Project Overview: MIDI Drum Pad Controller

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A continuación se muestran las modificaciones sugeridas que se aplicarán al proyecto para transformar el controlador MIDI de pads de batería, utilizando un STM32F405RG, junto con sus conexiones de alimentación, tierra, entradas digitales (botones) y analógicas (potenciómetros), y la interfaz USB MIDI. Puedes usar el botón "Apply changes" para actualizar el esquema con las siguientes modificaciones:
1. MCU y Alimentación:
  • Eliminar el Teensy 4.1 y reemplazarlo por un STM32F405RG.
  • Incluir la referencia al datasheet y documentación del STM32F405.
  • Definir una entrada de alimentación de 5V (proveniente del USB o de un adaptador externo) y conectar este 5V a la entrada de un regulador LDO.
  • Utilizar un regulador AMS1117-3.3 (o RT9193) para obtener la salida de 3.3V que alimentará el MCU y los circuitos analógicos.
  • Colocar condensadores cerámicos de 0.1 µF cerca de cada pin VDD/VSS del MCU y añadir condensadores electrolíticos en las entradas y salidas del LDO para garantizar la estabilidad de la tensión.
2. Conexión a Tierra (GND):
  • Diseñar la PCB con un amplio plano de GND.
  • Si es posible, definir dos áreas de tierra (analógica y digital) que se unan en un único punto (star grounding).
  • Conectar todas las señales de GND de cada componente (MCU, regulador, botones, potenciómetros, etc.) al plano de tierra.
3. Botones (Pads):
  • Incorporar 16 interruptores mecánicos (por ejemplo, de la serie Omron B3F o equivalente).
  • Para cada botón, conectar una resistencia pull-down de 10 kΩ a GND para evitar señales flotantes.
  • (Opcional) Utilizar un expansor GPIO I²C (como el PCF8575) si se requiere liberar pines del MCU.
4. Potenciómetros y Multiplexor:
  • Agregar los potenciómetros lineales de 10 kΩ (según la cantidad deseada).
  • Para cada potenciómetro:
    • Conectar la salida a través de una resistencia en serie de 100 Ω al pin ADC del MCU.
    • Conectar un condensador de 100 nF entre el pin ADC y GND para filtrar la señal.
  • Incorporar el multiplexor analógico CD74HC4067:
    • Conectar las salidas de cada potenciómetro a las entradas del CD74HC4067.
    • Conectar la salida común del multiplexor a un pin ADC del STM32F405.
5. Interfaz USB MIDI:
  • Conectar el bloque USB OTG FS del STM32F405 a un conector USB (tipo USB-B o USB-C).
  • Asegurar que las líneas de datos (D+ y D−) y de alimentación se conecten según el estándar USB.
  • Incorporar protección ESD en las líneas USB mediante diodos TVS.
  • Configurar el uso de la pila USB MIDI (por STM32Cube o TinyUSB) para implementar la funcionalidad MIDI nativa.
6. Sección Mecánica y Conectores:
  • Incluir orificios de montaje (M2/M3) en la PCB para reforzar la estructura.
  • Definir la ubicación del conector USB, asegurando un montaje robusto y evitando estrés en las trazas.
  • Prever la opción de utilizar pads modulares o reemplazables para facilitar el mantenimiento.
7. Firmware y Desarrollo:
  • Configurar el entorno de desarrollo (STM32CubeIDE o PlatformIO) para programar el STM32F405.
  • Implementar la funcionalidad USB MIDI utilizando la pila USB MIDI de STM32Cube o TinyUSB.
  • Desarrollar algoritmos de debounce en software (por ejemplo, basados en temporizador) para garantizar lecturas estables de los botones.
  • Permitir la personalización del mapeo MIDI a través del firmware.
8. Documentación, Verificación y Escalabilidad:
  • Ejecutar una verificación completa de las reglas de diseño (DRC) para asegurar que todas las conexiones y componentes cumplan con los estándares.
  • Documentar las especificaciones clave: MCU, regulador LDO, valores de resistencias y condensadores en cada bloque (alimentación, entradas digitales y analógicas).
  • Preparar toda la documentación final, incluidos los diagramas, esquemas y archivos Gerber, para facilitar la producción masiva.
  • Programar pruebas de prototipado y, en su caso, ensayos EMC/EMI y certificaciones CE/FCC.
Si estás conforme y deseas proceder, utiliza el botón "Apply changes" para actualizar el proyecto con estas modificaciones.
295 days

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SW1
R25
Resistance
6.8k Ω
VR1
Resistance
20k Ω
R24
Resistance
6.8k Ω
Note 3
Line 1
CD74HC067 Multiplexor
SW5
SW2
R4
Resistance
10k Ω
+3.3V
Note 2
Line 1
Teensy 4.1 MCU
R18
Resistance
6.8k Ω
R9
Resistance
10k Ω
R1
Resistance
10k Ω
SW9
SW3
R13
Resistance
10k Ω
R21
Resistance
3.3k Ω
+5V
VR2
Resistance
20k Ω
SW10
R12
Resistance
10k Ω
R7
Resistance
10k Ω
VR4
Resistance
20k Ω
R17
Resistance
3.3k Ω
SW13
J1
SW15
R3
Resistance
10k Ω
R6
Resistance
10k Ω
R14
Resistance
10k Ω
SW14
SW4
C16
Capacitance
0.1u F
R20
Resistance
3.3k Ω
SW11
R22
Resistance
3.3k Ω
+5V
SW16
R16
Resistance
10k Ω
R8
Resistance
10k Ω
SW7
+3.3V
R2
Resistance
10k Ω
VR3
Resistance
20k Ω
R19
Resistance
3.3k Ω
+3.3V
R11
Resistance
10k Ω
SW8
U4
R15
Resistance
10k Ω
R23
Resistance
6.8k Ω
SW12
SW6
R10
Resistance
10k Ω
Note 1
Line 1
5V input voltage for multiplexor
R26
Resistance
6.8k Ω
+3.3V
U1
R5
Resistance
10k Ω
  • Ground
    Ground
    A common return path for electric current. Commonly known as ground.
    jharwinbarrozo
    20.5M
  • Net Portal
    Net Portal
    Wirelessly connects nets on schematic. Used to organize schematics and separate functional blocks. To wirelessly connect net portals, give them same designator. #portal
    jharwinbarrozo
    43.0M
  • Power Net Portal
    Power Net Portal
    Wirelessly connects power nets on schematic. Identical to the net portal, but with a power symbol. Used to organize schematics and separate functional blocks. To wirelessly connect power net portals, give them the same designator. #portal #power
    jharwinbarrozo
    11.4M
  • Generic Resistor
    Generic Resistor
    A generic fixed resistor for rapid developing circuit topology. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard resistor values: 1.0Ω 10Ω 100Ω 1.0kΩ 10kΩ 100kΩ 1.0MΩ 1.1Ω 11Ω 110Ω 1.1kΩ 11kΩ 110kΩ 1.1MΩ 1.2Ω 12Ω 120Ω 1.2kΩ 12kΩ 120kΩ 1.2MΩ 1.3Ω 13Ω 130Ω 1.3kΩ 13kΩ 130kΩ 1.3MΩ 1.5Ω 15Ω 150Ω 1.5kΩ 15kΩ 150kΩ 1.5MΩ 1.6Ω 16Ω 160Ω 1.6kΩ 16kΩ 160kΩ 1.6MΩ 1.8Ω 18Ω 180Ω 1.8KΩ 18kΩ 180kΩ 1.8MΩ 2.0Ω 20Ω 200Ω 2.0kΩ 20kΩ 200kΩ 2.0MΩ 2.2Ω 22Ω 220Ω 2.2kΩ 22kΩ 220kΩ 2.2MΩ 2.4Ω 24Ω 240Ω 2.4kΩ 24kΩ 240kΩ 2.4MΩ 2.7Ω 27Ω 270Ω 2.7kΩ 27kΩ 270kΩ 2.7MΩ 3.0Ω 30Ω 300Ω 3.0KΩ 30KΩ 300KΩ 3.0MΩ 3.3Ω 33Ω 330Ω 3.3kΩ 33kΩ 330kΩ 3.3MΩ 3.6Ω 36Ω 360Ω 3.6kΩ 36kΩ 360kΩ 3.6MΩ 3.9Ω 39Ω 390Ω 3.9kΩ 39kΩ 390kΩ 3.9MΩ 4.3Ω 43Ω 430Ω 4.3kΩ 43KΩ 430KΩ 4.3MΩ 4.7Ω 47Ω 470Ω 4.7kΩ 47kΩ 470kΩ 4.7MΩ 5.1Ω 51Ω 510Ω 5.1kΩ 51kΩ 510kΩ 5.1MΩ 5.6Ω 56Ω 560Ω 5.6kΩ 56kΩ 560kΩ 5.6MΩ 6.2Ω 62Ω 620Ω 6.2kΩ 62KΩ 620KΩ 6.2MΩ 6.8Ω 68Ω 680Ω 6.8kΩ 68kΩ 680kΩ 6.8MΩ 7.5Ω 75Ω 750Ω 7.5kΩ 75kΩ 750kΩ 7.5MΩ 8.2Ω 82Ω 820Ω 8.2kΩ 82kΩ 820kΩ 8.2MΩ 9.1Ω 91Ω 910Ω 9.1kΩ 91kΩ 910kΩ 9.1MΩ #generics #CommonPartsLibrary
    jharwinbarrozo
    1.5M
  • Generic Capacitor
    Generic Capacitor
    A generic fixed capacitor ideal for rapid circuit topology development. You can choose between polarized and non-polarized types, its symbol and the footprint will automatically adapt based on your selection. Supported options include standard SMD sizes for ceramic capacitors (e.g., 0402, 0603, 0805), SMD sizes for aluminum electrolytic capacitors, and through-hole footprints for polarized capacitors. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard capacitor values: 1.0pF 10pF 100pF 1000pF 0.01uF 0.1uF 1.0uF 10uF 100uF 1000uF 10,000uF 1.1pF 11pF 110pF 1100pF 1.2pF 12pF 120pF 1200pF 1.3pF 13pF 130pF 1300pF 1.5pF 15pF 150pF 1500pF 0.015uF 0.15uF 1.5uF 15uF 150uF 1500uF 1.6pF 16pF 160pF 1600pF 1.8pF 18pF 180pF 1800pF 2.0pF 20pF 200pF 2000pF 2.2pF 22pF 20pF 2200pF 0.022uF 0.22uF 2.2uF 22uF 220uF 2200uF 2.4pF 24pF 240pF 2400pF 2.7pF 27pF 270pF 2700pF 3.0pF 30pF 300pF 3000pF 3.3pF 33pF 330pF 3300pF 0.033uF 0.33uF 3.3uF 33uF 330uF 3300uF 3.6pF 36pF 360pF 3600pF 3.9pF 39pF 390pF 3900pF 4.3pF 43pF 430pF 4300pF 4.7pF 47pF 470pF 4700pF 0.047uF 0.47uF 4.7uF 47uF 470uF 4700uF 5.1pF 51pF 510pF 5100pF 5.6pF 56pF 560pF 5600pF 6.2pF 62pF 620pF 6200pF 6.8pF 68pF 680pF 6800pF 0.068uF 0.68uF 6.8uF 68uF 680uF 6800uF 7.5pF 75pF 750pF 7500pF 8.2pF 82pF 820pF 8200pF 9.1pF 91pF 910pF 9100pF #generics #CommonPartsLibrary
    jharwinbarrozo
    1.5M
  • Generic Inductor
    Generic Inductor
    A generic fixed inductor for rapid developing circuit topology. *You can now change the footprint and 3D model at the top level anytime you want. This is the power of #generics
    jharwinbarrozo
    15.1k
  • Terminal
    Terminal
    An electrical connector acting as reusable interface to a conductor and creating a point where external circuits can be connected.
    natarius
  • RMCF0805JT47K0
    RMCF0805JT47K0
    47 kOhms ±5% 0.125W, 1/8W Chip Resistor 0805 (2012 Metric) Automotive AEC-Q200 Thick Film #forLedBlink
    jharwinbarrozo
    1.2M
  • 875105359001
    875105359001
    10uF Capacitor Aluminum Polymer 20% 16V SMD 5x5.3mm #forLedBlink #commonpartslibrary #capacitor #aluminumpolymer #radialcan
    jharwinbarrozo
    1.2M
  • CTL1206FYW1T
    CTL1206FYW1T
    Yellow 595nm LED Indication - Discrete 1.7V 1206 (3216 Metric) #forLedBlink
    jharwinbarrozo
    1.1M

Inspect

Midi Drumpad Controller

Midi Drumpad Controller
Description

Created
Last updated by sochii
1 Contributor(s)
sochii

Controls

Properties

Availability & Pricing

DistributorQty 1
Arrow$43.10–$43.11
Digi-Key$198.15–$217.29
LCSC$425.24
Mouser$211.99
Verical$79.91–$80.08

Assets