Module 32 Actionneurs Midi

Carte de commande de 32 actionneurs tout ou rien / gradation

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 :

  • Relais 2 RT + extensions 3 relais : contrôle de 2, 5 ou 8 relais 220 Volts (seulement en tout ou rien) ;
  • Relais 1 RT ou Reed ;
  • 8 Transistors basse puissance ou haute puissance, 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. Vérifier que les connecteurs sont de même type sur les deux cartes (tous deux coudés ou tous deux droits).
  • 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 :

A envoyer Plage de Contrôleurs MIDI
0 0 à 31
16 16 à 47
32 32 à 63
48 48 à 79
64 64 à 95
80 80 à 111
96 96 à 127

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.

Mode de pilotage
A envoyer Port 1 Port 2 Port 3 Port 4
0 PWM PWM PWM PWM
1 TTR PWM PWM PWM
2 PWM TTR PWM PWM
3 TTR TTR PWM PWM
4 PWM PWM TTR PWM
5 TTR PWM TTR PWM
6 PWM TTR TTR PWM
7 TTR TTR TTR PWM
8 PWM PWM PWM TTR
9 TTR PWM PWM TTR
10 PWM TTR PWM TTR
11 TTR TTR PWM TTR
12 PWM PWM TTR TTR
13 TTR PWM TTR TTR
14 PWM TTR TTR TTR
15 TTR TTR TTR TTR

Exemple : Je veux une plage de contrôleurs MIDI de 64 à 95, je souhaite d'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)

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
0 1 2 3 4 5 6 7
Port 2 Act9 Act10 Act11 Act12 Act13 Act14 Act15 Act16
8 9 10 11 12 13 14 15
Port 3 Act17 Act18 Act19 Act20 Act21 Act22 Act23 Act24
16 17 18 19 20 21 22 23
Port 4 Act25 Act26 Act27 Act28 Act29 Act30 Act31 Act32
24 25 26 27 28 29 30 31

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 → Actionne maximale

V - Précautions d'emploi

Vous pouvez trouver les précautions d'emploi ici.