Vsak elektronsko osveščen lastnik digitalne klaviature slejkoprej pomisli na možnost povezave z osebnim računalnikom (PC), ki se s tem prelevi v zmogljiv midi sekvencer. Sodobne (dražje) klaviature nam ponujajo različne možnosti povezav, kot so USB, Firewire, Ethernet in MIDI, pri čemer je slednji še vedno aktualen, saj je najbolj razširjen in podprt pri večini klaviatur v celotnem cenovnem rangu.
Enostavna zasnova in električne lastnosti omogočajo neposredno povezavo MIDI inštrumenta na PC preko GAME vodila, ki ga vsebuje praktično vsaka zvočna kartica. Povezovalni kabel je preprost in poceni, saj vsebuje le osnovno vezje za galvansko ločitev in električno prilagoditev. S splošno poplavo prenosnikov v zadnjih letih, kjer se zaradi stremljenja po manjših merah in posledičnim varčevanjem s prostorom srečamo z opuščanjem komercialno manj zanimivih in tudi prostorsko potratnejših vodil, pa so tovrstni MIDI kabli postali manj uporabni. Proizvajalci glasbene opreme seveda sledijo trendom in na voljo je cela paleta različnih MIDI vmesnikov, pri čemer prednjačijo predvsem USB-MIDI vmesniki. Bežen pregled ponudbe na internetu hitro pokaže, da se cena najenostavnejšega USB-MIDI pretvornika, ki omogoča prenos do 16 MIDI kanalov, giblje od 10.000 SIT naprej. Cena ni pretirana, vendar za povprečnega elektronika izdelava tovrstnega vmesnika ne bi smela biti prevelik problem.
MIDI
MIDI (Musical Instrument Digital Interface) standard je bil v tej reviji že opisan [št. 41 in 42], zato se v njegov opis ne bom spuščal več kot je potrebno za izdelavo omenjenega vmesnika. MIDI komunikacija sloni na standardnem serijskem protokolu s hitrostjo 31.250 baud, kjer paket vsebuje 1 start bit, 8 podatkovnih bitov in 1 stop bit. Električni nivoji so 5 V, pri čemer je midi vhod galvansko ločen z optosklopnikom. Ob bežnem pogledu na specifikacije se takoj sama od sebe ponudi rešitev v obliki RS-232-MIDI vmesnika, ki vsebuje le ustrezno vezje za električno prilagoditev. V praksi pa se stvari nekoliko zapletejo, saj hitrost prenosa 31.250 baud pri klasičnem RS-232 vodilu na PC-ju strojno ni podprta. Na internetu je moč najti kar nekaj rešitev, kjer pa vse vsebujejo mikrokrmilnik z dvema serijskima vmesnikoma (ponavadi je eden izveden programsko), pri čemer prvi komunicira s PC-jem na eni od standardnih hitrosti (na primer 38.400 baud), drugi pa je povezan na MIDI na hitrosti 31.250 baud. Programska oprema v mikrokrmilniku zaradi različnih hitrosti komunikacije vključuje medpomnilnik, kjer je poskrbljeno tudi za preprečitev prenapolnitve preko »handshake« kontrolnih linij na RS-232 vodilu. Obstoječe rešitve torej niso ravno elegantne, čeprav verjetno delujejo brezhibno.
Zasnova USB-MIDI vmesnika
Zaradi dostopnosti in vsesplošne uporabnosti USB UART integriranega vezja FT232BM proizvajalca FTDI sem poiskal najenostavnejšo možnost njegove uporabe za omenjeno aplikacijo. Edini problem je predstavljala nestandardna hitrost komunikacije 31.250 baud. Strojni del FT232BM omogoča zelo natančno nastavitev hitrosti komunikacije, ki pa je na srečo podprta tudi v gonilniku VCP (Virtual COM Port). S to rešitvijo se vezje vmesnika poenostavi do skrajnosti, kot je prikazano na sliki 1.
Vezava FT232BM je klasična, kjer je uporabljeno neposredno napajanje z USB vodila, prav tako je uporabljen EEPROM za shranjevanje podatkov o USB napravi. Uporabljena sta dva LED indikatorja za stanje USB naprave in MIDI komunikacije. Vezje MIDI vmesnika je ravno tako klasično, saj ga sestavljata optosklopnik 6N138 s pripadajočimi elementi na vhodni in dva upora 220 Ω na izhodni strani.
Izdelava vmesnika
Tiskano vezje je izdelano v enostranski SMD tehniki v velikosti 72 mm x 34 mm (slika 2), kar ustreza majhnemu plastičnemu ohišju z merami 80 x 40 x 20 mm. Večina elementov je velikosti 0805, da jih lahko še ročno spajkamo brez večjih problemov. Vsi SMD elementi so na spodnji strani tiskanine (slika 3), navadni pa na zgornji (slika 4). Uporabljena je USB vtičnica tipa B, za oba MIDI kabla, ki sta prispajkana neposredno na tiskano vezje, sem uporabil klasični oklopljeni dvožilni mikrofonski kabel, kjer oklop predstavlja maso (pin 2 na DIN priključku).
USB-MIDI vmesnik
2012_SE198_50
