Teclado MIDI en PIC16F84. Esquema, descripción

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Teclado MIDI en PIC16F84. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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El teclado MIDI de 48 teclas propuesto está diseñado para funcionar junto con una computadora personal (PC) o sintetizadores sin teclado. Sirve 16 canales MIDI. La perilla incorporada se puede usar para controlar el volumen o manipular uno de los 31 controladores. El uso del microcontrolador (MC) PIC16F84 permitió no solo simplificar el circuito del dispositivo, sino también reducir significativamente el costo y la complejidad de la ejecución, abandonando el i8051 MC tradicional en esta área.

El diagrama esquemático del teclado MIDI propuesto se muestra en la figura. Su base es MK DD7, que realiza las operaciones básicas de encuestar a todos los manipuladores y organizar una interfaz MIDI. Los multiplexores DD1-DD6 están diseñados para implementar el sondeo dinámico de claves. Ocho grupos de contacto de subclave están conectados a cada uno de ellos, y la señal de la salida se alimenta a la entrada correspondiente del puerto B de MK DD7 (solo DD1 se muestra completamente en el diagrama, el resto se enciende de la misma manera).

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El control de volumen, una resistencia variable R10, está incluido en el circuito RC de un solo vibrador ensamblado en un temporizador DA2. La posición de su motor está determinada por la duración de los pulsos recibidos en la entrada de RB6 DD7. El vibrador único se activa mediante pulsos provenientes de la salida RA3, que controla simultáneamente el indicador de modo de funcionamiento: el LED HL1. El programa que controla el funcionamiento del MK DD7 sondea el teclado. Tan pronto como se detecta una pulsación o liberación de tecla, se llama a un procedimiento que envía el mensaje MIDI correspondiente [1]. Dado que el PIC16F84 no tiene un transceptor serial asíncrono universal (UART) incorporado, el programa implementa la organización del software de la interfaz MIDI mediante operaciones de cambio simples.

Al calcular la posición del control deslizante de la resistencia R10, se tiene en cuenta su configuración como controlador manipulador o como control de volumen. En el primer caso, el valor leído se compara con el sondeo registrado en el último ciclo, y si la diferencia se establece cinco veces seguidas, se envía el mensaje MIDI correspondiente. El controlador digitaliza la posición del control deslizante de la resistencia R10 en un código de cinco bits y, por lo tanto, el dispositivo es sensible a sus 32 posiciones diferentes. Si R10 está "configurado" como control de volumen, la información necesaria se envía junto con los eventos de pulsación de teclas.

Con el botón SB49, el dispositivo cambia al modo de configuración, como lo indica el LED HL1. En este caso, no se envía ningún mensaje de pulsación de tecla a la salida del dispositivo.

Al presionar cualquiera de las primeras 16 teclas (es decir, conectadas a los multiplexores DD1 y DD2) se cambia el canal MIDI, cualquiera de las otras 32 selecciona el número de controlador correspondiente, que será controlado por la resistencia R10. Si se presiona la tecla SB17 (su contacto está conectado a la entrada X0 de DD3), R10 se configura como un control de volumen, de lo contrario (presionando SB18, SB19, etc.), como un teclado MIDI-koh-troller, cuyo número se asigna presionando las teclas SA18-SA48 (SA18 - controlador O, SA19 - controlador 1, etc.).

Los códigos de programa en forma de archivo hexadecimal se muestran en la tabla. El primer byte de la línea 9 (número 29h) es una constante que especifica el número de la nota desde la que comienza el teclado. En la versión del autor, la nota inicial es F3 - F de tercera octava (nota número 41, aceptada en mensajes MIDI). Si usa un teclado diferente, debe corregir esta constante y volver a calcular la suma de verificación de la línea 9.

El código fuente del programa y algunos otros materiales adicionales para el artículo.

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La placa de circuito impreso para el dispositivo no se desarrolló: la mayoría de las piezas (microcircuitos DD7, DA1, DA2, resistencias, condensadores, resonador de cuarzo) están montadas en una placa de prueba, todas las conexiones se realizan con cable MGTF. Para reducir la longitud del arnés que va a los contactos clave, los multiplexores DD1-DD6 se instalan directamente debajo del teclado. La fuente de alimentación conectada al conector XP1 debe tener una tensión de salida de 6 ... 12 V a una corriente de unos 50 mA.

Con modificaciones menores, K561KP2 (DD1-DD6) se puede reemplazar por multiplexores K561KP1. Además del PIC16F84 MK, se puede utilizar el PIC16F84A o el PIC16CR84 en el dispositivo. No es posible el reemplazo directo con PIC16C84 o PIC16F83. Como R10, puede usar cualquier resistencia variable indicada en el diagrama de resistencia con característica funcional A. El zócalo XS1 es un estándar ONTS-VG-4-5 / 16-r (DIN-5) de cinco pines.

El teclado prácticamente no necesita ser ajustado y, si las partes están en buenas condiciones y no hay errores de instalación, comienza a funcionar inmediatamente después de encenderlo. Si la posición del control deslizante de la resistencia R10 se determina incorrectamente, debe seleccionar el condensador C3 y la resistencia R11. Si dispone de un programa secuenciador, puede conectar el teclado a un PC y comprobar el correcto funcionamiento del dispositivo en su conjunto. Para conectarse a una PC, se utiliza un adaptador que proporciona un desacoplamiento optoelectrónico de la interfaz, por ejemplo, similar al descrito en [2].

Si usa constantemente el teclado con una PC, puede usar el convertidor de conmutación [3] para la fuente de alimentación conectándolo a la fuente de +5 V del puerto del juego. Para reducir el consumo de corriente de R12 en este caso, es recomendable reemplazarlo con una resistencia de mayor resistencia o excluir el LED HL1 por completo.

Literatura

Studnev A. Teclado MIDI. - Radio, 1993, N° 11, pág. 32-34.
Rev N. Un teclado MIDI simple para PC. - Radio, 2000, N° 3, pág. 25, 26, 44.
Vlasov Yu. Un convertidor simple con excitación independiente. - Radio, 1996, N° 7, pág. 50

Autor: A.Borisevich, Sebastopol, Ucrania

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