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汎用USB-MIDI基板 moco2

2012年06月11日 morecat_lab

安価に作れて、汎用的に使えるUSB-MIDI用の基板(moco2)を作りましたので、紹介します。

iPadから手軽に使えるMIDIデバイスが作れます。

MeeBlipをモバイルシンセにする

MeeBlipをモバイルシンセにする

1. 回路図

基本的な回路は以前に作成した「USB-MIDI Converter もこ」と同じです。

moco2 Schematic

V-USBを使ってUSB-MIDIクラスのデバイスを作る場合、フラッシュメモリが2KBのTiny2313だとメモリ容量がたらず、あまり機能を作り込むことが出来ませんでした。最近、メモリ容量が2倍(4KB)のTiny4313がDigikeyなどで安く入手可能になったため、汎用的に利用可能な基板をおこすことにしました。

Tiny2313/4313を16MHzで動作させ、Serial MIDIとの接続のためのフォトカップラをつけます。

また、今回は他の用途にも使えるように、CPUの信号を取り出せるように18PINのピンヘッダを付けました。組み立ての際に利用する予定のないパーツは付けなくて構いません。例えば、シリアルMIDIの入力をしない場合には、フォトカップラは不要です。

2. アプリケーション

目的によってファームウエアを書き換えることで違ったデバイスを作成可能です。

以下に私の作ったプログラムを紹介します。

なお、tiny2313/4313にはブートローダ等は有りませんので、ISPプログラマで直接プログラムを書き込みます。V-USBを使い際にはFUSEビットの設定が必要になりますので、忘れず設定を変更して下さい。

2.1 USB-MIDIコンバータ もこ

MocoはUSB-MIDIとシリアルMIDIの変換をするプログラムです。容量の関係で、Tiny2313の場合にはどちらか片方向のみです。Tiny4313はUSB-MIDI <->Serial MIDIが双方向で動作します。

名称 機能 必要なチップ
Mico Serial MIDI -> USB-MIDI Tiny2313
Moco USB-MIDI -> Serial MIDI Tiny2313
MicoMoco USB-MIDI <-> Serial MIDI Tiny4313
シリアルMIDIコンバータ もこ

シリアルMIDIコンバータ もこ

プログラムはフォルダに分かれていますので、必要なコードを書き込んで利用して下さい。ソースコードはこちらからどうぞ。

2.2 ミニキーボード

単純なミニキーボードを作ってみました。

ピンヘッダに出ているピンをグランドに落とすことでノート信号をUSB側に出力する単純なものです。

moco2を使ったミニキーボード

moco2を使ったミニキーボード

利用可能なピン数の都合で、ちょうど一オクターブ分になりましたが、実用的には、一オクターブ上のCも出ると良いと思います。

note NO PIN
C4 PB1
C#4 PB2
D4 PB3
D#4 PB4
E4 PB5
F4 PB6
F#4 PB7
G4 PD0
G#4 PD1
A4 PD4
A#4 PD5
B4 PD6

ソースコードはこちら。

2.3 Note信号で光るLEDディスプレィ

ミニキーボードのちょうど逆で、ノート信号によってピンのH/Lを切換えるようにしたものです。

電流制限抵抗を経由してLEDを各ピンにつなぐことで、LEDの制御等に使えます。

MIDI制御のLED表示器

MIDI制御のLED表示器

なお、ピン配置はミニキーボードと同じです。

ソースコードはこちら。

3. 利用例

moco2は、自作機器に組み込んで利用することを想定しています。

そこで、オープンハードウエアなデジタルシンセサイザーMeeBlip microをiPadにそのままつないで、モバイルシンセサイザーとして利用可能にしてみました。

Meeblipをmoco2で制御する

Meeblipをmoco2で制御する

【改造のポイント】

  • USB-MIDIコンバータとして利用します。USB->Serial MIDIの一方通行で充分ですので、Tiny2313が利用可能です。またシリアル側からの入力もないため、moco2基板側にはフォトカップラは実装の必要がありません。
  • MeeBlipは基板上に5Vレギュレータをを持っています。今回は直接USBから電源供給を行うためレギュレータを実装せずにバイパスしました。
  • MIDI信号はmoco2とMeeBlipのフォトカップラを経由して接続しています。実はフォトカップラを経由せず直接接続しても大丈夫のはずです。今回は、改造が多くなるのでそのままにしてあります。
  • MeeBlipには制御用のボリュームやスイッチを接続することになっていますが、付けなくてもシンセサイザとして機能します。スイッチが無い場合には、MIDI経由でCCコマンドでパラメータを設定します。また、パラメータも初期設定されていますので、いきなりノートを送っても音が出ます。

【利用方法】

  • iPadからMeeBlipのパラメータを制御するためには、TouchOSCというプログラムを使うのが便利です。TouchOSC Editorというプログラムを使ってボタンやノブの配置、対応するコードなどのレイアウトを独自に設計することが可能です。
  • MeeBlip用にユーザが作成した設定が提供されています。ただし、MIDIチャンネルがなぜか3に設定されているため、全てのボタンの設定を1に変更する必要があります。
MeeBlipをTouchOSCから利用中

MeeBlipをTouchOSCから利用中

MeeBlipは使って楽しいシンセサイザーです。

ソフト制御は少し物足りないので、ケースに入れてボリュームやスイッチを付けたいと思います。

(了)

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