Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Teensy Midi Hub & Prozessor

A. B. schrieb:
> da erstmal die Basisfunktionen des Midi Routings und Prozessieren
> funktionieren soll

naja ich sehe da nichts von Routing. Da sind lediglich ein paar Buchsen 
auf ein Modul gelegt. Letztendlich ist das nur wenig mehr als ein 
Verdrahtungsplan.
Üblicherweise spendiert man den Optokopplern am Kollektor einen 
Arbeitswiderstand, das geht natürlich auch intern am Controllerboard. 
Mit einem ext. Widerstand gewinnt man aber Flexibilität. Dir ist klar 
dass der Optokoppler ein invertiertes Signal erzeugt?. Schau dir einfach 
mal die Schaltungsvorschläge aus der Midi Spec an.

Hi,

danke für die Hinweise!
Das Routing selbst soll ja über den Teensy gesteuert werden. Daher 
sollen auch alle Midi ins in das Teensy und dort Prozessiert werden und 
dann an die 8 Outs verteilt werden.

Das mit dem Invertierten Signal sowie den Arbeitswiederständen hab ich 
nicht ganz verstanden? In wie fern gewinnt man an Flexibilität? Glaube 
so weit bin ich noch nicht in der Materie:) Für eine Erklärung wäre ich 
sehr dankbar!
Ich hab mich im Wesentlichen an das Schemata von PJRC gehalten und dann 
entpsrechend "vermehrt" zu 8 Midi Ins. 
https://www.pjrc.com/teensy/td_libs_MIDI.html
(Die Schaltung ist im Anhang)
Hab ich denn da was grundlegend falsch verbunden? o_0

A. B. schrieb:
> Das mit dem Invertierten Signal sowie den Arbeitswiederständen hab ich
> nicht ganz verstanden? In wie fern gewinnt man an Flexibilität? Glaube
> so weit bin ich noch nicht in der Materie:) Für eine Erklärung wäre ich
> sehr dankbar!

das ist einfach erklärt. Der Teensy bekommt vom Optokoppler 0 wenn die 
LED leuchtet. Das ist prinzipiell auch ok so wenn der Midi out auch so 
wie gezeigt angeschlossen wird. Da passieren ganz schnell Fehler bei der 
Belegung der DIN Buchse.
In deinem "Schaltplan" fehlen die 470R Arbeitswiderstand. Der Wert hängt 
vom Übertragungsverhältnis des OK ab.
Kann der Teensy  8 mal 20mA gegen Gnd aufnehmen? wenn nein sind Treiber 
auf der Ausgangsseite notwendig.
Ich würde einen Kanal des Miditeils einfach auf Lochraster aufbauen und 
testen.

http://www.shclemen.com/download/The%20Complete%20MIDI1.0%20Detailed%20Spec.pdf 
Seite 34 zeigt die Anschaltung bei 5v

Hi,


vielen lieben Dank dir Thomas für die hilfreichen Antworten! Alles nicht 
so einfach durchzusteigen, aber langsam werd ich wärmer damit! Merci!
Ich hab tatsächlich was vertauscht (ein 470R war an völlig falscher 
Stelle..)
Ich hab das korrigiert und zusätzlich nun bei jedem VCC einen 
Kondensator  mit 1uF eingefügt (hoffe das macht Sinn, ich hab hier in 
dem Forum gelesen, das sollte man sowieso standardmäßig machen?)

Zu deiner Frage ob man an den Teensy 8x 20mA auf GND hängen kann, hab 
ich leider nicht eindeutig gefunden. Der Teensy 3.6 hat einen Idd von 
185mA. Vorausgesetzt die beiden sind sich irgendwie ähnlich (ich weiß.. 
sehr wage..) würde das schon relativ eng werden. Ich würde in dem Fall 
evtl. auf nur 5 Midi-Ins wechseln und evtl. doch lieber per USB Host 
Adapter weitere hinzufügen.

Ich hab weiter recherchiert und nun das Schema verändert, dabei bin ich 
darauf gestoßen das man für eine bessere Leistung einen weiteren 470R 
zwischen Pin 7 und GND hängen soll. Gesagt getan, nur ist mir dann in 
einem Artikel aufgefallen das der Optokoppler 6n138 wohl sowieso 
aufgrund der 5v und der Geschwindigkeit nicht so geeignet ist und man 
eher den H11L1 nehmen soll. Ich hab daher nochmal ein Schema aufgebaut 
welches im Grunde gleich ist, nur einen anderen OK nimmt. Dabei spar ich 
mir dann (so glaub ich) auch noch einen zusätzlichen Wiederstand. (Der 
OK in der Schaltung ist der Falsche, ich fand nur nicht den richtigen 
für Fritzing, der Aufbau sollte aber gleich sein)
Würde das mehr Sinn ergeben? Würde die Schaltung so funktionieren oder 
hab ich immer noch einen Denkfehler?

Ich will auch bald einen Midi In / Out aufbauen, will davor nur 
möglichst alles auf einmal bestellen. Ich würd ungern für nur ein paar 
vergessene Wiederstände wieder eine Lieferung lostreten und das jemand 
dafür laufen muss. Die Komponenten bekomm ich lokal hier leider nicht..


Vielen Dank dir nochmal! Das war bisher sehr hilfreich und hat auf jeden 
fall eine Fehllieferung erspart!
VG
Anselm

A. B. schrieb:
> Ich würde in dem Fall
> evtl. auf nur 5 Midi-Ins wechseln und evtl. doch lieber per USB Host
> Adapter weitere hinzufügen.

Warum denn? Wenn du 8x8 bauen willst dann würde ich das auch machen. 
Dein Teensy hat ja offensichtlich 8 uarts. Einfach einen Treiber in den 
Ausgang löst dein Stromproblem. Das könnten 2 Inverter wie in der Spec 
gezeigt oder aber ein AND mit verbunden Eingängen sein. Das sollte nur 
ein 3.3V Baustein sein.
Wie willst du das Teil den steuern? SysEx? Ich vermisse Trafic Leds, die 
würde ich zumindest an den Ausgängen vorsehen. 1µf an den OK halte ich 
für übertrieben 100nF sollten reichen + zentral 10µ an 3.3V. Der Pin 7 
bleibt auch beim 6n138 in den allermeisten Fällen offen. Näheres dazu 
zeigt das Datenblatt.

Hi,

ich bin mir nicht ganz sicher ob mir nicht doch 5 Midi Ins reichen, aber 
du hast recht, wenn ich 8 Ins & Out einbauen kann sollte ich es wenn 
auch zwecks des Lernens einfach machen. Dazu hab ich seit deinem Post 
viel gegoogelt und gelesen, aber evtl. steh ich auf dem Schlauch: dein 
Tipp mit dem Treiber verstehe ich nicht ganz. In der Midi Spec aus 
deinem Link habe ich solches nicht gefunden und bin mir grade unsicher 
wie das denn genau funktioniert?
Sorry wenn das eine dumme frage ist, vielleicht auch zu wenig 
Nervennahrung heute gehabt :D

Mit LED'S wollte ich spärlich umgehen, das Modular und alle anderen 
Geräte blinken schon sehr viel, da möchte ich etwas "Lichthygiene" 
betreiben.
Aber zwecks des Testens und sicher gehen das was ausgegeben wird 
sicherlich keine schlechte Idee. Könnte man das einfach so realisieren 
das man zwischen dem Ausgang der jeweiligen Midi Ins und Outs und dem 
GND eine LED hängt? Ich hab das Schema für einen Midi Out, sowie mit 
deinem Hinweis auf die Kondensatorwerte upgedatet. Ich tendiere bei dem 
OK zu dem H11L1, da der weniger Bauteile benötigt und besser für Midi 
sein soll, wobei ich da nu zu sehr gegenteilige Meinungen gelesen hab.
Die Programmierung folgt in den nächsten Tagen, ich poste das dann auch 
hier, damit jeder der will alles weiterverwursten kann, spätesntens wenn 
das Projekt eine gewisse Reife bekommen hat!

Ich dank dir wieder Mal für deine Hilfe! Es wird so langsam:)
LG
Abb

Ich habe sowas auch mal mit einem STM32F4-Discovery gebaut (mit 6 MIDI 
In/Out), und die Teile für die Teensy-4.1-basierte Variante liegen hier 
auch noch rum.

A. B. schrieb:
> ich bin mir nicht ganz sicher ob mir nicht doch 5 Midi Ins reichen, aber
> du hast recht, wenn ich 8 Ins & Out einbauen kann sollte ich es wenn
> auch zwecks des Lernens einfach machen.

Das wäre jetzt für mich gerade kein Grund. Mit 8 wirst du nicht mehr 
lernen als mit 5.

> Dazu hab ich seit deinem Post viel gegoogelt und gelesen, aber evtl. steh
> ich auf dem Schlauch: dein Tipp mit dem Treiber verstehe ich nicht ganz.
> In der Midi Spec aus deinem Link habe ich solches nicht gefunden und bin
> mir grade unsicher wie das denn genau funktioniert?

Das ist im Prinzip einfach ein Verstärker für das Signal, so dass der µC 
nicht direkt den Ausgang treiben muss. Es hat auch den Vorteil, dass ein 
Kurzschluss nicht gleich den Ausgang des µC überlastet und ggf. 
zerstört, sondern höchstens den des (billigen) Treibers. Außerdem kann 
man dabei auch gleich noch die Umsetzung auf die eigentlich vorgesehenen 
5V machen.

> Mit LED'S wollte ich spärlich umgehen, das Modular und alle anderen
> Geräte blinken schon sehr viel, da möchte ich etwas "Lichthygiene"
> betreiben.

Na komm, die vielen blinkenden LEDs gehören doch mit dazu, dass so ein 
Modularsystem so cool aussieht :)

Hier da Beispiel mit 2 Invertern als Treiber. Diese nehmen den 
entsprechenden Strom gegen GND auf ohne den Controller Ausgang zu 
belasten.

Mir ist noch nicht ganz klar was du den genau mit dem Device machen 
willst.
Wird das ein Midimerger oder eine Patchbay oder gar ein Midi Filter? Das 
ganze ist in jedem Fall weniger eine Hardware Geschichte sondern mehr 
ein Softwareprojekt. Es ist nicht ganz trivial so einen Midiparser zu 
schreiben, speziell wenn das Teil spec konform mit Running Status und 
anderen Spezialitäten umgehen soll. Been there, done that. Ein 2x2 
Device hab ich vor Jahren mal komerziell im Auftrag entwickelt.

Ich habe in meinen Midi Projekten die Leds nie direkt an den Midi EA 
Pins hängen sondern an irgend welchen Ports oder Schieberegistern. Das 
gibt die Freiheit per Software zu entscheiden was diese anzeigen.

Ich habe unter Beitrag "Usb Midi Firmare für die WCH CH55x Controller" ein 
simples 1x1 Device mit USB gezeigt.

A. B. schrieb:
> In der Midi Spec aus deinem Link habe ich solches nicht gefunden

Es gibt ein Update:
https://www.midi.org/specifications/midi-transports-specifications/5-pin-din-electrical-specs

Allerdings nicht sehr hilfreich:
> The buffer shown in the MIDI Out circuit driving RC is optional and
> system-dependent, and if present, may be implemented as an IC gate or
> transistor or a combination.

Ich empfehle (SN)74LVC1G07, der ist auch in 3,3-V-Systemen 5-V-tolerant. 
(Es gibt kaputte MIDI-Eingänge, die selbst einen Pullup zu 5 V haben.)
Du kannst dann auch Pin 4 des Ausgangs mit 5 V verbinden, was die 
Kompatibilität mit manchen Geräten, die ihren Strom vom MIDI-Eingang 
ziehen, erhöht.

Die dort gezeigten 33Ω und 10Ω für 3,3 V sind zu paranoid; 2× 47Ω sind 
OK.

Der Pullup des Optokopplers sollte mindestens 1 kΩ sein (weniger 
bräuchte man nur für höhere Geschwindigkeiten). Falls du den 6N138 
einsetzt, sollte der Widerstand zwischen Pin 7 und GND 10 kΩ sein.

> Könnte man das einfach so realisieren das man zwischen dem Ausgang der
> jeweiligen Midi Ins und Outs und dem GND eine LED hängt?

Nein. UART-Signale sind bei 0 V aktiv, also sollte die LED zwischen +X V 
und dem Signal sein. (Den MIDI-Eingang solltest du nicht zusätzlich 
belasten, also am besten an den Ausgang des Optokopplers.)

> Ich tendiere bei dem OK zu dem H11L1, da der ... besser für Midi
> sein soll

Der 6N138 ist problemlos, wenn du auch 5 V hast.

Tobias (. schrieb:
> und wie sollen die blinken?
zb als Anzeige für Active Sensing. Das ist ganz hilfreich z.B. wenn man 
Fehler in der Verkabelung sucht. Der TO hat sicher einen ganzen Sack 
voll Midi Geräte sonst würde er nicht auf die Idee mit 8x8 Interface 
kommen.

Tobias (. schrieb:
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Wenn es nicht auf jeden Cent ankommt, würde ich alle Ein- und Ausgänge
>> mit LEDs ausstatten. Das kann bei der Fehlersuche sehr hilfreich sein.
>
> und wie sollen die blinken? mit 30kHz zumn Mitlesen?

Nein, den Inhalt wird man als Mensch eher nicht mitlesen können. Man 
sieht aber, dass Daten übertragen werden. Viele Geräte haben so eine 
LED.

> Für sowas gibt es wireshark und 15,- Euro Logic Analyzer aus China.

Das kann man dann für genauer Analysen verwenden. Aber wenn man das Ding 
verkabelt, hilft so eine LED schon, um zu sehen, ob überhaupt was 
ankommt. Kann auch sein, dass das sendende Gerät noch falsch 
konfiguriert ist oder dass man versehentlich MIDI In und Out verwechselt 
hat oder so. Da braucht man nicht gleich Wireshark und einen Logic 
Analyzer.
Mann muss ja auch nicht gleich ein Messgerät für 500 Euro anschließen, 
um zu sehen, ob die Versorgungsspannung anliegt, wenn's die Power-LED 
auch tut.

> Clemens L. schrieb:
>> Es gibt ein Update:
>>
> 
https://www.midi.org/specifications/midi-transports-specifications/5-pin-din-electrical-specs
>
> Die haben tatsächlich im Jahr 2014 ihre Spec an 3.3V angepasst?

Das wusste ich auch noch nicht. Ich dachte, dass offiziell nur 5V 
spezifiziert sind.

Hallo!


ich bin nun wieder dazu gekommen mich dem Thema zu widmen und war die 
ganze Zeit sehr erfreut das Ihr so viele Tipps und Links geschickt 
hattet. Da wahr viel Lesestoff drin:).
Das, die ersten Programmierungen und das eigentliche Ziel Musik zu 
machen hat die Entwicklung etwas verlangsamt.

Ziel ist es tatsächlich alle möglichen 8 Midi Geräte unter einen Hut zu 
bringen und die Signale für die einzelnen Geräte, zu Routen, Filtern und 
zu erzeugen. Momentan wird alles mögliche durch zig Geräte geschleift, 
was sich nicht sonderlich stabil anfühlt (da viel Kanäle gleichzeitig 
funken obwohl sie das gar nicht an jedes Gerät müssten) und auch zu 
Fehlern führt, bzw. sehr unübersichtlich ist. Das Teensy wird dabei wie 
üblich programmiert, an Sys-Ex oder sogar Programmierung über ein LCD 
usw. denk ich noch nicht wirklich nach, das kann kommen wenn alles 
läuft:)

Ich hab eure Tipps und Ideen eingebaut und z.B. alle Aus und Eingänge 
mit LEDs versorgt, was zumindest in der Entwicklungsphase wirklich Sinn 
macht.

Zudem habe ich wie von euch vorgeschlagen einen Buffer eingeplant, 
zwischen dem Ausgang des Teensy und der Midi Outs. Ich hoffe das ist so 
richtig. Leider hab ich keinen gefunden der direkt 8 In/Outs hat, womit 
ich zwei genommen hab.
Auch ist in Fritzing die Teilenummer nicht immer verfügbar, daher hab 
ich einen 74HC04 genommen. Soweit ich lesen konnte sollte der aber auch 
passen oder ist das keine gute Idee?

Zu guter Letzt hab ich noch Ferritperlen eingebaut, ich hab zwar Pro und 
Kontra dazu gelesen, aber gedacht es schadet nicht, auch wenn's viel zu 
löten wird. Dabei ist mir aufgefallen das ich nur SMD Ferrits mit 1KOhm 
bei 100Hz gefunden habe, keine Through Holes, ganz genau verstanden 
warum hab ich nicht und etwas Sorgen das das für mich sehr fummelig zu 
löten wird.

Danach alles etwas aufgeräumt, das Ergebnis ist im Anhang. Ich bin mir 
bei manchen zwar nun gewisser aber immer noch insgesamt ungewiss ob das 
so alles (außerhalb der Programmierung) funktioniert oder richtig 
dimensioniert ist.
Als nächstes will ich noch evtl. Buttons für Panik Button und ein paar 
Sonderbefehle für die diversen Midi Geräte einbauen.
Aber das ist dann schon das nächste Kapitel.

Ich bin euch sehr dankbar für eure Hilfe und Kommentare.

Sobald das steht werde ich hier auch die Programmierung posten, damit 
wenn wer dran Interesse findet das auch nachbauen kann, wenn er so viele 
fragen und Hilfestellungen braucht wie ich ;)


Ach ja.. die LED's sollen wirklich nur anzeigen ob da was hinein oder 
hinaus geht, rein zur Kontrolle.

LG
ABB

A. B. schrieb:
> Leider hab ich keinen gefunden der direkt 8 In/Outs hat, womit
> ich zwei genommen hab.
> Auch ist in Fritzing die Teilenummer nicht immer verfügbar, daher hab
> ich einen 74HC04 genommen.

Ich habe den 74HCT244 verwendet. Der hat 8 Kanäle, und beim "HCT" ist 
die Schaltschwelle niedriger, so dass man ihn inputseitig mit 3,3V und 
outputseitig mit 5V betreiben kann.

Also ich habe eine Oberfläche mit dem SynthLab gemacht wo ich eine 8x8 
MidiMatrix steuern kann. Jeder kann so wohl als Ein- so wie als Aus-gang 
verwendet werden. Die Matrix erlaubt z.B. dass gewisse Midibefehle 
Gerutet werden.
So sachen wie Lautstärke an Port x, Instrumentenwahl an Port y und 
Midiexklusiv an Alle usw.
Gekoppelt mit einem Monitor der die Wichtigsten Sachen komfortabel 
anzeigt.

Quasi ein Adressierbares Midinetzwerk realisiert.

Hi,

danke ihr beiden! Der Tipp mit dem 74HCT244 ist super. Beim Raussuchen 
von Bauteilen tu ich mich bei der schier endlosen Masse schwer.
Ich hab z.B. nach THT Ferrit Beads gesucht, weil ich sorge hab die 0805 
nicht löten zu können, weil fummelig und der auf dem Breadboard auch 
suboptimal.Ich hab alle möglichen Suchbegriffe ausprobiert.. so richtig 
sinnige Ergebnisse erschienen mir nicht, was aber wahrscheilnich an 
Mangel an Vermögen liegt...Gibt es sowas eigentlich? Oder müsste man 
dann das Problem über Wiederstände lösen?

@ Patrick L hast du dieses Synthlab gemeint? 
https://www.willpirkle.com/synthlab/docs/html/index.html
(ich find ne menge Treffer dazu:) )
Gibt's denn dazu auch eine Hardware Entsprechung? Weil das ist ja genau 
das was ich suche:)

Ich bin versucht nun die Hardwarebestellung der Bauteile loszutreten,bin 
mir aber bei manchen Stellen wie den Ferritperlen noch unserich, muss 
ich denn was in dem Plan definitiv noch umbauen oder ist der so ok?


Danke für jegliche Hilfe!
LG und eine schönes WE
ABB

A. B. schrieb:
> @ Patrick L hast du dieses Synthlab gemeint?

Ich verwende Den (kostenlosen Open Source für Tests) 
https://www.sequencer.de/synthesizer/threads/synthlab-open-source-modular-synthesizer-infothread.140485/

Und den (Kostenpflichtige in den von mir (uns) hergestellten 
Instrumenten)
http://www.dsprobotics.com/applications.html
Und ja es gibt direkt unterstütze Hardware, (eigentlich fast alles weil 
ja FlowStone noch 3 Programmiersprachen eingebettet hat)

Ich verwende gerne diese: MidiFace 4x4
https://www.musicstore.de/de_DE/EUR/search?SearchTerm=MIDIFACE-4x4

Oder halt direkt meine eigenen hergestellte Hardware der EWMS Serie

Hi,


danke @Patrick L. hab mir deine Firma angesehen, klingt sehr 
interessant!
Leider kann man nicht alle Seiten sehen, ich bekomme immer ienen SQL 
fehler

Für mich kommt leider das Midiface 4x4 nicht in frage weil ich das ganze 
ja später noch um Buttons und x Funktionen erweitern will.
Sonst wäre das sicherlich die preisgünstigere und schnellere Methode:)

Ich hab zig Mal auf meinen Plan geguckt und zumindest mir ist nichts 
aufgefallen was daran noch völlig falsch verdrahtet ist. Danke für eure 
Hilfe soweit!
Ich versuche nochmal ein Update zu machen mit allen richtige Chips und 
evtl besseren Bauteilen wenn jemand noch welche kennt die besser passen?
LG
Anselm

A. B. schrieb:
> Ich versuche nochmal ein Update zu machen mit allen richtige Chips und
> evtl besseren Bauteilen wenn jemand noch welche kennt die besser passen?
> LG

Ich verwende (in unseren Instrumenten ) eigentlich I²C Multiplexer 
Bausteine,(Habe die auch gewönlich auf Lager)
Da kann ich die MIDI schnitstellen mit einem I²C Befehl konfigurieren 
und den I²C Multiplexer ist es dann egal ob das ein Midisignal oder ein 
I²C Signal ist aber jeder Port kann als ein oder Ausgang verwendet 
werden.

So kann ich ohne große Latenz (was normalerweise bei µC Routing 
passiert) Umleiten.

Einfach als Typ wen interessiert, gerne Nachfragen.
Kann je nach dem was genau du machen willst, das entscheidende Bauteil 
nennen.

73 55

Hi,

die 16 midi Ports zwischen Eingang und Ausgang wechseln zu können würde 
ziemlich viele neue Möglichkeiten aufmachen, das ist sehr interessant.
Wenn ich das richtig verstehe, würde der Mulitplexer aber die Midi 
Signale zwischen den Ein und Ausgängen direkt routen, nicht aber 
Signale, die von einem der Midi Eingänge durch den Teensy gefiltert oder 
verändert wurden an eine der Ausgänge weiterleiten?

Ich hoffe das die Latenz des Teensys recht gering ist. Auch wenn das 
Gerät möglichst universell programmierbar sein soll, dient es in meinem 
Anwendungsfall erstmal weniger zeitkritischen Signalen wie CC's. Die 
Clock soll der Teensy in Zukunft selbst erzeugen und über Midi aber auch 
CV ausgeben. Aber auch das erstmal next level:)

LG
ABB