Hallo zusammen,
Ich bastel gerade eine Midi-Clock um mehrere Midi-Geräte miteinander zu
synchronisieren.
Ich habe alles so weit umgesetzt und getestet. Ich verwende einen STM32
µC und habe eine externe Spannungsversorgung von Elegoo (liefert mir 3,3
und 5V -->
https://www.amazon.de/Breadboard-Supply-Module-Compatible-Solderless/dp/B00D5P0Q5G).
Mittels UART (3,3V) kann ich wunderbar eine Clock als Midi-OUT Gerät an
Midi In - Geräte schicken. Das sieht sehr gut aus so weit.
Und jetzt kommt mein Problem:
Ich möchte parallel 4 Midi-Buchsen beschalten. Ich habe auch hier im
Forum schon gute Lösungswege gesehen, bin mir aber mit der Umsetzung
noch nicht ganz Sicher. (Beitrag auf den ich mich beziehe -->
Beitrag "Midi funktioniert nicht mit allen Geräten"). Ich habe die Schaltung
wie abgebildet mit einem BC577 PNP-Transistor realisiert
Ich messe das Midi-Out Signal mit einem Signal Analyser (leider billiges
Teil) an "Um". In meiner Testschaltung messe ich quasi offen hinter R5
die Spannung "Um" (Midi-Buchse ist also nicht angeklemmt).
Leider konnte ich mit der Schaltung aus dem oben genannten Beitrag kein
MIDI-Signal am R5 messen.
Testweise habe ich in der Schaltung OHNE "Rv" eine LED an "Um" gegen
Masse geklemmt, die flackert (leuchtet)je nach Midi-Clock verschieden
hell. Es scheint also was zu passieren, ich kann es nur nicht messen...
Erst als ich einen Emittier-Vorwiderstand am BC557 (als Strombegrenzer?)
gegen 3,3 V eingesetzt habe (Rv, habe mehrere zwischen 47 und 2k2
versucht) konnte ich an "Um" mit meinem Signal Analyser tatsächlich ein
korrektes Signal messen.
1. Frage: Durch den Vorwiderstand stimmen meine Spannungen im
Schaltkreis ja nicht mehr.
Darf ich den Rv überhaupt verwenden? Ist das ein Messfehler mit meinem
Signal-Analyser? Bzw. Messe ich falsch?
2. Frage: Denkt ihr es ist sinnvoller den meinen Midi-Out mit 5V
Ausgangsspannung zu betreiben oder 3,3V? Mit den entsprechenden
Widerständen Liesen sich bei mir beide realisieren. Hat jemand von euch
damit Erfahrung?
Vielen Dank euch schon mal für eure Hilfe.
Einen schönen Abend noch.
Viele Grüße
Tobi
Wenn der Transistor eingeschaltet ist, erlaubt er es, Strom zur Masse
fließen zu lassen. Aber ohne eine Verbindung (durch den Empfänger) zur
Masse fließt kein Strom.
Wenn der Empfänger sich auch nicht an die MIDI-Spezifikation hält (und
ohne Optokoppler die Spannung an Pin 5 misst), dann funktioniert deine
Schaltung nicht.
Mit 5 V kannst du größere Widerstände zur Strombegrenzung nehmen, dann
ist der resultierende Strom stabiler. Aber eine Schaltung wie
Beitrag "Re: Midi Treiber?" funktioniert mit
3.3V-MCU nur, wenn der MIDI_OUT-Pin 5V-tolerant und als Open Collector
konfiguriert ist.
Erst mal Danke für deine schnelle Antwort.
Grundsätzlich kenne ich Transistoren, ich habe allerdings bis jetzt nur
mit NPN-Transistoren gearbeitet.
Das erklärt ja aber die 2 folgenden Probleme nicht:
- ich konnte bei eingesetztem Emitterwiderstand ein Signal am Kollektor
messen (Um).
- Bei bestehender Verbindung gegen Masse (LED Um gegen Masse) konnte ich
kein Signal messen
Ja die Problematik mit dem fehlenden Optokoppler habe ich schon gelesen.
Wie häufig schätzt du/ihr das Fehlen ein? Ich möchte damit hauptsächlich
Instrumente (Synthesizer und Drum Pads) synchronisieren.
Kann ich eine Vorkehrung in der Schaltung gegen einen fehlenden
Optokoppler vornehmen?
Ah ok! Ich könnte also quasi auch einfach meine Transistor-Schaltung wie
in der https://www.mikrocontroller.net/articles/MIDI Spezifikation / in
dem von dir zitierten Beispiel gegen Masse verwenden?
Ist das grundsätzlich stabiler als meine Schaltung mit Transistor gegen
3,3V?
Dankeschön euch noch mal.
Viele Grüße,
Tobi
Tobi schrieb:> Bei bestehender Verbindung gegen Masse (LED Um gegen Masse) konnte ich> kein Signal messen
Was heißt "kein Signal"? Hat sich das Messgerät ausgeschaltet? Schwankt
die gemessene Spannung?
> die Problematik mit dem fehlenden Optokoppler habe ich schon gelesen.> Wie häufig schätzt du/ihr das Fehlen ein?
Soweit ich weiß, gibt es das nur bei billigen USB/MIDI-Adaptern aus
China.
> Ich könnte also quasi auch einfach meine Transistor-Schaltung wie> in der https://www.mikrocontroller.net/articles/MIDI Spezifikation / in> dem von dir zitierten Beispiel gegen Masse verwenden?
Ja. (Die Schaltung aus der Spezifikation und die zitierte sind
verschieden; ein PNP als Emitterfolger funktioniert wegen des
Spannungsabfalls nur mit 5 V.)
Clemens L. schrieb:> Was heißt "kein Signal"? Hat sich das Messgerät ausgeschaltet? Schwankt> die gemessene Spannung?
Ich verwende (aus mangel an aktuellen Alternativen) einen billigen
Signal-Analyser. Mit diesem Gerät sehe ich erst dann ein Signal an Um,
wenn ich einen Widerstand an den Emitter klemme (Rv in meiner Zeichnung
oben).
Ich hege langsam so die Vermutung, dass ich mir das bei Zeiten mal mit
einem ordentlichen Oszi anschauen sollte.
Clemens L. schrieb:> Soweit ich weiß, gibt es das nur bei billigen USB/MIDI-Adaptern aus> China.
Ok, ich will es für Snythesizer und Drum-Pads verwenden. Ich denke ich
kann da zuerst mal von einer korrekten Beschattung ausgehen.
Clemens L. schrieb:> Ja. (Die Schaltung aus der Spezifikation und die zitierte sind> verschieden; ein PNP als Emitterfolger funktioniert wegen des> Spannungsabfalls nur mit 5 V.)
5V sind kein Problem für den µC, laut Datenblatt ist der verwendete
UART-Pin 5V-tolerant.
Welche Schaltung würdest du mir denn am ehesten empfehlen für die
Umsetzung? Wenn ich das richtig sehe, dann könnte ich den Emitterfolger
gegen Masse ja recht einfach und ohne viel Umplanen für die 4 Midi Outs
umsetzen. Aber würdest du mir das für einen µC Aufbau empfehlen?
Danke dir noch mal und schon mal ein schönes Wochenende,
Viele Grüße,
Tobi
Tobi schrieb:> Clemens L. schrieb:>> Was heißt "kein Signal"?>> Ich verwende (aus mangel an aktuellen Alternativen) einen billigen> Signal-Analyser. Mit diesem Gerät sehe ich erst dann ein Signal an Um,> wenn ich einen Widerstand an den Emitter klemme
Und was genau zeigt der Signal-Analyser ohne den Widerstand?
> Welche Schaltung würdest du mir denn am ehesten empfehlen für die> Umsetzung?
Wenn der Pin 20 mA ohne großen Spannungsabfall schafft (was ich
bezweifle), brauchst du keinen Treiber. Sonst hast du mit dem
PNP-Emitterfolger den kleinsten Bauteil-Aufwand (1 Transistor, 8
Widerstände).
Clemens L. schrieb:> Und was genau zeigt der Signal-Analyser ohne den Widerstand?
Der Analyser zeigt mir einfach High an, gar kein Signal.
Clemens L. schrieb:> Wenn der Pin 20 mA ohne großen Spannungsabfall schafft (was ich> bezweifle), brauchst du keinen Treiber. Sonst hast du mit dem> PNP-Emitterfolger den kleinsten Bauteil-Aufwand (1 Transistor, 8> Widerstände).
Bezweifle ich auch stark.
Ah ok! Du meinst quasi, dass ich alle 4 Midi Buchsen (Pin 5) parallel an
den einen PNP-Transistor schließe (R1, R1', R1'', etc)?
Ich brauche also nicht 4 Transistoren, die alle mit der Basis am UART
des µC hängen?
Danke dir noch mal!
Viele Grüße,
Tobi
Mach's doch einfach standard-konform, dann sollten alle MIDI Geräte
funktionieren.
Schaltung (1) im Anhang, zeigt, wie es schon zu MIDI Urzeiten gemacht
wurde.
Schaltung (2) ist eine Alternative mit PNP Transistoren, die du ja schon
hast.
Da noch der Spannungsabfall am PNP dazukommt, verglichen mit den Treiber
ICs, habe ich die Widerstandswerte entsprechend reduziert.
Der 1k Widerstand soll den uC schützen, wenn 5V auf dem - Ausgang
angelegt werden sollten.
Andi
Tobi schrieb:> Du meinst quasi, dass ich alle 4 Midi Buchsen (Pin 5) parallel an> den einen PNP-Transistor schließe (R1, R1', R1'', etc)?
Genau; alle Pin 5 geben das selbe Signal aus, und der Transistor schafft
locker 20 mA.
Danke euch beiden für eure Antworten und die Schaltungsvorschläge! Damit
habt ihr mir sehr geholfen! Ich werde die nächsten Tage mal am
Midi-Interface mit der entsprechenden Schaltung rumspielen. :-)
Ich hätte trotzdem noch eine kurze Frage für mein Verständnis der
Thematik. Zum Bestimmen der geänderten Widerstandswerte:
Laut Datenblatt habe ich eine Uce(sat) am Transistor von ungefähr 0,3V.
Bei ungefähr 5mA Stromfluss (für die Optokoppler) muss der
Widerstandswert um 60 Ohm gesenkt werden (--> 150 Ohm, da gängiger als
160 Ohm)?
Danke euch noch mal!
Viele Grüße,
Tobi
Tobi schrieb:> Laut Datenblatt habe ich eine Uce(sat) am Transistor von ungefähr 0,3V.
Als Emitterfolger saturiert der Transistor nicht, da der Kollektor keine
höhere Spannung als die Basis haben kann. Wenn TX = 0 V, dann ist die
Spannung am Emitter Ube ≈ 0,7 V.
Clemens L. schrieb:> Als Emitterfolger saturiert der Transistor nicht, da der Kollektor keine> höhere Spannung als die Basis haben kann. Wenn TX = 0 V, dann ist die> Spannung am Emitter Ube ≈ 0,7 V.
Genau.
Und Clemens hat auch recht, dass ein Transistor ausreicht, also kann man
das Ganze vereinfachen zur angehängten Schaltung.
Ich habe auch einen Empfänger und die Spannungen eingezeichnet. Ich
hoffe das erklärt die Widerstandswerte.
Die MIDI Leitungen liefen an Pin4 und 5, aber das weißt Du ja sicher.
Die Polarität ist ebenfalls von Belang, dass ein marktübliches Gerät
darauf reagiert. Ausgänge haben keine Optokoppler, immer nur die
Eingänge.
Clemens L. schrieb:> Als Emitterfolger saturiert der Transistor nicht, da der Kollektor keine> höhere Spannung als die Basis haben kann. Wenn TX = 0 V, dann ist die> Spannung am Emitter Ube ≈ 0,7 V.
Ah ok! Mist, mir fehlt einfach die Erfahrung mit PNP-Transistoren. Macht
aber Sinn... Wenn ich mich recht an die Maschenregeln für Spannungen
erinnere, dann klappt das damit auch. Beim PNP liegt Ube ja "verkehrt"
herum an.
Andi schrieb:> Und Clemens hat auch recht, dass ein Transistor ausreicht, also kann man> das Ganze vereinfachen zur angehängten Schaltung.> Ich habe auch einen Empfänger und die Spannungen eingezeichnet. Ich> hoffe das erklärt die Widerstandswerte.
Wahnsinn! Dankeschön! :-)
Ah klar! Ich habe versucht Out und In separat zu betrachten. Aber auch
hier hätte ja vermutlich eine ordentliche Zeichnung und Anwenden von
Maschenregeln weiter geholfen...
grunz schrieb:> Die Polarität ist ebenfalls von Belang, dass ein marktübliches Gerät> darauf reagiert.
Jo genau. Deshalb ja überhaupt der Inverter (oder hier eben der
Emitterfolger).
Dankeschön euch, ich glaube jetzt hab ich es verstanden :-)
Viele Grüße und einen guten Wochenstart euch!
Tobi
Midi_Out_wiring.png
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