PIC16F84 の MIDI キーボード。スキーム、説明

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PIC16F84のMIDIキーボード。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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提案された 48 キー MIDI キーボードは、パーソナルコンピューター (PC) またはキーボードレスシンセサイザーと連携して動作するように設計されています。 16 MIDI チャンネルを提供します。内蔵ノブを使用して、ボリュームを制御したり、31 個のコントローラーのいずれかを操作したりできます。 PIC16F84 マイクロコントローラ (MC) の使用により、デバイス回路を簡素化できるだけでなく、コストと実行の複雑さを大幅に削減することが可能になり、この分野で従来の i8051 MC は廃止されました。

提案する MIDI キーボードの概略図を図に示します。その基礎となっているのは MK DD7 で、すべてのマニピュレーターをポーリングし、MIDI インターフェースを構成する基本操作を実行します。マルチプレクサ DD1 ～ DD6 は、動的なキーポーリングを実装するように設計されています。 7 つのサブキー接点グループがそれぞれに接続されており、出力からの信号は MK DD1 のポート B の対応する入力に供給されます (図では DDXNUMX のみが完全に示されており、残りは同じ方法でオンになります)。

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ボリュームコントロール (可変抵抗器 R10) は、DA2 タイマーに組み込まれた単一のバイブレータの RC 回路に含まれています。エンジンの位置は、RB6 DD7 の入力で受信されるパルスの持続時間によって決まります。単一のバイブレータは、RA3 出力からのパルスによってトリガーされ、同時に動作モードインジケータである HL1 LED を制御します。 MK DD7 の動作を制御するプログラムはキーボードをポーリングします。キーの押下または解放が検出されるとすぐに、対応する MIDI メッセージを送信するプロシージャが呼び出されます [1]。 PIC16F84 にはユニバーサル非同期シリアルトランシーバー (UART) が組み込まれていないため、プログラムは単純なシフト操作を使用して MIDI インターフェイスのソフトウェア構成を実装します。

抵抗器 R10 のスライダーの位置を計算するとき、コントローラーのマニピュレーターまたはボリュームコントロールとしての構成が考慮されます。最初のケースでは、読み取られた値が最後のサイクルで記録されたポーリングと比較され、その差が 10 回連続して確立された場合、対応する MIDI メッセージが送信されます。 R32 抵抗スライダーの位置はコントローラーによって 10 ビットコードにデジタル化されるため、デバイスは XNUMX の異なる位置を感知します。 RXNUMX がボリュームコントロールとして「設定」されている場合、必要な情報がキー押下イベントとともに送信されます。

SB49 ボタンを使用すると、HL1 LED で示されるように、デバイスは設定モードに切り替わります。この場合、キーストロークメッセージはデバイスの出力に送信されません。

最初の 16 個のキー (DD1 および DD2 マルチプレクサーに接続されている) のいずれかを押すと MIDI チャンネルが切り替わり、他の 32 個のキーのいずれかが対応するコントローラー番号を選択し、R10 抵抗器によって制御されます。 SB17 キーが押された場合 (その接点が DD0 の X3 入力に接続されている)、R10 はボリュームコントロールとして設定され、それ以外の場合 (SB18、SB19 などを押すことにより) - MIDI-koh-troller キーパッドとして設定されます。 SA18 ～ SA48 キー (SA18 - コントローラ O、SA19 - コントローラ 1 など) を押すことで割り当てられます。

ヘキサファイル形式のプログラムコードを表に示します。 9 行目の最初のバイト (番号 29h) は、キーボードが開始されるノートの番号を指定する定数です。著者のバージョンでは、最初の音は第 3 オクターブの F41 ～ F (音番号 9、MIDI メッセージで受け入れられます) です。別のキーボードを使用する場合は、この定数を修正し、XNUMX 行目のチェックサムを再計算する必要があります。

プログラムのソースコードと記事のその他の追加資料

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デバイス用のプリント基板は開発されていません - ほとんどの部品 (超小型回路 DD7、DA1、DA2、抵抗、コンデンサ、水晶振動子) はブレッドボード上に実装されており、すべての接続は MGTF ワイヤで行われます。キー接点までのハーネスの長さを短縮するために、マルチプレクサ DD1 ～ DD6 がキーボードの直下に取り付けられています。 XP1 コネクタに接続された電源の出力電圧は、約 6 mA の電流で 12 ～ 50 V である必要があります。

若干の変更を加えることで、K561KP2 (DD1 ～ DD6) を K561KP1 マルチプレクサに置き換えることができます。このデバイスでは、PIC16F84 MK に加えて、PIC16F84A または PIC16CR84 を使用できます。 PIC16C84やPIC16F83と直接置き換えることはできません。 R10 として、機能特性 A の抵抗図に示されている任意の可変抵抗器を使用できます。 XS1 ソケットは標準の 4 ピン ONTS-VG-5-16 / 5-r (DIN-XNUMX) です。

キーボードは調整の必要がほとんどなく、部品の状態が良好で取り付けミスがなければ、電源を入れるとすぐに動作し始めます。抵抗 R10 のスライダーの位置が正しく決定されていない場合は、コンデンサ C3 と抵抗 R11 を選択する必要があります。シーケンサプログラムをお持ちの場合は、キーボードを PC に接続して、デバイス全体が正しく動作するかどうかを確認できます。 PC に接続するには、たとえば、[2] で説明されているものと同様に、インターフェースの光電子デカップリングを提供するアダプターが使用されます。

PC で常にキーボードを使用する場合は、スイッチングコンバータ [3] をゲームポートの +5 V 電源に接続して電源供給に使用できます。この場合、R12 の消費電流を減らすには、R1 をより高い抵抗の抵抗に置き換えるか、HLXNUMX LED を完全に除外することをお勧めします。

文学

Studnev A. MIDI キーボード。 - ラジオ、1993 年、第 11 号、p. 32-34。
Rev N. PC用のシンプルなMIDIキーボード。 - ラジオ、2000 年、第 3 号、p. 25、26、44。
Vlasov Yu. 独立した励起を備えたシンプルなコンバーター。 - ラジオ、1996 年、第 7 号、p. 50.

著者: A.ボリセヴィッチ、セヴァストポリ、ウクライナ

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