Bedienungs-, Verdrahtungs- und Bau-Anleitung MIDI-Program-Change-Modul MPC128 0. Inhaltsverzeichnis Seite Inhalt 0. Inhaltsverzeichnis 1. Verdrahtungs- und Bedienungsanleitung 1.1. Version fr 128 Einzeltaster 1.2. Version fr 10-er-Tastenfeld 2. Bauanleitung MPC128 2.1. Allgemeine Hinweise zum Bausatz und zur Bauanleitung 2.2. Schaltungsbeschreibung 2.3. Aufbau 2.4. Test 2.5. Bauteilelisten 2.6. Schaltbild 2.7. Bestckungsplan 3. Allgemeine Aufbauhinweise 4. Literaturhinweise 1. VERDRAHTUNGS- UND BEDIENUNGS-ANLEITUNG FERTIGMODUL MPC128 Fr die MIDI-Program-Change-Einheit MPC128 als Fertigmodul oder fr den fertig aufgebauten Bausatz gelten die folgenden Bedienungs- und Ver- drahtungshinweise. Auch fr die Verdrahtung des Fertigmoduls mit den Tastern oder der 10-er-Tastatur sind elektronische Grundkenntnisse erfor- derlich. Bitte beachten Sie, daá wir nur im Orginalzustand befindliche Module innerhalb der 14-t„gigen Rckgabefrist zurcknehmen k”nnen. In irgendeiner Form ver„nderte Module (z.B. bereits eingebaute und wieder ausgebaute Module) k”nnen nicht zurckgenommen werden! Bitte prfen Sie unbedingt vor dem Einbau, ob Ihre Kenntnisse ausreichend sind. MPC128 besteht aus einer Platine, an die ber zwei 2-reihige Stiftleisten (je eine 10- und 16-polige) 128 Einzeltaster oder ein 10-er-Tastenfeld (wie bei einem Taschrechner oder Telefon-W„hlfeld) angeschlossen werden. Die Taster bzw. das Tastenfeld, sowie Steckverbinder und Kabelmaterial sind im Lieferumfang von MPC128 nicht enthalten und mssen ggf. separat bestellt werden. Bevor das MPC128-Modul in Betrieb genommen werden kann, mssen Einzel- Taster oder ein 10-er-Tastenfeld an MPC128 angeschlossen werden. Die beiden Versionen werden auf den folgenden Seiten getrennt behandelt. Fšr beide Versionen kann zus„tzlich als akustische Eingabekontrolle parallel zur Leuchtdiode eine Piezo-Scheibe oder ein Piezo-Summer geschaltet werden. Die Software untersttzt diese akustischen Signalgeber, wobei im Falle einer 10-er-Tastatur die Zifferntasten von den beiden Sondertasten durch andere Frequenzen akustisch unterschieden sind. Das Piezoelement kann auch direkt zwischen +5V und P1.7 geschaltet werden, da dann die Wiedergabe etwas lauter ist. Die im folgenden beschriebenen Arbeiten sind unbedingt bei nicht einge- schaltetem Ger„t vorzunehmen. Abb.1: MPC128-Modul (schematisch) 1.1. Version fr 128 Einzeltaster In dieser Version werden beide Steckverbinder (ST1 und ST2) ben”tigt. Auf die beiden Stiftleisten werden eine 10- bzw. 16-polige Buchse in Schneid/Klemm-Technik mit angepresstem Flachbandkabel aufgesteckt. Das Aufpressen des Flachbandkabels auf die Buchsen ist im Anhang bei den allgemeinen Aufbauhinweisen beschrieben. Die freien Enden der beiden Flachbandkabel werden aufgetrennt und gem„á der Abbildung am Ende der Einbau/Bedienungsanleitung mit den 128 Einzel- tastern verbunden. Die beiden ersten Leitungen des 10-poligen Kabels werden nicht ben”tigt (mit NC beschriftet). Die Taster werden als 8x16 Matrix mit 8 "Zeilen" und 16 "Spalten" verdrahtet. Die jedem Taster entsprechende Programm-Nummer ist in der Abbildung angegeben. Es mssen nicht alle 128 Taster angeschlossen werden, es stehen jedoch nur die Programm-Nummern der angeschlossenen Taster zur Verfgung. Als Taster werden einfache Schlieáer ben”tigt. Die Zahl der Taster l„át sich auf 8 verringern, wenn man zus„tzlich einen Drehschalter mit 16 Stellungen verwendet. Die 16 Spalten-Anschlsse werden auf die 16 Anschlsse des Drehschalters gelegt, der gemeinsame Schalter- anschluá auf die Sammelleitung, die mit den 8 Einzeltastern verbunden ist. Je nach Stellung des Drehschalters stehen dann verschieden 8 zusammen- h„ngende Programmnummern zur Verfgung (1...8, 9...16, 17...24 etc.). Der Drehschalter ist nicht im Lieferumfang von MPC128 enthalten. Inbetriebnahme Nachdem Sie die Taster angeschlossen haben, stellen Sie die MIDI- Verbindungen her: MIDI-Out des MPC128 wird mit MIDI-In des anzusteuernden Ger„tes (Expander, Sampler, Effektger„t etc.) verbunden. Sollen die Programmwechsel-Befehle anderen MIDI-Daten hinzugefgt ("gemerged") werden, so verbinden Sie MIDI- Out des Ger„tes, welches diese Daten sendet, mit MIDI-In des MPC128. Die Leuchtdiode wirkt im Normalbetrieb als MIDI-Daten-Anzeige. Bei ausgehenden MIDI-Daten (vom MVP1 selbst oder die vom Eingang weitergeleiteten Daten) flackert sie auf. Stecken Sie dann das Niederspannungskabel des Stecker-Netzteils in die hierfr vorgesehene Buchse am MPC128 und das Netzteil selbst in eine 220V- Steckdose. Das Steckernetzteil muá mindestens 350mA Strom bei 7 bis 12V Spannung (Gleichspannung, nicht stabilisiert) liefern k”nnen. Bei falscher Polung des Netzteils wird MPC128 nicht funktionieren, ein Defekt ist jedoch auf Grund einer eingebauten Schutzdiode ausgeschlossen. Beim Einstecken des Netzteils muá die Leuchtdiode als Funktionskontrolle kurz aufleuchten. Andernfalls ist das Steckernetzteil defekt, falsch gepolt oder liefert nicht die richtige Spannung. Senden einer Programm-Nummer Eine Programm-Nummer wird gesendet, indem einer der 128 Einzeltaster bet„tigt wird. Die Programm-Nummer wird auf dem eingestellten MIDI-Kanal gesendet. Als optische Kontrolle leuchtet bei jedem Tastendruck die Leuchtdiode kurz auf. Einstellen des MIDI-Kanals Der MIDI-Kanal, auf dem die Programm-Wechsel-Befehle gesendet werden ist von 1...16 einstellbar. Zum Žndern des Kanals gibt es 2 M”glichkeiten: Learn-Modus 1 (MIDI-Kanal-Einstellung ber MIDI-In-Befehl) Wird der zus„tzliche Einzeltaster einmal bet„tigt, so blinkt die Leuchtdiode langsam (Anzeige des Learn-Modus 1). Der MIDI-Kanal des n„chsten am MIDI-Eingang eintreffenden Befehls (Noten on/off, Controller etc.) wird dann als MIDI-Kanal fr das MPC128 bernommen. Wird der MIDI- Eingang nicht benutzt oder soll der MIDI-Kanal mit den Tastern des MPC128 eingestellt werden, so ist der Learn-Modus 2 zu w„hlen. Der Learn-Modus 1 wird beendet durch: a) einen am MIDI-In eingehenden MIDI-Befehl oder b) durch nochmaliges Drcken des Learn-Tasters (-> Learn-Modus 2) oder c) durch Drcken einer beliebigen Programm-Nummern-Taste (=Abbruch der MIDI-Kanal-Einstellung). Learn-Modus 2 (MIDI-Kanal-Einstellung ber Taster) Bet„tigt man den zus„tzlichen Einzeltaster ein zweites Mal, so blinkt die Leuchtdiode schnell (Anzeige des Learn-Modus 2). Der MIDI-Kanal des MPC128 kann nun mit einem der Programm-Taster 1-16 angew„hlt werden. Die Leuchtdiode verlischt nach Bet„tigung eines Tasters. Nach dem Einschalten des MPC128 ist immer MIDI-Kanal 1 angew„hlt. 1.2. Version fr 10-er-Tastatur In diesem Fall wird nur die 16-polige Steckverbindung ST2 ben”tigt. ST1 bleibt unbeschaltet. Auf die 16-polige Stiftleiste wird eine 16-polige Buchse in Schneid/Klemm-Technik mit angepresstem Flachbandkabel aufge- steckt. Das Aufpressen des Flachbandkabels auf die Buchse ist im Anhang bei den allgemeinen Aufbauhinweisen beschrieben. Die Verbindung zwischen der 10-er-Tastatur und dem freien Ende des 16- poligen Flachbandkabels erfolgt wie in der Abbildung am Ende der Einbau/Bedienungsanleitung angegeben. Die 3 letzten Adern des 16-poligen Flachbandkabels (mit NC beschriftet) werden nicht ben”tigt. Damit die Software nach dem Einschalten erkennen kann, daá eine 10-er-Tastatur und nicht 128 Einzeltaster angeschlossen sind, muá mit einem kurzen isolierten Drahtstck eine Verbindung zwischen der gemeinsamen Leitung der 10-er- Tastatur (COMMON) und dem Anschluá P1.7 des Microcontrollers hergestellt werden. Beide Anschlsse sind an den Stiftleisten ST1 und ST2 vorhanden. Legen Sie das Modul so vor sich hin, daá Sie auf die Leiterbahnseite der Platine oben ist und die Buchsen unten. In der folgenden Skizze sind die beiden zu verbindenen Punkte der Stiftleisten ST1 und ST2 mit "X" gekennzeichnet. ST1(10-p.) ___X O O O O | O O O O O | ST2(16-p.) | O O O O O O O O | O X O O O O O O | |______________________| Falls Sie nicht die von uns lieferbare Folientastatur einsetzen, mssen Sie beim Anschluá Ihrer Tastatur die Adernreihenfolge des 16-poligen Flachbandkabels beachten: * - 7 - 1 - 4 - 0 - 8 - 5 - 2 - # - 9 - 6 - 3 - COMMON COMMON ist der gemeinsame Anschluá, * und # sind die Sondertasten fr MIDI-Kanal und Eingabetaste. Hier k”nnen bei einer anderen Tastatur auch andere Symbole verwendet sein. Die letzten 3 Adern des 16-poligen Kabels werden bleiben unbeschaltet. Inbetriebnahme Nachdem Sie das Tastenfeld angeschlossen haben, stellen Sie die MIDI- Verbindungen her: MIDI-Out des MPC128 wird mit MIDI-In des anzusteuernden Ger„tes (Expander, Sampler, Effektger„t etc.) verbunden. Sollen die Programmwechsel-Befehle anderen MIDI-Daten hinzugefgt ("gemerged") werden, so verbinden Sie MIDI-Out des Ger„tes, welches diese Daten sendet (z.B. Synthesizer) mit MIDI-In des MPC128. Die Leuchtdiode dient im Normalbetrieb als MIDI-Daten-Anzeige. Bei ausgehenden MIDI-Daten (vom MVP1 selbst oder die vom Eingang weitergeleiteten Daten) flackert sie auf. Stecken Sie dann das Niederspannungskabel des Stecker-Netzteils in die hierfr vorgesehene Buchse am MPC128 und das Netzteil selbst in eine 220V- Steckdose. Das Steckernetzteil muá mindestens 350mA Strom bei 7 bis 12V Spannung liefern k”nnen (Gleichspannung nicht stabilisiert). Bei falscher Polung des Netzteils wird MPC128 nicht funktionieren, ein Defekt ist jedoch auf Grund einer eingebauten Schutzdiode ausgeschlossen. Beim Einstecken des Netzteils sollte die Leuchtdiode als Funktions- kontrolle kurz aufleuchten. Andernfalls ist das Steckernetzteil defekt, falsch gepolt oder liefert nicht die richtige Spannung. Senden einer Programm-Nummer Eine Programm-Nummer wird gesendet, indem eine 1-, 2- oder 3-stellige Ziffer auf dem Tastenfeld eingetippt und mit der Eingabe-Taste (#) abgeschlossen wird. Bei 1- und 2-stelligen Eingaben gibt es nur die Beschr„nkung, daá Null als Programm-Nummer nicht zul„ssig ist. Bei 3- stelligen Eingaben sind nur Werte zwischen 1 und 128 zul„ssig, andere Werte werden ignoriert. Die Programm-Nummer wird auf dem eingestellten MIDI-Kanal gesendet. Als optische Kontrolle leuchtet bei jeder Ziffernein- gabe die Leuchtdiode kurz auf. Einstellen des MIDI-Kanals Der MIDI-Kanal, auf dem die Programm-Wechsel-Befehle gesendet werden, ist von 1...16 einstellbar. Der MIDI-Kanal wird neu eingestellt, indem eine 1- oder 2-stellige Ziffer auf dem Tastenfeld eingetippt und mit der Kanal- Eingabe-Taste (*) abgeschlossen wird. Bei 1-stelliger Eingabe gibt es nur die Beschr„nkung, daá Null als MIDI-Kanal nicht zul„ssig ist. Bei 2- stelligen Eingaben sind nur Werte zwischen 1 und 16 zul„ssig, andere Werte werden ignoriert. Nach dem Einschalten des MPC128 ist immer MIDI-Kanal 1 angew„hlt. Der einzelne Taster, der in der Version mit 128 Einzeltastern fr die MIDI-Kanal-Einstellung ben”tigt wird, ist hier ohne Bedeutung und kann entfernt werden (Fertigmodule werden mit angeschlossenem Taster geliefert). BAUANLEITUNG MIDI-PROGRAM-CHANGE-MODUL MPC128 1. Allgemeine Hinweise zum Bausatz und zur Bauanleitung Unsere Baus„tze setzen Elektronik-Kenntnisse voraus. Als Bausatzkunde sollten Sie alle elektronischen Bauteile und deren Funktion kennen, Erfahrung bei Bestcken und L”ten von Platinen besitzen und mit Meáger„ten (Multimeter, Oszilloskop) umgehen k”nnen. Fr Laien oder Elektronik-Anf„nger sind unsere Baus„tze nicht geeignet! Die Bauteile sind nicht einzeln verpackt und beschriftet. Es wird davon ausgegangen, daá der Bausatzkunde alle Bauteile kennt, sowohl vom Typ her (Widerstand, verschiedene Kondensatortypen etc.) als auch vom Wert her (Wertkennzeichnung bei verschiedenen Bauteilen, z.B. Farbcodierung etc.). Bitte prfen Sie unbedingt vor dem Zusammenbau an Hand der Bauanleitung, ob Ihre Kenntnisse fr den Aufbau und Test des Bausatzes ausreichend sind. Wir bieten aus diesem Grund alle unsere Baus„tze auch als Fertigger„te, bzw. Fertigmodule mit 6 Monaten Garantieanspruch an. Bei Baus„tzen k”nnen wir aus verst„ndlichen Grnden keine Garantie gew„hren. Falls Sie vor dem Aufbau des Bausatzes feststellen, daá Ihre Kenntnisse hierzu nicht ausreichend sind, so k”nnen Sie den unge”ffneten Bausatz zurcksenden und gegen Aufzahlung des Differenzpreises das Fertigmodul erwerben oder den Bausatz gegen Rckerstattung des Kaufpreises (ohne Versandkosten) innerhalb 14 Tagen zurckgeben. Dies gilt nicht mehr fr bereits ge”ffnete, teilweise oder ganz aufgebaute Baus„tze. Aus unserer Erfahrung kommt h„ufig die Reparatur eines fehler- haft aufgebauten Bausatzes auf Grund der zur Reparatur ben”tigten Arbeits- zeit teurer als der Differenzpreis zwischen Bausatz und Fertigger„t! šberlegen Sie also bitte bevor Sie den Aufbau beginnen, ob nicht eventuell das Fertigger„t fr Sie geeigneter w„re. Die Bauanleitung mag manchem Kunden - insbesondere dem elektronisch fortgeschrittenen - bertrieben ausfhrlich erscheinen. Aus unserer Erfahrung ist jedoch ein Wort zuviel besser als eines zu wenig. Wir hatten in der Vergangenheit h„ufig Rckfragen zu Bauanleitungen, da diese offenbar nicht ausfhrlich genug waren. Sie mssen jedoch nicht unbedingt die ganze Bauanleitung lesen, um das LMK3 aufzubauen. Wenn Sie die Schaltungsdetails nicht interessieren, k”nnen Sie gleich bei "Aufbau" weiterlesen. Sind Sie erfahrender Elektronik-Bastler, so k”nnen Sie auch die ausfhrlichen Aufbau-Hinweise am Ende der Anleitung auslassen. Die speziellen Aufbauhinweise zu den verschiedenen Platinen sollten Sie jedoch auch als erfahrener Elektroniker genau durchlesen, da hier auf einige - meist mechanische - Details eingegangen wird, die fr den Aufbau sehr wichtig und nicht unbedingt selbstverst„ndlich sind. šberprfen Sie bitte den Bausatz innerhalb von 14 Tagen nach Erhalt an Hand der Bauteilelisten sofort auf Vollst„ndigkeit hin. Falls Teile fehlen sollten oder falsche Bauteile enthalten sind, liefern wir diese umgehend kostenlos nach. Ein kurzer Anruf und die Angabe Ihrer Kunden- und Rechnungsnummer gengt. Bei sp„teren Reklamationen k”nnen Teile nur gegen Berechnung nachgeliefert werden. Falls in einem Bausatz ein defektes Bauteil enthalten ist, welches nicht durch Ihre Schuld zerst”rt wurde oder von Anfang an defekt war, leisten wir natrlich kostenlosen Ersatz. Bei Halbleitern ist dies - wie allgemein blich - leider nicht m”glich. Insbesondere Microcontroller (SAB8031/51, SAB80535), Spezial-ICs (z.B. E510) und LC-Displays werden vor Auslieferung geprft und k”nnen nicht umgetauscht werden! Um das Selbstbaurisiko v”llig auszuschlieáen sollten Sie das Fertigger„t mit 6 Monaten Garantie bestellen. Alle unsere Baus„tze sind sorgf„ltig geprft und funktionieren bei korrektem und sorgf„ltigem 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 Verfgung. Wir hoffen, daá der Bausatz Ihren Wnschen entspricht und auf Anhieb funktioniert. Fr Anregungen und konstruktive Kritik sind wir jederzeit dankbar. Schaltungsbeschreibung Das Herzstck des MPC128 ist der Microcontroller SAB8031/51 (siehe Schaltbild). Dieser enth„lt im wesentlichen folgende Komponenten: 8 Bit-Mikroprozessor 128 Byte RAM 4 Ports zu je 8 Bit (P0.0...P3.7) serielle Schnittstelle mit programmierbarer Baudrate 2 16-Bit-Z„hler/Zeitgeber SAB 8031 und 8051 unterscheiden sich nur dadurch, daá der 8051 ein maskenprogrammiertes ROM besitzt, der 8031 ist ROM-los. Falls ein 8051 verwendet wird, so wird das interne ROM ber den Anschluá "EA" (Pin 31 an Masse) abgeschaltet und das EPROM als Programmspeicher verwendet. Eine ausfhrliche Beschreibung des Bausteins 8031/8051 wrde den Rahmen dieser Bauanleitung sprengen. Hier verweisen wir bei Interesse auf entsprechende Literatur (z.B. Siemens Datenbuch zum SAB 8051/31, oder Otmar Feger/Die 8051 Mikrocontroller-Familie, Verlag Markt&Technik, ISBN 3-89090-360-6 oder Klaus-Peter K”hn, Die Familie 8051, Franzis-Verlag, ISBN 3-7723-9771-9). Nur die zum Schaltungsverst„ndnis notwendigen Eigenschaften des 8051 sollen hier erw„hnt werden. Da der 8051 keine Anschlsse fr Adress- und Datenbus besitzt, werden hierfr die Ports 0 und 2 verwendet. Port 0 arbeitet hierbei gemultiplexter Daten- und Adressbus fr die 8 niederwertigen Bits. šber Port 2 werden die h”herwertigen Adressen ausgegeben. Das 8-fach Latch 74HC573 (IC3) bernimmt bei der fallenden Flanke des ALE- Signals (Adress Latch Enable) die 8 niederwertigen Adressen vom Port 0. Die h”herwertigen 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 berhaupt nichts. Im der Software steckt ein entscheidender Teil der Entwicklungsarbeit des MPC128. Der 8051/31 besitzt eine komplette serielle Schnittstelle (Ein- und Ausgang), wie sie fr MIDI ben”tigt wird. Durch Verwendung eines 12MHz- Taktes l„át sich der interne Baudratengenerator softwarem„áig auf die fr MIDI ben”tigten 31.25 kHz einstellen. Der Eingang der seriellen Schnitt- stelle ist P3.0, der Ausgang P3.1. Die MIDI-Eingangsschaltung (Bu2) ist rund um den Optokoppler IC5 (CNY17) aufgebaut. Der Eingangswiderstand R3 begrenzt den Leuchtdiodenstrom, die Diode D2 schtzt die LED im Optokoppler vor negativen Eingangsspannungen. Der Ausgang des Optokopplers (Open Collector) ist mit dem seriellen Eingang P3.0 und ber einen Pull-Up-Widerstand (R2) mit +5V verbunden. Die MIDI-Out-Buchse BU3 wird ber die fr MIDI obligatorischen 220-Ohm- Widerst„nde (R4, R5) an P3.1 und +5V angeschlossen. X1, C1 und C2 sind die 8051-Standardbeschaltung des Taktoszillators gem„á 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 wrde beim 8051 das interne masken- programmierte ROM verwendet). Beim 8031 ist der EA-Anschluá ohne Bedeutung, er besitzt kein internes ROM. Die Port-Anschlsse P1.0...P1.7 sind auf 8 Anschlsse der 10-poligen Stiftleiste ST1 gefhrt. Dies ist die Steckverbindung fr die 8 Rckmelde- leitungen der Tastenmatrix. Der Port P1 wird von der Software als Eingang geschaltet, um den Zustand der Tastenmatrix (P1.0...7) bzw. der 10-er- Tastatur (nur P1.7) abzufragen. Die Portleitungen sind mit 8 als Wider- standsnetzwerk RA1 ausgefhrten Pull-Up-Widerst„nden gegen +5V beschaltet. Die Portleitungen P3.2 bis P3.5 sind auf die Adresseing„nge A0...A3 des 4- zu-16-Decoders IC4 (74HC154) gefhrt. Der durch P3.2...P3.5 adressierte Ausgang (Y0...Y15) von IC4 geht auf "low", die anderen 15 Ausg„nge liegen auf "high". šber die Entkopplungsdioden D4...19 sind alle 16 Ausg„nge des Decoders auf die 16-polige Stiftleiste ST2 gefhrt. Hier werden die Spalten der Tastenmatrix, bzw. die Einzelanschlsse des 10-er-Tastenfeldes angeschlossen. Die Entkopplungsdioden verhindern Pegelkonflikte, wenn mehrere Tasten gleichzeitig gedrckt werden. Die Software l„uft nach folgendem Schema ab: Auf den Portleitungen P3.2...P3.5 wird die Adresse des Decoder-Ausgangs gelegt, der auf "low" gelegt werden soll. šber die Portleitungen P1.0...7 wird der Zustand der 8 Zeilen (128 Einzeltaster) abgefragt. Im Falle einer 10-er-Tastatur wird nur P1.7 abgefragt. Liegt eine der Leitungen P1.0...7 auf "low", so ist der Taster, der zu dieser Spalte und Zeile geh”rt, gedrckt und die Software kann entsprechend reagieren, d.h. einen Program-Change-Befehl senden oder den MIDI-Kanal einstellen. Alle Portleitungen P1.0...7, die nicht durch eine gedrckte Taste auf "low" gezogen werden, befinden sich auf Grund der internen Pull-Up-Widerst„nde im "high"-Zustand. Nach diesem Schema werden von der Software zyklisch die Zust„nde aller 128 Tasten der Matrix oder der 10-er-Tastatur abgefragt. Der Port-Anschluá P3.7 dient zur Ansteuerung der Leuchtdiode D3, welche ber den Vorwiderstand R6 mit +5V verbunden ist. Diese Leuchtdiode wird von der Software zur optischen Kontrolle eines Tastendrucks benutzt. Zus„tzlich kann als akustische Kontrolle zwischen P3.7 und +5V eine Piezo- Scheibe oder ein Piezo-Summer angeschlossen werden. Die Software sendet n„mlich auf P3.7 keinen festen Pegel, sondern ein kurzes Burst-Signal im NF-Bereich, das ber das Piezo-Element in ein akustisches Signal umgesetzt wird. Da Piezo-Elemente sehr hochohmige Bauelemente sind, kann der Anschluá zwischen P3.7 und +5V ohne Vorwiderstand erfolgen. P3.6 ist der Anschluá fr einen Taster, der im Betrieb mit 128 Einzel- tastern zur Einstellung des MIDI-Kanals ben”tigt wird. In Verbindung mit einer 10-er-Tastatur ist dieser Taster nicht erforderlich und entf„llt. Um zwischen den beiden Betriebsarten "128 Einzeltaster" und "10-er- Tastatur" unterscheiden zu k”nnen, wird im Falle einer 10-er-Tastatur die Brcke J1 eingebaut. Die Software prft beim Einschalten, ob diese gesetzt ist und springt in den 10-er-Tastatur-Modus, wenn dies der Fall ist. Andernfalls wird der Einzeltaster-Modus gew„hlt. Wird MPC128 mit externem Steckernetzteil betrieben, so erh„lt es seine Spannungsstabilisierung rund um den Spannungsregler IC5 (7805). Die Eingangsspannung fr den Spannungsregler kann im Bereich 7...12V liegen. Statt BU1 kann auch die 10-polige Stiftleiste ST3 zur Zufhrung der nicht stabilisierten +7...12V verwendet werden, wenn diese Art der Spannungs- zufhrung gnstiger ist als die Buchse BU1 fr das Steckernetzteil. Soll MPC128 direkt mit +5V versorgt werden, so entfallen die Bauteile BU1, C4, D1, C5 und IC5. Stattdessen werden die +5V direkt ber die 10-polige Steckverbindung ST3 (statt BU1) zugefhrt. Aufbau Die MPC128-Elektronik wird auf einer einseitigen Platine untergebracht. Durch ein ausgefeiltes Layout sind keine Drahtbrcken erforderlich. Lesen Sie bitte die allgemeinen Aufbauhinweise am Ende der Anleitung sorgf„ltig durch und beachten Sie alle aufgefhrten Hinweise (Ausnahmen fr IC5 und C5 beachten s.u.). Wenn Sie dann die Schaltungen an Hand des Bestckungsplans und der Bauteileliste aufbauen, so drften eigentlich keine Schwierigkeiten auftauchen. Die Dioden D4...D19 werden stehend eingebaut. Der Optokoppler IC5 wird direkt (ohne Fassung) eingel”tet, da er andern- falls das Aufstecken einer Buchse auf ST2 behindert. Fr C5 (47...100uF) ist bei Verwendung von 8-poligen MIDI-Buchsen sehr wenig Platz. Er darf erst ganz zum Schluá (nach den Buchsen) eingebaut werden. Die Anschluádr„hte mssen u.U. etwas zurecht gebogen werden. ST1 und T1 werden nur in der Version mit Einzeltastern ben”tigt. Beim Anschluá einer 10-er-Tastatur entfallen sie. ST3 wird normalerweise nicht eingebaut und ist im Bausatz nicht enthalten. Die Platine kann an geeigneter Stelle mit Abstandbolzen montiert werden. Auf der Platine sind hierfr geeignete Bohrungen vorgesehen. Ein Geh„use fr MPC128 wird von uns nicht angeboten, da es zu viele verschiedene Anwendungsm”glichkeiten des Moduls gibt, die alle ein anderes Geh„use- konzept erfordern. Die Verbindung des fertig aufgebauten Moduls mit den Tastern bzw. dem Tastenfeld und die Bedienung des Ger„ets ist in der Bedienungs- und Verdrahtungs-Anleitung beschrieben. Test Wenn Sie alle Hinweise beachtet haben, so msste die Schaltung eigentlich auf Anhieb funktionieren. Falls das Ger„t nicht arbeitet, so berprfen Sie zun„chst, ob die +5V (mit max. 5% Toleranz) anliegen. Falls nicht, so kann das Steckernetzteil (auch Polung beachten), ein Kurzschluá oder ein falsch gepolter oder defekter Entkopplungskondensator zwischen Masse und +5V die Ursache sein. šberprfen Sie, ob der Oszillator des Microcontrollers schwingt (12 MHz Signal an Pin 18 und 19) und ob an Pin 9 der Pegel nach dem Einschalten kurz auf +5V liegt und dann auf 0V abf„llt (Reset). šberprfen Sie sicherheitshalber die Platine nochmals auf etwaige Kurzschlsse oder Leiterbahnunterbrechungen. Kontrollieren Sie, ob das EPROM richtig gebrannt ist (Aufkleber) und ob alle ICs seitenrichtig eingesteckt sind. Weitere Tests sind ohne geeignete Hilfsmittel kaum m”glich. šberprfen Sie nochmals, ob Sie alle Hinweise der allgemeinen Aufbauhinweise beachtet haben, bevor Sie das Ger„t ggf. an uns zur Reparatur einsenden. Falls Sie bei der Fehlersuche nicht weiterkommen, so steht Ihnen unser Reparaturservice zur Verfgung, wobei wir die ben”tigte Arbeitszeit, sowie eventuell ben”tigte Ersatzteile in Rechnung stellen. Falls Sie vor dem Aufbau des Bausatzes feststellen, daá Ihre Kenntnisse hierzu nicht ausreichend sind, so k”nnen Sie den unge”ffneten Bausatz zurcksenden und gegen Aufzahlung des Differenzpreises das Fertigmodul erwerben. Dies gilt nicht fr bereits ge”ffnete oder teilweise aufgebaute Baus„tze. Oft wird die Reparatur eines fehlerhaft aufgebauten Bausatzes auf Grund der zur Reparatur ben”tigten Arbeitszeit teurer als der Differenzpreis zwischen Bausatz und Fertigger„t, da die Differenz relativ gering ist! Bestellen Sie im Zweifelsfall das Fertigger„t, sie ersparen damit sich und uns Žrger. Bauteileliste MPC128 R1,R7 Kohleschicht-Widerstand 10k, 5% R2 Kohleschicht-Widerstand 2k2, 5% R3, R4, R5 Kohleschicht-Widerstand 220 Ohm, 5% R6 Kohleschicht-Widerstand 390...470 Ohm, 5% RA1 Widerstandsnetzwerk 8x1...100k, Single-In-Line C1, C2 Kondensator 22pF, keramisch, Raster 2.5 C3 Tantalelko 6.8...10uF/16V, Raster 2.5 C4,C7 keramischer Kondensator 10...100nF, Raster 2.5/5 C5,C6 Elko 47...100uF/16V stehend, Raster 2.5/5 X1 Quarz 12MHz D1 Diode 1N4001...4007 D2 Diode 1N4148 D3 Leuchtdiode IC1 Single-Chip-Computer SAB8031 oder SAB8051 IC2 EPROM 2764, Programmversion MPC128 IC3 74HC573 oder 74HCT573 IC4 74HC154 oder 74HCT154 IC5 Optokoppler CNY17/II IC6 5V-Spannungsregler 7805 BU1 Kleinspannungsbuchse, Printversion BU2, BU3 5- oder 8-polige DIN-Buchse, Printversion ST1 10-polige Stiftleiste 2-reihig, Raster 2.54mm ST2 16-polige Stiftleiste 2-reihig, Raster 2.54mm Z1 Piezo-Scheibe (oder Piezo-Summer) Sonstiges: 1 IC-Fassung 40-polig 1 IC-Fassung 28-polig 1 IC-Fassung 24-polig schmal 1 IC-Fassung 20-polig (IC5 wird ohne Fassung direkt eingel”tet) 1 Khlk”rper fr IC6 mit Schraube M3x6...10 und Mutter M3 10-polige Buchse mit ca. 25 cm Flachbandkabel (fr ST1) 16-polige Buchse mit ca. 25 cm Flachbandkabel (fr ST2) 1 MPC128-Platine, einseitig Das Steckernetzteil (7-12V/350mA), die Stiftleiste ST3, die Taster oder 10-er-Tastatur sind nicht im Bausatz enthalten und mssen ggf. zus„tzlich bestellt werden. 2.6. Schaltbild MPC128 (n„chste Seite) 2.7. Bestckungsplan MPC128 (bern„chste Seite) 3. Allgemeine Bausatz- und Aufbauhinweise Lesen Sie die folgenden Aufbauhinweise bitte vor dem Aufbau des Bausatzes sorgf„ltig durch und beachten Sie alle Punkte. Falls Sie vor dem Aufbau des Bausatzes feststellen, daá Ihre Kenntnisse hierzu nicht ausreichend sind, so k”nnen Sie den unge”ffneten Bausatz zurcksenden und gegen Aufzahlung des Differenzpreises das Fertigmodul erwerben. Dies gilt nicht fr bereits ge”ffnete oder teilweise aufgebaute Baus„tze. Aus unserer Erfahrung kommt oft die Reparatur eines fehlerhaft aufgebauten Bausatzes auf Grund der zur Reparatur ben”tigten Arbeitszeit teurer als der Differenzpreis zwischen Bausatz und Fertigger„t! Bestellen Sie im Zweifelsfall das Fertigger„t, sie ersparen damit sich und uns Žrger. Verwenden Sie einen geregelten L”tkolben geringer Leistung (max. 60 Watt) mit einer m”glichst feinen L”tspitze! Verwenden Sie nur dnnes Elektronik-L”tzinn (max. 1mm Durchmesser) und keinerlei Zus„tze (wie etwa L”tfett etc.)! Verwenden Sie fr die integrierten Schaltungen unbedingt Fassungen, die ICs niemals direkt einl”ten ! Beachten Sie unbedingt die Handhabungs- vorschriften fr elektrostatisch gef„hrdete CMOS-Bauteile (hierzu geh”ren neben den 74HC-Typen auch das Display, der E510, RAM, EPROM und der SAB80535) ! Prfen Sie vor dem Einl”ten Tantalkondensatoren auf eventuelle Kurz- schlsse mit dem Ohmmeter oder Durchgangsprfer ! Aus unserer Erfahrung hat etwa jeder 500. Tantal-Kondensator einen Kurzschluá. Die Prfung vor dem Einbau erspart eine eventuelle sp„tere Fehlersuche. Vergessen Sie kein Bauteil und keine L”tstelle! Erzeugen Sie beim L”ten keine Kurzschlsse zwischen Leiterbahnen und/oder L”tpunkten (aus unserer Erfahrung ist dies mit Abstand der h„ufigste Fehler bei den uns zur Reparatur eingesandten Baugruppen)! Erzeugen Sie keine kalte L”tstelle (L”ten bis das Zinn den L”tpunkt ganz ausfllt)! Achten Sie auf das seitenrichtige Einl”ten bzw. Einstecken (ICs) gepolter Bauteile (Dioden, gepolte Kondensatoren, ICs, Widerstandsnetzwerke, Leuchtdioden, Taster usw.) ! Gehen Sie beim Aufbau am besten nach der H”he der Bauteile vor: Drahtbrcken - Widerst„nde und Dioden (liegend) - IC-Fassungen - Wider- standsnetzwerke - keramische, Tantal-, kleine Folien-Kondensatoren und kleine Elkos - Stift- und Buchsenleisten - Widerst„nde und Dioden (stehend) - Quarze - groáe Elkos - Spannungsregler mit Khlk”rper - Akkus - groáe Elkos - Taster - Leuchtdioden - LC-Display - Print-Buchsen - freie Verdrahtung. Die liegenden Bauteile (Widerst„nde, Dioden etc.) mssen auf der Platine direkt aufliegen (nicht mit langen Anschluádr„hten in einigen cm Abstand von der Platine, wir hatten da schon die wildesten Aufbauten zur Reparatur, bei denen die Bauteildr„hte nicht gekrzt waren)! Alle mit Ce bezeichneten Kondensatoren dienen der Entkopplung der Strom- versorgung und sind zwischen Masse und +5V angeschlossen. Es werden etwa jeweils zur H„lfte (gepolte) Tantalkondensatoren und (ungepolte) keramische Kondensatoren eingesetzt. Auf dem Bestckungsdruck ist jedoch sicherheitshalber bei allen mit Ce bezeichneten Kondensatoren die Polung eingezeichnet. Die Verteilung von keramischen und Tantalkondensatoren ist unkritisch, es sollten beide Typen auf den Platinen etwa gleichm„áig verteilt sein. Die auf der L”tseite berstehenden Bauteildr„hte werden m”glichst kurz mit einem Seitenscheider oder Microshear abgezwickt, keinesfalls lang stehen lassen (Kurzschluágefahr). Falls sich ein- oder zweireihige Stiftleisten auf der Platine befinden, so ist im Bausatz meist nur eine entsprechend lange Stiftleiste enthalten, die in mehrere kleinere Stiftleisten zertrennt wird (Seitenschneider, Hands„ge, kleine Trennscheibe). L„ngere Stiftleisten mssen teilweise auch aus 2 krzeren Teilstcken zusammengesetzt werden, wenn sich dies aus den im Bausatz enthaltenen Stiftleisten ergibt. Das Aufpressen von Buchsen oder Leiterplattenverbindern in Schneid-Klemm- Technik auf Flachbandkabel entsprechender Polzahl geschieht folgender- maáen: Schneiden Sie das Flachbandkabel auf die gewnschte L„nge zu und fhren Sie das Flachbandkabel in die Buchse ein. Pressen Sie die Buchse in einem Schraubstock vorsichtig zusammen. Achten Sie darauf, daá das Kabel gerade aufgepresst wird und richtig in der Kabelfhrung der Buchse sitzt. Messen Sie nach dem Aufpressen das Kabel mit einem Ohmmeter durch, achten Sie auch auf eventuelle Kurzschlsse zwischen benachbarten Leitungen durch ungenaues Aufpressen. Bei der Verwendung eines direkt einl”tbaren Leiterplattenverbinders (im folgenden LPV abgekrzt) gestaltet sich der Aufpressvorgang etwas anders als bei den Buchsenleisten. Pressen Sie zuerst eine Buchse auf das Flachbandkabel auf. Dann fhren 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 einfhrt, die als Gegenstck bei Pressen dient (damit sich die Beinchen des LPVs nicht verbiegen). Danach messen das Kabel vor dem Einl”ten des LPVs wie oben angegeben durch. Eine Ader am Rand der Flachbandkabel ist farbig markiert. Diese Ader wird zur Polarit„ts-Kennzeichnung verwendet und muá bei Aufstecken bei jeder Platine immer in Richtung der kleinen Dreiecksmarkierung des Steckver- binders zeigen (jede Steckverbindung ist auf den Bestckungspl„nen der Platinen an einer Ecke mit einem kleinen Dreieck markiert). Dies ist meistens die Ecke in der sich bei jeder Steckverbindung der Masseanschluá befindet. Bei der Verbindung der Platinen untereinander mssen Sie unbedingt darauf achten, daá bei jeder Steckverbindung die Polung stimmt. Eine seiten- verkehrte Verbindung kann bei der sp„teren Inbetriebnahme (Einstecken des Netzteils) die Module zerst”ren! Stecken Sie alle ICs erst nach dem Aufbau in die vorgesehenen Fassungen, nachdem Sie zuvor (mit eingestecktem Steckernetzteil) die korrekte Spannungsversorgung von +5V zun„chst ohne eingesteckte ICs berprft haben. Achten Sie unbedingt auf das seitenrichtige Einstecken der ICs! Ein seitenverkehrt eingestecktes IC wird mit groáer Wahrscheinlichkeit beim Einschalten zerst”rt! Verbinden Sie die Schaltung ber geeignete MIDI-Kabel mit dem Rest Ihres MIDI-Equipments. Stecken das Kabel des Steckernetzteils erst ganz zum Schluá in die hierfr vorgesehen Buchse. Bei sorgf„ltigem Aufbau wird die Schaltung auf Anhieb funktionieren. Falls Sie die Schaltung trotz Ihrer Elektronikkenntnisse nicht zum Laufen bringen, so steht Ihnen unser Reparaturservice zur Verfgung, wobei wir die ben”tigte Arbeitszeit, sowie eventuell ben”tigte Ersatzteile in Rechnung stellen. 4. 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 SAB8031/8051, Fa. Siemens Otmar Feger, Die 8051 Mikrocontroller-Familie, Verlag Markt&Technik, Haar bei Mnchen, ISBN 3-89090-360-6 Klaus-Peter K”hn, Die Familie 8051, Franzis-Verlag, Mnchen 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 Gr„felfing, 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-Baápedal, ELRAD Heft 9/88, Heise-Verlag, Hannover Dieter Doepfer, MIDI-Anschluá fr Tastaturen, Funkschau Heft 12/88, Franzis-Verlag, Mnchen Hans Langhofer und Dieter Doepfer, Steuerzentrale fr Synthesizer, Funkschau Heft 20/88, Seite 57 ff. und 89ff., Franzis-Verlag, Mnchen Jrk Habel und Dieter Doepfer, MIDI-Interface fr Oldtimer, Funkschau Hefte 9/89, 10/89 und 11/89, Franzis-Verlag, Mnchen 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, Mnchen, 1987