蓝牙无线MIDI发射模块DIY -

标题: 蓝牙无线MIDI发射模块DIY [打印本页]

作者: dalaoshi 时间: 2018-11-6 02:45
标题: 蓝牙无线MIDI发射模块DIY
   我家有很多台旧款的MIDIcontroller, 就是不会发声的电子琴，弹奏是只能发出MIDI码输入音源发出声音，只所以买这么多台是因为想用来组织乐队，用几个人弹多个声部变成乐队的形式，但这些年来没有什么进展，直到低功耗蓝牙LE出现，似乎又有些希望，有名厂推出无线蓝牙MIDI，可以把MIDI弹进IPHONE或IPAD，似乎掀起一阵热潮，民间也兴起土制的国产品，有些连壳也没有也在卖，但很快又冷了回去，毕竟这是少数人的爱好，形成不了市场规模，我也试制了一款，但是为了用来给自己组织乐队用，所以不必考虑与其他产品兼容，可以任意设计。

   制作这款蓝牙无线MIDI发射模块最大的挑战就是省电，MIDI接口只能提供大概7-8MA的电流，5V电源通过一个220R电阻供应电流，而低功耗蓝牙模块也就需要几MA而已，因此是可行的，市面卖的成品是把这些电储存在大电容里为蓝牙模块供电。这些产品必须与apple制定的标准兼容，对我一点也没有用，我希望我的琴能够弹进PC电脑，或者硬体音源，因此只能DIY。

   市面上买的廉价模块的波特率并没有31250BPS的，只有标准的38400BPS，因此从MIDI接口收到的信号得用单片做转换才能用蓝牙模块发射出去，要用7-8MA的电流去驱动单片机几乎是不可能的，因此得用充电锂电池，而电池必须单靠MIDI插口那7-8MA的电流来充电维持电量，这就是这个设计难和有趣的地方，我这设计采用几个方法来解决：

1。采用低功耗的CPU，查过有专门的低功耗CPU，但我STC12才学不久不可能再去学别的，因此还是用STC12，首先是要用低的振荡频率，从18M降到3.6M, 耗电果然低了很多。

2. 采用设计优秀的蓝牙模块，必须容易休眠，又容易唤醒。

3. STC12单片机运作时要十几个MA，停机时有几个MA，但关机时才几个UA，利用玩电子琴的习惯在几个模式里转换，争取向电池充电。比如开机时先进入关机模式，让电池充电，需要弹奏前先按启动的钮，进入开机模式，这时电池出电，电压慢慢降低，每当完成一个MIDI输出，若无新键被按就进入停机，这时有少量电流流进电池，若有一分钟以上没弹琴，则进入关机，让电池充电，若要重新弹琴，得再按启动钮。

   实验证明此法可行，但应该应付不了不断弹琴几个小时不休息的键盘达人哈，那还得另想办法了，由于这设计非常奇怪，也被我发现STC12单片机的一个特性，当我把新写的，一开机就进入关机状态的码用市售的自动冷启动烧录器烧进单片机后，烧录软件就再也无法检测的单片机了，是怎么回事呢？折腾了半天才发现，由于单片机一开始就进入关机状态，耗电太低，当烧录器关闭单片机电源准备冷启动时，单片机靠那两个10u的电容还能苟活不死，冷启动以失败告终，烧录也失败。怎么办呢？在电源的正负极焊上一个4.7K的电阻故意耗电，就能够再烧录了。

底板设计图：左边是电源板，右边是CPU板

STC单片机

两板叠加：

烧录时得在电源加消耗电阻

作者: dalaoshi 时间: 2018-11-8 15:35
今天是个好日子，因为经过一番省电努力，这个模块已经达到无需用锂电池充电供电，而单靠电容储电就能保持运作了，当我把原来的2032锂电池换成5.5V 1F 一个法拉的超级电容后，标志着这个模块的设计与实验的终结，开机之后，由于CPU很快进入断电，模式电容在一两分钟内就充满电，充电电流达5MA，电压达到4.7V，按下启动钮后，CPU全速运作，这时电容出电也达5MA，电压逐渐降低，但耗电量也随着减少，当电容电压降到3.8V时，流出电容的电流是0，这时处于平衡状态，不出电也不充电，这时弹奏琴键会引起一些电压波动，但很快又回复平衡，停止玩琴键一分钟后，单片机进入断电模式，马上出现5MA的充电电流，电容器电压逐渐升高，达4.7V，充电电流为0，到这里我明白了，断电模式是多余的了，MIDI接口提供的电流已经足以让单片机和蓝牙模块永续运作，而我的模块因为有了单片机，能够做很多事。

超级电容这一年来也有发展，一年前开始买超级电容做实验时5.5V 1F的厚度是7MM，为了得到更薄的，就买了0.22F的，没想到是假货，电容很小，只有几个UF，好心告诉卖家他店里的这款超级电容是假货，继续卖会害业余电子爱好者睡不着，让他自己用电表量一量，却说三道四，说是通銷品没问题，意思是说我不会用，哈，从此他的店就从我购买零件的名单里踢除了，从那时起就开始用锂电池做实验了。一年后的今天，超级电容更便宜，更容易买到，5.5V 1.5F的厚度也只有4.5MM，可以装进我的模块了，超级电容比锂电池合用是因为没有过放电和过充电的问题，无需保护电路，寿命会更长，锂电池大概用两年就废了。转了一圈又回到用超级电容了，那么那些什么电池保护，停机模式，断电模式应用都是白干了吗？哈！那就是学习的最好过程，经此一役，单片机很多功能终于学会了。

作者: msold5 时间: 2019-8-6 13:19
我也被逼着学了单片机，用了单片机才知道原来入手并不是很难，又多了一片天空。

作者: cclyj 时间: 2019-10-8 13:38
你好，制作成功了吗？

作者: dalaoshi 时间: 2019-11-20 23:39
成功了！也失败了！事实上各款电子琴的MIDI接口的供电能力不一样，以这款国产的就成功了，但用国外另一款就不行，我最终决定每台琴都打开，直接把内部电源接到MIDI输出接口的另一个脚，直接供电。虽然如此，总算在单片机省电这方面学到全部技巧了。

作者: msold5 时间: 2020-2-1 15:16
楼主用的是哪种midi控制块呢？做使用了普通单片机来推MIDI控制，但MIDI控制块的价可靠好贵啊，买成299元，我觉得应该不到十分之一的价格就可以买到才对啊？

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