Klawiatura MIDI na PIC16F84. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Klawiatura MIDI na PIC16F84. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Muzyk

Komentarze do artykułu

Proponowana 48-klawiszowa klawiatura MIDI przeznaczona jest do współpracy z komputerem osobistym (PC) lub syntezatorami bezklawiszowymi. Obsługuje 16 kanałów MIDI. Wbudowane pokrętło może być używane do regulacji głośności lub manipulowania jednym z 31 kontrolerów. Zastosowanie mikrokontrolera (MC) PIC16F84 pozwoliło nie tylko uprościć obwód urządzenia, ale także znacznie obniżyć koszt i złożoność wykonania, rezygnując w tym zakresie z tradycyjnego MC i8051.

Schemat ideowy proponowanej klawiatury MIDI pokazano na rysunku. Jego podstawą jest MK DD7, który wykonuje podstawowe operacje odpytywania wszystkich manipulatorów i organizowania interfejsu MIDI. Multipleksery DD1-DD6 są przeznaczone do realizacji dynamicznego odpytywania klucza. Do każdej z nich podłączonych jest osiem grup styków podkluczy, a sygnał z wyjścia jest podawany na odpowiednie wejście portu B MK DD7 (tylko DD1 jest w pełni pokazane na schemacie, reszta jest włączana w ten sam sposób).

(kliknij, aby powiększyć)

Regulacja głośności - zmienny rezystor R10 - jest zawarta w obwodzie RC pojedynczego wibratora zmontowanego na zegarze DA2. Położenie jego silnika zależy od czasu trwania impulsów odbieranych na wejściu RB6 DD7. Pojedynczy wibrator jest wyzwalany impulsami pochodzącymi z wyjścia RA3, które jednocześnie steruje wskaźnikiem trybu pracy - diodą HL1. Program sterujący pracą MK DD7 odpytuje klawiaturę. Po wykryciu naciśnięcia lub zwolnienia klawisza wywoływana jest procedura, która wysyła odpowiedni komunikat MIDI [1]. Ponieważ PIC16F84 nie ma wbudowanego uniwersalnego asynchronicznego transceivera szeregowego (UART), program realizuje programową organizację interfejsu MIDI za pomocą prostych operacji przesuwania.

Przy obliczaniu położenia suwaka rezystora R10 brana jest pod uwagę jego konfiguracja jako manipulatora kontrolera lub regulatora głośności. W pierwszym przypadku odczytana wartość jest porównywana z sondą zarejestrowaną w ostatnim cyklu, a jeśli różnica zostanie ustalona pięć razy z rzędu, to wysyłany jest odpowiedni komunikat MIDI. Pozycja suwaka rezystora R10 jest przetwarzana cyfrowo przez kontroler na pięciobitowy kod, dzięki czemu urządzenie jest czułe na jego 32 różne pozycje. Jeśli R10 jest „skonfigurowany” jako regulator głośności, niezbędne informacje są wysyłane wraz ze zdarzeniami naciśnięcia klawisza.

Przyciskiem SB49 urządzenie przechodzi w tryb konfiguracji, co sygnalizuje dioda HL1. W takim przypadku żadne komunikaty o naciśnięciach klawiszy nie są wysyłane na wyjście urządzenia.

Naciśnięcie dowolnego z pierwszych 16 klawiszy (tj. podłączonych do multiplekserów DD1 i DD2) przełącza kanał MIDI, każdy z pozostałych 32 wybiera odpowiedni numer kontrolera, który będzie kontrolowany przez rezystor R10. W przypadku naciśnięcia klawisza SB17 (jego styk jest podłączony do wejścia X0 DD3), R10 jest skonfigurowany jako regulator głośności, w przeciwnym razie (poprzez naciśnięcie SB18, SB19 itp.) - jako klawiatura MIDI-koh-troller, liczba którego przypisuje się przez naciśnięcie klawiszy SA18-SA48 (SA18 - kontroler O, SA19 - kontroler 1 itd.).

Kody programów w postaci pliku heksadecymalnego przedstawiono w tabeli. Pierwszy bajt linii 9 (numer 29h) to stała określająca numer nuty, od której zaczyna się klawiatura. W wersji autorskiej nuta początkowa to F3 - F trzeciej oktawy (nuta nr 41, akceptowana w komunikatach MIDI). Jeśli używasz innej klawiatury, popraw tę stałą i przelicz sumę kontrolną wiersza 9.

Kod źródłowy programu i kilka innych materiałów dodatkowych do artykułu

(kliknij, aby powiększyć)

Płytka drukowana do urządzenia nie została opracowana - Większość części (mikroukłady DD7, DA1, DA2, rezystory, kondensatory, rezonator kwarcowy) jest zamontowana na płytce stykowej, wszystkie połączenia wykonane są przewodem MGTF. Aby skrócić długość wiązki prowadzącej do kluczowych styków, multipleksery DD1-DD6 są instalowane bezpośrednio pod klawiaturą. Zasilacz podłączony do złącza XP1 musi mieć napięcie wyjściowe 6...12 V przy prądzie ok. 50 mA.

Po niewielkich modyfikacjach K561KP2 (DD1-DD6) można zastąpić multiplekserami K561KP1. Oprócz PIC16F84 MK w urządzeniu można zastosować PIC16F84A lub PIC16CR84. Bezpośrednia wymiana na PIC16C84 lub PIC16F83 nie jest możliwa. Jako R10 można użyć dowolnego rezystora zmiennego wskazanego na schemacie rezystancji o charakterystyce funkcjonalnej A. Gniazdo XS1 to standardowe pięciopinowe ONTS-VG-4-5 / 16-r (DIN-5).

Klawiatura praktycznie nie wymaga regulacji, a jeśli części są w dobrym stanie i nie ma błędów montażowych, zaczyna działać natychmiast po włączeniu zasilania. Jeśli położenie suwaka rezystora R10 jest określone nieprawidłowo, należy wybrać kondensator C3 i rezystor R11. Jeśli masz program sekwencerowy, możesz podłączyć klawiaturę do komputera i sprawdzić poprawność działania całego urządzenia. Do połączenia z komputerem PC służy adapter, który zapewnia optoelektroniczne odsprzęgnięcie interfejsu, np. podobne do opisanego w [2].

Jeśli stale używasz klawiatury z komputerem PC, możesz użyć konwertera przełączającego [3] do zasilania, podłączając go do źródła +5 V portu gry. Aby zmniejszyć pobór prądu R12 w tym przypadku, wskazane jest zastąpienie go rezystorem o większej rezystancji lub całkowite wykluczenie diody HL1.

literatura

Studnev A. Klawiatura MIDI. - Radio, 1993, nr 11, s. 32-34.
Rev N. Prosta klawiatura MIDI na PC. - Radio, 2000, nr 3, s. 25, 26, 44.
Vlasov Yu Prosty konwerter z niezależnym wzbudzeniem. - Radio, 1996, nr 7, s. 50.

Autor: A.Borisevich, Sewastopol, Ukraina

Zobacz inne artykuły Sekcja Muzyk.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Czapka niewidzialności ze zwykłych soczewek 11.10.2014

Wspaniała czapka-niewidka inspiruje fizyków do dalszego poszukiwania „technologii niewidzialności”. Już teraz istnieje kilka podejść do tego, związanych z użyciem muszli lub ekranów, które są w stanie sprawić, że światło będzie krążyć wokół obiektu i nadal rozprzestrzeniać się w tym samym kierunku. W tym przypadku obserwator widzi to, co znajduje się za obiektem, przez co staje się niewidoczny. To samo w sobie trudne zadanie komplikuje fakt, że różne promienie potrzebują różnych czasów, aby okrążyć ciało, podczas gdy dla "wysokiej jakości" niewidzialności muszą rozchodzić się jednocześnie. Wdrażanie tych metod wiąże się z wykorzystaniem wysokich technologii i egzotycznych materiałów, takich jak metamateriały. W tym przypadku niewidzialność jest obserwowana tylko z pewnego punktu i znika, gdy tylko obserwator się trochę poruszy.

Fizycy z University of Rochester w Nowym Jorku zaproponowali inną koncepcję - zapewnić zniknięcie podmiotu za pomocą tzw. maskowania promieniami. Opracowali system czterech soczewek zdolny do ukrywania dużych obiektów umieszczonych między soczewkami podczas oglądania przez nie. Do jego produkcji wystarczą tanie i łatwo dostępne obiektywy o różnych ogniskowych. Im większe soczewki, tym większy obiekt można za ich pomocą ukryć. Obiekt pomiędzy nimi będzie niewidoczny, nawet jeśli spojrzysz na niego pod różnymi kątami (chociaż różnica kątów powinna mieścić się w granicach kilku stopni). Z obliczeń wynika, że na dużych obiektywach maskowanie będzie działać pod kątem do 15 stopni lub nawet więcej. Ale soczewki muszą być wysokiej jakości, aby uniknąć zniekształceń krawędzi.

Sekret znikania przedmiotów jest bardzo prosty. Układ czterech soczewek jest jak soczewka, przez którą obserwator widzi tło. Ale ma pewną cechę - sposób, w jaki światło rozchodzi się między soczewkami. Soczewki ułożone są w taki sposób, że światło z tła zbierane jest w bardzo wąskiej wiązce, która jest skierowana wzdłuż osi układu. Taką wiązkę nazywamy paraaxialną, stąd podana przez autorów nazwa metody „paraaxial optical beam masking”. Obiekt znajdujący się pomiędzy soczewkami na zewnątrz tej wiązki jest niewidoczny dla obserwatora, który nadal widzi tło. Niemożliwe jest jedynie dopuszczenie obiektu do nałożenia się na tę wiązkę, innymi słowy niemożliwe jest umieszczenie obiektu w miejscu, w którym przechodzi wiązka niosąca obraz tła - w tym przypadku obiekt staje się widoczny. Tak więc obszar maskowania obiektu ma kształt pączka. To prawda, autorzy twierdzą, że mają projekt bardziej złożonej instalacji, w której ten problem został rozwiązany.

Aby zrozumieć, jak powstaje wiązka przyosiowa, wystarczy przypomnieć właściwości soczewki wypukłej znanej ze szkolnej fizyki. Zbiera (koncentruje) padające światło w małą plamkę wokół tak zwanego ogniska soczewki i zamienia rozbieżne promienie świetlne emanujące z punktu ogniska w równoległe osie soczewki. W ten sposób pierwsza soczewka zestawu skupia światło. Po przejściu przez ognisko pierwszej soczewki, promienie światła ponownie zaczynają się rozchodzić, ale niedaleko od ogniska na ich drodze umieszczana jest druga soczewka, która przekształca rozbieżną wiązkę w prawie równoległą. Aby to zrobić, położenie jego ogniska musi pokrywać się z ogniskiem pierwszego obiektywu, a ogniskowa musi być mniejsza, aby wiązka była wąska. Pozostałe dwie soczewki w odwrotnej kolejności przywracają pierwotne światło.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Elastyczne panele słoneczne

▪ Pokarmy do jedzenia przed snem

▪ nieczysta krew

▪ Komora wielkości ziarenka soli

▪ Nowe cyfrowe procesory sygnałowe oparte na technologii 90nm

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Eksperymenty chemiczne. Wybór artykułu

▪ artykuł Mikrofony. Informator

▪ artykuł Który klub piłkarski nosi nazwę dwóch substancji chemicznych, z których jedna to trucizna? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Woutleya. Legendy, uprawa, metody aplikacji