Budiž MIDI světlo... - USB MIDI Lights Device

Již potřetí vás vítám u série článků o tom, jak je možno i na úrovni „urob si sám“ propojit světla s hudebním software a poroučet tak větru dešti, resp. světlům, aby blikala zcela synchronně nebo zcela nesynchronně s hudbou.

Dnes si zevrubně popíšeme samotný MIDI světelný hardware. Jelikož se jedná především o elektrikářské téma, omezím se na úplné minimum, tak aby čtenář, kterým by měl být především náruživý muzikant, dokázal pomocí tohoto článku osvětlit svému příteli elektrikáři, co mu má naleptat na plošný spoj, aby to blikalo a poslouchalo. Samozřejmě potom ještě osloví svého kamaráda softwarového inženýra, aby mu do vzniklého hardwaru naprogramoval obslužný kód pro převod MIDI zpráv na pulzně-šířkovou modulaci. Dnes tedy, jak jsem již zmínil, se podíváme na čip, který jsem vytvořil ve spolupráci s jedním ochotným softwarovým inženýrem, a také se částečně zmíním o výkonovém zařízení, které pak ve výsledku obsluhovalo koncová světla a čerpadla fontán. Prostě taková zmenšená Křižíkova fontána.

USB MIDI Lights Device

Jedná se o maličkou destičku, na které je napájen jednočip, tzv. šváb. Chceme-li být konkrétní, tak řekneme, že se jde o jednočipový mikrokontrolér, který vyrobila americká společnost Microchip. Takové čipy je možné nalézt například v automatických pračkách nebo kávovarech či jiné další domácí rádoby „inteligentní“ elektronice.

Zařízení sestává z řídicího čipu, kterým je v tomto případě PIC 18F2550, dále pak z osmi LED diod, krystalu (čip generující časové pulzy) a nutných stabilizačních kondenzátorů. Proč je k desce připevněn mikročip, to je všem jistě jasné. Osm „ledek“ bylo na desku umístněno pro čistě testovací účely, protože nebylo žádoucí při vývoji obslužného programu neustále připojovat jak světelný výkonový stupeň, tak všechna světla spolu s čerpadly. Pro úplnost uvádím samozřejmě zobrazení, jak vypadá USB MIDI Lights Device v reálu.

Ve výsledku se nejedná o nic velkého :-) Největší částí daného zařízení je USB konektor typu B. Zbytek netřeba popisovat - ti, kteří jsou od fochu, vědí o čem je řeč, a ti, kteří jsou muzikanti, by se neměli technikou vůbec zabývat, protože by mohlo ublížit nejen světu techniky, ale především světu hudby, protože duše muzikantova je velice citlivá a není stavěna pro žádné náročné logické uvažování J

Výkonový stupeň

Bude se jednat principiálně o zařízení na bázi transformátoru. Pulzy budou napěťově přenášeny z rozsahu 0-5 V do rozsahu 0-220 V. Toto se děje pomocí takzvaných výkonových spínačů. Co je to výkonový spínač, je možno nalézt samozřejmě jak v učených knihách elektrikářských, tak i na internetu. Tedy jen několik slov. Výkonovým spínačem je například tzv. tyristor, který spíná v krátkých intervalech, v řádech nanosekund, a supluje tak funkci dříve používaného transformátoru, který nespínal a převod napětí na jinou napěťovou úroveň byl založen na principu magnetismu látek. Výkonové spínače v našem zařízení samozřejmě spínají podle vstupního napětí a ve výsledku pak na výstupu je vyšší nebo nižší hodnota napětí pro světla nebo čerpadla.

Světla a čerpadla

Poslední součástí jsou tato zařízení. Je možno použít jak prvky typu „co jsem doma našel“, tak komerční řešení. Já jsem pro prvotní testování použil zahradní světla i fontány, které jsem umístil do velkého akvária, a celou tuto sestavu jsem pak předváděl těm, kteří měli zájem. Sám jsem pak obohatil svou MIDI produkci o světelnou a vodní show.

Závěr

V minulých částech byl popsán princip MIDI protokolu USB, normy pro MIDI a audio zařízení, také zde byly popsány potřebné prvky z oblasti elektrozařízení, kteráéjsou nutné pro provedení světelné a vodní „parády“ založené na generování MIDI událostí přímo z hudebního software. Každému, kdo bude mít odvahu a chuť se pustit do výroby takového zařízení, jest přáno hodně trpělivosti a času, ale jak znám křížence amatérských muzikantů a profesionálních elektrikářů, nic není nemožné. Zvláště pak v českých luzích a hájích.