Original title: Systém pro synchronizaci světelné techniky s živou hudbu
Translated title: System for synchronizing lighting technology with live music
Authors: Hajdúch, Patrik ; Balík, Miroslav (referee) ; Sikora, Marek (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2026
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Tato diplomová práce se zaměřuje na návrh zařízení pro převod zpráv MIDI (Musical Instrument Digital Interface) na změny ve vysílaném signálu DMX512 (Digital Multiplex with 512 channels) pro ovládání světelných zařízení. Návrh se odkazuje na předchozí návrh vyvinut v rámci autorovi bakalářské práce, rozvíjí ho a řeší omezení vypozorovaná během dlouhodobého užívání původního návrhu. Zařízení běží na vlastní desce plošných spojů s mikrokontrolerem STM32F302R8, uložené uvnitř speciálně navrženého těla vyrobeného 3D tiskem. Je schopné zpracovávat příchozí MIDI zprávy Note On, Note Off a Control Change na základě uživatelem nastavitelné převodní tabulky implementované pomocí indexované adresovací struktury, která umožňuje mapovat MIDI zprávy na jejich korespondující změny signálu DMX512 uložené v sekundární paměti v konstantním čase. Pro zlepšení výkonu je využito funkcí DMA (Direct Memory Access) a časovačových přerušení pro umožnění současného přijímání a zpracovávání MIDI zpráv a vysílání signálu DMX512. Navíc byla vyvinuta desktopová aplikace, která umožňuje nastavovat převodní tabulku a monitorovat stav převodníku pomocí připojení USB. Výsledný systém poskytuje efektivní a dostupný způsob pro synchronizaci jevištního osvětlení a efektů s hudbou. This diploma thesis focuses on the process of designing a device for converting MIDI (Musical Instrument Digital Interface) messages into changes in a transmitted DMX512 (Digital Multiplex with 512 channels) lighting control signal. The design builds upon a previous design created as a part of the author’s bachelor thesis and aims to improve it, addressing limitations discovered during long-term usage of the original design. The device runs on a custom printed circuit board featuring the STM32F302R8T6 microcontroller, house inside a custom 3D-printed case. It is capable of processing incoming Note On, Note Off and Control Change MIDI messages, utilizing a user-configurable conversion table implemented using an indexed addressing structure that enables constanttime mapping of MIDI messages to corresponding DMX512 signal changes stored in secondary memory. To improve performance, direct memory access (DMA) and timer interrupts are utilized to allow for simultaneous MIDI reception, message processing and DMX512 signal transmission. In addition, a desktop application was developed, which allows for configuring the conversion table as well as monitoring the device’s status via a USB connection. The resulting system provides an efficient and accessible solution for synchronizing stage lighting and effects with music.
Keywords: DMA; DMX; DMX512; microcontroller; microprocessor; MIDI; MIDI to DMX converter; music electronics; Nucleo; stage equipment; stage lighting; STM32; USB; DMA; DMX; DMX512; hudební elektronika; jevištní zařízení; MIDI; mikrokontroler; mikroprocesor; Nucleo; převodník MIDI na DMX; STM32; světelná technika; USB

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/257748

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-774116


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses