MIDI Box

Este circuito, es una caja de conexiones MIDI, la cual dispone de diferentes entradas y salidas, que son enviadas a un PC.

Principalmente, por una parte, se requiere disponer de múltiples entradas y estas son conmutadas a una sola salida MIDI, conectada a la entrada  del PC. La otra sección del módulo es un MIDI THRU, en el que una salida MIDI (PC), es “multiplicada” a varias salidas. Con esta configuración, evitamos tener que conectar y desconectar infinidad de cables. Tan solo con pulsar un botón, podemos dirigir las señales MIDI.

MATERIAL:

• Herramientas: Destornilladores, Alicate corte, llaves fijas, soldador, taladro, brocas, lima, sierra, cubeta.
• Material:
  

  -Resistencias 100Ω /1/4w (x1)

  -Resistencias 220Ω /1/4w (x25)

  -Resistencias 680Ω /1/4w (x6)

  -Resistencias 1KΩ /1/4w (x1)

  -Resistencias 2k2Ω /1/4w (x7)

  -Resistencias 4k7Ω /1/4w (x7)

  -Resistencias 1MΩ /1/4w (x8)

  -Condensadores 100KpF (x8)

  -Diodos LED Verde (x6)

  -Diodos LED Rojo (x12)

  -Transistores MC140 o equivalente (x6)

  -Optoacopladores 6N137 (x2)

  -Optoacopladores 6N139 (x7)

  -Temporizador 555 (x7)

  -Contador Década 4017 (x1)

  -Conectores DIN 5 hembra (x14)

  -Conectores D-SUB 15 hembra (x1, opcional)

  -Pulsadores N/A (x1)

  -Pulsadores N/C (x1)

  -dos Placas PCB.

  -Caja

  -Estaño.

  -Varios cables.

  -Cloruro Férrico.

• Dificultad: Media/Alta (7/10).

PRECAUCIÓN:  Se requiere usar elementos de corte, abrasión, perforación, corrosión y calor. Tomar las medidas de precaución necesarias. Además se requiere tener unos conocimientos mínimos de electrónica.

ATENCIÓN:  No nos hacemos responsables de los daños personales y/o materiales, causados por una mala manipulación, mal montaje, desconocimiento técnico o del uso indebido de esta guía.

INTRODUCCIÓN:

El propósito de este circuito es tener dos módulos. Uno es obtener muchas señales MIDI a partir de una (MIDI THRU), y el otro módulo, un conmutador de múltiples fuentes MIDI a un solo puerto. El propósito final, es poder tener equipos MIDI conectados en la caja, y sin mover cables, usar el más apropiado en cada momento.

ESQUEMA:

El circuito electrónico, siendo relativamente simple, consta de dos bloques diferenciados. Uno corresponde al selector de señal MIDI, de las 6 posibles entradas, a una sola, simplemente pulsando un botón de selección, el cual va rotando secuencialmente de entrada MIDI. Para ello, las señales son aisladas ópticamente, mediante los opto acopladores U1, U3, U5, U7, U9 y U11. Tras ellos la señal se envía a un transistor, funcionando como interruptor, controlado por su base mediante U15 (4017), que hace las funciones de contador de década, reducido a contar hasta 6, a través del pin 5. Una vez llega al final, vuelve a iniciarse el conteo, activado mediante el pulsador S1. Anteriormente se usó un 4066, pero en la práctica daba problemas de conmutación.
Cada selección en monitorizada por un LED, además de que cada señal MIDI de entrada, está conectada a un temporizador monoestable 555, el cual activa el LED de visualización de actividad MIDI. La señal seleccionada, es enviada a la salida MIDI, mediante el opto acoplador U6N137.
El segundo bloque (MIDI THRU), obtenemos de una fuente MIDI (PC), seis salidas idénticas con la misma información. Para ello lo primero que hace el circuito, es a través de un  opto acoplador U16, aísla la señal. Mediante unión eléctrica, se envía a las dos resistencias limitadoras de corriente R39, R41, R43, R45, R47 y R50, de 220Ω, que a su vez va a la entrada de los MIDI IN de los equipos conectados. Las resistencias R40, R42, R44, R46, R49 y R51, también realizan la función de limitar la corriente en la salida. Además, la señal de información se toma y es introducida en el temporizador monoestable 555, el cual activa el LED de visualización de actividad MIDI, el tiempo suficiente para poder ser visible, gracias a los valores de R37 y C9. El circuito presenta este aspecto, con las notas y modificaciones a mano:

La alimentación del circuito requiere que se realice mediante un adaptador externo de +5V, ya que el puerto MIDI/GAME del PC, no consigue alimentar con la suficiente potencia todo el circuito. Este puerto, además de la información de juegos y MIDI, en diversos puntos tenemos alimentación de +5Vcc y GND.

En el circuito se usan todos los puntos de masa: Pin 4, 5 y chasis:

En el circuito, se hace referencia a la conexión MIDI 5. Este es el conector estándar MIDI del mercado DIN5, de los cuales se usan los pines 2, 4 y 5. Los números de pin, según sean macho o hembra se muestra en el siguiente dibujo:

CIRCUITO IMPRESO:

A continuación se muestran el diseño del circuito impreso y la distribución topográfica de los componentes. Debido al tamaño de la placa, se ha optado por realizar dos placas separadas, uniéndolas posteriormente, mecánicamente y con puentes de conexiones:

MONTAJE:

El primer paso será realizar la placa PCB. para ello hemos usado el sistema de trasferencia mediante calor, con una plancha, y una vez transferido, sumergirlo en Cloruro Férrico diluido en agua o bien en Ácido Clorhídrico diluido en Peróxido de Hidrógeno.

Una vez finalizado, aclararemos con agua, limpiaremos la superficie y realizaremos las perforaciones pertinentes a la placa. En el siguiente enlace de nuestro Blog, podéis consultar detalles de la fabricación de PCB.

A continuación, soldaremos los componentes en su ubicación correcta, empezando por los puentes y luego los componentes mas pequeños, como resistencias, seguido de diodos, CI, condensadores, terminando por los conectores.

Para la construcción de este montaje, se necesitó una caja de tipo RACK de una unidad, en la cual se adapto el circuito, como se ve en la fotografía, mecanizando el hueco para los conectores de la placa, y los pulsadores y LED para el frontal: 

El unico cableado que tiene este circuito son los pulsadores, y en el caso de usar un conector D-SUB 15, este para la parte posterior.

Vista superior del circuito electrónico, ya montado:

Como se puede apreciar, en la parte izquierda aparece la modificación que sustituye a los CI 4066, por transistores MC140, en una placa estándar:

La puesta en marcha es muy sencilla. Solo hay que conectar los dispositivos MIDI (Teclados, módulos de sonido, etc.…) a las entradas y salidas correspondientes. Luego conectar el cable  del PC, a la entrada y salida del módulo. Finalmente conectar el alimentador y encender el PC. Poner en marcha el programa secuenciador MIDI que usemos, y ya podremos grabar y/o reproducir mensajes MIDI entre ellos, seleccionando en equipo MIDI deseado.

ENLACES Y BIBLIOGRAFÍA.

Optoacoplador 6N137.

Optoacoplador 6N139.

Temporizador 555.

Contador Década.

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