Примерно месяц тому назад я приступил к разработке нового концептуального прерывателя для SSTC. Разработка весьма близка к завершению. Эта статья является руководством по эксплуатации и тех. заданием в одном лице.

Описание

Прерыватель i2 предназначен для управления SSTC, и, пока, не предназначен для DRSSTC.

Трансформатор Тесла является  источником повышенной опасности и, поэтому, прерыватель должен быть разработан так, чтобы не допустить ситуации, представляющей угрозы для жизни людей, а если такая ситуация произошла – минимизировать ее последствия.

Вторая цель, которая ставилась при разработке – минимизировать стоимость и увеличить повторяемость прерывателя.

Основная особенность этого прерывателя – то, что он поддерживает соединение цепочкой. Тоесть, до 16 трансформаторов Тесла может воспроизводить мелодию и, таким образом, создавать полифонию.

Автор провел исследования, в результате которого выяснилось, что воспроизведение нескольких  тонов одновременно на одном трансформаторе тесла приводит к неприятным на слух искажениям, поэтому монофоническое воспроизведение в этом случае является оправданным.

Вторая важная особенность – возможность воспроизводить MIDI автономно от компьютера из внутренней памяти.

Небольшое обзорное видео

Да-да, знаю, что из меня актер наипоршивейший, но, тем не менее, снял видушник.

Лицевая панель.

Прерыватель снабжен тремя разъемами – MIDI in, MIDI out, и USB (не показан на панели). Так-же присутствуют четыре светодиода индикации текущего режима и три кнопки. Расшифровка всех режимов присутствует на лицевой панели. Кратко опишем каждый из них:

1. Off – прерыватель отключен от источника питания.
2. Idle – питание присутствует, однако не выбран режим. Прерыватель автоматически переходит в этот режим при подключении USB-провода и остается в нем до отключения USB. Это связано с тем, что при одновременно подключенных USB и теслы образуется земляная петля.

   ВНИМАНИЕ! Крайне не рекомендуется одновременно подключать к прерывателю Трансформатор Тесла и провод USB!

3. MIDI slave 31kHz – прерыватель играет роль подчиненного устройства в MIDI – цепочке.

   Прерыватель принимает сигнал, совместимый со стандартом MIDI. При получении MIDI ноты, номер канала которой соответствует номеру канала прерывателя и частота которой не превышает максимально допустимую для прерывателя, она будет проиграна на тесле.

4. MIDI slave 38kHz – то-же, что и 3, только используется нестандартная скорость связи 38400кБит/с, что позволит подключить прерыватель к компьютеру с помощью простого переходника COM->MIDI или USB->MIDI.
5. MIDI Master 31kHz – при нажатии на кнопку FIRE, прерыватель будет проигрывать MIDI – файл из внутренней памяти на всех подключенных Теслах.

   Если кнопку FIRE отпустить – воспроизведение остановится (так называемый принцип “кнопки мертвеца” – если человек попадет под влияние катушки, он с большей вероятностью отпустит кнопку и тесла прекратит работать).

   Если все-же необходимо, чтобы прерыватель воспроизводил MIDI при отпущенной кнопке, то одновременно с кнопкой FIRE следует нажать кнопку “PREV MODE”, после этого обе кнопки можно отпускать. В таком режиме, прерыватель будет воспроизводить MIDI до тех пор, пока не будет нажата любая кнопка.

6. MIDI Passthrough – прерыватель не будет никак реагировать на входящий MIDI – поток, а будет передавать его дальше по цепочке.
7. Set MIDI channel – установка канала MIDI прерывателя. Стандарт MIDI поддерживает 16 каналов. MIDI нота будет воспроизводится прерывателем только если ее номер канала будет совпадать с номером канала прерывателя.

   После выбора режима Set MIDI channel, нужно нажать кнопку FIRE и ввести код, предназначенный для исключения случайного переназначения канала. Код вводится так: Нужно нажать ту кнопку которую будут показывать мигающие светодиоды (к примеру, если мигает крайний правый светодиод, нужно нажать кнопку NEXT MODE). Отмена ввода кода и возврат к выбору режима производится кнопкой FIRE.

   После ввода пяти символов кода, светодиоды перестанут мигать и покажут номер канала прерывателя в двоичном виде. Его можно изменить, нажимая кнопки NEXT MODE и PREV MODE. После ввода номера канала необходимо нажать кнопку FIRE. Прерыватель три раза мигнет светодиодами, после чего перейдет в режим Idle.

8. Run selfcheck – выполняется цикл самопроверки прерывателя. На время самопроверки все светодиоды погаснут. Когда самопроверка будет окончена, светодиоды покажут код режима самопроверки. Если самопроверка будет провалена – прерыватель начнет моргать правым крайним светодиодом до отключения питания.
9. User mode 1-8 – Пользовательские режимы. Их параметры задаются с компьютера. Пользовательские режимы предназначены для эмулирования обыкновенных прерывателей на микросхемах NE555. Поддерживается 3 режима модуляции – с одним модулятором, с двумя и с тремя.

   В режимах с двумя и тремя модуляторами можно включить режим одиночного воспроизведения – при нажатии на кнопку FIRE будет проиграна только одна пачка импульсов. При повторном нажатии кнопки FIRE – еще одна.

   В остальном кнопка FIRE работает аналогично режиму MIDI Master 31kHz

Технические параметры

Источником питания для прерывателя является либо USB, либо трансформатор Тесла – в зависимости от того, что подключено в данный момент.

Основные электрические параметры 

Параметры модуляторов пользовательских режимов 

[1] Период и ширина импульса первого модулятора изменяется с дискретностью 5.66 мкс.
[2] Период и ширина импульса второго и третьего модуляторов изменяется с дискретностью 1мс.

Программа i2 control panel

Предназначена для настройки прерывателя. Ее интерфейс сделан интуитивно понятным, поэтому не буду объяснять что и как. Картинки “кликабельны”

Аппаратная часть

Как я уже говорил, одна из целей, которая ставилась при разработке – минимизация стоимости.

В качестве контроллера используется atmega16.

В качестве памяти используется любая микросхема dataflash ( любая, название которой начинается с at45 ). Если память не будет впаяна, прерыватель будет работать, но режим MIDI Master 31kHz не будет включаться.

В качестве интерфейса для связи с компьютером используется программный USB – это избавит от покупки довольно дорогих мостов типа ft232r и подобных.

Таблица поддерживаемых нот ( зеленое – номер midi-ноты, желтое – частота ноты)

Комментарии приветствуются.