Bedienungs- und Bauanleitung MIDI-CV-Interface MCV1 Hardware-Version 3 / Software-Version 4.0 Alle Parameter über Lerntaster einstellbar (kein DIP-Schalter mehr), mit EEPROM (Einstellungen bleiben nach dem Einschalten erhalten): MIDI-Kanal/Referenznote, Gate-Polarität, Kennlinie, Retrigger CV/Gate-Buchsen auf Platine, mit Gehäuse erhältlich Umbau der alten Platinenversion (DIP-Schalter, kein EEPROM) auf die neue Version (mit EEPROM) wird beschrieben. 0. Inhaltsverzeichnis Kapitel Inhalt 0 Inhaltsverzeichnis 1 Garantiebestimmungen und Bausatzhinweise 2 Einleitung 3 Bedienungsanleitung 3.1 Stromversorgung 3.2 MIDI-Anschluss 3.3 Verbindung zum Analogsynthesizer 3.4 Einstellung der MCV1-Parameter 3.4.1 MIDI-Kanal und Referenzton 3.4.2 Gatepolarität, Spannungskennlinie, Retrigger-Funktion 3.4.3 Trigger-Art (Spannungs- oder Schalttrigger) 3.4.4 Default-Einstellung ab Werk 3.5 Checkliste für die Fehlersuche 3.6 Kurzbeschreibung der Software 3.7 Lage der Buchsen und Bedienungselemente 3.8 Update und Umbau alter MCV1-Versionen auf V4.0 4 Bauanleitung 4.1 Schaltungsbeschreibung 4.2 Aufbau 4.3 Test 4.4 Bauteileliste (Elektronik) 4.5 Bauteileliste (Gehäusesatz) 4.6 Schaltplan 4.7 Bestückungsplan Anhang A Allgemeine Aufbauhinweise Anhang B Literaturhinweise 1. Garantiebestimmungen und Hinweise zu Bausätzen Unsere Bausätze setzen Elektronik-Kenntnisse voraus. Als Bausatzkunde sollten Sie alle elektronischen Bauteile und deren Funktion kennen, Erfahrung bei Bestücken und Löten von Platinen besitzen und mit Messgeräten (Multimeter, Oszilloskop) umgehen können. Für Laien oder Elektronik- Anfänger sind unsere Bausätze nicht geeignet! Bitte prüfen Sie unbedingt vor dem Zusammenbau an Hand der Bauanleitung, ob Ihre Kenntnisse für den Aufbau und Test des Bausatzes ausreichend sind. Wir bieten aus diesem Grund fast alle unsere Bausätze auch als Fertig- geräte, mit 6 Monaten Garantieanspruch an. Bei Bausätzen können wir keine Garantie gewähren. Auch bei Fertigmodulen (z.B. MIDI-Out-Nachrüstungen) werden Elektronik-Grundkenntnisse vorausgesetzt. Einen Elektronik-Laien kann auch der Einbau eines Fertigmoduls vor ungeahnte Schwierigkeiten stellen. Fertigmodule können innerhalb 14 Tagen nur zurückgenommen werden, wenn sie sich noch im Orginalzustand befinden! Vom Kunden veränderte Fertigmodule (z.B. ein- und wieder ausgebaute MIDI-Nachrüstungen) können nicht gegen Kaufpreiserstattung zurückgenommen werden! Bei Fertiggeräten im Gehäuse sind Elektronik-Kenntnisse nicht erforderlich. Falls Sie vor dem Aufbau des Bausatzes feststellen, dass Ihre Kenntnisse hierzu nicht ausreichend sind, so können Sie den ungeöffneten Bausatz zurücksenden und gegen Aufzahlung des Differenzpreises das Fertigmodul erwerben oder den Bausatz gegen Rückerstattung des Kaufpreises (ohne Versandkosten) innerhalb 14 Tagen zurückgeben. Dies gilt nicht mehr für bereits geöffnete, teilweise oder ganz aufgebaute Bausätze. Aus unserer Erfahrung kommt häufig die Reparatur eines fehler- haft aufgebauten Bausatzes auf Grund der zur Reparatur benötigten Arbeits- zeit teurer als der Differenzpreis zwischen Bausatz und Fertiggerät! Überlegen Sie also bitte bevor Sie den Aufbau beginnen, ob nicht eventuell das Fertiggerät für Sie geeigneter wäre. Die Bauanleitung mag manchem Kunden - insbesondere dem elektronisch fortgeschrittenen - übertrieben ausführlich erscheinen. Aus unserer Erfahrung ist jedoch ein Wort zuviel besser als eines zu wenig. Wir hatten in der Vergangenheit häufig Rückfragen zu Bauanleitungen, da diese offenbar nicht ausführlich genug waren. Sie müssen jedoch nicht unbedingt die ganze Bauanleitung lesen, um ein Gerät des MIDI-Systems aufzubauen. Wenn Sie die Schaltungsdetails nicht interessieren, können Sie bei jedem Modul gleich bei "Aufbau" weiterlesen. Sind Sie erfahrender Elektronik- Bastler, so können Sie auch die allgemeinen Aufbauhinweise übergehen. Den Rest des Abschnittes "Aufbau" sollten Sie jedoch auch als erfahrener Elektroniker genau durchlesen, da hier auf einige Details eingegangen wird, die für den Aufbau sehr wichtig und nicht unbedingt selbstver- ständlich sind. Falls in einem Bausatz ein defektes Bauteil enthalten ist, welches nicht durch Ihre Schuld zerstört wurde oder von Anfang an defekt war, leisten wir natürlich kostenlosen Ersatz. Bei Halbleitern ist dies - wie allgemein üblich - leider nicht möglich. Insbesondere der E510 wird vor der Auslieferung geprüft und kann nicht umgetauscht werden! Um das Selbstbau- risiko völlig auszuschliessen sollten Sie unbedingt das Fertiggerät mit 6 Monaten Garantie erwerben. Alle unsere Bausätze sind sorgfältig geprüft und funktionieren bei korrektem und sorgfältigem Aufbau auf Anhieb. Falls Sie bei einem Bausatz trotz Ihrer Elektronik-Kenntnisse einmal nicht mehr weiter kommen, steht Ihnen unser Reparaturservice gegen Erstattung von Arbeitszeit und Ersatz- teilen zur Verfügung. 2. EINLEITUNG Wer heute mit elektronischen Instrumenten (Synthesizer, Orgel, Expander, Sound-Sampler, Tastaturen, Drumbox, Effektgeräte, Mischpulte usw.) Musik machen will, kommt an MIDI nicht mehr vorbei. Ist man im Besitz eines eines älteren monophonen Synthesizers ohne MIDI-Interface, so steht man vor dem Problem, dass dieser nicht über MIDI angesteuert werden kann. Häufig möchte man das Instrument wegen seines guten Klanges - gerade die älteren analogen Synthesizer sind für ihren exzellenten Klang bekannt - auch weiterhin benutzen, kann es aber in das MIDI-System nicht integrieren, weil es nicht in der Lage ist, MIDI-Daten zu empfangen. Hier schafft MCV1 Abhilfe. MCV1 ist ein einstimmiges MIDI-to-CV-Interface, mit welchem ältere monophone Synthesizer über MIDI angesteuert werden können. MCV1 ist für alle Geräte geeignet, die nach der 1V/Oktave- (Moog, Roland, Oberheim, Elektor-Formant, Doepfer Voice-Card- und Sound-Sampler- System) oder der Hertz/Volt-Norm (Korg, Yamaha) arbeiten und einen Gate- Pegel von +5V, +7.5V oder den sogenannten Schalt-Trigger (S-Trigger, Switched Trigger) benötigen. Diese Trigger-Variante wird vorwiegend bei Moog- und ARP-Geräten verwendet. Die gewünschte Triggerart wird über eine Steckbrücke (Jumper) festgelegt. Die Verbindung zum MIDI-Sender (Synthesizer, Master-Keyboard, Sequenzer etc.) erfolgt über eine MIDI-In-Buchse, die sich auf der Platine des MCV1 befindet. Über eine MIDI-Thru-Buchse können weitere MIDI-Geräte ange- steuert werden. Über einen Lern-Taster sind in Verbindung mit einem geeigneten MIDI-Sender folgende Optionen einstellbar: MIDI-Empfangskanal (1-16) und Referenzton für 0V Tonhöhen-Steuerspannung Gate-Polarität normal/invertiert Spannungskennlinie Volt/Oktave oder Hertz/Volt Retrigger an/aus (Auslösen eines neuen Gates bei Legato-Spiel) Die ersten beiden Parameter werden über einen eingehenden Noten-Befehl eingestellt. MIDI-Kanal und Tonhöhe des Notenbefehls werden als Werte für Empfangskanal und Referenzton des MCV1 übernommen. Die anderen Parameter werden über Program-Change-Befehle im Lernmodus eingestellt. MCV1 verarbeitet in der Software-Version 4.0 die MIDI-Befehle Note-On/Off, Pitch-Bend, Sustain (Controller #64) und Legato (Controller #68). Aus diesen Befehlen wird die CV-Spannung und der Gate-Zustand abgeleitet, mit denen der Synthesizer angesteuert wird, um die den MIDI-Daten ent- sprechenden Töne zu erzeugen. Der MIDI-Code für die Anschlagdynamik wird nicht berücksichtigt, da MCV1 nur eine analoge Steuerspannung erzeugen kann. Falls Sie auch Dynamik- und Controllerspannungen benötigen, so ist hierfür unser MCV8 geeignet. Die Pitch-Bend-Daten werden nur in der V/Oktave-Betriebsart bei der Erzeugung der CV-Steuerspannung berücksichtigt. Da nur ein Spannungs- bereich von 0...+5V zur Verfügung steht, werden Pitch-Bend-Daten, die einer Spannung ausserhalb dieses Bereichs entsprechen, nicht berücksichtigt (dies tritt z.B. beim tiefsten Ton mit gleichzeitig negativen oder beim höchsten Ton mit positiven Pitch-Bend-Daten auf). Alle Parameter werden im Gerät nicht flüchtig gespeichert, d.h. nach dem Einschalten befindet sich das MCV1 in dem zuletzt eingestellten Modus. Ab Werk wird MCV1 mit MIDI-Code 36 (das tiefe 'C' auf einer normalen 5- Oktaven-Tastatur) als Referenzton und MIDI-Kanal 1 ausgeliefert. Die Stromversorgung von MCV1 erfolgt über ein externes Steckernetzteil. Dieses ist im Lieferumfang nicht enthalten und muss ggf. zusätzlich bestellt werden. 3. BEDIENUNGSANLEITUNG MCV1 (Software 4.0) Falls Sie MCV1 als Fertigmodul von uns bezogen haben, so bitten wir Sie, die folgenden Hinweise zu befolgen. Auch für den fertig aufgebauten und geprüften Bausatz gelten diese Bedienungshinweise. Bitte beachten Sie, dass wir nur im Orginalzustand befindliche Module innerhalb der 14-tägigen Rückgabefrist gegen Kaufpreiserstattung zurück- nehmen können. In irgendeiner Form veränderte Module (z.B. Module mit ausgelöteten oder aus- und wieder eingelöteten Buchsen) können nicht zurückgenommen werden! Dies gilt auch für Garantiereparaturen innerhalb der 6-monatigen Garantiezeit. MCV1 wird mit den anderen Geräten (MIDI-System, Synthesizer mit 1V/Oktave und Gate Steuereingängen) über Steckverbindungen verbunden (5-polige MIDI- Buchse, Klinkenbuchsen für CV und Gate). Falls Sie das MCV1 in Ihr Gerät fest einbauen wollen, prüfen Sie unbedingt vor dem Einbau, ob Ihre Kenntnisse ausreichend sind und ob MCV1 für die MIDI-Nachrüstung Ihres Gerätes geeignet ist! 3.1. Stromversorgung: Die Stromversorgung des MCV1 erfolgt über ein externes Steckernetzteil. Dieses ist im Lieferumfang von MCV1 nicht enthalten und muss ggf. zusätzlich bestellt werden. Das Netzteil muss 9...12V/300mA liefern (Polung: Aussenring = Masse, Innen = Puls). Ein stabiliertes Netzteil ist nicht erforderlich, die Erzeugung der stabilisierten Spannungen erfolgt im MCV1 selbst. Stecken Sie das Niederspannungskabel eines geeigneten Stecker-Netzteils in die hierfür vorgesehene Buchse des MCV1 und das Netzteil selbst in eine 220V-Steckdose. Ein zusätzlicher Netzschalter ist nicht vorhanden. Bei falsch gepoltem Netzteil wird MCV1 nicht arbeiten, eine Beschädigung ist jedoch auf Grund einer eingebauten Schutzdiode ausgeschlossen. Die Polung des Kleinspannungssteckers muss folgende sein: aussen = Masse, innen = +9...12V. Wir empfehlen aus Sicherheitsgründen die Verwendung eines VDE- geprüften Steckernetzteils. MCV1 wird jedoch auch mit nicht VDE-geprüften Netzteilen einwandfrei arbeiten. Bei Inbetriebnahme des MCV1 muss die Leuchtdiode an der Vorderseite des Gerätes 4 mal blinken (als Anzeige für die Version 4.0) und dann verlöschen. Ist dies nicht der Fall, so ist das Netzteil defekt, falsch gepolt oder liefert nicht genügend Strom oder Spannung. Ein Defekt am MCV1 ist im Falle eines gelieferten Fertiggerätes oder Fertigmodules sehr unwahrscheinlich, da alle Geräte bei uns 100% geprüft werden. Erfahrungs- gemäss ist bei einem Grossteil der Reklamationen ein fehlerhaftes Netzteil die Ursache. Wir empfehlen die Verwendung eines unserer ebenfalls 100% geprüften VDE-Netzteile. Billige Fernost-Netzteile sind erfahrungsgemäss aus Kostengründen meist ungeprüft. Alle im folgenden beschriebenen Verbindungen müssen bei ausgeschaltetem MCV1 hergestellt werden. 3.2. MIDI-Anschluss Verbinden Sie die MIDI-In-Buchse (dies ist die 5-polige Buchse direkt neben der Netzteilbuchse) über ein geeignetes MIDI-Kabel mit dem MIDI- Ausgang Ihres MIDI-Steuergerätes (MIDI-Keyboard, Synthesizer o.ä.). An der mit "MIDI-Out" bezeichneten Buchse erscheint das MIDI-Eingangs- signal in unveränderter Form (MIDI-Thru-Funktion). Die Buchse wurde als MIDI-Out bezeichnet (obwohl sie MIDI-Thru-Funktion hat!), da die MCV1- Hardware prinzipiell auch in der Lage wäre, die Daten auch in veränderter Form (z.B. gefiltert) auszugeben. An die MIDI-Out-Buchse können Sie weitere Geräte anschliessen (z.B. ein weiteres MCV1), die mit den gleichen MIDI-Daten wie das MCV1 angesteuert werden sollen. Für grosse Datenmengen (z.B. Dumps) sollte die MIDI-Thru-Buchse nicht verwendet werden, da die Thru-Funktion nur per Software realisiert ist und daher bei hohen Datenmengen Zeitverzögerungen oder Datenverluste auftreten können. 3.3. Verbindung zum CV/Gate-Synthesizer Die Verbindung zum monophonen Synthesizer erfolgt über die beiden 6.3mm- Klinkenbuchsen "CV" und "Gate". An der CV-Buchse (ganz rechts) steht die Tonhöhen-Steuerspannung (V/Okt. oder Hz/V) zur Verfügung. An der Gate-Buchse (neben der MIDI-Out-Buchse) steht - je nach Stellung der betreffenden Steckbrücke (J4) - die Gate-Spannung (+5V oder +7.5V) oder der Schalt-Trigger zur Verfügung. Ab Werk wird das MCV1 in der +5V- Triggerversion ausgeliefert. Die Leuchtdiode zeigt im normalen Betriebsmodus an, ob gerade ein Gate- Signal anliegt. Mit Ihr kann die einwandfreie Funktion des MCV1 (z.B. ob auf dem richtigen MIDI-Kanal empfangen wird) auch ohne angeschlossenen CV- Synthesizer überprüft werden. 3.4 Einstellung der MCV1-Parameter Die Einstellung aller Parameter (mit Ausnahme der Umschaltung zwischen Spannungs- und Schalt-Trigger) erfolgt mit dem Lern-Taster an der Front- seite des MCV1 und einem nachfolgend am MCV1 eintreffenden Noten- oder Programmwechsel-Befehl. Nachdem Sie den Taster am MCV1 betätigt haben, blinkt die daneben sitzende Leuchtdiode, um anzuzeigen, dass sich das MCV1 nun im sogenannten Lern-Modus befindet, in dem die im folgenden beschriebenen Parameter eingestellt werden. Nach Empfang des betreffenden MIDI-Befehls wechselt das MCV1 in den normalen Spielmodus und Leuchtdiode verlischt. Achten Sie darauf, dass nicht unbeabsichtigt Noten- oder Programmwechsel- Befehle am MIDI-Eingang des MCV1 eintreffen, wenn der Lernmodus angewählt ist (z.B. von einem Sequenzer oder einer Drumbox). Dies verändert wie im folgenden beschrieben sofort die Einstellung des MCV1. Nur die MIDI- Befehle, die zur Parametereinstellung des MCV1 benötigt werden, dürfen im Lernmodus am Eingang des MCV1 eintreffen. Wir haben übrigens absichtlich keine System-Exclusive-Befehle zur Para- meterkonfiguration gewählt, da die zur Einstellung erforderlichen Noten- und Programmwechselbefehel in der Regel von jedem in Frage kommenden MIDI- Sender erzeugt werden können (im Gegensatz zu System-Exclusive-Befehlen). 3.4.1 MIDI-Kanal und Referenzton Die Einstellung von MIDI-Kanal und Referenzton für 0V Steuerspannung erfolgt im Lernmodus über einen am MIDI-Eingang eintreffenden Note On- Befehl. In der Praxis bedeutet dies, dass man nach Anwahl des Lernmodus am MCV1 die Taste am steuernden Keyboard drückt, der 0V Steuerspannung entsprechen sollen. Der MIDI-Kanal des Notenbefehls wird dabei vom MCV1 als MIDI-Kanal automatisch übernommen. Im normalen Betriebsmodus eintreffende Notenbefehle, die tiefer als dieser Referenzton sind, werden ignoriert, ebenso wie Notenbefehle, die mehr als 5 Oktaven über diesem Referenzton liegen. 3.4.2 Gatepolarität, Spannungskennlinie und Retrigger-Funktion Die Einstellung von Gate-Polarität, Spannungskennlinie und Retrigger- Funktion erfolgt im Lernmodus über einen am MIDI-Eingang eintreffenden Programmwechsel-Befehl. In der Praxis bedeutet dies, dass man nach Anwahl des Lernmodus am MCV1 die betreffende Programmwechsel-Taste am steuernden Keyboard drückt. In der Regel dürfte diese Funktion bei jedem in Frage kommenden Synthesizer oder Masterkeyboard vorhanden sein. Der MIDI-Kanal des Programm-Wechsel-Befehls ist dabei ohne Bedeutung.Die Begriffe Gate und Trigger werden synonym verwendet. In der folgenden Tabelle finden Sie die Programmwechselbefehle, die das MCV1 im Lernmodus erkennt. Program Change Nr. Funktion Bemerkung 1 Nicht invertierter Trigger (1) 2 Invertierter Trigger (1) 3 Volt/Oktave-Kennlinie (2) 4 Hertz/Volt-Kennlinie (2) 5 Retrigger aus (3) 6 Retrigger an (3) Bemerkung (1) Bei Spannungs-Trigger (Steckbrücke gesetzt, s.u.) kann mit dieser Funktion zwischen nicht invertiertem Trigger (d.h. +5V/+7.5V bei gedrückter und 0V bei nicht gedrückter Keyboardtaste) und invertiertem Trigger (d.h. 0V bei gedrückter und +5V/+7.5V bei nicht gedrückter Keyboardtaste) gewählt werden. Im Falle von S-Trigger (Steckbrücke nicht gesetzt) sind die Verhältnisse genau umgekehrt. Falls sich Ihr Synthesizer genau umgekehrt verhält wie gewünscht (d.h. Hüllkurven werden beim Loslassen statt beim Drücken einer Keyboard- taste ausgelöst), so ändern Sie einfach mit dieser Funktion die Polarität. Bemerkung (2) Mit dieser Funktion können Sie zwischen zwei Arten der Spannungskennlinie wählen. Die meisten Synthesizer arbeiten mit der V/Oktave-Kennlinie, einige Geräte der Firmen Korg und Yamaha mit der Hz/V-Kennlinie. Falls Sie nicht die für Ihr Gerät richtige Kennlinie angewählt haben, klingt das Gerät beim Spielen verstimmt. Welche Art von Kennlinie Sie benötigen, finden Sie in den Unterlagen zu Ihrem Gerät. Auf Grund der nichtlinearen Kennlinie können im Hz/V-Modus keine Pitch- Bend-Daten bei der Erzeugung der Tonhöhen-Steuerspannung berücksichtigt werden. Ausserdem ist die Auflösung im unteren Bereich systembedingt sehr viel schlechter als im oberen Bereich, die unterste Oktave ist musikalisch fast nicht nutzbar. Nur in der V/Oktave-Betriebsart werden Pitch-Bend- Daten in die Berechnung der CV-Spannung einbezogen. Die Hz/V-Kennlinie sollte nur dann gewählt werden, wenn es wirklich keine andere Lösung gibt. Bei den Korg-Synthesizern MS10 und MS20 gibt es beispielsweise einen externen FM-Eingang (bezeichnet "TOTAL"), der über den Abschwächungsregler (bezeichnet "MG/T.EXT.") auf 1V/Oktave einjustiert werden kann. Bei Verwendung dieses Eingangs haben wir bei unseren MS20 wesentlich bessere Ergebnisse hinsichtlich Stimmstabilität und Skalentreue erzielt als über den Hz/V-Eingang. Bemerkung (3) Diese Funktion schaltet die Retrigger-Funktion an oder aus. Sie können zwischen zwei Arten wählen. Normalerweise wird beim Legatospiel auf herkömmlichen Analogsynthesizern kein neues Gate ausgelöst, d.h. die Hüllkurvengeneratoren (ADSR) werden nicht neu gestartet. Sie haben jedoch beim MCV1 die Möglichkeit zwischen dieser normalen Gate-Betriebsart und einer Retrigger-Betriebsart zu wählen. Ist Retrigger angewählt, so wird auch beim Legatospiel bei jedem neuen Ton ein neues Gate ausgelöst, d.h. die Hüllkurven werden auch bei Legato-Spiel bei jedem Ton neu gestartet. Zusätzlich kann die Retrigger-Funktion über den MIDI-Schalt-Controller Legato (Controller #68 dezimal, bzw. #44 hexadezimal) gesteuert werden. Dies ist allerdings im Gegensatz zu der oben beschriebenen Funktion ein Spielparameter (wie z.B. Pitch-Bend oder Sustain), der nicht gespeichert wird. Nach dem Einschalten des MCV1 ist zunächst immer die im Lernmodus mit Program-Change 5/6 eingestellte Retrigger-Betriebsart angewählt. Trifft ein Controller #68 am MCV1 ein, so schaltet das MCV1 vorübergehend in den vom Controller #68 bestimmten Modus. Bei der Gate-Erzeugung wird auch die MIDI-Haltefunktion Sustain (MIDI- Controller #64 dezimal, bzw. #40 hexadezimal) berücksichtigt. Bei aktiviertem Sustain bleibt der Gateausgang aktiv geschaltet, auch wenn die Keyboardtaste losgelassen wird. 3.4.3 Trigger-Art (Spannungs- oder Schalttrigger) Um die Triggerspannung, bzw. Trigger-Art umzustellen, müssen Sie das Gehäuse öffnen, falls Sie die Version mit Gehäuse bezogen haben. Sie finden auf der Platine hinter der CV-Klinkenbuchse (neben dem Spindel- trimmpotentiometer für die 1V/Oktave-Justierung) eine 3-polige Stift- leiste. Auf diese Stiftleiste ist ab Werk eine Steckbrücke (Jumper) in der rechten Position (+5V-Spannungstrigger) aufgesteckt. Sie können diesen Jumper entfernen oder umstecken. Es gibt dabei die folgenden 3 Möglichkeiten: Jumper auf rechter Position -> +5V-Spannungstrigger Jumper auf linker Position -> +7.5V-Spannungstrigger Jumper entfernt -> S-Trigger (Schalt-Trigger) Falls Sie den Jumper entfernen, sollten Sie diesen auf das mit "Jumpers" bezeichnete Steckfeld stecken, damit dieser nicht verloren geht. Das Steckfeld hat keinerlei Funktion, es dient nur als "Jumper-Garage". Welche Art von Trigger Sie bei Ihrem Gerät benötigen, entnehmen Sie bitte den Unterlagen zu Ihrem Gerät. Falls Ihr Gerät zum Triggern eine Spannung benötigt, die über 7.5V liegt, so ist folgendermassen vorzugehen: Das MCV1 wird in der S-Trigger-Version betrieben. An der Trigger-Eingangsbuchse des anzusteuernden Synthesizers wird ein Widerstand (ca. 1k...4k7, unkritisch) zwischen dem Trigger- Eingang und der internen positiven Versorgung des betreffenden Synthesizers (z.B. +9V,+12V,+15V) gelegt. Hierdurch wird der Schaltausgang des MCV1 auf die erforderliche Triggerspannung umgesetzt. 3.4.4 Default-Einstellung ab Werk Die von uns gelieferten MCV1-Fertigmodule oder Fertiggeräte haben in der Regel folgende Voreinstellung: normale Gate-Polarität 1V/Oktave-Kennlinie Retriggerfunktion abgeschaltet +5V-Spannungstrigger (Jumper rechts) 3.5. Checkliste für die Fehlersuche Falls Ihr MCV1 nicht auf Anhieb korrekt arbeitet, so überprüfen Sie bitte nochmals folgende Punkte: 1. Ist die Stromversorgung in Ordnung (LED muss beim Einschalten 4 mal blinken und dann verlöschen)? Eventuell Steckernetzteil überprüfen! 2. Sind die Verbindungen zum MIDI-Sender und zum Synthesizer in Ordnung? Auch die Masseverbindung zum Synthesizer muss hergestellt werden (über mindestens einen der Masseanschlüsse der Klinkenbuchsen)! 3. Ist der richtige MIDI-Kanal am MCV1 angewählt? Leuchtet die Gate-LED auf, wenn das steuernde MIDI-Gerät Daten auf dem eingestellten MIDI-Kanal sendet? Sendet der MIDI-Sender auf dem richtigen Kanal? Überprüfen Sie auch die verwendeten Kabel und die einwandfreie Funktion des MIDI-Senders. 4. Liegen die gesendeten Tonhöhen im richtigen Bereich (MIDI-Tonhöhe 36 bis 97 = 5 Oktaven Umfang beginnend beim tiefen C auf einer 5-Oktaven- Tastatur), sofern kein anderer Referenzpunkt eingestellt wurde. 5. Leuchtet die Gate-Leuchtdiode richtig auf, aber das nachgerüstete Gerät spielt nicht mit, so liegt mit grosser Wahrscheinlichkeit ein Verkabelungs- fehler zwischen MCV1 und dem CV-Synthesizer vor. Achten Sie darauf, ob Sie die richtige Gate-Spannungs-Version für Ihr Gerät eingestellt haben oder ob die S-Trigger-Version erforderlich ist. Es gibt auch Synthesizer (z.B. Roland-Modul-System), denen eine Gate-Spannung von +7.5V zum Triggern der Hüllkurvengeneratoren nicht ausreicht! In diesem Fall muss die S-Trigger- Version des MCV1 mit externem Pull-Up-Widerstand verwendet werden (siehe Kapitel 3.4.3). 6. Falls die Spreizung ("scale") nicht genau mit Ihrem Synthesizer übereinstimmt (erkennbar an zunehmender Verstimmung, je weiter man sich vom Referenzpunkt wegbewegt), so kann dies zunächst an der falsch gewählten Spannungskennlinie liegen. Nachdem Sie sich vergewissert haben, dass Sie die richtige Kennlinie gewählt haben und dennoch bei grossen Tonintervallen eine leichte Verstimmung zu hören ist, so liegt das daran, dass Ihr Synthesizer nicht mehr exakt justiert ist. Sie können die verbleibenden Ungenauigkeiten mit dem Wendeltrimmpotentiometer an der Rückseite des MCV1 korrigieren. Bei Fertiggeräten justieren wir die Spreizung auf genau 1.00V/Oktave ein. 7. Einige ältere MIDI-Synthesizer, die nur auf MIDI-Kanal 1 senden können, arbeiten oft im sogenannten Running-Modus (z.B. Prophet). Hier sendet das Gerät nur einmal nach dem Einschalten einen Note-On-Status-Befehl gefolgt von Noten-Daten. Wird das MCV1 an ein solches Gerät angeschlossen, nachdem dieses eingeschaltet wurde, so arbeitet MCV1 nicht, da es auf den ersten Note-On-Status-Befehl wartet, der jedoch nie kommt. In diesem speziellen Fall muss zuerst das MCV1 und danach das ansteuernde Gerät eingeschaltet werden, damit das MCV1 den Noten-Status-Befehl empfängt. Die Einstellung des Referenztones muss hier ebenfalls unmittelbar nach dem Einschalten des Gerätes erfolgen, da MCV1 auch hier einen Noten-Status-Befehl abwartet. Ein Fehler am MCV1-Modul ist sehr unwahrscheinlich, da vor dem Versand alle Fertigmodule 100% geprüft werden. Falls die oben angegebene Check- liste dennoch auf einen Fehler des MCV1 schliessen lässt, so senden Sie bitte das Modul zur Überprüfung an uns ein. 3.6. Kurzbeschreibung der Software MCV1 arbeitet mit der sogenannten "high-note-priority", d.h. bei mehreren gleichzeitig gedrückten Keyboard-Tasten wird eine Steuerspannung erzeugt, die der höchsten gedrückten Keyboard-Taste entspricht. Dies ist das Verhalten, das auch die meisten einstimmigen Analogsynthesizer haben (z.B. Mini-Moog). Trifft am MCV1 ein Note-On-Befehl ein, so wird geprüft, ob der Befehl auf dem am MCV1 eingestellten MIDI-Kanal gesendet wurde und ob die Tonhöhe zwischen der eingestellten Referenztonhöhe und der oberen Grenze der Tonhöhe (= Referenztonhöhe + 5 Oktaven) liegt. Ausserdem wird geprüft, ob nicht bereits eine höhere Taste gedrückt war. Sind alle Forderungen erfüllt, so wird am CV-Ausgang eine Steuerspannung erzeugt, die der empfangenen Tonhöhe entspricht, der Gate-Ausgang wird aktiviert und die Leuchtdiode leuchtet auf. Andernfalls wird der Befehl ignoriert. Trifft am MCV1 ein Note-Off-Befehl (oder Note-On mit Velocity 0) ein, so wird überprüft, ob dies dem zuletzt empfangenen und vom MCV1 umgesetzten Note-On-Befehl entspricht und ob eventuell noch andere Keyboard-Tasten gedrückt sind. Sind keine weiteren Tasten gedrückt, so wird der Gate- Ausgang deaktiviert und die Gate-LED verlöscht. Die letzte Steuerspannung bleibt erhalten (wichtig für lange Release-Zeiten). Sind noch eine oder mehrere Keyboardtasten gedrückt, so wird eine Steuerspannung erzeugt, die der nächsthöheren Taste entspricht. Dieses Verhalten findet sich auch bei den meisten einstimmigen Analogsynthesizern ("high note priority"). Trifft am MCV1 ein gültiger Note-On-Befehl ein, obwohl bereits zuvor ein gültiger Note-On-Befehl ohne nachfolgenden Note-Off-Befehl empfangen wurde (d.h. der Gate-Ausgang ist bereits gesetzt), so wird die der neuen Tonhöhe entsprechende Steuerspannung am CV-Ausgang erzeugt, sofern die neue Tonhöhe über der alten liegt. Andernfalls bleibt die alte Steuer- spannung erhalten. Je nachdem ob Retrigger an oder aus gewählt ist und ob der Legato-Controller gesendet wurde oder nicht, wird das Gate-Signal nochmals ausgelöst oder nicht. Ist der Sustain-Controller aktiv ($7F), so bleibt der Gate-Ausgang aktiviert, bis dieser deaktiviert ($00) wird. Sofern die V/Oktave-Betriebart angewählt ist, werden auch Pitch-Bend-Daten in die Erzeugung der CV-Spannung mit einbezogen. 3.7. Lage der Buchsen und Bedienungselemente (nächste Seite) 3.8. Update und Umbau der alten MCV1-Version auf V4.0 (übernächste Seite) 4. BAUANLEITUNG MIDI-TO-GATE-INTERFACE MCV1 (Platinenversion 3) 4.1. Schaltungsbeschreibung Falls Sie die Schaltungsdetails nicht interessieren, so können Sie gleich bei Aufbau und Test weiterlesen. MIDI ist eine genormte Schnittstelle für Musikinstrumente und Zubehör, ganz ähnlich der RS232-Schnittstelle im Computerbereich. Über die MIDI- Schnittstelle werden alle zum Spiel benötigten Informationen in serieller Form (31,25 kBaud, 1 Startbit, 8 Datenbits, ein Stopbit) übertragen. Hierzu gehören u.a. die Informationen Tonhöhe und Länge der an einer Tastatur (Keyboard) gedrückten Tasten mit Anschlagsdynamik und eventuell Tastendruck bei bereits gedrückter Taste (note on, note off, velocity, after touch) Werte eventuell vorhandener zusätzlicher Spielhilfen (Sustain-Pedal, Modulationsrad, Pitch-Bender, Laustärkeregler etc.) Programm-Nummer (zum synchronen Umschalten der Programme verschiedener Geräte, auch Effektgeräte, Mischpulte und Lichtsteuerungen) Real-Time-Daten (Taktinformationen zur Synchronisation von Sequenzern, elektronischen Schlagzeugen usw., z.B. MIDI-Clock, Start, Stop, Song Position Pointer etc.) sowie einer Reihe weiterer Informationen (Active Sensing, All Notes Off, System Exclusive, Breath Controller etc.) die teil- weise nicht genormt und von Hersteller zu Hersteller unter- schiedlich sind. MIDI kennt 16 Kanäle, jeder Sender oder Empfänger kann auf einem oder mehreren MIDI-Kanälen diese Daten senden oder empfangen. Ein detailliertes Eingehen auf die MIDI-Norm soll jedoch nicht Aufgabe dieser Anleitung sein. Falls Sie sich hier weiter informieren möchten, so sind entsprechende Literaturhinweise am Ende der Anleitung angegeben. MCV1 verarbeitet von allen MIDI-Informationen nur die Note-On- und Off- Befehle und setzt sie in entsprechende CV-Spannungen, bzw. Gatezustände um (siehe Kurzbeschreibung der Software in der Bedienungsanleitung). Im 1V/Oktave-Modus werden zusätzlich auch Pitch-Bend-Befehle berücksichtigt. Bisher scheiterte ein Nachbau von MIDI-fähigen Geräten und Nachrüstungen im Hobbybereich an dem beträchtlichen Aufwand (Computersystem mit CPU, RAM, ROM, serieller Schnittstelle und benötigter Software), der hierfür nötig ist. Seit dem Erscheinen preiswerter Microcontroller (z.B. SAB8032, SAB80535) und MIDI-Spezial-ICs (z.B. E510) hat sich hier einiges geändert. Bevor auf die Schaltung des MCV1 im Detail eingegangen wird soll hier hier das Prinzip kurz beschrieben werden. Über den in der MIDI-Norm obligatorischen Optokoppler (CNY17 II, IC6) gelangt das MIDI-Signal auf den seriellen Eingang (P3.0) des Micro- controllers (SAB8031/51, IC1). Das im EPROM IC3 gespeicherte Programm reagiert auf Note-On und Note-Off-Befehle auf dem eingestellten MIDI- Kanal. Es errechnet aus den MIDI-Informationen die entsprechende Analog- spannung (zunächst in digitaler Form) und den Gatezustand. Die Spannung wird in digitaler Form auf dem 8-Bit-Port 1 (P1) ausgegeben, welcher mit den Digitaleingängen des 8-Bit-Digital-Analog-Wandlers ZN426 (IC4) ver- bunden ist. An dessen Analogausgang erscheint eine Spannung, die propor- tional zu dem an dem Port P1 anliegenden Digitalwert ist. Über einen Operationsverstärker (TL061, IC5) mit einstellbarer Verstärkung (mit dem Potentiometer P1 veränderbar) wird die Spreizung ("scale") der CV-Spannung eingestellt (bitte verwechseln Sie nicht den Microprozessor-Port P1 mit dem Bauteil Potentiometer P1). Der Gate-Zustand wird gleichzeitig auf den Portleitungen P3.6 (Gate- Ausgang) und P3.7 (Gate-Zustands-Anzeige über Leuchtdiode) ausgegeben. Je nach eingestelltem Modus (siehe Bedienungsanleitung) ist der Gate-Ausgang P3.6 high-aktiv (d.h. +5V/7.5V bei gedrückter Taste) oder low-aktiv (d.h. 0V bei gedrückter Taste). Die Schaltung soll nun noch etwas genauer erläutert werden. Das Herzstück des MCV1 ist der Microcontroller vom Typen SAB8032/52 (siehe Schaltbild). Dieser enthält im wesentlichen folgende Komponenten: 8 Bit-Mikroprozessor 256 Byte RAM 4 Ports zu je 8 Bit (P0.0...P3.7) serielle Schnittstelle mit programmierbarer Baudrate 3 16-Bit-Zähler/Zeitgeber SAB 8032 und 8052 unterscheiden sich dadurch, dass der 8052 ein masken- programmiertes 4k-Byte-ROM besitzt, der 8032 ist ohne ROM. Falls ein 8052 verwendet wird, so wird das interne ROM über den Anschluss "EA" (Pin 31) abgeschaltet, da das Programm im EPROM IC3 gespeichert ist. Eine ausführliche Beschreibung des Bausteins 8032 würde den Rahmen dieser Bauanleitung sprengen. Hier verweisen wir bei Interesse auf entsprechende Literatur (z.B. Siemens Datenbuch zum SAB 8031/32, oder Otmar Feger/Die 8051 Mikrocontroller-Familie, Verlag Markt&Technik, ISBN 3-89090-360-6 oder Klaus-Peter Köhn, Die Familie 8051, Franzis-Verlag, ISBN 3-7723-9771- 9). Nur die zum Schaltungsverständnis notwendigen Eigenschaften des 8032 sollen hier erwähnt werden. Da der 8032 keine separaten Anschlüsse für Adress- und Datenbus besitzt, werden hierfür die Ports 0 und 2 verwendet. Port 0 arbeitet hierbei gemultiplexter Daten- und Adressbus für die 8 niederwertigen Bits. Über Port 2 werden die höherwertigen Adressen ausgegeben. Das 8-fach Latch 74HC573 (funktionsgleich zu dem bekannteren 74LS373, jedoch mit anderer Pin-Belegung) übernimmt bei der fallenden Flanke des ALE-Signals (Adress Latch Enable) die 8 niederwertigen Adressen vom Port 0. Die höherwertigen Adressen liefern P2.0...P2.4. Geht ALE wieder auf "high", so arbeitet P0 als Datenbus. Das Programm steckt in IC 3 (EPROM 2764 oder 27128). Ohne ein entsprechend programmiertes EPROM tut sich in der Hardware überhaupt nichts. Im der EPROM-Software steckt ein entscheidender Teil der Entwicklungsarbeit des MCV1. Der 8032 besitzt eine komplette serielle Schnittstelle (Ein- und Ausgang), wie sie für MIDI benötigt wird. Durch Verwendung eines 12MHz-Taktes lässt sich der interne Baudratengenerator softwaremässig auf die für MIDI benötigten 31.25 kHz einstellen. Der Eingang der seriellen Schnittstelle ist P3.0 (RxD), der Ausgang P3.1 (TxD). Die MIDI-Eingangsschaltung ist rund um den Optokoppler IC6 (CNY17 II) aufgebaut. Der Eingangswiderstand R3 begrenzt den Leuchtdiodenstrom, die Diode D2 schützt die LED im Optokoppler vor negativen Eingangsspannungen. Der Ausgang des Optokopplers (Open Collector) ist mit dem seriellen Eingang P3.0 und über einen Pull-Up-Widerstand (R2) mit +5V verbunden. Die MIDI-Out-Buchse wird über die obligatorischen 220-Ohm-Widerstände (R4, R5) an P3.1 und +5V angeschlossen. X1, C1 und C2 sind die 8032-Standardbeschaltung des Taktoszillators gemäss Herstellerangaben. R1 und C3 erzeugen das Reset-Signal beim Einschalten. Der EA-Pin wird an Masse gelegt, um bei Verwendung eines 8052 das interne ROM abzuschalten (bei EA = 1 würde beim 8052 das interne maskenprogram- mierte ROM verwendet). Beim 8032 ist der EA-Anschluss ohne Bedeutung, er besitzt kein internes ROM. Die Portanschlüsse P1.0...P1.7 sind mit den Digitaleingängen des Digital- Analog-Konverters (DAC) ZN426 (IC4) verbunden. An seinem Analog-Ausgang erscheint eine Spannung, welche proportional zum Digitalwert (P1.0...P1.7) und der Referenzspannung am Referenzeingang (RIN) ist. Der ZN426 stellt eine hochkonstante, temperaturstabile Referenzspannung von +2.5V an seinem Referenzausgang (ROUT) zur Verfügung, welcher gemäss Herstellerangaben mit R6 und C8 beschaltet und mit dem Referenzeingang verbunden wird. Da der Analogspannungsbereich des ZN426 nur von 0...+2.5 reicht und zudem nicht einstellbar ist, wird die Ausgangsspannung des DAC mit dem Operationsverstärker IC5 verstärkt. Die Verstärkung des als Elektro- meterverstärker geschalteten TL061 ist mit dem Trimmpotentiometer P1 einstellbar, um den gewünschten Spannungsbereich 0...+5V (entsprechend 5 Oktaven Tonumfang) zu erhalten. P1 ist als 25-Gang-Wendeltrimmpotentio- meter ausgeführt, um eine exakte Justierung der Spreizung ("scale") der CV-Spannung zu ermöglichen. Über den Port-Anschluss P3.2 wird der Taster T1 abgefragt. Da die Port- Eingänge des 8032 intern über Widerstände mit +5V verbunden sind, erübrigen sich Pull-Up-Widerstände an den Porteingängen. Wird der Taster gedrückt, so liegt an P3.2 "0" ("low" an, andernfalls "1" (="high"). Der Port-Anschluss P3.6 steuert über R8 den als Inverter mit Open Colloctor geschalteten Transistor Q1. Für dessen Ausgangsbeschaltung gibt es 3 Varianten: 1. Es ist die Brücke J4B gesetzt: In diesem Fall wird der Kollektor des Transistors über R7 mit +5V verbunden, die Spannung an der Gate-Buchse liegt somit bei +5V, wenn der Transistor sperrt, und annähernd bei 0V, wenn er durchschaltet. 2. Es ist die Brücke J4A gesetzt: In diesem Fall wird der Kollektor des Transistors über R7 mit +7.5V verbunden, die Spannung an der Gate-Buchse liegt somit bei +7.5V, wenn der Transistor sperrt, und annähernd bei 0V, wenn er durchschaltet. 3. Die Brücke J4 ist nicht gesetzt. In diesem Fall arbeitet der Transistor als Schalter ohne Spannungsausgang. Dies ist die S-Trigger-Variante. Der Port-Anschluss P3.7 dient zur Ansteuerung der Leuchtdiode D8. Diese wird über den Vorwiderstand R9 angesteuert und ist an der anderen Seite mit +5V verbunden. Diese Art der Ansteuerung ist wegen des erforderlichen LED-Stroms günstiger, da die 8032-Portleitungen im "0"-Zustand mehr Strom ziehen können als im "1"-Zustand. Die LED leuchtet auf, wenn der Portanschluss P3.7 auf "0" liegt, bei "1" bleibt die LED dunkel. Zur nicht flüchtigen Speicherung der MCV1-Parameter (siehe Bedienungs- anleitung) wird das EEPROM IC7 (24C02) verwendet. Es handelt sich hier um einen seriell angesteuerten nicht flüchtigen 2k-Bit-Speicher, der ein I2C- Interface ("I-Quadrat-C-Bus") besitzt. Die I2C-Bus-Anschlüsse SCL (Clock) und SDA (Daten/Adressen) werden vom Prozessor softwaremässig über P3.3 und P3.4 simuliert. Die Portleitung P3.5 ist auf einen Jumperanschluss J3 geführt, der jedoch bsiher nicht verwendet wird. Die +5V-Versorgung für den gesamten Digitalteil der Schaltung wird aus der nicht stabilisierten Netzteilspannung von ca. 9...12V, welche an Bu3 anliegt, über die Schutzdiode D1 und den integrierten Spannungsregler 7805 (IC7) erzeugt. MCV1 benötigt neben den +5V für den digitalen Schaltungsbereich (einschliesslich DAC ZN426, IC4) auch noch eine negative und eine höhere positive Spannung für die Versorgung des Operationsverstärkers TL061 (IC5). Würde der TL061 nur mit 0/+5V versorgt, so könnte er an seinem Ausgang nur eine Spannung im Bereich von ca. +1...+4V liefern, da die Ausgangsspannungen immer typ. 1V unter/über den positiven/negativen Versorgungsspannungen liegen. Er muss also mindestens mit -1V/+6V versorgt werden. Um hier ein wenig Reserve zu haben, wird er jedoch mit ca. -3V/+7.5V versorgt. Die +7.5V werden aus direkt der Netzteilspannung vor dem 5V-Spannungs- regler IC7 über die Schutzdiode D2, den Vorwiderstand R8 und die 7.5V- Zenerdiode D7 erzeugt. C7 dient als Siebelko für die +7.5V-Versorgung. Das Netzteil muss im belasteten Zustand mindestens noch +9V liefern, damit die +7.5V-Versorgung gewährleistet ist. Die negative Hilfsspannung wird über einen Schaltungstrick aus dem ALE- Signal des Microprozessors gewonnen. Das ALE-Signal ist ein ständig erscheinendes Rechtecksignal, da es die Übernahme der niederwertigen Adressen in das Latch IC2 steuert. Über eine negative Spannungs-Verdop- plerschaltung aus I1, I2, C5, D4, D5 und C6 wird aus dem ALE-Signal eine Spannung von ca. -5V im unbelasteten Zustand erzeugt. Durch Belastung mit dem TL061 (bzw. TLC271) sinkt diese eine wenig ab und wird mit der Zenerdiode D7 auf ca. 3V stabilisiert. Diese Spannung ist sehr wenig belastbar und reicht gerade für die negative Versorgung des TL061 (typ. 0.5 mA Versorgungsstrom) aus. Aus diesem Grund darf der TL061 auch nicht gegen einen Vergleichstypen mit höheren Versorgungsstrom (uA741, TL081, TL071 etc.) ausgetauscht werden, da dann die negative Versorgungsspannung zusammenbricht! 4.2. Aufbau (Platinenversion 3) Die MCV1-Elektronik wird auf einer einseitigen Platine mit Lötstoplack und Bestückungsdruck untergebracht. Wenn Sie die Schaltung an Hand des Bestückungsplans und der Bauteileliste aufbauen, so dürften eigentlich keine Schwierigkeiten auftauchen, wenn Sie die allgemeinen Bausatzhinweise im Anhang beachten. Als erfahrener Elektroniker können Sie diese Hinweise auch auslassen. Die folgenden Hinweise sollten Sie jedoch in jedem Fall beachten. Die Bauteile-Angaben auf dem Bestückungsdruck sind typische Werte. Den zulässigen Wertebereich jedes Bauteils finden Sie in der Bauteileliste. Auf dem Bestückungsdruck ist der Widerstand R7 mit 10k angegeben, er wird jedoch mit einem Wert von 2k2 bestückt, da sich dieser Wert auf Grund der vergleichsweise niedrigen Eingangsimpedanzen einiger Synthesizer als günstiger erwiesen hat. J3 bleibt unbeschaltet. J4 wird mit einer 3-poligen, das mit "JUMPERS" bezeichnete Steckfeld mit einer 4-poligen 1-reihigen Stiftleiste bestückt. Letzteres dient nur zur Aufnahme von unbenutzten Jumpern und hat keine elektrische Funktion. Falls Sie das MCV1 in das von uns lieferbare Schalengehäuse einbauen wollen, so wird die LED D8 wird um 90° gebogen, so dass sie parallel zur Platine in Richtung des Tasters zeigt. Für den Kondensator C13 muss eine möglichst kleine Bauform verwendet werden, damit es keine Platzprobleme mit BU4 (Gate) gibt. Alternativ kann auch der überstehende Teil der Buchse BU4 mit einem scharfen Messer abgetrennt werden. Das MCV1-Modul kann in den nachzurüstenden Synthesizer oder als eigenständiges Gerät in das von uns lieferbare Schalengehäuse eingebaut werden werden. Auf der Platine sind 4 Montage-Bohrungen vorgesehen. 4.3. Test Wenn Sie alle Hinweise im vorhergehenden Abschnitt beachtet haben, so müsste die Schaltung eigentlich auf Anhieb funktionieren. Falls die Schaltung nicht wie gewünscht arbeitet so prüfen Sie bitte folgendes. Schliessen Sie zum Test das externe Stecknetzteil an und überprüfen Sie (noch ohne eingesteckte ICs!), ob die +5V (mit max. 5% Toleranz) und die +7.5V (10% Toleranz) anliegen. Falls nicht, so kann ein Kurzschluss oder ein falsch gepolter oder defekter Entkopplungskondensator die Ursache sein. Auch bei falsch gepoltem Netzteil liegen die Versorgungsspannungen nicht korrekt an. Die -3V können noch nicht anliegen, da hierzu der SAB8051 erforderlich ist, der das ALE-Signal liefert. Setzen Sie nun die ICs seitenrichtig bei abgeschalteter Versorgung in die Fassungen. Schliessen Sie das Netzteil wieder an und überprüfen Sie die - 3V-Versorgung (mindestens -1.5V sind noch erlaubt). Beim Einstecken des Netzteils muss die LED 4 mal blinken (Software 4.0) und dann verlöschen, andernfalls liegt ein Fehler vor (z.B. LED seiten- verkehrt, Kurzschluss, Bauteil defekt). Verbinden Sie die MIDI-In-Buchse des MCV1 mit einem geeigneten MIDI- Sender. Wenn nun der MIDI-Sender auf MIDI-Kanal 1 Noten-Befehle im Bereich von MIDI-Code 36 bis 96 (Zustand nach der allerersten Inbetriebnahme), so muss die Leuchtdiode D8 immer dann aufleuchten, wenn ein Note-On-Befehl das Gate-Signal aktiviert. Der korrespondierende Note-Off-Befehl (d.h. Los- lassen der Taste) muss die LED zum erlöschen bringen, da das Gate-Signal deaktiviert wird. Näheres zur Einstellung des MIDI-Kanals und der Bedienung finden Sie in der Bedienungsanleitung. Ist dies der Fall, so kann nun die CV-Spannung justiert werden. Hierzu wählt man die V/Oktave-Kennlinie (siehe Bedienungsanleitung) und drückt auf dem Steuerkeyboard zunächst die Referenz-Taste (nach der allerersten Inbetriebnahme ist dies das C mit dem MIDI-Code 36). Die CV-Spannung sollte dann möglichst genau 0 V betragen. Weicht die Spannung hiervon ab (z.B. 0.03 V), so notiert man diesen Wert. Nun drückt man eine Taste 4 oder 5 Oktaven höher und justiert CV mit P1 möglichst genau auf 4.00 V (bzw. 5.00 V) zuzüglich der eventuell zuvor notierten Abweichung (z.B. 4.03 V oder 5.03 V). Entscheidend ist, dass die Differenz möglichst genau 4.00 V (bzw. 5.00 V) ist! Nach dieser Justierung ist das MCV1 betriebsbereit. Lesen Sie nun bitte bei der Bedienungsanleitung (am Anfang der Anleitung) weiter. Falls die Schaltung nicht wie gewünscht arbeitet und sie sonst keinen Fehler feststellen können, so überprüfen Sie bitte, ob der Oszillator des Microcontrollers schwingt (12 MHz Signal an Pin 18 und 19) und ob an Pin 9 (Reset) der Pegel nach dem Einschalten kurz auf +5V liegt und dann auf 0V abfällt. Überprüfen Sie sicherheitshalber die Platine nochmals auf etwaige Kurzschlüsse oder Leiterbahnunterbrechungen. Kontrollieren Sie, ob das EPROM richtig gebrannt ist (Aufkleber) und ob alle ICs seitenrichtig eingesteckt sind. Falls Sie bei der Fehlersuche nicht weiterkommen, so steht Ihnen unser Reparaturservice zur Verfügung, wobei wir die benötigte Arbeitszeit, sowie eventuell benötigte Ersatzteile in Rechnung stellen. 4.4. Bauteileliste MCV1 (Elektronik) R1, R8 Kohleschicht-Widerstand 10k, 5% R2, R7 Kohleschicht-Widerstand 2k2, 5% (Achtung R7 ist auf dem Bestückungsdruck mit 10k angegeben, muss aber mit 2k2 bestückt werden!) R3, R4, R5 Kohleschicht-Widerstand 220 Ohm, 5% R6, R9, R10 Kohleschicht-Widerstand 390 Ohm, 5% P1 Wendeltrimmpotentiometer 25-Gang, 10k (5...25k) C1, C2 Kondensator 22pF, keramisch, Raster 2.5 C3 Tantal-Elko 10uF/16V, Raster 2.5 C4 Kondensator 100p (100p...10nF, keramisch, R2.5/5 C5, C6, C10, C12 Elko, 100uF/10V (100...470uF), stehend, Raster 2.5mm C7, C8, C9, C14 Tantal- oder Miniaturelko 2.2uF/16V (1.5...6.8uF), R2.5/5 C11, C13 Vielschicht-Kondensator 100n/16V (10...100n), R2.5/5 X1 Quarz 12MHz D1 Diode 1N4001...4007 D2, D3, D4, D5 Diode 1N4148 D6 Zener-Diode 3V (ZPD3V0) D7 Zener-Diode 7V5 (ZPD7V5) D8 Leuchtdiode 3 mm Durchmesser rot IC1 Single-Chip-Computer SAB8032 oder 8052 IC2 EPROM 2764, Programmversion MCV1 Software Version 4.0 IC3 74HC573 oder 74HCT573 IC4 ZN426E-8 IC5 TL061 (kein Vergleichstyp wie z.B. TL081, TL071) IC6 Optokoppler CNY17/II (kein Vergleichstyp) IC7 ST24C02 (2k EEPROM) IC8 74HC04, 74HCT04, 74HC14 oder 74HCT14 IC9 5V-Spannungsregler uA7805/1A Q1 Transistor BC549C (oder Vergleichstyp) T1 Taster 1 x Ein für gedruckte Schaltung BU1, BU2 5- oder 8-polige DIN-Buchse, Printversion BU3 Kleinspannungsbuchse, Printversion BU4, BU5 6.3mm (Stereo-)Klinkenbuchse, Printversion 1 IC-Fassung 40-polig 1 IC-Fassung 28-polig 1 IC-Fassung 20-polig 2 IC-Fassung 14-polig 3 IC-Fassung 8-polig 1 Stiftleiste 1-reihig, 3-polig (J4) 1 Stiftleiste 1-reihig, 4-polig (JUMPERS) 1 Steckbrücke (Jumper) für J4 1 Kühlkörper für IC9 mit Schraube M3x6...12 und Mutter M3 1 Platine MCV1 Platinenversion 3, mit Lötstoplack und Bestückungsdruck 4.5. Bauteileliste Gehäuse-Bausatz MCV1 1 Schalengehäuse, ca. 155 x 95 x 60 mm (2 Halbschalen) 2 Montageschrauben hierzu 1 Frontplatte bestanzt, schwarz eloxiert, weiss bedruckt 1 Rückplatte bestanzt, schwarz eloxiert, weiss bedruckt 4 Blechschrauben Zylinderkopf, ca. 2.9 x 6,5 (für Montage der Platine) 4 selbstklebende Gehäusefüsse 4.6. Schaltplan MCV1 (Platinenversion 3) (nächste Seite) 4.7. Bestückungsplan (Platinenversion 3) (übernächste Seite) Anhang A: Allgemeine Bausatz- und Aufbauhinweise Lesen Sie die folgenden Aufbauhinweise bitte vor dem Aufbau des Bausatzes sorgfältig durch und beachten Sie alle Punkte. Falls Sie vor dem Aufbau des Bausatzes feststellen, dass Ihre Kenntnisse hierzu nicht ausreichend sind, so können Sie den ungeöffneten Bausatz zurücksenden und gegen Aufzahlung des Differenzpreises das Fertigmodul erwerben. Dies gilt nicht für bereits geöffnete oder teilweise aufgebaute Bausätze. Aus unserer Erfahrung kommt oft die Reparatur eines fehlerhaft aufgebauten Bausatzes auf Grund der zur Reparatur benötigten Arbeitszeit teurer als der Differenzpreis zwischen Bausatz und Fertiggerät! Bestellen Sie im Zweifelsfall das Fertiggerät, sie ersparen damit sich und uns Ärger. Verwenden Sie einen geregelten Lötkolben geringer Leistung (max. 60 Watt) mit einer möglichst feinen Lötspitze! Verwenden Sie nur dünnes Elektronik-Lötzinn (max. 1mm Durchmesser) und keinerlei Zusätze (wie etwa Lötfett etc.)! Überprüfen Sie vor dem Bestücken die Platine auf etwaige Fehler (Leiterbahnunterbrechungen, Kurzschlüsse). Es kommt leider immer wieder vor, dass beim Platinenhersteller Fehler passieren, die in dessen End- kontrolle übersehen werden. Aus Kostengründen sind die Platinen nicht 100% elektronisch geprüft (sonst könnten wir unsere günstigen Preise nicht mehr halten). Fehlerhafte, unbestückte Platinen werden natürlich kostenlos umgetauscht. Verwenden Sie für alle integrierten Schaltungen unbedingt Fassungen, die ICs niemals direkt einlöten! Prüfen Sie vor dem Einlöten Tantalkondensatoren auf eventuelle Kurz- schlüsse mit dem Ohmmeter oder Durchgangsprüfer (aus unserer Erfahrung hat etwa jeder 500. Tantal-Kondensator einen Kurzschluss)! Vergessen Sie kein Bauteil und keine Lötstelle! Erzeugen Sie beim Löten keine Kurzschlüsse zwischen Leiterbahnen und/oder Lötpunkten (aus unserer Erfahrung ist dies mit Abstand der häufigste Fehler bei den uns zur Reparatur eingesandten Baugruppen)! Erzeugen Sie keine kalte Lötstelle (Löten bis das Zinn den Lötpunkt ganz ausfüllt)! Achten Sie auf das seitenrichtige Einlöten bzw. Einstecken (ICs) gepolter Bauteile (Dioden, gepolte Kondensatoren, ICs, Widerstandsnetzwerke etc.)! Gehen Sie beim Aufbau am besten nach der Höhe der Bauteile vor: Drahtbrücken - Widerstände und Dioden (liegend) - IC-Fassungen - keramische, Tantal-, kleine Folien-Kondensatoren und kleine Elkos - Stift- und Buchsenleisten - Widerstände und Dioden (stehend) - Quarze - grosse Elkos - Spannungsregler mit Kühlkörper - Print-Buchsen - freie Verdrahtung. Die liegenden Bauteile (Widerstände, Dioden etc.) müssen auf der Platine direkt aufliegen (nicht mit langen Anschlussdrähten in einigen cm Abstand von der Platine, wir hatten da schon die wildesten Aufbauten zur Reparatur, bei denen die Bauteildrähte nicht gekürzt waren)! Die auf der Lötseite überstehenden Bauteildrähte werden möglichst kurz mit einem Seitenscheider oder Microshear abgezwickt, keinesfalls lang stehen lassen (Kurzschlussgefahr). Falls sich ein- oder zweireihige Stiftleisten auf der Platine befinden, so können im Bausatz eine lange Stiftleiste oder mehrere kürzere Stiftleisten enthalten sein. Im ersteren Fall wird die lange Leiste in mehrere kleinere Stiftleisten der benötigten Länge zertrennt (Seitenschneider, Handsäge, kleine Trennscheibe). Im zweiten Fall können mehrere kleinere Stift- leistenstücke zu einer langen zusammengesetzt und eingelötet werden. Am besten steckt man vor dem Festlöten der Stifte die zugehörige Buchsen- leiste schon auf, damit die Stifte im richtigen Raster angelötet werden. Das Aufpressen von Buchsen oder Leiterplattenverbindern in Schneid-Klemm- Technik auf Flachbandkabel erfolgt folgendermassen: Schneiden Sie das Flachbandkabel auf die gewünschte Länge zu und führen Sie das Flachbandkabel in die Buchse ein. Pressen Sie die Buchse in einem Schraubstock vorsichtig zusammen. Achten Sie darauf, dass das Kabel gerade aufgepresst wird und richtig in der Kabelführung der Buchse sitzt. Messen Sie nach dem Aufpressen das Kabel mit einem Ohmmeter durch, achten Sie auch auf eventuelle Kurzschlüsse zwischen benachbarten Leitungen durch ungenaues Aufpressen. Bei der Verwendung eines direkt einlötbaren Leiterplattenverbinders (im folgenden LPV abgekürzt) gestaltet sich der Aufpressvorgang etwas anders als bei den Buchsenleisten. Pressen Sie zuerst eine Buchse auf das Flachbandkabel auf. Dann führen Sie das andere Ende des Flachbandkabels in den LPV ein und pressen diesen unter Zuhilfenahme der zuvor bereits gepressten Buchse ebenfalls zusammen. Die Stifte des LPVs werden in die Buchse einführt, die als Gegenstück bei Pressen dient (damit sich die Beinchen des LPVs nicht verbiegen). Danach messen das Kabel vor dem Einlöten des LPVs wie oben angegeben durch. Eine Ader am Rand des Flachbandkabels ist farbig markiert. Diese Ader wird zur Polaritäts-Kennzeichnung verwendet und muss bei Aufstecken bei jeder Platine immer in Richtung der kleinen Dreiecksmarkierung des Steck- verbinders zeigen (jede Steckverbindung ist auf den Bestückungsplänen der Platinen an einer Ecke mit einem kleinen Dreieck markiert). Bei der Verbindung der Platinen untereinander müssen Sie unbedingt darauf achten, dass bei jeder Steckverbindung die Polung stimmt. Eine seiten- verkehrte Verbindung kann bei der späteren Inbetriebnahme (Einstecken des Netzteils) die Module zerstören! Stecken Sie alle ICs erst nach dem Aufbau in die vorgesehenen Fassungen, nachdem Sie zuvor (mit eingestecktem Steckernetzteil) die korrekte Spannungsversorgung von +5V zunächst ohne eingesteckte ICs überprüft haben. Achten Sie unbedingt auf das seitenrichtige Einstecken der ICs! Ein seitenverkehrt eingestecktes IC wird mit grosser Wahrscheinlichkeit beim Einschalten zerstört! Verbinden Sie die Schaltung über geeignete MIDI-Kabel mit dem Rest Ihres MIDI-Equipments. Stecken das Kabel des Steckernetzteils ganz zum Schluss in die hierfür vorgesehen Buchse. Bei sorgfältigem Aufbau sollte die Schaltung auf Anhieb funktionieren. Falls Sie die Schaltung trotz Ihrer Elektronikkenntnisse nicht zum Laufen bringen, so steht Ihnen unser Reparaturservice zur Verfügung, wobei wir die benötigte Arbeitszeit, sowie eventuell benötigte Ersatzteile in Rechnung stellen. Anhang B: Literaturhinweise MIDI 1.0 Detailed Specifikation, Version 4.1, January 1989, The International MIDI Association, 5316 W.57th St., Los Angeles, CA 90056 USA, Document Nr. 213/649-6464 Datenbuch Microcontroller SAB8032/8052, Fa. Siemens oder AMD Otmar Feger, Die 8051 Mikrocontroller-Familie, Verlag Markt&Technik, Haar bei München, ISBN 3-89090-360-6 Klaus-Peter Köhn, Die Familie 8051, Franzis-Verlag, München ISBN 3-7723-9771-9 Doepfer/Assall/Marass/Langer, MIDI in Theorie und Praxis,Elektor Verlag, Aachen, 1990, ISBN 3-921608-86-4 Datenblatt MIDI-Spezial-IC E510, Doepfer-Musikelektronik, Lochhamer Str. 63, 8032 Gräfelfing, Tel (089) 85 55 78 Matthias Marras, MIDIrigent, ELRAD Heft 10/1987, Seite 63-66, Heise- Verlag, Hannover Robert Langer, Drum-to-MIDI-Interface, ELRAD Heft 7+8/88, Heise- Verlag, Hannover Matthias Marras, MIDI-Basspedal, ELRAD Heft 9/88, Heise-Verlag, Hannover Dieter Doepfer, MIDI-Anschluss für Tastaturen, Funkschau Heft 12/88, Franzis-Verlag, München Hans Langhofer und Dieter Doepfer, Steuerzentrale für Synthesizer, Funkschau Heft 20/88, Seite 57 ff. und 89ff., Franzis-Verlag, München Jürk Habel und Dieter Doepfer, MIDI-Interface für Oldtimer, Funkschau Hefte 9/89, 10/89 und 11/89, Franzis-Verlag, München Dieter Doepfer, Mini-MIDI-Keyboard, Elektor Heft 11/1988, Elektor-Verlag, Aachen Dieter Doepfer, Universal MIDI Keyboard Interface, Elektor Electronics, Issues June + July 1989 (Vol.15, No. 168/169), London Christian Assall und Dieter Doepfer, Midi-Mode, ELRAD Heft 11/89, Seite 35 ff., Heise-Verlag, Hannover Philipp, MIDI-Kompendium II, Verlag Kaphel & Phillip Richard Aicher, Das MIDI-Praxis-Buch, Signum-Verlag, München, 1987