सप्ताहांत डिजाइन: सरल मिडी एडाप्टर

मैंने एक बार अपने बच्चों के लिए यामाहा PSR-550 सिंथेसाइज़र खरीदा था। उपकरण पहले युवा नहीं था, लेकिन सेवा करने योग्य था। बच्चों ने उत्साह दिखाया और जल्दी से सिंथेसाइज़र के लिए अभ्यस्त हो गए: उन्होंने नियंत्रण का पता लगाया, "कैन" लिखना सीख लिया, आदि। सिंथेसाइज़र के पीछे "मिडी इन" और "मिडी आउट" कनेक्टर्स की उपस्थिति ने मुझे परेशान नहीं किया।

समस्या का बयान

पिछली शताब्दी में, मिडी के माध्यम से कंप्यूटर और सिंथेसाइज़र को जोड़ने का सबसे आसान तरीका गेम पोर्ट का उपयोग करना था। इंटरफ़ेस संकेतों से मेल खाने के लिए (खेल पोर्ट के कनेक्टर पर MIDI और TTL में "वर्तमान लूप"), एक साधारण एडाप्टर बनाया गया था, जिसका सर्किट MIDI विकिपीडिया लेख में दिया गया है:



वर्तमान में, ध्वनि और मदरबोर्ड से गेम पोर्ट एक वर्ग के रूप में गायब हो गए हैं। आधुनिक OS के लिए गेम पोर्ट ड्राइवर नहीं मिल सकते हैं।

इंटरफ़ेस का "भौतिकी" विकिपीडिया लेख से सिद्धांत में समझा जा सकता था: डेटा को एक स्टॉप बिट के साथ समता के बिना 8-बिट डेटा ट्रांसमिशन के साथ 31250 बीपीएस की गति से स्टार्ट-स्टॉप प्रोटोकॉल का उपयोग करके आदान-प्रदान किया जाता है। सिग्नल सर्किट में तार्किक शून्य 5 एमए के वर्तमान प्रवाह से मेल खाती है, एक तार्किक इकाई में सर्किट में वर्तमान का अभाव है।

सिद्धांत रूप में, गेम पोर्ट को USB UART से बदला जा सकता है और विकिपीडिया लेख में वर्णित एडाप्टर को इसमें संलग्न कर सकता है।

इस समाधान के साथ पहली समस्या UART COM पोर्ट को MIDI पोर्ट के रूप में परिभाषित करने के लिए OS को बाध्य करना है। मेरे लिए अप्रत्याशित रूप से, Arduino मंचों पर समस्या का समाधान पाया गया था। वहाँ मुझे एक मुफ्त COM पोर्ट एमुलेटर का लिंक मिला "वर्चुअल COM पोर्ट के शीर्ष पर"। मिडी संपादक के साथ एमुलेटेड पोर्ट को कनेक्ट करने के लिए, डेवलपर ने वर्चुअल लूपमाडी कॉर्ड का उपयोग करने की सिफारिश की।

दूसरी समस्या: UART को 31,250 बीपीएस पर चलाना।

ये सभी डेटा पहले से ही एक तकनीकी प्रस्ताव तैयार करने के लिए पर्याप्त थे:
"मिडी के माध्यम से एक सिंथेसाइज़र के साथ एक कंप्यूटर को जोड़ने के लिए," वर्तमान लूप 0 ... 5 mA "सिग्नल, लूपमिडी सॉफ्टवेयर, हेयरलेस मिडी <- सीरियल ब्रिज और यूएआर ड्राइवरों के साथ टीटीएल संकेतों के मिलान के लिए एक एडाप्टर के साथ यूएसबी यूएआरटी का उपयोग करने का प्रस्ताव है। 31,250 बीपीएस की गति। "

हार्डवेयर हिस्सा

हार्डवेयर समाधान का विकल्प बेहद सरल था - लेख के लेखक के डिब्बे में पाए गए थे:

• CP2102 पर आधारित USB UART;
• AOT101A ऑप्टोकॉप्लर;
• microcircuit K1533LN2;
• कनेक्टर्स SSH-5 (अन्य पदनाम: ONC-VG-4-5 / 16-V, DIN 41524) की एक जोड़ी;
• परिरक्षित ध्वनिक केबल SHGES के कई मीटर।

नतीजतन, इस तरह के एक एडेप्टर सर्किट को एक सार्वभौमिक ब्रेडबोर्ड 40x15 आकार में क्रॉप करने पर इकट्ठा किया गया था:



इकट्ठे सर्किट के प्रदर्शन को निम्नानुसार सत्यापित किया गया था:

1. एडेप्टर सिंथेसाइज़र के मिडी कनेक्टर्स से जुड़ा था।
2. सिंथेसाइज़र को स्थानीय नियंत्रण (मिडी लोकल = ऑफ़) अक्षम कर दिया गया है।
3. एडाप्टर के RX और TX संकेतों के बीच एक जम्पर स्थापित करने के बाद, सिंथेसाइज़र कीस्ट्रोक्स का जवाब देना शुरू कर दिया।

मुझे उम्मीद है कि सर्किट का संचालन स्पष्टीकरण के बिना स्पष्ट है। मैं केवल यह नोट करता हूं:

• K1533LN2 चिप के तत्वों में एक "ओपन कलेक्टर" प्रकार का आउटपुट होता है जो बाहरी भार के बिना काम नहीं करता है;
• संधारित्र सी 1 को पावर टर्मिनलों डीडी 1 से जितना संभव हो उतना जुड़ा हुआ है;
• सिंथेसाइज़र के "MIDI IN" कनेक्टर में जाने वाली केबल की ब्रैड केवल एडाप्टर के आम तार से जुड़ी होती है;
• सिंथेसाइज़र के MIDI OUT कनेक्टर में जाने वाली केबल की ब्रैड केवल कनेक्टर 2 के टर्मिनल से जुड़ी होती है।

सॉफ्टवेयर

अगला, निम्न सॉफ़्टवेयर कंप्यूटर पर स्थापित किया गया था:

1. CP2102 के लिए VCP ड्राइवर ।
2. CP2102 को कॉन्फ़िगर करने के लिए उपयोगिता पैकेज ।
3. मिडी पोर्ट एमुलेटर हेयरलेस मिडी <-> एंगस ग्रैटन द्वारा सीरियल ब्रिज ।
4. टोबीस एरिचसेन द्वारा मिडी वर्चुअल कॉर्ड लूपमाडीआई ।
5. मिडी के संपादक एनविल स्टूडियो।

फिर दो डोरियों को लूपमिडी में बनाया गया - "सिंथेसाइज़र" और "कीबोर्ड":



मिडी संपादक को MIDI IN सिंथेसाइज़र जैक से जोड़ने के लिए, सिंथेसाइज़र कॉर्ड को Anvil Studio आउटपुट और MIDI पोर्ट एमुलेटर इनपुट के बीच जोड़ा गया था।

MIDI OUT सिंथेसाइज़र कनेक्टर के साथ MIDI संपादक को जोड़ने के लिए, एक कीबोर्ड केबल MIDI पोर्ट एमुलेटर और एनविल स्टूडियो इनपुट के आउटपुट के बीच जुड़ा था।





सॉफ्टवेयर को स्थापित करने में अंतिम और बहुत महत्वपूर्ण कदम 382 बीपीएस के बजाय सीपी 2102 बिट दर को 31,250 बीपीएस पर सेट करना था:



गति सेट करने के बाद, आपको "सेट कॉन्फ़िगरेशन" बटन पर क्लिक करना होगा। फिर, डिवाइस मैनेजर में और हेयरलेस मिडी <-> सीरियल ब्रिज में, UART CP2102 COM पोर्ट की संचार गति के लिए सेटिंग्स में, 38400 का चयन करें।

संक्षिप्त सारांश

नतीजतन, एनविल स्टूडियो के मिडी संपादक को यामाहा PSR-550 सिंथेसाइज़र के साथ एक संचार चैनल मिला। बच्चों ने उत्साह से मिडी संपादक के साथ काम करना सीखना शुरू कर दिया। मैंने मन की शांति वापस पा ली।

PS कैसे PL2303 के लिए 38,400 बीपीएस के बजाय 31,250 बीपीएस की गति निर्धारित करने के लिए यहां चर्चा की गई।

PPS CH341 के लिए 38,400 bps के बजाय 31,250 bps की गति कैसे सेट करें यह कहीं नहीं पाया जा सकता है।