Bedienungs- und Bauanleitung MIDI-CV-Interface MCV1 Hardware-Version 2 / Software-Version 3.0 MIDI-Kanal/Referenznote über Lerntaster einstellbar (kein EEPROM, d.h. nach dem Ausschalten gehen die Einstellungen verloren) Gate-Polarität, Kennlinie und Retrigger über 3-poligem DIP-Schalter einstellbar, CV/Gate-Buchsen auf Platine, mit Gehäuse erhältlich Im Anhang wird der Unterschied zur alten Platinenversion beschrieben. 0. Inhaltsverzeichnis Kapitel Inhalt 0 Inhaltsverzeichnis 1 Garantiebestimmungen und Bausatzhinweise 2 Einleitung 3 Bedienungsanleitung 3.1 Stromversorgung 3.2 MIDI-Anschluss 3.3 Verbindung zum Analogsynthesizer 3.4 MIDI-Kanal und Referenzton 3.5 Funktion der DIP-Schalter 3.5.1 Gatepolarität 3.5.2 Spannungskennlinie (V/Oktave oder Hz/V) 3.5.3 Retrigger-Funktion 3.5.4 Default-Einstellung der DIP-Schalter 3.6 Checkliste für die Fehlersuche 3.7 Kurzbeschreibung der Software 3.8 Lage der Buchsen und Bedienungselemente 4 Bauanleitung 4.1 Schaltungsbeschreibung 4.2 Aufbau 4.3 Test 4.4 Bauteileliste (Elektronik) 4.5 Bauteileliste (Gehäusesatz) 4.6 Schaltplan 4.7 Bestückungsplan Anhang A Allgemeine Aufbauhinweise Anhang B Literaturhinweise Anhang C Unterschiede zur alten Platinenversion (Sonderliste) 1. Garantiebestimmungen und Hinweise zu Bausätzen Unsere Bausätze setzen Elektronik-Kenntnisse voraus. Als Bausatzkunde sollten Sie alle elektronischen Bauteile und deren Funktion kennen, Erfahrung bei Bestücken und Löten von Platinen besitzen und mit Messgeräten (Multimeter, Oszilloskop) umgehen können. Für Laien oder Elektronik- Anfänger sind unsere Bausätze nicht geeignet! Bitte prüfen Sie unbedingt vor dem Zusammenbau an Hand der Bauanleitung, ob Ihre Kenntnisse für den Aufbau und Test des Bausatzes ausreichend sind. Wir bieten aus diesem Grund fast alle unsere Bausätze auch als Fertig- geräte, mit 6 Monaten Garantieanspruch an. Bei Bausätzen können wir keine Garantie gewähren. Auch bei Fertigmodulen (z.B. MIDI-Out-Nachrüstungen) werden Elektronik-Grundkenntnisse vorausgesetzt. Einen Elektronik-Laien kann auch der Einbau eines Fertigmoduls vor ungeahnte Schwierigkeiten stellen. Fertigmodule können innerhalb 14 Tagen nur zurückgenommen werden, wenn sie sich noch im Orginalzustand befinden! Vom Kunden veränderte Fertigmodule (z.B. ein- und wieder ausgebaute MIDI-Nachrüstungen) können nicht gegen Kaufpreiserstattung zurückgenommen werden! Bei Fertiggeräten im Gehäuse sind Elektronik-Kenntnisse nicht erforderlich. Falls Sie vor dem Aufbau des Bausatzes feststellen, dass Ihre Kenntnisse hierzu nicht ausreichend sind, so können Sie den ungeöffneten Bausatz zurücksenden und gegen Aufzahlung des Differenzpreises das Fertigmodul erwerben oder den Bausatz gegen Rückerstattung des Kaufpreises (ohne Versandkosten) innerhalb 14 Tagen zurückgeben. Dies gilt nicht mehr für bereits geöffnete, teilweise oder ganz aufgebaute Bausätze. Aus unserer Erfahrung kommt häufig die Reparatur eines fehler- haft aufgebauten Bausatzes auf Grund der zur Reparatur benötigten Arbeits- zeit teurer als der Differenzpreis zwischen Bausatz und Fertiggerät! Überlegen Sie also bitte bevor Sie den Aufbau beginnen, ob nicht eventuell das Fertiggerät für Sie geeigneter wäre. Die Bauanleitung mag manchem Kunden - insbesondere dem elektronisch fortgeschrittenen - übertrieben ausführlich erscheinen. Aus unserer Erfahrung ist jedoch ein Wort zuviel besser als eines zu wenig. Wir hatten in der Vergangenheit häufig Rückfragen zu Bauanleitungen, da diese offenbar nicht ausführlich genug waren. Sie müssen jedoch nicht unbedingt die ganze Bauanleitung lesen, um ein Gerät des MIDI-Systems aufzubauen. Wenn Sie die Schaltungsdetails nicht interessieren, können Sie bei jedem Modul gleich bei "Aufbau" weiterlesen. Sind Sie erfahrender Elektronik- Bastler, so können Sie auch die allgemeinen Aufbauhinweise übergehen. Den Rest des Abschnittes "Aufbau" sollten Sie jedoch auch als erfahrener Elektroniker genau durchlesen, da hier auf einige Details eingegangen wird, die für den Aufbau sehr wichtig und nicht unbedingt selbstver- ständlich sind. Falls in einem Bausatz ein defektes Bauteil enthalten ist, welches nicht durch Ihre Schuld zerstört wurde oder von Anfang an defekt war, leisten wir natürlich kostenlosen Ersatz. Bei Halbleitern ist dies - wie allgemein üblich - leider nicht möglich. Insbesondere der E510 wird vor der Auslieferung geprüft und kann nicht umgetauscht werden! Um das Selbstbau- risiko völlig auszuschliessen sollten Sie unbedingt das Fertiggerät mit 6 Monaten Garantie erwerben. Alle unsere Bausätze sind sorgfältig geprüft und funktionieren bei korrektem und sorgfältigem Aufbau auf Anhieb. Falls Sie bei einem Bausatz trotz Ihrer Elektronik-Kenntnisse einmal nicht mehr weiter kommen, steht Ihnen unser Reparaturservice gegen Erstattung von Arbeitszeit und Ersatz- teilen zur Verfügung. 2. EINLEITUNG Wer heute mit elektronischen Instrumenten (Synthesizer, Orgel, Expander, Sound-Sampler, Tastaturen, Drumbox, Effektgeräte, Mischpulte usw.) Musik machen will, kommt an MIDI nicht mehr vorbei. Ist man im Besitz eines eines älteren monophonen Synthesizers ohne MIDI-Interface, so steht man vor dem Problem, dass dieser nicht über MIDI angesteuert werden kann. Häufig möchte man das Instrument wegen seines guten Klanges - gerade die älteren analogen Synthesizer sind für ihren exzellenten Klang bekannt - auch weiterhin benutzen, kann es aber in das MIDI-System nicht integrieren, weil es nicht in der Lage ist, MIDI-Daten zu empfangen. Hier schafft MCV1 Abhilfe. MCV1 ist ein einstimmiges MIDI-to-CV-Interface, mit welchem ältere monophone Synthesizer über MIDI angesteuert werden können. MCV1 ist für alle Geräte geeignet, die nach der 1V/Oktave- (Moog, Roland, Oberheim, Formant, Voice-Card-System) oder der Hertz/Volt-Norm (Korg) arbeiten und einen Gate-Pegel von +5V benötigen. Gegen DM 10.- Aufpreis ist auch eine S-Trigger-Version (switched trigger oder Schalt- Trigger) erhältlich, die vorwiegend bei Moog-Geräten verwendet wurde. Die Verbindung zu MIDI erfolgt über eine Standard-MIDI-In-Buchse, die sich auf der Platine des MCV1 befindet. Über eine MIDI-Thru/Out-Buchse können weitere MIDI-Geräte angesteuert werden. Über Taster bzw. DIP-Schalter sind folgende Optionen wählbar: MIDI-Empfangskanal über Learn-Taster zusammen mit MIDI-Note-On-Befehl Gate-Polarität über DIP-Schalter (+5V oder 0V bei gedrückter Taste) Spannungskennlinie über DIP-Schalter (V/Okt. oder Hz/V) Retrigger über DIP-Schalter (Auslösen eines neuen Gates bei Legato-Spiel) MCV1 empfängt in der Software-Version 3.0 MIDI-Note-On und Note-Off Befehle und leitet hieraus die CV-Spannung und den Gate-Zustand ab, mit welchen der Synthesizer versorgt werden muss, um die den MIDI-Daten entsprechende Töne zu erzeugen. Der MIDI-Code für die Anschlagdynamik wird dabei nicht berücksichtigt. In der V/Oktave-Betriebsart werden auch Pitch-Bend-Daten bei der Erzeugung der CV-Steuerspannung berücksichtigt. Da nur ein Spannungsbereich von 0...+5V zur Verfügung steht, werden Pitch-Bend-Daten, die einer Spannung ausserhalb dieses Bereichs entsprechen, nicht berücksichtigt (dies tritt z.B. beim tiefsten Ton mit gleichzeitig negativen oder beim höchsten Ton mit positiven Pitch-Bend-Daten auf). Nach dem Einschalten hat MCV1 den MIDI-Code 36 als Referenzton und empfängt auf MIDI-Kanal 1. D.h. einem MIDI-Tonhöhen-Wert von 36 - dies ist das tiefe 'C' auf einer normalen 5-Oktaven-Tastatur - entspricht eine CV- Ausgangsspannung von 0V. Durch Betätigen des Learn-Tasters für MIDI-Kanal und Referenzton werden Kanal und Tonhöhe des nächsten empfangenen Note-On- Befehl als neue Werte für Empfangskanal und Referenzton übernommen. Die Stromversorgung von MCV1 erfolgt über ein externes Steckernetzteil. Dieses ist im Lieferumfang nicht enthalten und muss ggf. separat bestellt werden. Die benötigten 3 Spannungen werden auf der MCV1-Platine erzeugt. 3. BEDIENUNGSANLEITUNG MCV1 Falls Sie das MIDI-CV-Interface MCV1 als Fertigmodul von uns bezogen haben, so bitten wir Sie, die folgenden Hinweise bei der Benutzung zu beachten. Auch für den fertig aufgebauten und geprüften Bausatz gelten diese Bedienungshinweise. Bitte beachten Sie, dass wir nur im Orginalzustand befindliche Module innerhalb der 14-tägigen Rückgabefrist gegen Kaufpreiserstattung zurück- nehmen können. In irgendeiner Form veränderte Module (z.B. bereits eingebaute und wieder ausgebaute Module) können nicht zurückgenommen werden! Dies gilt auch für Garantiereparaturen innerhalb der 6-monatigen Garantiezeit. Normalerweise wird MCV1 mit allen anderen Geräte (MIDI-System, Synthesizer mit 1V/Oktave und Gate Steuereingängen) über Steckverbindungen (5-polige MIDI-Buchse, Klinkenbuchsen für CV und Gate) verbunden. Falls Sie das MCV1 in Ihr Gerät fest einbauen wollen, prüfen Sie unbedingt vor dem Einbau, ob Ihre Kenntnisse ausreichend sind und ob MCV1 für die MIDI-Nachrüstung Ihres Gerätes geeignet ist! 3.1. Stromversorgung: Die Stromversorgung des MCV1 erfolgt über ein externes Steckernetzteil (9- 12V/300 mA nicht stabilisiert). Dieses ist im Lieferumfang von MCV1 nicht enthalten und muss ggf. separat bestellt werden. Stecken Sie das Niederspannungskabel eines geeigneten Stecker-Netzteils in die hierfür vorgesehene Buchse des MCV1 und das Netzteil selbst in eine 220V-Steckdose. Ein zusätzlicher Netzschalter ist nicht vorhanden. Das Netzteil muss am Ausgang 9 bis 12V Gleichspannung (nicht stabilisiert) und mindestens 300 mA Strom liefern. Bei falsch gepoltem Netzteil wird MCV1 nicht arbeiten, eine Beschädigung ist jedoch auf Grund einer eingebauten Schutzdiode ausgeschlossen. Die Polung des Kleinspannungssteckers muss folgende sein: aussen = Masse, innen = +9...12V. Wir empfehlen aus Sicherheitsgründen die Verwendung eines VDE-geprüften Steckernetzteils. MCV1 wird jedoch auch mit nicht VDE-geprüften Netzteilen einwandfrei arbeiten. Bei Inbetriebnahme des MCV1 muss die Gate-Leuchtdiode kurz aufleuchten und dann verlöschen. Ist dies nicht der Fall, stecken Sie das Netzteil aus und versuchen es ein zweites Mal. Falls die LED auch dann nicht kurz aufblinkt ist das Netzteil defekt, falsch gepolt oder liefert nicht genügend Strom oder Spannung. Alle im folgenden beschriebenen Verbindungen müssen bei ausgeschaltetem MCV1 hergestellt werden. 3.2. MIDI-Anschluss Verbinden Sie die MIDI-In-Buchse (dies ist die 5-polige Buchse direkt neben der Netzteilbuchse) über ein geeignetes MIDI-Kabel mit dem MIDI- Ausgang Ihres MIDI-Steuergerätes (MIDI-Keyboard, Synthesizer o.ä.). An der mit "MIDI-Out" bezeichneten Buchse erscheint das MIDI-Eingangs- signal in unveränderter Form (MIDI-Thru-Funktion). Die Buchse wurde als MIDI-Out bezeichnet (obwohl sie MIDI-Thru-Funktion hat!), da die MCV1- Hardware prinzipiell in der Lage ist, die Daten auch in veränderter Form (z.B. gefiltert) auszugeben. An die MIDI-Out-Buchse können Sie weitere Geräte anschliessen (z.B. ein weiteres MCV1), die mit den gleichen MIDI- Daten wie das MCV1 angesteuert werden sollen. 3.3. Verbindung zum CV/Gate-Synthesizer Die Verbindung zum monophonen Synthesizer erfolgt über die beiden 6.3mm- Klinkenbuchsen "CV" und "Gate". An der CV-Buchse (ganz rechts) steht die Tonhöhen-Steuerspannung (V/Okt. oder Hz/V) zur Verfügung. An der Gate-Buchse (neben der MIDI-Out-Buchse) steht die Gate-Spannung zur Verfügung. Bitte beachten Sie, dass über den Gate- oder Triggereingang Ihres Gerätes keinesfalls eine Spannung von über +5V auf das MCV1 gelangen darf. Dies würde das MCV1 zerstören! Falls Ihr Synthesizer einen sogenannten "switched trigger"-Eingang besitzt, so müssen Sie eine Änderung gemäss den Angaben in der Bauanleitung vornehmen. Gegen DM 10.- Aufpreis liefern wir auch das auf "switched trigger" umgebaute MCV1-Fertigmodul. Falls Ihr Gerät zum Triggern eine Spannung benötigt, die über 5V liegt, so ist folgendermassen vorzugehen: Das MCV1 wird in der "switched trigger"- Version betrieben. An der Gate-Eingangsbuchse des anzusteuernden Synthesizers wird ein Widerstand (ca. 10k, unkritisch) zwischen dem Gate- Eingang und der internen positiven Versorgung des Synthesizers (z.B. +9V,+12V,+15V) gelegt. Hierdurch wird der Schaltausgang des MCV1 auf die erforderliche Triggerspannung umgesetzt. Die Gate-Leuchtdiode zeigt an, ob gerade ein Gate-Signal anliegt. Mit Ihr kann die einwandfreie Funktion des MCV1 (z.B. ob auf dem richtigen MIDI- Kanal empfangen wird) auch ohne angeschlossenen CV-Synthesizer überprüft werden. 3.4. Einstellung von MIDI-Kanal und Referenzton Die Einstellung von MIDI-Kanal und Referenzton für 0V Steuerspannung erfolgt mit dem Learn-Taster an der Frontseite des MCV1 und einem Notenbefehl (d.h. Tastendruck) vom steuernden Keyboard. Nachdem Sie den Taster am MCV1 betätigt haben, blinkt die daneben sitzende Gate-Leucht- diode, um anzuzeigen, dass das MCV1 einen Note-On-Befehl am MIDI-Eingang erwartet, um dessen Tonhöhe als Referenzton für 0V CV und dessen MIDI- Kanal als MIDI-Kanal für das MCV1 zu übernehmen. Normalerweise drücken Sie in diesem Modus einfach die Taste auf Ihrem Keyboard, der 0V CV entsprechen sollen. Danach verlöscht die Leuchtdiode und der normale Betriebsmodus ist wieder angewählt. Der Referenzton ist die Tonhöhe, der eine Steuerspannung von 0V am CV- Ausgang entspricht. Empfangene Notenbefehle, die tiefer als dieser Referenzton sind, werden ignoriert, ebenso wie Notenbefehle, die mehr als 5 Oktaven über diesem Referenzton liegen. Bitte beachten Sie, dass im Falle eines 4-poligen DIP-Schalters der obere DIP-Schalter (in Richtung des ZN426 zeigend) immer auf "off" stehen muss. Andernfalls lassen sich MIDI-Kanal und Referenton nicht einstellen, da der DIP-Schalter den Learn-Taster kurzschliesst. Bei einem 3-poligen DIP- Schalter ist nichts zu beachten, da der 4. Schalter nicht vorhanden ist. 3.5. Funktion der DIP-Schalter Um Gate-Polarität, Spannungskennlinie oder Retriggerfunktion umzustellen, müssen Sie das Gehäuse öffnen, falls Sie die Version mit Gehäuse bezogen haben. Sie finden auf der Platine direkt neben dem grossen 40-poligen IC (SAB8031, 8032, 8051 oder 8052) einen 3- oder 4-poligen DIP-Schalter. Falls ein 4-poliger DIP-Schalter eingebaut ist, muss der oberste Schalter (der zu dem IC mit der Bezeichnung "ZN426E-8" hin zeigt) immer auf off stehen. Nur die 3 unteren DIP-Schalter haben eine Bedeutung. Die Stellung der 3 DIP-Schalter wird nur beim Einschalten des Gerätes abgefragt. Wenn Sie eine Änderung vornehmen, müssen Sie danach das Gerät kurz aus- und wieder einschalten, damit der neue Zustand erkannt wird! 3.5.1. Gatepolarität Der obere der 3 DIP-Schalter stellt die Gate-Polarität ein. Sie können zwischen positivem Gate (d.h. +5V bei gedrückter und 0V bei nicht gedrückter Keyboardtaste) und invertiertem Gate (d.h. 0V bei gedrückter und +5V bei nicht gedrückter Keyboardtaste) wählen. Steht dieser DIP- Schalter auf "off", so ist positives Gate angewählt. Steht er auf "on", so ist invertiertes Gate angewählt. 3.5.2. Spannungskennlinie (V/Oktave oder Hz/V) Der mittlere der 3 DIP-Schalter stellt die Spannungskennlinie ein. Sie können zwischen zwei Arten der Spannungskennlinie wählen. Die meisten Synthesizer arbeiten mit der V/Oktave-Kennlinie, einige Geräte der Firma Korg mit der Hz/V-Kennlinie. Steht der DIP-Schalter auf "off", so ist die V/Oktave-Kennlinie angewählt. Steht er auf "on", so ist die Hz/V-Kennlinie angewählt. Falls Sie nicht die für Ihr Gerät richtige Kennlinie angewählt haben, klingt das Gerät beim Spielen verstimmt. Auf Grund der nichtlinearen Kennlinie im Hz/V-Modus können keine Pitch- Bend-Daten berücksichtigt werden. Ausserdem ist die Auflösung im unteren Bereich systembedingt sehr viel schlechter als im oberen Bereich, die unterste Oktave ist musikalisch fast nicht nutzbar. Nur in der V/Oktave- Betriebsart werden Pitch-Bend-Daten in die Berechnung der CV-Spannung einbezogen. Die Hz/V-Kennlinie sollte nur dann gewählt werden, wenn es keine andere Lösung gibt. Bei den Korg-Synthesizern MS10 und MS20 gibt es beispielsweise einen externen FM-Eingang, der über den Abschwächungsregler auf 1V/Oktave einjustiert werden kann. Bei Verwendung dieses Eingangs haben wir bei unserem MS20 wesentlich bessere Ergebnisse hinsichtlich Stimmstabilität und Skalentreue erzielt als über den Hz/V-Eingang. 3.5.3. Retrigger-Funktion Der untere der 3 DIP-Schalter schaltet die Retrigger-Funktion an oder aus. Sie können zwischen zwei Arten der Gatefunktion wählen. Normalerweise wird beim Legatospiel auf herkömmlichen Analogsynthesizern kein neues Gate ausgelöst, d.h. die Hüllkurvengeneratoren (ADSR) werden nicht neu gestartet. Sie haben jedoch beim MCV1 die Möglichkeit zwischen dieser normalen Gate-Betriebsart und einer Retrigger-Betriebsart zu wählen. Ist Retrigger angewählt, so wird auch beim Legatospiel bei jedem neuen Ton ein neues Gate ausgelöst, d.h. die Hüllkurven werden auch bei Legato-Spiel bei jedem Ton neu gestartet. Steht dieser DIP-Schalter auf "off", so ist die normale Betriebsart angewählt. Steht er auf "on", so ist die Retrigger- Betriebsart angewählt. 3.5.4 Default-Einstellungen (Voreinstellung der DIP-Schalter ab Werk) Alle von uns gelieferten MCV1-Fertigmodule oder Fertiggeräte haben folgende Voreinstellung: alle DIP-Schalter offen, dies bedeutet normale Gate-Polarität 1V/Oktave-Kennlinie Retriggerfunktion abgeschaltet 3.6. Checkliste für die Fehlersuche Falls Ihr MCV1 nicht auf Anhieb korrekt arbeitet, so überprüfen Sie bitte nochmals folgende Punkte: 1. Ist die Stromversorgung in Ordnung (LED muss beim Einschalten kurz aufleuchten und dann verlöschen)? Eventuell Steckernetzteil überprüfen! 2. Sind die Verbindungen zum MIDI-Sender und zum Synthesizer in Ordnung? Auch die Masseverbindung zum Synthesizer muss hergestellt werden (über mindestens einen der Masseanschlüsse der Klinkenbuchsen)! 3. Ist der richtige MIDI-Kanal am MCV1 angewählt? Leuchtet die Gate-LED auf, wenn das steuernde MIDI-Gerät Daten auf dem eingestellten MIDI-Kanal sendet? Sendet der MIDI-Sender auf dem richtigen Kanal? Überprüfen Sie auch die verwendeten Kabel und die einwandfreie Funktion des MIDI-Senders. 4. Liegen die gesendeten Tonhöhen im richtigen Bereich (MIDI-Tonhöhe 36 bis 97 = 5 Oktaven Umfang beginnend beim tiefen C auf einer 5-Oktaven- Tastatur), sofern kein anderer Referenzpunkt eingestellt wurde. 5. Leuchtet die Gate-Leuchtdiode richtig auf, aber das nachgerüstete Gerät spielt nicht mit, so liegt mit grosser Wahrscheinlichkeit ein Verkabelungs- fehler zwischen MCV1 und dem CV-Synthesizer vor. Achten Sie darauf, ob Sie die richtige Gate-Spannungs-Version für Ihr Gerät (0 oder +5V für aktives Gate) eingestellt haben oder ob die "switched trigger"-Version erforderlich ist. Es gibt auch Synthesizer (z.B. Roland-Modul-System), denen eine Gate-Spannung von +5V zum Triggern der Hüllkurvengeneratoren nicht ausreicht! In diesem Fall muss die S-Trigger-Version des MCV1 mit externem Pull-Up-Widerstand verwendet werden. Ein Widerstand (ca. 1k) wird dann zwischen den Gate-Eingang des Synthesizers und dessen positiver Betriebsspannung (z.B. +12 oder +15V) geschaltet. 6. Falls die Spreizung ("scale") nicht genau mit Ihrem Synthesizer übereinstimmt (erkennbar an zunehmender Verstimmung, je weiter man sich vom Referenzpunkt wegbewegt), so kann dies zunächst an der falsch gewählten Spannungskennlinie liegen. Nachdem Sie sich vergewissert haben, dass Sie die richtige Kennlinie gewählt haben und dennoch bei grossen Tonintervallen eine leichte Verstimmung zu hören ist, so liegt das daran, dass Ihr Synthesizer nicht mehr exakt justiert ist. Sie können die verbleibenden Ungenauigkeiten mit dem Wendeltrimmpotentiometer an der Rückseite des MCV1 korrigieren. Bei Fertiggeräten justieren wir die Spreizung auf genau 1.00V/Oktave ein. 7. Einige ältere MIDI-Synthesizer, die nur auf MIDI-Kanal 1 senden können, arbeiten oft im sogenannten Running-Modus (z.B. Prophet). Hier sendet das Gerät nur einmal nach dem Einschalten einen Note-On-Status-Befehl gefolgt von Noten-Daten. Wird das MCV1 an ein solches Gerät angeschlossen, nachdem dieses eingeschaltet wurde, so arbeitet MCV1 nicht, da es auf den ersten Note-On-Status-Befehl wartet, der jedoch nie kommt. In diesem speziellen Fall muss zuerst das MCV1 und danach das ansteuernde Gerät eingeschaltet werden, damit das MCV1 den Noten-Status-Befehl empfängt. Die Einstellung des Referenztones muss hier ebenfalls unmittelbar nach dem Einschalten des Gerätes erfolgen, da MCV1 auch hier einen Noten-Status-Befehl abwartet. Ein Fehler am MCV1-Modul ist sehr unwahrscheinlich, da vor dem Versand alle Fertigmodule 100% geprüft werden. Falls die oben angegebene Check- liste dennoch auf einen Fehler des MCV1 schliessen lässt, so senden Sie bitte das Modul zur Überprüfung an uns ein. 3.7. Kurzbeschreibung der Software MCV1 arbeitet mit der sog. "high-note-priority", d.h. bei mehreren gleichzeitig gedrückten Keyboard-Tasten wird eine Steuerspannung erzeugt, die der höchsten gedrückten Keyboard-Taste entspricht. Dies ist das Verhalten, das auch die meisten einstimmigen Analogsynthesizer haben. Trifft am MCV1 ein Note-On-Befehl ein, so wird geprüft, ob der Befehl auf dem am MCV1 eingestellten MIDI-Kanal gesendet wurde und ob die Tonhöhe zwischen der Referenztonhöhe (normalerweise MIDI-Code 36) und der oberen Grenze der Tonhöhe (= Referenztonhöhe + 5 Oktaven) liegt. Ausserdem wird geprüft, ob nicht bereits eine höhere Taste gedrückt war. Sind alle Forderungen erfüllt, so wird am CV-Ausgang eine Steuerspannung erzeugt, die der empfangenen Tonhöhe entspricht, der Gate-Ausgang wird aktiviert (+5V oder 0V oder switch trigger je nach Version) und die Gate-Leuchtdiode leuchtet auf. Andernfalls wird der Befehl ignoriert. Trifft am MCV1 ein Note-Off-Befehl (oder Note-On mit Velocity 0) ein, so wird überprüft, ob dies dem zuletzt empfangenen und vom MCV1 umgesetzten Note-On-Befehl entspricht und ob eventuell noch andere Keyboard-Tasten gedrückt sind. Sind keine weiteren Tasten gedrückt, so wird der Gate- Ausgang deaktiviert und die Gate-LED verlöscht. Die letzte Steuerspannung bleibt erhalten (wichtig für lange Release-Zeiten). Sind noch eine oder mehrere Keyboardtasten gedrückt, so wird eine Steuerspannung erzeugt, die der nächsthöheren Taste entspricht. Dieses Verhalten findet sich auch bei den meisten einstimmigen Analogsynthesizern ("high note priority"). Trifft am MCV1 ein gültiger Note-On-Befehl ein, obwohl bereits zuvor ein gültiger Note-On-Befehl ohne nachfolgenden Note-Off-Befehl empfangen wurde (d.h. der Gate-Ausgang ist bereits gesetzt), so wird die der neuen Tonhöhe entsprechende Steuerspannung am CV-Ausgang erzeugt, sofern die neue Tonhöhe über der alten liegt. Andernfalls bleibt die alte Steuer- spannung erhalten. Je nachdem ob der Retrigger-Modus angewählt ist oder nicht, wird das Gate-Signal nochmals ausgelöst oder nicht. Sofern die V/Oktave-Betriebart angewählt ist, werden auch Pitch-Bend-Daten in die Erzeugung der CV-Spannung mit einbezogen. 3.8. Lage der Buchsen und Bedienungselemente (nächste Seite) 4. BAUANLEITUNG MIDI-TO-GATE-INTERFACE MCV1 / II Vorbemerkung zur Version II des MCV1 Die Version II des MCV1 ist schaltungstechnisch fast völlig identisch mit der alten Version I. Es wurde nur die Anordnung der Buchsen (Netzteil, MIDI-In, MIDI-Out, CV, Gate) und Bedienungselemente (Taster, LED) geändert, so dass die Platine mit dem lieferbaren Kunststoff-Schalengehäuse kombiniert werden kann. Die Platine der Version II gegenüber der Version I mit Lötstoplack und Bestückungsdruck versehen, was den Aufbau erheblich vereinfacht. Ausserdem entfällt bei der Version II auf Grund des Layouts die Wahlmöglichkeit zwischen Einbauversion (ohne Buchsen und Stromver- sorgung) und Komplettversion (mit Buchsen und Stromversorgung). Nähere Angaben zum Unterschied der Version I (Verkauf zum Sonderpreis solange Vorrat reicht) zur Version II finden Sie im Anhang. 4.1. Schaltungsbeschreibung Falls Sie die Schaltungsdetails nicht interessieren, so können Sie gleich bei Aufbau und Test weiterlesen. MIDI ist eine genormte Schnittstelle für Musikinstrumente und Zubehör, ganz ähnlich der RS232-Schnittstelle im Computerbereich. Über die MIDI- Schnittstelle werden alle zum Spiel benötigten Informationen in serieller Form (31,25 kBaud, 1 Startbit, 8 Datenbits, ein Stopbit) übertragen. Hierzu gehören u.a. die Informationen Tonhöhe und Länge der an einer Tastatur (Keyboard) gedrückten Tasten mit Anschlagsdynamik und eventuell Tastendruck bei bereits gedrückter Taste (note on, note off, velocity, after touch) Werte eventuell vorhandener zusätzlicher Spielhilfen (Sustain-Pedal, Modulationsrad, Pitch-Bender, Laustärkeregler etc.) Programm-Nummer (zum synchronen Umschalten der Programme verschiedener Geräte, auch Effektgeräte, Mischpulte und Lichtsteuerungen) Real-Time-Daten (Taktinformationen zur Synchronisation von Sequenzern, elektronischen Schlagzeugen usw., z.B. MIDI-Clock, Start, Stop, Song Position Pointer etc.) sowie einer Reihe weiterer Informationen (Active Sensing, All Notes Off, System Exclusive, Breath Controller etc.) die teil- weise nicht genormt und von Hersteller zu Hersteller unter- schiedlich sind. MIDI kennt 16 Kanäle, jeder Sender oder Empfänger kann auf einem oder mehreren MIDI-Kanälen diese Daten senden oder empfangen. Ein detailliertes Eingehen auf die MIDI-Norm soll jedoch nicht Aufgabe dieser Anleitung sein. Falls Sie sich hier weiter informieren möchten, so sind entsprechende Literaturhinweise am Ende der Anleitung angegeben. MCV1 verarbeitet von allen MIDI-Informationen nur die Note-On- und Off- Befehle und setzt sie in entsprechende CV-Spannungen, bzw. Gatezustände um (siehe Kurzbeschreibung der Software in der Bedienungsanleitung). Im 1V/Oktave-Modus werden zusätzlich auch Pitch-Bend-Befehle berücksichtigt. Bisher scheiterte ein Nachbau von MIDI-fähigen Geräten und Nachrüstungen im Hobbybereich an dem beträchtlichen Aufwand (Computersystem mit CPU, RAM, ROM, serieller Schnittstelle und benötigter Software), der hierfür nötig ist. Seit dem Erscheinen preiswerter Microcontroller (z.B. SAB8031, SAB80535) und MIDI-Spezial-ICs (z.B. E510) hat sich hier einiges geändert. Bevor auf die Schaltung des MCV1 im Detail eingegangen wird soll hier hier das Prinzip kurz beschrieben werden. Über den in der MIDI-Norm obligatorischen Optokoppler (CNY17 II, IC6) gelangt das MIDI-Signal auf den seriellen Eingang (P3.0) des Micro- controllers (SAB8031/51, IC1). Das Programm (im EPROM 2764 gespeichert, IC2) reagiert auf Note-On und Note-Off-Befehle auf dem eingestellten MIDI- Kanal. Es errechnet aus den MIDI-Informationen die entsprechende Analog- spannung (zunächst in digitaler Form) und den Gatezustand. Die Spannung wird in digitaler Form auf dem 8-Bit-Port 1 (P1) ausgegeben, welcher mit den Digitaleingängen des 8-Bit-Digital-Analog-Wandlers ZN426 (IC4) ver- bunden ist. An dessen Analogausgang erscheint eine Spannung, die proportional zu dem an dem Port P1 anliegenden Digitalwert ist. Über einen Operationsverstärker (TL061, IC5) mit einstellbarer Verstärkung (mit dem Potentiometer P1 veränderbar) wird die Spreizung ("scale") der CV-Spannung eingestellt (bitte verwechseln Sie nicht den Microprozessor-Port P1 mit dem Bauteil Potentiometer P1). Der Gate-Zustand wird gleichzeitig auf den Portleitungen P3.6 (Gate- Ausgang) und P3.7 (Gate-Zustands-Anzeige über Leuchtdiode) ausgegeben. Je nach eingestelltem Modus (siehe Bedienungsanleitung) ist der Gate-Ausgang P3.6 high-aktiv (d.h. +5V bei gedrückter Taste) oder low-aktiv (d.h. 0V bei gedrückter Taste). Die Schaltung soll nun noch etwas genauer erläutert werden. Das Herzstück des MCV1 ist einer der Microcontroller-Typen SAB8031/32/51/52 (siehe Schaltbild). Dieser enthält im wesentlichen folgende Komponenten: 8 Bit-Mikroprozessor 128 (8031/51), bzw. 256 (8032/52) Byte RAM 4 Ports zu je 8 Bit (P0.0...P3.7) serielle Schnittstelle mit programmierbarer Baudrate 2 (8031/51), bzw. 3 (8032/52) 16-Bit-Zähler/Zeitgeber SAB 8031/32 und 8051/52 unterscheiden sich dadurch, dass der 8051/52 ein maskenprogrammiertes 4k-Byte-ROM besitzt, 8031 und 8032 sind ohne ROM. Falls ein 8051 oder 8052 verwendet wird, so wird das interne ROM über den Anschluss "EA" (Pin 31) abgeschaltet, sofern das Programm in einem externen EPROM gespeichert ist. Eine ausführliche Beschreibung der Bausteine 8031/32 würde den Rahmen dieser Bauanleitung sprengen. Hier verweisen wir bei Interesse auf entsprechende Literatur (z.B. Siemens Datenbuch zum SAB 8031/32, oder Otmar Feger/Die 8051 Mikrocontroller-Familie, Verlag Markt&Technik, ISBN 3-89090-360-6 oder Klaus-Peter Köhn, Die Familie 8051, Franzis-Verlag, ISBN 3-7723-9771-9). Nur die zum Schaltungsverständnis notwendigen Eigenschaften des 8051 sollen hier erwähnt werden. Da der 8031 keine separaten Anschlüsse für Adress- und Datenbus besitzt, werden hierfür die Ports 0 und 2 verwendet. Port 0 arbeitet hierbei gemultiplexter Daten- und Adressbus für die 8 niederwertigen Bits. Über Port 2 werden die höherwertigen Adressen ausgegeben. Das 8-fach Latch 74HC573 (funktionsgleich zu dem bekannteren 74LS373, jedoch mit anderer Pin-Belegung) übernimmt bei der fallenden Flanke des ALE-Signals (Adress Latch Enable) die 8 niederwertigen Adressen vom Port 0. Die höherwertigen Adressen liefern P2.0...P2.4. Geht ALE wieder auf "high", so arbeitet P0 als Datenbus. Das Programm steckt in IC 2 (EPROM 2764). Ohne ein entsprechend program- miertes EPROM tut sich in der Hardware überhaupt nichts. Im der EPROM- Software steckt ein entscheidender Teil der Entwicklungsarbeit des MCV1. Der 8031 besitzt eine komplette serielle Schnittstelle (Ein- und Ausgang), wie sie für MIDI benötigt wird. Durch Verwendung eines 12MHz-Taktes lässt sich der interne Baudratengenerator softwaremässig auf die für MIDI benötigten 31.25 kHz einstellen. Der Eingang der seriellen Schnittstelle ist P3.0 (RxD), der Ausgang P3.1 (TxD). Die MIDI-Eingangsschaltung ist rund um den Optokoppler IC6 (CNY17 II) aufgebaut. Der Eingangswiderstand R3 begrenzt den Leuchtdiodenstrom, die Diode D2 schützt die LED im Optokoppler vor negativen Eingangsspannungen. Der Ausgang des Optokopplers (Open Collector) ist mit dem seriellen Eingang P3.0 und über einen Pull-Up-Widerstand (R2) mit +5V verbunden. Die MIDI-Out-Buchse wird über die obligatorischen 220-Ohm-Widerstände (R4, R5) an P3.1 und +5V angeschlossen. X1, C1 und C2 sind die 8051-Standardbeschaltung des Taktoszillators gemäss Herstellerangaben. R1 und C3 erzeugen das Reset-Signal beim Einschalten. Der EA-Pin wird an Masse gelegt, um bei Verwendung eines 8051 das interne ROM abzuschalten (bei EA = 1 würde beim 8051 das interne maskenprogram- mierte ROM verwendet). Beim 8031 ist der EA-Anschluss ohne Bedeutung, er besitzt kein internes ROM. Die Portanschlüsse P1.0...P1.7 sind mit den Digitaleingängen des Digital- Analog-Konverters (DAC) ZN426 (IC4) verbunden. An seinem Analog-Ausgang erscheint eine Spannung, welche proportional zum Digitalwert (P1.0...P1.7) und der Referenzspannung am Referenzeingang (RIN) ist. Der ZN426 stellt eine hochkonstante, temperaturstabile Referenzspannung von +2,5V an seinem Referenzausgang (ROUT) zur Verfügung, welcher gemäss Herstellerangaben mit R6 und C8 beschaltet und mit dem Referenzeingang verbunden wird. Da der Analogspannungsbereich des ZN426 nur von 0...+2.5 reicht und zudem nicht einstellbar ist, wird die Ausgangsspannung des DAC mit dem Operationsverstärker IC5 verstärkt. Die Verstärkung des als Elektro- meterverstärker geschalteten TL061 ist mit dem Trimmpotentiometer P1 einstellbar, um den gewünschten Spannungsbereich 0...+5V (entsprechend 5 Oktaven Tonumfang) zu erhalten. P1 ist als 25-Gang-Wendeltrimmpotentio- meter ausgeführt, um eine exakte Justierung der Spreizung ("scale") der CV-Spannung zu ermöglichen. Über die Port-Anschlüsse P3.2...P3.5 werden die Schalter S1.1...S1.4, bzw. der Taster T1 abgefragt. Da die Port-Eingänge des 8051 intern über Widerstände mit +5V verbunden sind, erübrigen sich Pull-Up-Widerstände an den Porteingängen. Ist der betreffenden Schalter offen, so liegt "1" (="high") an, andernfalls "0" (="low"). S1.1...S1.3 bzw. S1.4 und T1 dienen der Einstellung verschiedener Betriebsarten (siehe Bedienungsanleitung). FÜr S1 kann ein 3- oder 4- poliger DIP-Schalter eingesetzt werden. Im Falle eines 4-poligen DIP- Schalters wird der erste DIP-Schalter nicht benötigt, da hier der Taster T1 parallel angeschlossen ist. Es muss in dann S1.4 offen sein, da andernfalls der Taster T1 kurzgeschlossen würde. Der Port-Anschluss P3.6 liefert das Gate-Signal. Um im "1"-Zustand ausreichend Spannung zu liefern, ist er zusätzlich über den Pull-Up- Widerstand R7 mit +5V verbunden. Der Port-Anschluss P3.7 dient zur Ansteuerung der Gate-Anzeige in Form der Leuchtdiode D8. Diese wird über den Vorwiderstand R9 angesteuert und ist an der anderen Seite mit +5V verbunden. Diese Art der Ansteuerung ist wegen des erforderlichen LED-Stroms günstiger, da die 8051-Portleitungen im "0"-Zustand mehr Strom ziehen können als im "1"-Zustand. Die LED leuchtet auf, wenn der Portanschluss P3.7 auf "0" liegt, bei "1" bleibt die LED dunkel. Die Leuchtdiode D8 und der Taster T1 sind auf der Platine doppelt vorgesehen. Das eine Bauteilpaar befindet sich an der Frontseite der Platine (T1/D8), das andere an der Rückseite (T1', D8'), wo sich auch die Buchsen befinden. Wird T1 (Frontseite) verwendet, so kommt eine Print- version zum Einsatz. Wir T1' (Rückseite) benutzt, so wird eine Bauform mit Einlochbefestigung über eine kurzes 2-poliges Kabel an den Anschluss mit der Bezeichnung "T1'" angeschlossen. Die +5V-Versorgung für den gesamten Digitalteil der Schaltung wird aus der nicht stabilisierten Netzteilspannung von ca. 9...12V, welche an Bu3 anliegt, über die Schutzdiode D1 und den integrierten Spannungsregler 7805 (IC7) erzeugt. MCV1 benötigt neben den +5V für den digitalen Schaltungsbereich (einschliesslich DAC ZN426, IC4) auch noch eine negative und eine höhere positive Spannung für die Versorgung des Operationsverstärkers TL061 (IC5). Würde der TL061 nur mit 0/+5V versorgt, so könnte er an seinem Ausgang nur eine Spannung im Bereich von ca. +1...+4V liefern, da die Ausgangsspannungen immer typ. 1V unter/über den positiven/negativen Versorgungsspannungen liegen. Er muss also mindestens mit -1V/+6V versorgt werden. Um hier ein wenig Reserve zu haben, wird er jedoch mit ca. -3V/+7.5V versorgt. Die +7.5V werden aus direkt der Netzteilspannung vor dem 5V-Spannungs- regler IC7 über die Schutzdiode D2, den Vorwiderstand R8 und die 7.5V- Zenerdiode D7 erzeugt. C7 dient als Siebelko für die +7.5V-Versorgung. Das Netzteil muss im belasteten Zustand mindestens noch +9V liefern, damit die +7.5V-Versorgung gewährleistet ist. Die negative Hilfsspannung wird über einen Schaltungstrick aus dem ALE- Signal des Microprozessors gewonnen. Das ALE-Signal ist ein ständig erscheinendes Rechtecksignal, da es die Übernahme der niederwertigen Adressen in das Latch IC2 steuert. Über eine negative Spannungs-Verdop- plerschaltung aus C5, D3, D4 und C6 wird aus dem ALE-Signal eine Spannung von ca. -5V im unbelasteten Zustand erzeugt. Durch Belastung mit dem TL061 (bzw. TLC271) sinkt diese eine wenig ab und wird mit der Zenerdiode D7 auf ca. 3V stabilisiert. Diese Spannung ist sehr wenig belastbar und reicht gerade für die negative Versorgung des TL061 (typ. 0.5 mA Versorgungs- strom) aus. Aus diesem Grund darf der TL061 auch nicht gegen einen Vergleichstypen mit höheren Versorgungsstrom (uA741, TL081, TL071 etc.) ausgetauscht werden, da dann die negative Versorgungsspannung zusammen- bricht! Der Widerstand R10 ist erforderlich, um ein sicheres Anlaufen des Prozessors zu gewährleisten. Bei zu starker Belastung des ALE-Signals (ohne R10) läuft der Prozessor nicht richtig an. 4.2. Aufbau Die MCV1-Elektronik wird auf einer einseitigen Platine mit Lötstoplack und Bestückungsdruck untergebracht. Wenn Sie die Schaltung an Hand des Bestückungsplans und der Bauteileliste aufbauen, so dürften eigentlich keine Schwierigkeiten auftauchen, wenn Sie die allgemeinen Bausatzhinweise im Anhang beachten. Als erfahrener Elektroniker können Sie diese Hinweise auch auslassen. Die folgenden Hinweise sollten Sie jedoch in jedem Fall beachten. Die Bauteile-Angaben auf dem Bestückungsdruck sind typische Werte. Den zulässigen Wertebereich jedes Bauteils finden Sie in der Bauteileliste. Im Bestückungsdruck in die Lage von C4 versetzt gezeichnet. Bei Bauformen mit 2.5 mm Raster muss C4 nach oben (nicht wie gezeichnet nach unten) versetzt bestückt werden. Bei Bauformen mit 5 mm Raster ist dieser Hinweis ohne Belang, da hier die äusseren Punkte verwendet werden. Im Bestückungs- plan dieser Anleitung ist die Lage von C4 korrekt eingezeichnet. Der auf dem Bestückungsdruck vorgesehene Widerstand R10/1k wird durch eine Drahtbrücke (J4) ersetzt. C3 ist auf dem Bestückungsdruck mit 10uF angegeben, bestückt wird er jedoch mit 47uF! Bei Versionen mit Gehäuse muss dieser Kondensator aus Platzgründen auf der Platinenunterseite montiert werden. Sie können zwischen Bedienung von der Frontseite oder Rückseite wählen. Die LED D8 und der Taster T1 sind auf der Platine doppelt vorgesehen. Das eine Bauteilpaar befindet sich an der Frontseite der Platine (T1/D8), das andere an der Rückseite (T1', D8'), wo sich auch die Buchsen befinden. Werden T1/D8 (Frontseite) verwendet, so kommt für T1 eine Printversion zum Einsatz. Werden T1'/D8' (Rückseite) benutzt, so wird für T1 eine Bauform mit Einlochbefestigung über eine kurzes 2-poliges Kabel an den Anschluss mit der Bezeichnung "T1'" (oberhalb von BU1/MIDI In) angeschlossen. Falls Sie das MCV1 in das von uns lieferbare Schalengehäuse einbauen wollen, so sollten Sie T1 und D8 (an der Frontseite) verwenden, da die Beschriftungsfolie hierfür entworfen wurde. Bei Bestückung von T1'/D8' stimmt die Beschriftung nicht. Die LED D8 wird um 90° gebogen, so dass sie parallel zur Platine in Richtung des Tasters zeigt. Für S1 kann ein 3- oder 4-poliger DIP-Schalter eingesetzt werden. Da der Taster T1/T1' im Falle eines 4-poligen Typs parallel zum letzten Schalter (S1.4) liegt, muss dieser immer offen sein ("Stellung "off"), da andern- falls der Taster ständig kurzgeschlossen würde. Für den Kondensator C13 muss eine möglichst kleine Bauform verwendet werden, damit es keine Platzprobleme mit BU4 (Gate) gibt. Alternativ kann auch der überstehende Teil der Buchse BU4 mit einem scharfen Messer abgetrennt werden. In der Normalversion (+5V-Gate) werden J1 und R7 bestückt, der 10k- Widerstand (unterhalb J1) und der Transistor BC549 (oberhalb R7) entfallen. In der S-Trigger-Version werden der 10k-Widerstand und der Transistor BC549 bestückt, J1 und R7 entfallen. Das MCV1-Modul kann in den nachzurüstenden Synthesizer oder als eigen- ständiges Gerät in das lieferbare Schalengehäuse eingebaut werden werden. Auf der Platine sind 4 Montage-Bohrungen vorgesehen. Bei Verwendung des Schalengehäuses müssen vor dem Einbau der Elektronik Front- und Rückplatte entsprechend gebohrt (siehe Massszizze) und mit der Beschriftungsfolie beklebt werden. Ausserdem muss für C3 eine möglichst kleine Bauform gewählt werden, da es andernfalls Probleme bei der Montage der Frontplatte gibt. 4.3. Test Wenn Sie alle Hinweise im vorhergehenden Abschnitt beachtet haben, so müsste die Schaltung eigentlich auf Anhieb funktionieren. Falls die Schaltung nicht wie gewünscht arbeitet so prüfen Sie bitte folgendes. Schliessen Sie zum Test das externe Stecknetzteil an und überprüfen Sie (noch ohne eingesteckte ICs!), ob die +5V (mit max. 5% Toleranz) und die +7.5V (10% Toleranz) anliegen. Falls nicht, so kann ein Kurzschluss oder ein falsch gepolter oder defekter Entkopplungskondensator die Ursache sein. Auch bei falsch gepoltem Netzteil liegen die Versorgungsspannungen nicht korrekt an. Die -3V können noch nicht anliegen, da hierzu der SAB8051 erforderlich ist, der das ALE-Signal liefert. Setzen Sie nun die ICs seitenrichtig bei abgeschalteter Versorgung in die Fassungen. Schliessen Sie das Netzteil wieder an und überprüfen Sie die - 3V-Versorgung (mindestens -1.5V sind noch erlaubt). Beim Einstecken des Netzteils muss die Gate-LED kurz aufleuchten, andern- falls liegt ein Fehler vor (z.B. LED seitenverkehrt, Kurzschluss, Bauteil defekt). Bisweilen erfolgt auch der Reset des Microcontrollers nicht einwandfrei, man muss dann das Netzteil aus- und wieder einstecken. Tritt dieses Verhalten ständig auf, so müssen R1 und/oder C3 etwas erhöht werden, um den Reset-Vorgang zu verlängern (R1 kann bis ca. 47k, C3 bis 100uF erhöht werden). Stellen Sie ggf. den gewünschten MIDI-Kanal ein (siehe Bedienungsan- leitung) und verbinden Sie die MIDI-In-Buchse des MCV1 mit einem geeig- neten MIDI-Sender. Wenn nun der MIDI-Sender auf dem von Ihnen am MCV1 eingestellten Kanal sendet, so muss die Kontroll-Leuchtdiode D8 (bzw. D8') immer dann aufleuchten, wenn ein Note-On-Befehl das Gate-Signal aktiviert. Der korrespondierende Note-Off-Befehl (d.h. Loslassen der Taste) muss die LED zum erlöschen bringen, da das Gate-Signal deaktiviert wird. Ist dies der Fall, so kann nun die CV-Spannung justiert werden. Hierzu wählt man die V/Oktave-Kennlinie (siehe Bedienungsanleitung) und drückt auf dem Steuerkeyboard zunächst die Referenz-Taste (nach dem Einschalten ist dies das C mit dem MIDI-Code 36). Die CV-Spannung sollte dann möglichst genau 0 V betragen. Weicht die Spannung hiervon ab (z.B. 0.03 V), so notiert man diesen Wert. Nun drückt man eine Taste 4 oder 5 Oktaven höher und justiert CV mit P1 möglichst genau auf 4.00 V (bzw. 5.00 V) zuzüglich der eventuell zuvor notierten Abweichung (z.B. 4.03 V oder 5.03 V). Entscheidend ist, dass die Differenz möglichst genau 4.00 V (bzw. 5.00 V) ist! Nach dieser Justierung ist das MCV1 betriebsbereit. Lesen Sie nun bitte bei der Bedienungsanleitung (am Anfang der Anleitung) weiter. Falls die Schaltung nicht wie gewünscht arbeitet und sie sonst keinen Fehler feststellen können, so überprüfen Sie bitte, ob der Oszillator des Microcontrollers schwingt (12 MHz Signal an Pin 18 und 19) und ob an Pin 9 (Reset) der Pegel nach dem Einschalten kurz auf +5V liegt und dann auf 0V abfällt. Überprüfen Sie sicherheitshalber die Platine nochmals auf etwaige Kurzschlüsse oder Leiterbahnunterbrechungen. Kontrollieren Sie, ob das EPROM richtig gebrannt ist (Aufkleber) und ob alle ICs seitenrichtig eingesteckt sind. Falls Sie bei der Fehlersuche nicht weiterkommen, so steht Ihnen unser Reparaturservice zur Verfügung, wobei wir die benötigte Arbeitszeit, sowie eventuell benötigte Ersatzteile in Rechnung stellen. 4.4. Bauteileliste MCV1 (Elektronik) R1 Kohleschicht-Widerstand 10...47k, 5% R2 Kohleschicht-Widerstand 2k2, 5% R3, R4, R5 Kohleschicht-Widerstand 220 Ohm, 5% R6, R8, R9 Kohleschicht-Widerstand 390 Ohm, 5% R7, R10 Kohleschicht-Widerstand 1k, 5% P1 Wendeltrimmpotentiometer 25-Gang, 5...25k C1, C2 Kondensator 22pF, keramisch, Raster 2.5 C3 Elko 47...100uF/16V, Raster 2.5 C4 Kondensator 100p...10nF, keramisch, R2.5/5 C5, C6, C10, C12 Elko, 100...470uF/10V, stehend, Raster 2.5mm C7, C8, C9, C14 Tantal- oder Miniaturelko 1.5...6.8uF/16V, R2.5/5 C11, C13 keramischer Kondensator 10...100n, R2.5/5 X1 Quarz 12MHz D1 Diode 1N4001...4007 D2, D3, D4, D5 Diode 1N4148 D6 Zener-Diode 3 (ZPD3V0) D7 Zener-Diode 7V5 (ZPD7V5) D8 oder D8' Leuchtdiode 3 oder 5 mm Durchmesser IC1 Single-Chip-Computer SAB8031, 8032, 8051 oder 8052 IC2 EPROM 2764, Programmversion MCV1 Software Version 3.0 IC3 74HC573, 74HCT573 IC4 ZN426E-8 IC5 TL061 (kein Vergleichstyp wie z.B. TL081, TL071) IC6 Optokoppler CNY17/II IC7 5V-Spannungsregler 7805 S1.1...S1.3/4 DIP-Schalter 3- oder 4-polig T1 Taster 1 x Ein für gedruckte Schaltung (oder T1' Taster 1 x Ein für Einlochmontage) BU1, BU2 5- oder 8-polige DIN-Buchse, Printversion BU3 Kleinspannungsbuchse, Printversion BU4, BU5 6.3mm (Stereo-)Klinkenbuchse, Printversion 1 IC-Fassung 40-polig 1 IC-Fassung 28-polig 1 IC-Fassung 20-polig 1 IC-Fassung 14-polig 2 IC-Fassung 8-polig Kühlkörper für IC7 Schraube M3x6...12 Mutter M3 1 Platine MCV1 Version 2, mit Lötstoplack und Bestückungsdruck Ein geeignetes Steckernetzteil (9...12V unstabilisiert / 300 mA) ist nicht im Lieferumfang des MCV1-Bausatzes enthalten, muss ggf. separat bestellt werden. 4.5. Bauteileliste Gehäuse-Bausatz MCV1 1 Schalengehäuse, ca. 155 x 95 x 60 mm (2 Halbschalen, Front- und Rückplatte) 2 Montageschrauben hierzu 4 Blechschrauben Zylinderkopf, ca. 2.9 x 6,5 (für Montage der Platine) 4 selbstklebende Gehäusefüsse Beschriftungsfolie für Front- und Rückseite 4.6. Schaltplan (nächste Seite) 4.7. Bestückungsplan (übernächste Seite) 4.8. Massskizzen Front- und Rückplatte (drittnächste Seite) Anhang A: Allgemeine Bausatz- und Aufbauhinweise Lesen Sie die folgenden Aufbauhinweise bitte vor dem Aufbau des Bausatzes sorgfältig durch und beachten Sie alle Punkte. Falls Sie vor dem Aufbau des Bausatzes feststellen, dass Ihre Kenntnisse hierzu nicht ausreichend sind, so können Sie den ungeöffneten Bausatz zurücksenden und gegen Aufzahlung des Differenzpreises das Fertigmodul erwerben. Dies gilt nicht für bereits geöffnete oder teilweise aufgebaute Bausätze. Aus unserer Erfahrung kommt oft die Reparatur eines fehlerhaft aufgebauten Bausatzes auf Grund der zur Reparatur benötigten Arbeitszeit teurer als der Differenzpreis zwischen Bausatz und Fertiggerät! Bestellen Sie im Zweifelsfall das Fertiggerät, sie ersparen damit sich und uns Ärger. Verwenden Sie einen geregelten Lötkolben geringer Leistung (max. 60 Watt) mit einer möglichst feinen Lötspitze! Verwenden Sie nur dünnes Elektronik-Lötzinn (max. 1mm Durchmesser) und keinerlei Zusätze (wie etwa Lötfett etc.)! Überprüfen Sie vor dem Bestücken die Platine auf etwaige Fehler (Leiterbahnunterbrechungen, Kurzschlüsse). Es kommt leider immer wieder vor, dass beim Platinenhersteller Fehler passieren, die in dessen End- kontrolle übersehen werden. Aus Kostengründen sind die Platinen nicht 100% elektronisch geprüft (sonst könnten wir unsere günstigen Preise nicht mehr halten). Fehlerhafte, unbestückte Platinen werden natürlich kostenlos umgetauscht. Verwenden Sie für alle integrierten Schaltungen unbedingt Fassungen, die ICs niemals direkt einlöten! Prüfen Sie vor dem Einlöten Tantalkondensatoren auf eventuelle Kurz- schlüsse mit dem Ohmmeter oder Durchgangsprüfer (aus unserer Erfahrung hat etwa jeder 500. Tantal-Kondensator einen Kurzschluss)! Vergessen Sie kein Bauteil und keine Lötstelle! Erzeugen Sie beim Löten keine Kurzschlüsse zwischen Leiterbahnen und/oder Lötpunkten (aus unserer Erfahrung ist dies mit Abstand der häufigste Fehler bei den uns zur Reparatur eingesandten Baugruppen)! Erzeugen Sie keine kalte Lötstelle (Löten bis das Zinn den Lötpunkt ganz ausfüllt)! Achten Sie auf das seitenrichtige Einlöten bzw. Einstecken (ICs) gepolter Bauteile (Dioden, gepolte Kondensatoren, ICs, Widerstandsnetzwerke etc.)! Gehen Sie beim Aufbau am besten nach der Höhe der Bauteile vor: Drahtbrücken - Widerstände und Dioden (liegend) - IC-Fassungen - keramische, Tantal-, kleine Folien-Kondensatoren und kleine Elkos - Stift- und Buchsenleisten - Widerstände und Dioden (stehend) - Quarze - grosse Elkos - Spannungsregler mit Kühlkörper - Print-Buchsen - freie Verdrahtung. Die liegenden Bauteile (Widerstände, Dioden etc.) müssen auf der Platine direkt aufliegen (nicht mit langen Anschlussdrähten in einigen cm Abstand von der Platine, wir hatten da schon die wildesten Aufbauten zur Reparatur, bei denen die Bauteildrähte nicht gekürzt waren)! Die auf der Lötseite überstehenden Bauteildrähte werden möglichst kurz mit einem Seitenscheider oder Microshear abgezwickt, keinesfalls lang stehen lassen (Kurzschlussgefahr). Falls sich ein- oder zweireihige Stiftleisten auf der Platine befinden, so können im Bausatz eine lange Stiftleiste oder mehrere kürzere Stiftleisten enthalten sein. Im ersteren Fall wird die lange Leiste in mehrere kleinere Stiftleisten der benötigten Länge zertrennt (Seitenschneider, Handsäge, kleine Trennscheibe). Im zweiten Fall können mehrere kleinere Stift- leistenstücke zu einer langen zusammengesetzt und eingelötet werden. Am besten steckt man vor dem Festlöten der Stifte die zugehörige Buchsen- leiste schon auf, damit die Stifte im richtigen Raster angelötet werden. Das Aufpressen von Buchsen oder Leiterplattenverbindern in Schneid-Klemm- Technik auf Flachbandkabel erfolgt folgendermassen: Schneiden Sie das Flachbandkabel auf die gewünschte Länge zu und führen Sie das Flachbandkabel in die Buchse ein. Pressen Sie die Buchse in einem Schraubstock vorsichtig zusammen. Achten Sie darauf, dass das Kabel gerade aufgepresst wird und richtig in der Kabelführung der Buchse sitzt. Messen Sie nach dem Aufpressen das Kabel mit einem Ohmmeter durch, achten Sie auch auf eventuelle Kurzschlüsse zwischen benachbarten Leitungen durch ungenaues Aufpressen. Bei der Verwendung eines direkt einlötbaren Leiterplattenverbinders (im folgenden LPV abgekürzt) gestaltet sich der Aufpressvorgang etwas anders als bei den Buchsenleisten. Pressen Sie zuerst eine Buchse auf das Flachbandkabel auf. Dann führen Sie das andere Ende des Flachbandkabels in den LPV ein und pressen diesen unter Zuhilfenahme der zuvor bereits gepressten Buchse ebenfalls zusammen. Die Stifte des LPVs werden in die Buchse einführt, die als Gegenstück bei Pressen dient (damit sich die Beinchen des LPVs nicht verbiegen). Danach messen das Kabel vor dem Einlöten des LPVs wie oben angegeben durch. Eine Ader am Rand des Flachbandkabels ist farbig markiert. Diese Ader wird zur Polaritäts-Kennzeichnung verwendet und muss bei Aufstecken bei jeder Platine immer in Richtung der kleinen Dreiecksmarkierung des Steck- verbinders zeigen (jede Steckverbindung ist auf den Bestückungsplänen der Platinen an einer Ecke mit einem kleinen Dreieck markiert). Bei der Verbindung der Platinen untereinander müssen Sie unbedingt darauf achten, dass bei jeder Steckverbindung die Polung stimmt. Eine seiten- verkehrte Verbindung kann bei der späteren Inbetriebnahme (Einstecken des Netzteils) die Module zerstören! Stecken Sie alle ICs erst nach dem Aufbau in die vorgesehenen Fassungen, nachdem Sie zuvor (mit eingestecktem Steckernetzteil) die korrekte Spannungsversorgung von +5V zunächst ohne eingesteckte ICs überprüft haben. Achten Sie unbedingt auf das seitenrichtige Einstecken der ICs! Ein seitenverkehrt eingestecktes IC wird mit grosser Wahrscheinlichkeit beim Einschalten zerstört! Verbinden Sie die Schaltung über geeignete MIDI-Kabel mit dem Rest Ihres MIDI-Equipments. Stecken das Kabel des Steckernetzteils ganz zum Schluss in die hierfür vorgesehen Buchse. Bei sorgfältigem Aufbau sollte die Schaltung auf Anhieb funktionieren. Falls Sie die Schaltung trotz Ihrer Elektronikkenntnisse nicht zum Laufen bringen, so steht Ihnen unser Reparaturservice zur Verfügung, wobei wir die benötigte Arbeitszeit, sowie eventuell benötigte Ersatzteile in Rechnung stellen. Anhang B: Literaturhinweise MIDI 1.0 Detailed Specifikation, Version 4.1, January 1989, The International MIDI Association, 5316 W.57th St., Los Angeles, CA 90056 USA, Document Nr. 213/649-6464 Datenbuch Microcontroller SAB8032/8052, Fa. Siemens oder AMD Otmar Feger, Die 8051 Mikrocontroller-Familie, Verlag Markt&Technik, Haar bei München, ISBN 3-89090-360-6 Klaus-Peter Köhn, Die Familie 8051, Franzis-Verlag, München ISBN 3-7723-9771-9 Doepfer/Assall/Marass/Langer, MIDI in Theorie und Praxis,Elektor Verlag, Aachen, 1990, ISBN 3-921608-86-4 Datenblatt MIDI-Spezial-IC E510, Doepfer-Musikelektronik, Lochhamer Str. 63, 8032 Gräfelfing, Tel (089) 85 55 78 Matthias Marras, MIDIrigent, ELRAD Heft 10/1987, Seite 63-66, Heise- Verlag, Hannover Robert Langer, Drum-to-MIDI-Interface, ELRAD Heft 7+8/88, Heise- Verlag, Hannover Matthias Marras, MIDI-Basspedal, ELRAD Heft 9/88, Heise-Verlag, Hannover Dieter Doepfer, MIDI-Anschluss für Tastaturen, Funkschau Heft 12/88, Franzis-Verlag, München Hans Langhofer und Dieter Doepfer, Steuerzentrale für Synthesizer, Funkschau Heft 20/88, Seite 57 ff. und 89ff., Franzis-Verlag, München Jürk Habel und Dieter Doepfer, MIDI-Interface für Oldtimer, Funkschau Hefte 9/89, 10/89 und 11/89, Franzis-Verlag, München Dieter Doepfer, Mini-MIDI-Keyboard, Elektor Heft 11/1988, Elektor-Verlag, Aachen Dieter Doepfer, Universal MIDI Keyboard Interface, Elektor Electronics, Issues June + July 1989 (Vol.15, No. 168/169), London Christian Assall und Dieter Doepfer, Midi-Mode, ELRAD Heft 11/89, Seite 35 ff., Heise-Verlag, Hannover Philipp, MIDI-Kompendium II, Verlag Kaphel & Phillip Richard Aicher, Das MIDI-Praxis-Buch, Signum-Verlag, München, 1987 Anhang C: Unterschiede zur alten Platinenversion (Sonderliste) Die auf den vorhergehenden Seite beschriebene MCV1-Hardware bezieht sich auf die ab Herbst 91 ausgelieferte überarbeitete Platinenversion II. Die neue Version ist gegenüber der vorhergehenden Version für den Einbau in ein Kunststoff-Schalengehäuse geeignet und ist mit Lötstoplack und Bestückungsdruck versehen. Wir bieten noch vorrätige Bausätze der alten Platinenversion zu einem Sonderpreis von DM 98.- an solange der Vorrat reicht. Die Schaltung ist bis auf einige geringfügige Änderung unverändert. Falls Sie einen solchen Bausatz bezogen haben, so sind folgende Abweichungen zu beachten: 1. R10 entfällt. 2. D2 entfällt, dadurch verschiebt sich die Nummerierung der Dioden: Bezeichnung MCV1 (alt) Bezeichnung MCV1 (neu) Wert D1 D1 1N4001 - D2 1N4148 D2 D3 1N4148 D3 D4 1N4148 D4 D5 1N4148 D5 D6 ZPD3V0 D6 D7 ZPD7V5 D7 D8 LED 3. Die mit einzelnen Nummern bezeichnet Entkopplungs-Kondensatoren C10, C11, C12, C13 und C14 sind in der alten Version alle mit Ce bezeichnet. Hier werden gemischt Tantal- und keramische Kondensatoren verwendet (etwa 50:50). Der C11 entsprechende Kondensator ist im alten Layout nicht vorhanden. 4. Durch das andere Platinenformat ist der Bestückungsplan völlig anders. Auf der folgenden Seite finden Sie den Bestückungsplan der alten Platinen- Version. Die alte Platine kann an der gestrichelten Linie zersägt werden, wenn die Klinkenbuchsen BU4 und BU5 nicht benötigt werden. Die beiden 3- poligen Anschlüsse ST1 und ST2 müssen über ein 3-poliges Kabel verbunden werden, wenn die Klinkenbuchsen eingesetzt werden. Die 3 Anschlüsse von ST1 und ST2 sind Masse, CV und Gate. 5. Die S-Trigger-Bestückung ist auf dem alten Layout nicht vorgesehen. Soll das MCV1 in der S-Trigger-Version aufgebaut werden, so sind der zusätzliche Transistor und der Widerstand freitragend an geeigneter Stelle (z.B. bei ST2) einzubauen. 6. Der Taster T1 muss über ein kurzes 2-poliges Kabel angeschlossen werden (keine Print-Version auf Platine möglich). 7. Für BU1 und BU2 können nur 5-polige Typen verwendet werden (fehlende Bohrungen für 8-polige Version)