3IN3OUT MIDI Patchbay

Created Date: 2018-10-03/ updated date: 2018-10-12
    Owner & Collaborators
    License
    3IN3OUT MIDI Patchbay by kigakudoh is licensed under the Creative Commons - Attribution-NonCommercial license.
    Summary
    奇楽堂から販売している3IN 3OUT MIDI Patchbayの紹介、作り方、及び使い方について説明します。
    Arduino Megaと接続することでMIDIマージャーとして動作するファームウェアも公開しています。

    Materials

      Tools

        Blueprints

          Making

          • 3IN3OUT MIDI Patchbayの特徴

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            本製品は３つのMIDI入力、３つのMIDI出力の回路を一つにまとめた電子基板モジュールです。キット商品ですので、各部品をハンダ付けして頂く必要があります。
            以下に、本製品の特徴について説明します。

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              • 3セットのMIDI IN/OUT装備

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                MIDIは調歩同期式のシリアル通信ですが、MIDIケーブルによる長距離接続のために、電子楽器の実製品においてはフォトカプラやバッファなどを使用します。本製品では、MIDI送受信に必要なこれらの回路を、３セット分一つの基板の上に配置しました。

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                • INとOUTを自由に接続可能

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                  基板の真ん中にシリアル通信の３系統のINとOUT端子をまとめて配置してあります。電子工作用のジャンパワイヤ等を使用して、自由にINとOUTを接続することで、本製品単体でMIDI Patchbayとして使用することが可能です。

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                  • マイコンボードによるMIDI制御

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                    中央のシリアル端子をそのままマイコンボードに接続することで、プログラミングによる各種MIDI制御を自由に楽しむことが可能です。

                    Arduinoに直接挿せるシールドタイプのボードではありませんが、Arduino Mega ではシリアル通信が最大４系統あるので、Arduino Megaの利用を推奨します。Arduino Mega上で動作するMIDIマージャーのファームウェアを公開しています。

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                    • 全てハンダ付け容易なDIP部品

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                      本製品はキット商品ですので、お客様が部品を自力でハンダ付けして頂く必要があります。各部品は全てDIP部品としましたので、ハンダ付けは比較的容易に行うことが可能です。

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                      • サイズ

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                        サイズは横180mm、縦68mmです。

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                      • 必要な部品を確認しよう

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                        MIDI Patchbayの商品に入っている部品と、他に必要なものについて紹介します。

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                          • 商品に入っている部品

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                            3IN3OUT MIDI Patchbayのお買い上げありがとうございます。以下の部品が入っていることをご確認ください。
                            ・白い基板
                            ・MIDI用DIN端子（６個）
                            ・74HC14
                            ・6N137（３個）
                            ・220Ω抵抗[赤赤茶金]（９本）
                            ・0.1μFコンデンサ（４本）
                            ・ダイオード 1N4148（３本）
                            ・LED
                            ・10kΩ抵抗[茶黒橙金]（３本）
                            ・120Ω抵抗[茶赤茶金]
                            ・スライドスイッチ
                            ・DCジャック
                            ・ピンヘッダ（４ピン２本）

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                            • 5V電源について

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                              3IN3OUT MIDI Patchbayには、5Vの電源供給が必要です。
                              電源供給には、以下の二通りの方法があります。
                              ・Arduinoなど他のマイコンボードから供給する。(Usagesで詳細説明します）
                              ・ACアダプタを利用する。

                              ACアダプタは例えば以下のようなものをお勧めします。

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                            • 部品をハンダ付けしよう

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                                • 抵抗のハンダ付け

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                                  R1/R2/R3/R7/R8/R9/R10/R11/R12 の９箇所に220Ωの抵抗をハンダ付けします。
                                  R4/R5/R6 に10kΩの抵抗をハンダ付けします。
                                  R13 に120Ωの抵抗をハンダ付けします。

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                                  • ダイオードのハンダ付け

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                                    D1/D2/D3 にダイオードをハンダ付けします。
                                    ダイオードは極性がありますので、向きを間違えないように気をつけてください。
                                    写真の通り、黒い印が正面から見て左側になるように取り付けます。

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                                    • LEDのハンダ付け

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                                      D4にLEDをハンダ付けします。
                                      Kがカソードですので、LEDの足の短い方になります。

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                                      • ICのハンダ付け

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                                        8pinのフォトカプラ6N137を、U1/U2/U3にハンダ付けします。
                                        また、14pinの74HC14を、U4にハンダ付けします。

                                        6N137はピン番号が分かりづらいですが、番号の若いピンの方に、表面に段差が付いています。74HC14は凹んだ側に1番ピンがあります。
                                        これらの段差、凹みの位置は写真の位置となります。
                                        向きを間違えないよう気をつけてください。

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                                        • スイッチ、DCジャックのハンダ付け

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                                          スライドスイッチとDCジャックをハンダ付けします。

                                          Arduinoと接続して使う場合、Arduinoから電力を供給して使うため、この二つの部品を取り付ける必要はありません。

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                                        References

                                          Usages

                                          • Patchbayとして使う

                                            例えば、MIDI INの3番の信号をMIDI OUTの１番から出力したいとき、ジャンパワイヤなどを利用して、真ん中にあるピンヘッダを左図のように繋ぎます。

                                          • Arduino Megaとの接続(2) 配線

                                            Arduino Megaには、14pinから19pinまで、シリアルが３系統分コネクタに配置してあるので、PatchbayのIN/OUT３系統とそれぞれ対応するように接続します。

                                            実際の接続は、Patchbayの真ん中のピンヘッダとArduino Megaを、図のように配線します。

                                            また、Arduinoの5VとGNDも左図のように接続します。
                                            Arduinoから電源を取るので、DCプラグやスライドスイッチは必要なくなります。

                                          Project comments