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MIDIbox Plus

Entstanden in den Jahren 1998-2001

Features

  • 8 oder 16 Potis, 8 Taster
  • 16 frei konfigurierbare Bänke
  • sendet CC/Note/Aftertouch/PitchBender/ProgramChange
  • Min und Max Werte, Skalierung über den gesamten Poti-Bereich
  • MIDI Learn Funktion
  • Setups austauschbar via SysEx
  • Menü
  • Snapshot-Taste mit Save/Recall Funktion
  • LC-Display, verschiedene Anzeigemodi
  • Normal, Snap, Relative und Parallax Modus
  • MIDI-Merger
  • Optionales RS232-Interface

Die Hardware

Das Herzstück der MIDIbox besteht aus einem PIC16F874 (oder PIC16F877) von Microchip, der mit 20 MHz getaktet ist und somit eine ausreichend hohe Performance zum Handling der Potentiomenter und zum Versenden der MIDI-Messages bietet. Als AD-Umsetzer kommt der interne 8-Kanal ADC zum Einsatz. Mit Hilfe zweier externer Multiplexer kann die Box auf 16 Kanäle erweitert werden. Ebenfalls angeschlossen ist ein HD 44780-kompatibles LC-Display (Industriestandard).

Die Firmware

Die Firmware wurde im Laufe der Jahre immer mehr verfeinert und mit Features angereichert. Viele Ideen stammen von MIDIbox Usern aus der ganzen Welt, die ihre Box für die verschiedensten Aufgaben einsetzen. Die Firmware ist als .hex File verfügbar und kann mit Hilfe eines PIC-Programmiergerätes in den PIC geladen werden. Spätere Firmware-Updates sind dank des Flash-Speichers problemlos möglich.

Nachbauen

Der Nachbau der MIDIbox dürfte nicht allzu schwierig sein, sofern man mit dem Lötkolben umzugehen weiss. Die Schaltung kann schrittweise aufgebaut werden, so dass der erste Erfolg nicht lange auf sich warten lässt (siehe Testschaltung).
Um die Software in den PIC zu bekommen ist leider ein Programmer-Kit notwendig. Ich verfüge glücklicherweise über ein Picstart Plus-Kit (bei Elektor gewonnen :), das jedoch nicht gerade billig ist. Es existieren aber auch Minimal-Kits im Internet, die sich über die Parallele oder Serielle Schnittstelle eines PCs ansteuern lassen. Hier befinden sich nähere Infos zu diesem Thema.
Wenn Dir der Aufwand zum Bau eines Programmers dann doch zu gross ist, bin ich auch bereit, kostenlos einen PIC zu brennen, sofern er mir per Post zusammen mit dem Rückporto zugeschickt wird.

Fertige Leiterplatte

Die günstigste (aber vielleicht auch fehleranfälligste) Lösung ist der Aufbau auf einer Lochrasterplatine. In den letzten Jahren haben aber auch verschiedene Leute Leiterplattenlayouts zum ätzen einer Platine erstellt (siehe Download-Sektion).
Aufgrund der vielen Anfragen habe ich mich letztendlich dazu entschlossen, eine neue Leiterplatte mit der Freeware "Eagle-Light" zu layouten, so dass man die Platine nach belieben abändern und von einem PCB-Hersteller anfertigen lassen kann. Genauso wie die MBHP Module, kann man die Leiterplatte auch direkt im Online-Shop von "Mikes Elektronikseite" für gerade mal 6 Euro bestellen! :-)

PIC16F874-20 oder PIC16F877-20?

Ich empfehle, einen PIC16F877-20 zu verwenden. Mittlerweile ist der PIC16F877-20 genauso gut verfügbar wie der PIC16F874-20. Er kostet gerade mal einen Euro mehr, bietet dafuer jedoch doppelt soviel Speicher. Die MIDIbox Plus Firmware kommt mit beiden Chips zurecht. Nur mit einem PIC16F877-20 können 16 Snapshots gespeichert werden, in das interne EEPROM des PIC16F874-20 passen lediglich 8 Snapshots (Snapshot=gespeicherte Poti-Positionen). Und noch ein Argument, das für einen PIC16F877-20 spricht: er kommt auch in der MIDIbox64 zum Einsatz, und es gibt bereits eine Portierung der MIDIbox64 Firmware für die MIDIbox16 Hardware.

Ergebnisse

FUN FUN FUN !!!

Erst mit der MIDIbox ist mir klar geworden, wie sehr mich Tastatur- und Mausbedienung bisher am Sound-Tüfteln hinderten, und wieviel man aus Soundkarten wie die SBLive, AWE oder XG herausholen kann, ohne irgendwelche Samples zu klauen.

Demo-Songs, die ich mit einer AWE64, SBLive Value, Yamaha AN1x und natürlich der MIDIbox erstellt habe, sind unter http://www.mp3.de/home/frequencies zu finden.

Download

Schaltpläne
Datei Grösse Beschreibung
midibox_plus_8.pdf 15k Schaltplan der 8 Poti Version
midibox_plus_test_8.pdf 8k Testschaltung der 8 Poti Version
midibox_plus_16.pdf Schaltplan der 16 Poti Version
midibox_plus_test_16.pdf 8k Testschaltung der 16 Poti Version
midibox_plus_orderlist.txt 2k Bauteilliste
MIDIbox-to-COM LINK Optional MIDIbox-to-COM Interface
PCBs
midibox_plus_pcb_dave_v2.zip 45k PCB Layout von Dave Wheeler.
Es basiert auf dem alten Design - wer bereits dieses Board aufgebaut hat und die neueste Firmware benutzen moechte, muss ein zusätzliches Kabel zwischen Pin #23 des PIC Prozessors und dem R/W Eingang des LCD löten (hier der alte Schaltplan mit der Änderung). Achtung: einige Bauteile unterscheiden sich vom aktuellen Hardware-Stand!
midibox_plus_pcb_shum.zip 75k PCB Layout von Shum Siew Hung.
Es basiert ebenfalls auf dem alten Design - weitere Anmerkungen siehe oben!
midibox_plus_pcb_martin3.zip 203k PCB Layout von Martin Voelkel
Es basiert ebenfalls auf dem alten Design - weitere Anmerkungen siehe oben!
mplus_pcb_v1.brd 51k Dies ist das neue, gegenüber dem finalen Schaltplan konsistente Board. Die .brd Datei kann mit Eagle Light angesehen, modifiziert und konvertiert werden.
Firmwares
midibox_plus_v1910.zip 50k Enthält 4 Firmware Varianten für 8/16 Pots. Zur "bb" (BankButton) Variante: unterstützt zwei Bank Taster an RB2 und RB3 statt der vier Schalter. An RB0 und RB1 koennen zwei zusätzliche Taster zum Triggern von Double Note Events angeschlossen werden. Diese Doppel-Events sind hilfreich zum Steuern von Sequenzern wie Cubase, Logic, Cakewalk via MIDI Remote.
ChangeLog LINK ChangeLog of MIDIbox Plus Firmware
.syx File Generator
mk_syx.zip 11k Erstellt SysEx Dumps für die MIDIbox Plus: midibox16.ini -> midibox16.syx
sysex_implementation.txt 2k SysEx Formatbeschreibung
Editor & Download Manager
serge.uCApps.de LINK MIDIbox Editor and Download Manager by Serge
vmbpluspresets.ini 2k Preset file with for MPlus editor. Has to be copied into the same directory like the program.
Misc.
MIDIbox Forum LINK Support at the MIDIbox Forum (English)
MIDIbox Tutorial LINK Beschreibung zur MIDIbox Plus
midibox_plus_hardware_tutorial.zip 6.8MB! Dieses sehr professionelle Tutorial wurde von Heico erstellt. Es ist mit zahlreichen Bildern und Videos illustriert und eignet sich besonders für Anfänger, die vorher noch nie mit Elektronikbauteilen gebastelt haben.
Es basiert auf dem alten Design - wer bereits dieses Board aufgebaut hat und die neueste Firmware benutzen moechte, muss ein zusätzliches Kabel zwischen Pin #23 des PIC Prozessors und dem R/W Eingang des LCD löten (hier der alte Schaltplan mit der Änderung). Achtung: einige Bauteile unterscheiden sich vom aktuellen Hardware-Stand!
MIDIbox Ext LINK Erweiterungsschaltungen für die MIDIbox
MIDIbox Wiki LINK A lot of additional informations on MIDIbox
midi_thru.gif 50k Optionaler MIDI Thru Port
midibox_cubase_setup.xml.zip 3k Cubase Remote Control Setup for MIDIbox64 by Tor Arne
midibox_logic_environment.zip 18k Sample Logic Audio environment for V4 and higher.
Source Request EMAIL Source Code auf Anfrage erhältlich

Soldering Guide

Hier ein paar kurze Hinweise zum neuen mplus_pcb_v1.brd (mplus_pcb_v1.gif) board zum selber-ätzen oder selber-bestellen auf "Mikes Elektronikseite". Die Bauteile gibt es bei Reichelt, hier die Stückliste.

Start with soldering the 7 bridges and 2 isolated cables which save you from creating a 2-layer board. You can use the cutted legs of caps and resistors, before you throw them away! :-)
The exact location of the bridges can be seen here in form of red tracks.
The 20 MHz crystal has to be soldered at the bottom side. Take care that the metal case doesn't get in touch with tracks; isolation can be ensured by using an adhesive tape (sticky tape, "tesa film") underneath the crystal.
Solder the parts except for the ICs. Take care for the polarity of the diodes and caps (see PCB layout again)!
Apply power to the module after all parts except the ICs are mounted. Check the voltage levels between the most important pins with a multimeter (analog or digital doesn't matter) before plugging the ICs into the sockets:
IC1:MCLR(1) - IC1:Vss(12) = 5V
IC1:Vdd(11) - IC1:Vss(12) = 5V
IC1:Vdd(32) - IC1:Vss(31) = 5V
If it hasn't been done before: now you should program the firmware into the PIC. Here a picture of the PIC programmer in action.
A picture of a finished board - now it's time to connect the LEDs, buttons, pots, display, ... (disconnect the power supply when you change anything on the circuit!)
This picture shows how the (optional) LCD display has to be connected with a ribbon cable. With a "Displaytech 16*2 LCD" it's just a 1:1 connection, for other displays the order of pins may differ (refer to the appr. datasheet!).
All components mounted - follow this link for the Tutorial

Reduced MIDIbox Hardware built into a MIDI Keyboard from the Fleamarket (total cost for Keyboard & MIDIbox: about 40 EUR)



Last update: 2015-09-24

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