MIDI Power

Beschreibung

Zur Langen Nacht der Wissenschaften 2017 komponierte die Klasse "Dynamische Akustische Forschung" von Jan St Werner unter Leitung von Michael Akstaller eine Performance mit Percussion Robotern von Sonic Robots, die per MIDI angesteuert werden. Um die Sound Performance mit Licht zu untermalen, wurde MIDI Power entwickelt, eine über MIDI steuerbare Steckdosenleiste. Der Strom der einzelnen Steckdosen wird über MIDI Noten an und abgeschaltet. So können Sound und Licht oder andere Alltagsgeräte gemeinsam komponiert werden.

Funktionsweise

MIDI Power verwendet einen Arduino Uno, um MIDI Nachrichten zu empfangen und auszuwerten. Wird eine der Noten C2, D2, E2, F2, G2 oder A2 empfangen, wird die entsprechende Steckdose aktiviert. Sobald die Note beendet ist, wird der entsprechende Stromkreis unterbrochen. Ein Sparkfun MIDI Shield stellt die benötigte MIDI Buchse und Schaltung für den Empfang von MIDI Nachrichten bereit. MIDI Buchse und Beschaltung können recht einfach und kostengünstig selbst gebaut werden. Eine Musterschaltung wird im MIDI-Standard bereit gestellt. Wegen der kurzfristigen Entwicklung wurde hier das MIDI Shield gewählt. Da das MIDI Shield nur schlecht ins Gehäuse verarbeitet werden kann, wurde eine separate MIDI/DIN-Buchse im Gehäuse verbaut und mit dem MIDI Shield verbunden.

Für die Verarbeitung von MIDI Nachrichten existiert die Arduino MIDI Library. Damit lassen sich eigene Funktionen entwickeln, die auf empfangene Nachrichten reagieren. Im Fall von MIDI Power werden die Relais angesteuert über verschiedene Arduino Pins angesteuert und so der Stromkreis der verschiedenen Steckdosen geschlossen.

Das verwendete Relais-Board erlaubt eine Trennung von Steuer- und Relaisstrom, da der Arduino nicht genügend Strom bereitstellen könnte. Ein Relais benötigt 70mA wenn aktiv. Ein Arduino liefert maximal 40mA pro Pin und sollte nicht mehr als 200mA insgesamt liefern. Ein 5V Netzteil versorgt also Arduino und Relais-Board mit ausreichend Strom, während der Arduino nur die geringen Steuerströme an das Relais-Board abgeben muss (4mA pro Pin).

Die Steckdosen und das 5V-Netzteil werden mit 220V-Netzstrom versorgt. Dafür wurde im Gehäuse eine Buchse für Kaltgerätekabel verbaut, die ausserdem eine 10A-Sicherung aufnimmt und das Gerät so absichert.

Arduino Code

Download MIDIPower.ino

Verwendete Resourcen

Arduino Uno	Microcontroller Board für MIDI Verarbeitung und Relais-Steuerung
Sparkfun MIDI Shield	MIDI Interface für Arduino
Arduino MIDI Library	Library zum Empfangen und Versenden von MIDI Nachrichten
8-Kanal Relais Modul	Relais Modul für 220V mit 5V Betriebsspannung und Trennung von Steuer- und Relaisstrom (Optokobbler-Variante)
5V Netzteil	Stromversorgung für Arduino und Relais-Modul
DIN Buchse, 5-polig, halbrund	Einbau-Buchse für MIDI Kabel (MIDI IN)
Kaltgeräte-Buchse	Buchse für Kaltgeräte-Kabel für 220V Stromversorgung mit Sicherungseinsatz
Steckdose	Einbau-Steckdose 8x