В данной статье рассказывается как можно сделать MIDI выход для любого устройства, способного замыкать контакты. Обычно миди выход монтируется на клавишные музыкальные инструменты (синтезаторы), которые не имеют такого выхода, но иногда МИДИ интерфейс монтируют и на барабаны и на баяны.
В случае если делается миди клавиатура, Вам необходимо найти сами клавиши с контактами. Как правило клавиши берутся от морально устаревших (например советских), или сломанных синтезаторов.
Миди клавиатура состоит из двух основных частей:
К плате может быть подключено любое кол-во музыкальных клавиш, но не больше 61 (5 октав). Клавиатура может быть пассивной (один контакт на одну клавишу) или динамической (два контакта на одну клавишу). Управляющая программа автоматически определит тип подключенных клавиш, и в соответствии с ним будет или не будет передавать по МИДИ интерфейсу информацию о скорости нажатия клавиш.
Кроме музыкальных клавиш к плате подключаются 2 кнопки сдвига диапазона на октаву влево - вправо. Кроме этого возможно подключить сустейн педаль. Исходное состояние сустейн педали может быть изменено установкой перемычки на плате.
Сборку модуля миди клавиатуры можно выполнить на любой макетной плате, например как показано на рисунке:
Требования к клавишам.
В случае пассивного варианта каждая клавиша должна иметь два контакта. В исходном
положении, когда клавиша отпущена контакты должны быть разомкнуты. При нажатии
и удержании клавиши контакты должны быть замкнуты. Сопротивление замкнутых
контактов должно быть не более 50ом.
В случае динамического варианта (по МИДИ интерфейсу передается информация о
скорости нажатия на клавиши) каждая клавиша должна иметь две пары контактов,
условно назовем их верхняя и нижняя пара. В исходном положении, когда клавиша
отпущена верхняя пара контактов должна быть замкнута, а нижняя разомкнута.
При нажатии клавиши верхняя пара контактов должна разомкнуться, нижняя пара
контактов по прежнему разомкнута. При дальнейшем нажатии на клавишу, когда
клавиша достигает своего самого нижнего положения нижняя пара контактов должна
замкнуться (верхняя пара разомкнута).Сопротивление замкнутых контактов должно
быть не более 50ом.
Микроконтроллер измеряет время между размыканием верхней пары контактов и замыканием
нижней пары, и используя это время передает по МИДИ интерфейсу информацию о
скорости (силе) нажатия на клавишу.
Все контакты каждой клавиши должны быть полностью изолированы от контактов
других клавиш. При сборке они должны соединяться в соответствии со схемой.
Что Вам предстоит сделать после сборки платы:
Для сборки этой МИДИ клавиатуры используется микропроцессор at89c51, в который необходимо записать (прошить) управляющую программу (прошивку) с помощью программатора.
Управляющую программу можно приобрести у нас. Доступны 2 варианта:
#include <io51.h>
#include <special.h>
#define SET(Byte,Bit) Byte|=(1<<Bit)
#define CLR(Byte,Bit) Byte&=~(1<<Bit)
#define BIT(Byte,Bit) (Byte&(1<<Bit))
#define StPressed 7
#define StMaxSpeed 0x7F
#define StSpeedDec 0x07
#define StSpeedDec1 0x02
#define StSpeedDec2 0x01
#define StSpeedThreshold1 0x45
#define StSpeedThreshold2 0x20
...
switch (FKeys) {
// Slaider Select Octave
// 4=Down 3=Up 2 1=Lft 0=Rgt
// 0 0 0 0 1
case 0x01:
if (!BIT(LastFKeys,FKOctaveRight)) {
if (MidiOffset!=5) {
if (MidiOffset>5) {SetAllKeysOff(); MidiOffset=5;}
else {SetAllKeysOff(); MidiOffset++;}
}
};
break;
// Slaider Select Octave
// 4=Down 3=Up 2 1=Lft 0=Rgt
// 0 0 0 1 0
case 0x02:
if (!BIT(LastFKeys,FKOctaveLeft)) {
if (MidiOffset!=0) {
if (MidiOffset>5) {SetAllKeysOff(); MidiOffset=0;}
else {SetAllKeysOff(); MidiOffset--;}
};
};
break;
}
...
1 или 2 вариант высылаем по электронной почте. Стоимость 1 варианта = 350 рублей. Стоимость 2 варианта = 950 рублей. Оплату можно сделать путем перевода на Яндекс.Дeньги. Заявку на покупку направляйте по электронному адресу, указанному в конце этой страницы.
Инструкция по сборке, руководство по эксплуатации, схемы в формате Word
Программа "МИДИ монитор" - для проверки работы МИДИ клавиатуры.
Инструкция по работе программы МИДИ монитор и по подключению MIDI клавиатуры к компьютеру.
Миди клавиатура состоит из двух основных частей:
Cобственно клавиши с контактами.
Электронная схема, собранная на плате (далее по тексту просто плата). Плата опрашивает состояние контактов клавиш клавиатуры и генерирует необходимые МИДИ сигналы на свой МИДИ выход. Плата состоит из управляющего микроконтроллера и нескольких дополнительных легкодоступных элементов (см. схему).
К плате может быть подключено любое кол-во музыкальных клавиш, но не больше 61 (5 октав). Клавиатура может быть пассивной (один контакт на одну клавишу) или динамической (два контакта на одну клавишу). Управляющая программа автоматически определит тип подключенных клавиш, и в соответствии с ним будет или не будет передавать по МИДИ интерфейсу информацию о скорости нажатия клавиш.
Кроме музыкальных клавиш к плате подключаются 2 кнопки сдвига диапазона на октаву влево - вправо. Кроме этого возможно подключить сустейн педаль. Исходное состояние сустейн педали может быть изменено установкой перемычки на плате.
В случае пассивного варианта каждая клавиша должна иметь два контакта. В исходном положении, когда клавиша отпущена контакты должны быть разомкнуты. При нажатии и удержании клавиши контакты должны быть замкнуты. Сопротивление замкнутых контактов должно быть не более 50ом.
В случае динамического варианта (по МИДИ интерфейсу передается информация о скорости нажатия на клавиши) каждая клавиша должна иметь две пары контактов, условно назовем их верхняя и нижняя пара. В исходном положении, когда клавиша отпущена верхняя пара контактов должна быть замкнута, а нижняя разомкнута. При нажатии клавиши верхняя пара контактов должна разомкнуться, нижняя пара контактов по прежнему разомкнута. При дальнейшем нажатии на клавишу, когда клавиша достигает своего самого нижнего положения нижняя пара контактов должна замкнуться (верхняя пара разомкнута).Сопротивление замкнутых контактов должно быть не более 50ом.
Микроконтроллер измеряет время между размыканием верхней пары контактов и замыканием нижней пары, и используя это время передает по МИДИ интерфейсу информацию о скорости (силе) нажатия на клавишу.
Все контакты каждой клавиши должны быть полностью изолированы от контактов других клавиш. При сборке они должны соединяться в соответствии со схемой.
Рекомендуемый порядок сборки.
Соберите упрощенную схему для проверки работоспособности процессора и МИДИ выхода. В дальнейшем эта схема будет частью основной схемы МИДИ клавиатуры. Микропроцессор рекомендуется устанавливать на "кроватку" на плате после выполнения всех монтажных работ. Перед установкой процессора обязательно проверьте правильность и полярность напряжения питания для процессора (выводы 20 и 40 на кроватке).
Подключите МИДИ выход с платы к компьютеру (см. Руководство по эксплуатации). Настройте компьютер на прием данных с внешнего МИДИ интерфейса.
Запустите на компьютере программу midimon или любую другую, которая может показывать данные, приходящие по МИДИ интерфейсу в компьютер.
При замыкании 10 вывода микропроцессора на землю (20 вывод) на компьютер должна прийти команда "нажата сустейн педаль". Вы должны увидеть последовательность байт 0xB0 0x40 0x7F. При размыкании этого вывода должно быть 0xB0 0x40 0x00.
Замыкание выводов 21 и 39 соответствует нажатию самой левой клавиши на вашей будущей МИДИ клавиатуре (см. основную схему). При замыкании этих двух выводов должна выдаваться команда "Включить ноту" 0x90 0x19 0x60. При размыкании этих двух выводов должна выдаваться команда "Выключить ноту" 0x80 0x19 0x40.
Если все совпадает, можете переходить к дальнейшей сборке.
Отключить все провода, которые возможно были подключены к контактам клавиш Вашей клавиатуры . Подключить диоды и плату MIDI клавиатуры к клавишам по схеме. Подключить питание.
Соединить плату и компьютер с помощью стандартного МИДИ кабеля (не входит в комплект поставки).
Комментарии к схеме:
Все резисторы - МЛТ-0,125
Все диоды - КД522Б, или любые другие с лучшими параметрами по быстродействию и падению напряжения.
В левом верхнем углу - КРЕН5Б. Это стабилизатор напряжения. Выходное напряжение с этой схемы должно быть 5в.
Как программа определяет тип подключенной клавиатуры.
После каждого цикла опроса состояния клавиш анализируется состояние контактов, отвечающих за отжатое положение клавиш. Если хотя бы один такой контакт из первых 48 клавиш (с левого края по схеме) замкнут, клавиатура будет считаться динамической, и по МИДИ интерфейсу будет передаваться скорость нажатия клавиш. В противном случае клавиатура будет считаться пассивной, и по МИДИ интерфейсу будет передаваться постоянная скорость нажатия клавиш = 96 (десятичное).
Две клавиши “Octave Left” и "Octave Right" (см. схеме) смещают музыкальный диапазон MIDI клавиатуры влево или вправо на одну октаву.
Сустейн педаль подключается к двум точкам, обозначенным на схеме "Sustain pedal". В природе существует 2 типа сустейн педали - с исходно разомкнутыми контактами (Casio) и с исходно замкнутыми контактами (Yamaha). Исходное положение (не нажатое) подключаемой к схеме сустейн педали можно задать используя вывод 14 процессора. Если этот вывод не подключен, то не нажатой считается педаль при разомкнутых контактах. Если этот вывод замкнут на землю (соединен с выводом 20 процессора), то не нажатой считается педаль при замкнутых контактах.
При нажатии сустейн педали по МИДИ интерфейсу передаются данные: 0xB0 0x40 0x00. При отпускании сустейн педали по МИДИ интерфейсу передаются данные: 0xB0 0x40 0x7F.
Все данные от МИДИ клавиатуры передаются по 0 МИДИ каналу.
Синтезатор с MIDI выходом подключается к компьютеру с помощью MIDI кабеля (по стандарту MIDI с оптронной развязкой), один конец которого подключается в разъем синтезатора “MIDI OUT”, а другой в разъем звуковой карты компьютера IBM PC. MIDI выход с компьютера не подключается.
| © Copyright 1999-2021 http://midi.rni.ru suprni @gmail.com Все права защищены. http://rni.ru |