Desarrollo de un teclado MIDI con un microcontrolador Atmel328p

Duque Prieto, Alejandro (2020). Desarrollo de un teclado MIDI con un microcontrolador Atmel328p. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Desarrollo de un teclado MIDI con un microcontrolador Atmel328p
Author/s:
  • Duque Prieto, Alejandro
Contributor/s:
  • Nogueira Díaz, Eduardo
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones
Date: September 2020
Subjects:
Freetext Keywords: MIDI (Musical Instruments Digital Interface); Música
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Electrónica Física, Ingeniería Eléctrica y Física Aplicada
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Gracias a los avances en tecnología, analógica y digital, el abaratamiento de los costes de producción y la mejora en la fiabilidad de la electrónica actual, han permitido desarrollar proyectos a precio asequible introduciendo innovaciones como pantallas táctiles y dar la opción a proyectos como el que aquí se desarrolla. El propósito del proyecto ha sido llevar a cabo el desarrollo de la parte electrónica de un teclado MIDI (Musical Instrument Digital Interface), estudiar las bondades de este protocolo y aplicarlo utilizando como corazón de sistema, un microcontrolador ATmega328p incluido en una placa de desarrollo Arduino. Se ha tomado como referencia de diseño el documento “Teclado MIDI portátil”, escrito en la revista especializada de electrónica Elektor en el año 1989 por D. Doepfer. En este artículo se describen las características técnicas de un teclado MIDI básico, brindando el conocimiento para que este proyecto se haya llevado a cabo satisfactoriamente. En el proyecto, al microcontrolador se le han conectado dos elementos mecánicos, una rueda de modulación y otra llamada Pitch Bend, siendo ambos potenciómetros. Por otra parte, se ha integrado una pantalla TFT táctil, que permite tanto configurar las características del teclado como visualizar las notas pulsadas en tiempo real. Para evitar conflictos entre el teclado y la pantalla, se establece un sistema de interrupción que permite seleccionar en cada momento cuál de los dos toma el control del microcontrolador. Las teclas del piano y la estructura sobre la que se monta el proyecto han sido obtenidas de un teclado diseñado por la compañía Alesis, eliminando la circuitería que ya incluía, adaptando el chasis para integrar tanto la pantalla cómo el diseño electrónico desarrollado para este proyecto. Por medio del uso de software libre se ha creado el código que gobierna el comportamiento del teclado y la pantalla TFT integrada. Los mensajes MIDI son generados en el microcontrolador atendiendo a características de velocidad de pulsación y nota pulsada, transmitidos por un cable adaptado USB al PC, donde por medio de un programa sintetizador de sonido, permitirá al usuario reproducir las composiciones musicales que realice. Este es sólo un pequeño ejemplo de cómo los microcontroladores de bajo coste y exigentes limitaciones técnicas pueden estar presentes en cualquier ámbito de nuestra vida, permitiendo aprender, desarrollar la imaginación a favor de la innovación y aportando en este caso, un pequeño grano de arena al mundo del ocio y el entretenimiento. Abstract: Thanks to advances in technology, analog and digital, the lowering of production costs and the improvement in the reliability of current electronics, have allowed developing projects at an affordable price by introducing innovations such as touch screens and giving the option to projects such as the one Here it develops. The document "Portable MIDI Keyboard", written in the specialized electronic magazine Elektor in 1989 by D. Doepfer, has been taken as a design reference. This article describes the technical characteristics of a basic MIDI keyboard, providing the knowledge so that this project has been carried out successfully. The purpose of the project has been to carry out the development of the electronic part of a MIDI keyboard, study the benefits of this protocol and apply it using an ATmega328p microcontroller included in an Arduino development board as the heart of the system. Two mechanical elements have been connected to this microcontroller, a modulation wheel and a sound distortion wheel, both of which are potentiometers. On the other hand, a touch TFT screen has been integrated, which allows you to configure the keyboard features as well as view the pressed notes in real time. To avoid conflicts between the keyboard and the screen, an interruption system is established that allows you to select at any time which of the two takes control of the microcontroller. The piano keys and the structure on which the project is mounted have been obtained from a keyboard designed by the Alesis company, eliminating the circuitry it already included, adapting the chassis to integrate both the screen and the electronic design developed for this project. Through the use of free software, the code that governs the behavior of the keyboard and the integrated TFT screen has been created. MIDI messages are generated in the microcontroller according to characteristics of pulse rate and pulsed note, transmitted by a USB-adapted cable to the PC, where through a sound synthesizer program, it will allow the user to reproduce the musical compositions he performs. This is just a small example of how low-cost microcontrollers and demanding technical limitations can be present in any area of our life, allowing us to learn, develop imagination in favor of innovation and providing in this case, a small grain of sand to the world of leisure and entertainment.

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Item ID: 66681
DC Identifier: http://oa.upm.es/66681/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:66681
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 12 Apr 2021 08:11
Last Modified: 12 Jun 2021 22:30
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