32 Actionneurs Midi Documents disponibles : Commande_32_actionneurs_PWM-TTR.pdf

Carte de commande de 32 actionneurs tout ou rien / gradation en Midi

Cette carte s'utilise avec des cartes périphériques spécifique des actionneurs que l'on veut piloter. Elle permet de piloter ces actionneurs en tout ou rien ou en gradation :

• 8 RELAIS 1RT : contrôle de 8 relais de puissance 220 Volts (seulement en tout ou rien) ;
• 2 RELAIS + extensions 3 relais : contrôle de 5 ou 8 relais 220 Volts (seulement en tout ou rien) ;
• 8 Relais Reed : contrôle de 8 interrupteurs Reed
• 8 PWM-BP : 8 transistors gradation basse puissance ;
• 8 PWM-HP : 8 transistors gradation haute puissance ;
• 8 Rubans : 8 mini-transistors basse puissance ;
• 4 Bidi : 4 moteurs courant continu bidirectionnels en gradation.

I - Connectique

• 4 Connecteurs (Port 1, Port 2, Port 3, Port 4) pour câble en nappe 20 fils, pour raccorder la carte de commande à des cartes filles.
• Entrée Midi In : elle reçoit les messages venant de l'ordinateur.
• Sortie Midi Out split : elle répète les instructions de l'entrée, et peut donc servir à brancher une autre carte en sortie, ce qui limite le nombre de ports Midi nécessaires en sortie de l'ordinateur.
• Alimentation électrique : ce module ne peut être alimenté qu'en continu, par tout bloc secteur/batterie dont la tension de sortie est comprise entre 9 V et 15 V (en fonction aussi du type de carte périphérique utilisée). Une alimentation 12 V 0,5 à 1 Ampère répond en général à toutes les possibilités. En effet cette alimentation alimente aussi les cartes filles actionneurs branchées sur la carte.

Connexion des fils d'alimentation sur la carte : pour un module sans boitier, les fils d'alimentation doivent être dénudés proprement au bout sur 5 mm avant d'être vissés dans les dominos de la carte. Il y a une polarité à respecter (voir schéma ci-dessous).

II - Configuration de la carte

Il est possible de modifier le canal Midi de la carte, ou bien de changer les numéros de messages Midi auxquels elle répond. Pour plus de détails, voir le chapitre III sur les ordres envoyés.

La reconfiguration de la carte se fait uniquement par le biais du MIDI, par un message de type Program Change.

La configuration de base est la suivante :

• Les 32 sorties sont en mode Gradation (en PWM, répondant à des Control Change),
• Les Numéros de Control Change compris par la carte sont de 0 à 32,
• Le Canal est 1.

1. Pour configurer la carte, il faut brancher le câble MIDI sur la carte (Midi In) et le relier à la sortie Midi de l'ordinateur. Bien vérifier auparavant, si vous utilisez une interface MIDI/USB sans driver, que cette dernière est détectée par le logiciel.
2. Préparer la configuration souhaitée dans un logiciel capable d'envoyer des données MIDI (tel que Isadora, Max/MSP, Processing, PureData ...). Il faut se référer aux Tableaux de configuration ci-dessous pour vérifier votre configuration. Il existe un patch Max/MSP sur le site internet pour configurer très facilement votre carte sans se référer aux tableaux.
3. Alimenter la carte 32 actionneurs.
4. Puis, mettre le cavalier pour activer le mode configuration : il se place sur les deux picots entre le Port 1 et le Port 2 (J1 sur le schéma de la première page).
   
   Astuce :
   
   Pour revenir à la configuration de base, il suffit de mettre le cavalier avant d'alimenter la carte, puis de simplement le retirer.
5. Envoyer la configuration par Program Change vers la carte, depuis le logiciel.
6. Enlever le cavalier des picots pour enregistrer ce choix dans la carte.

Tableaux de configuration

Pour configurer la carte à partir d'un autre logiciel (capable d'envoyer des données MIDI), il faut ce référer aux tableaux suivants ainsi qu'à la formule donnée :

Valeur de Program Change à envoyer

Formule dont le résultat est à envoyer en tant que valeur du Program Change pour configurer la carte :

Valeur de la plage à envoyer + Mode de pilotage à envoyer

Canal du Program Change

La configuration peut changer le canal, il suffit d'envoyer une valeur au Program Change, le canal du Program Change définira le canal de la carte.

Exemple : Je veux une plage de contrôleurs MIDI de 64 à 95, je souhaite avoir Port 1 et Port 2 en PWM et Port 3 et Port 4 en tout ou rien, de plus je souhaite que les actionneurs réagissent au canal 4.

• Valeur à envoyer pour la plage : 64
• Mode de pilotage à envoyer : 12
• Je somme : 76
• J'alimente ma carte
• Je met le cavalier
• J'envoie la valeur 76 par ProgramChange sur le canal 4
• Je retire le cavalier pour valider

La carte est alors configurée comme je l'ai indiqué.

III - Mise en oeuvre informatique

Plage de contrôleur (de base) : 0 à 31 en canal 1 (index 0)

En fonction de la plage choisie il suffit de prendre l'index (ex : si 16 à 47 est la plage, alors 16 est l'index) et d'ajouter cet index à tous les contrôleurs MIDI du tableau ci-dessus.

La carte est directement compatible avec tout système capable d'envoyer des ordres Midi de type Control Change ou Note On.

Le mode Tout ou rien permet d'utiliser des Control Change et des Note On, le mode Gradation des Control Change seulement. L'effet de ces commandes et le choix du mode dépendent de la carte fille branchée sur la carte de Commande.

Chaque actionneur obéit à un Control Change (ou Note On) différent et peut prendre 127 positions (en mode Gradation).

Contrairement à la carte 8 Actionneurs, les Note On ne font du tout ou rien qu'en temporisé, pas en permanent.

Trois paramètres sont nécessaires : le canal Midi, le numéro de Control Change (ou de Note On) et la valeur de Control Change (ou la vélocité de Note On).

Remarque : la valeur d'un Control Change varie entre 0 et 127 et est indépendante de son numéro.

Exemple d'une plage de contrôleur : 64 à 95 (index 64)

Carte	Pour chaque actionneur, selon le numéro de la carte, numéro de Control Change ou de Note On auquel l'actionneur obéit
Port 1	Act1	Act2	Act3	Act4	Act5	Act6	Act7	Act8
	64	65	66	67	68	69	70	71
Port 2	Act9	Act10	Act11	Act12	Act13	Act14	Act15	Act16
	72	73	74	75	76	77	78	79
Port 3	Act17	Act18	Act19	Act20	Act21	Act22	Act23	Act24
	80	81	82	83	84	85	86	87
Port 4	Act25	Act26	Act27	Act28	Act29	Act30	Act31	Act32
	88	89	90	91	92	93	94	95

• Il faut que ce Control Change (ou Note On) s'adresse au canal Midi pour lequel la carte est configurée.
• Le numéro de ce Control Change (ou Note On) dépend du numéro de l'actionneur sur la carte et de la plage choisie de la carte, conformément au tableau ci-contre.
  
  Remarque : le premier contrôleur est l'index.
• Le comportement de l'actionneur dépend de la valeur associée au Control Change ou de la vélocité associée au Note On.

IV - Les diverses commandes

Il y a trois modes de fonctionnement :

• Tout ou rien permanent
• Tout ou rien temporisé
• Gradation

Le choix du mode de fonctionnement de la carte de commande 32 actionneurs Tout ou rien / Gradation se fait par le biais du midi (voir partie « configuration de la carte »).

Configuration	Control Change	Note On
Mode "Tout-ou-rien"	Mode permanent stable - Si valeur = 0, actionneur = Off - Si valeur différente de 0, quelle que soit cette valeur, Actionneur = On Action instantanée et prioritaire sur les autres commandes en cours.	Mode temporisé monostable - Si vélocité = 0, actionneur = Off - Si vélocité différente de 0, vélocité = durée (en ms) d'allumage de l'actionneur
Mode "Gradation"	Variation de puissance en fonction de la valeur du Control Change	Rien

1 - Tout ou rien permanent stable

La carte doit être configurée pour le mode Tout-ou-rien (il est possible de faire le choix des ports souhaité en Tout-ou-rien). Ce fonctionnement est possible uniquement en Control Change.

• Si la valeur du message Midi est 0, l'actionneur est éteint jusqu'à nouvel ordre.
• Si la valeur n'est pas 0 (entre 1 et 127), l'actionneur reste allumé à plein puissance jusqu'à nouvel. Il n'y a pas de notion de durée déterminée.

L'ordre d'allumage ou d'extinction est exécuté immédiatement.

2 - Tout ou rien temporisé, monostable

La carte doit être configurée pour le mode Tout-ou-rien (il est possible de faire le choix des ports souhaité en Tout-ou-rien). Ce fonctionnement est possible en Note On ou Note Off.

• Un note On vélocité 0 ou un Note Off provoque une extinction instantanée de l'actionneur. Cette commande
  interrompt toutes les autres commandes en cours qui pourraient avoir été lancées auparavant (sur l'actionneur ciblé par le pitch du Note On ou Note Off).
• Si la vélocité du Note On est différente de 0, l'actionneur s'allume à plein puissance (On), reste allumé durant un temps précis dépendant de la vélocité (On), s'éteint à la fin de ce temps (Off).

La vélocité donne directement la durée d'allumage de l'actionneur en millisecondes.

Note On 0 (ou Note Off) → Off

Note On 1 → On pendant 1 ms, puis Off

Note On 20 → On pendant 20 ms, puis Off

Note On 127 → On pendant 127 ms, puis Off

Si un autre Note On est envoyé avant la fin d'action du précédent, cela remet le compteur des millisecondes à 0, on repart pour un maintien de l'actionneur On pendant cette nouvelle durée. Les durées ne sont donc pas cumulées, mais l'actionneur continue à recevoir de nouveaux ordres même quand il est On.

Exemple : si l'on envoie un Note On vélocité 20 toutes les 50 ms, l'actionneur s'allume durant 20 ms, s'éteint à la fin de ces 20 ms, reste éteint pendant 30 ms (50-20) jusqu'à l'ordre suivant arrive et provoque son allumage.

Exemple : si l'on envoie un Note On vélocité 127 toutes les 50 ms, l'actionneur s'allume instantanément au premier ordre reçu, reste allumé 50 ms, mais ne s'éteint pas lorsque l'ordre suivant arrive. Il repart pour 127 nouvelles ms d'allumage. Il reste ainsi allumé jusqu'à ce que le dernier Note On 127 arrive. A ce moment, il reste allumé encore 127 ms puis s'éteint.

3 - Gradation

La carte doit être configurée pour le mode Gradation (il est possible de faire le choix des ports souhaité en Gradation). Tous les ports sont configurés en Gradation de base. Ce fonctionnement est possible en Control Change seulement.

La fréquence du PWM (Pulse Width Modulation) est de 250 Hz (500 changements d'état par secondes).

• Si la valeur du Control Change est 0, l'actionneur est éteint jusqu'à nouvel ordre.
• Si la valeur du Control Change est 127, l'actionneur est allumé à sa puissance maximale, comme en mode Tout-ou-rien
• Les pas intermédiaires de 1 à 126 permettent de contrôler le courant injecté dans l'actionneur et de l'allumé plus ou moins fortement (luminosité d'une lampe, force d'un électroaimant, vitesse d'un moteur CC, …). Il y a pas de notion de durée, l'action se poursuit jusqu'à l'ordre suivant.

Control Change 0 → Relâchement

Control Change 1 à 127 → Action variable en fonction de la valeur

Control Change 127 → Action maximale

Précautions d'emploi

Les précaution d'emploi sont détaillées ici.