeschränkt, aber die neueste Entwicklung japanischer Forscher überwindet diese Einschränkungen. Laut Wissenschaftlern ermöglicht das entwickelte Mikroskop die Erstellung von Bildern mit einer Auflösung von bis zu 120 Nanometern, was 30-mal höher ist als die Auflösung herkömmlicher Mikroskope. ... >>

Luftfalle für Insekten 01.05.2024

Die Landwirtschaft ist einer der Schlüsselsektoren der Wirtschaft und die Schädlingsbekämpfung ist ein integraler Bestandteil dieses Prozesses. Ein Team von Wissenschaftlern des Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, hat eine innovative Lösung für dieses Problem gefunden – eine windbetriebene Insektenluftfalle. Dieses Gerät behebt die Mängel herkömmlicher Schädlingsbekämpfungsmethoden, indem es Echtzeitdaten zur Insektenpopulation liefert. Die Falle wird vollständig mit Windenergie betrieben und ist somit eine umweltfreundliche Lösung, die keinen Strom benötigt. Sein einzigartiges Design ermöglicht die Überwachung sowohl schädlicher als auch nützlicher Insekten und bietet so einen vollständigen Überblick über die Population in jedem landwirtschaftlichen Gebiet. „Durch die rechtzeitige Beurteilung der Zielschädlinge können wir die notwendigen Maßnahmen zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten ergreifen“, sagt Kapil ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Stress unterdrückt Angst 22.05.2020

Dass Stress und Angst miteinander verbunden sind, muss kaum argumentiert werden, aber normalerweise scheint es uns, dass sie sich gegenseitig verstärken: Wir haben Angst und sind gestresst, und durch Stress werden wir noch ängstlicher.

Forscher der Universität Konstanz fanden heraus, dass es Nuancen im Zusammenhang zwischen Stress und Angst gibt. Die Teilnehmer eines psychologischen Experiments sollten einen Artikel über eine dubiose Substanz lesen. Vor und nach dem Artikel wurden sie nach ihrer Meinung zu dieser Substanz gefragt – wie sehr sie sich davor fürchten, ihr zu begegnen, ob sie sie meiden werden und vor allem, ob sie andere Menschen warnen werden.

Die Hälfte der Probanden war gestresst, bevor sie über die verdächtige Substanz sprachen und den Artikel lasen: Sie wurden gebeten, vor Publikum eine Rede zu halten oder eine komplexe Rechenaufgabe im Kopf zu lösen, wiederum vor großem Publikum. Wenn jemand nicht regelmäßig Reden hält und Rechenaufgaben nicht in der Öffentlichkeit löst, dann sollte ihm beides ernsthaften Stress bereiten. Das Stressniveau wurde anhand des Stresshormons Cortisol beurteilt, dessen Spiegel in Stresssituationen ansteigt.

Die gestressten Teilnehmer des Experiments nahmen den Artikel über die gefährliche Substanz nicht zu scharf wahr und wollten die erhaltenen Informationen mit niemandem teilen. Übersetzt in aktuellere Realitäten: Wenn ein gestresster Mensch etwas über neue Mutationen im Coronavirus erfährt, die ihn noch ansteckender machen, dann wird ihn diese Nachricht weniger erschrecken, als wenn er nicht gestresst wäre, und er wird Neuigkeiten über das Coronavirus teilen auch nicht sehr aktiv sein.

Diese Abnahme der Angst entsprach genau der hormonellen Reaktion auf Stress. Tatsächlich reagiert der Körper nicht immer mit physiologischen Veränderungen darauf, wenn wir Stress verspüren. Und diejenigen Teilnehmer des Experiments, die sich ihrer Meinung nach gestresst fühlten (aber keine Stresshormone hatten), hatten mehr Angst vor neuen Informationen über eine gefährliche Substanz und waren eher bereit, sie unter anderen Menschen zu verbreiten.

Weitere interessante Neuigkeiten:

▪ Dualband-Funkempfängerchip für 5 und 60 GHz

▪ Möbel ohne Werkzeug zusammenbauen

▪ Intelligente Kontaktlinsen

▪ Computer für sehbehinderte Menschen

▪ Die Ära von Graphen kommt

News-Feed von Wissenschaft und Technologie, neue Elektronik

Interessante Materialien der Freien Technischen Bibliothek:

▪ Abschnitt der Website Biografien großer Wissenschaftler. Artikelauswahl

▪ Artikel von Lazar Carnot. Berühmte Aphorismen

▪ Artikel Warum brennt Brennnessel? Ausführliche Antwort

▪ Artikel Vietnamesische Zucchini. Legenden, Kultivierung, Anwendungsmethoden