Il y a quelques années, j'avais fabriqué un module MIDI permettant de brancher un clavier MIDI à une carte Arduino, qui m'a été bien utile dans un grand nombre de petits projets musicaux. Ce circuit, toutefois, est conçu pour une logique à 5 V alors que, de nos jours, mes intérêts s'orientent surtout vers des microcontrôleurs qui fonctionnent avec une logique à 3,3 V. J'ai donc fabriqué une nouvelle interface MIDI, qui me permettra de faire de nouvelles expérimentations musicales avec, entre autres, mon Raspberry Pi Pico!
Ce nouveau module comporte un circuit "MIDI OUT" qui permettra à un microcontrôleur d'envoyer des instructions MIDI par une sortie UART, ainsi qu'un circuit "MIDI IN" qui permettra à un microcontrôleur de recevoir des messages MIDI par une entrée UART.
Évidemment, si vous préférez, vous pouvez trouver en lignes des modules MIDI déjà prêts à être utilisés (parfois munis d'un commutateur permettant de sélectionner une logique à 5 V ou à 3,3 V).
Connecteurs MIDI
Mon module est muni de deux connecteurs DIN 5 femelles (communément appelées "connecteurs MIDI). La numérotation des broches de ces connecteurs est parfois ambigüe, d'une part parce qu'elles ne sont pas numérotées dans l'ordre, et d'autre part parce que les schémas n'indiquent pas toujours clairement s'ils montrent le connecteur mâle ou le connecteur femelle. La photo ci-dessous montre le numéro des broches d'une façon qui me semble claire.
Pour faire la liaison avec le microcontrôleur, notre module MIDI doit comporter quatre connecteurs:
- Connexion avec l'alimentation 3,3 V (sortie 3,3 V du microcontrôleur)
- Connexion avec la masse (GND) du microcontrôleur
- Connexion avec la broche RX (UART) du microcontrôleur
- Connexion avec la broche TX (UART) du microcontrôleur
Circuits
Nul besoin de réinventer la roue: la MIDI Association présente sur son site officiel les schémas des circuits recommandés.
Le circuit "MIDI OUT" est le plus simple des deux circuits, puisqu'il ne nécessite rien d'autre que deux résistances.
- Une résistance de 10 Ω (1/4 W) est insérée entre la broche 5 du connecteur MIDI (DIN-5) et la broche TX (UART) du microcontrôleur.
- La broche 2 du connecteur MIDI (DIN-5) est directement connectée à la masse GND.
- Une résistance de 33 Ω (1/2 W) est insérée entre la broche 4 du connecteur MIDI (DIN-5) et la sortie 3,3 V du microcontrôleur. Puisque je n'avais pas de résistance de 1/2 W sous la main, j'ai plutôt utilisé deux résistances de 68 Ω (1/4 W) en parallèle.
- Les broches 1 et 3 du connecteur MIDI (DIN-5) ne sont pas connectées.
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| Circuit MIDI OUT |
Le circuit "MIDI IN" n'est pas beaucoup plus complexe, mais il nécessite des composants un peu plus variés: un optocoupleur, une diode et deux résistances.
L'optocoupleur doit pouvoir réagir à une tension de 3,3 V, et avoir un temps de réaction suffisamment court. J'ai utilisé un H11L1.
Cette fois, seules les broches 4 et 5 du connecteur MIDI (DIN-5) sont utilisées. Les broches 1, 2 et 3 ne sont pas connectées.
- La broche 1 du H11L1 est branchée à une résistance de 220 Ω, qui est elle-même connectée à la broche 4 du connecteur MIDI (DIN-5).
- La broche 2 du H11L1 est branchée à la broche 5 du connecteur MIDI (DIN-5).
- De plus, une diode pour petits signaux 1N914 est branchée entre les broches 1 et 2 du H11L1.
- La broche 3 du H11L1 n'est pas connectée.
- La broche 4 du H11L1 est reliée à l'entrée RX (UART) du microcontrôleur, ainsi qu'à une résistance pull-up de 470 Ω qui est elle-même reliée à l'alimentation 3,3 V.
- La broche 5 du H11L1 est reliée à la masse GND.
- La broche 6 du H11L1 est reliée à l'alimentation 3,3 V.
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| Circuit MIDI IN |
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