Actionneurs Midi

Dans une installation interactive ou automatique (maquette, multimedia, installation artistique, spectacle de danse ou théâtre ...), l'actionneur désigne le moyen par lequel l'oeuvre se manifeste, se développe et rend son évolution sensible au spectateur.

Le changement peut être visible, sonore, voire tactile, mais il est toujours permis par un actionneur : moteurs, éclairages, haut-parleurs, système de projection d'image, aimants, écrans ... Le résumé d'un cours sur les différents actionneurs et leurs caractéristiques est disponible ici.

Il est cependant parfois délicat de piloter ces différents éléments, c'est pourquoi nous avons élaboré plusieurs modules permettant de contrôler simplement avec le protocole MIDI toutes sortes d'actionneurs : des moteurs (servomoteurs, moteur d'essuie-glace, moteur pas à pas, moteur à courant continu), des relais, des éclairages (lampes à incandescence, LED, lampe neon). La suite de cette rapide présentation des actionneurs vous donnera une idée de leur diversité.

Les différentes cartes disponibles
Quelques exemples d'actionneurs
Glossaire

Les différentes cartes disponibles

Les actionneurs autonomes

Ces modules sont dédié à un type d'actionneur précis. Par exemple, nous proposons des cartes de commande de servomoteurs via le protocole Midi. Les servomoteurs sont des moteurs de petite taille utilisés en modélisme.

- Carte 8 servomoteurs, permettant de piloteur ces 8 moteurs en temps réel. Selon la qualité des moteurs, ils peuvent être actionnés sur 128 pas (positions différentes) ou sur 3500 pas.
- Carte 2 servo / 4 lampes, permettant de gérer à la fois du mouvement et des éclairages.
- Carte 8 sorties analogiques : elle permet de piloter des gradateurs DMX ou des petits actionneurs qui nécessitent une variation de tension continue entre 0 et 10V.
- Carte 64 LED : elle permet de piloter une matrice lumineuse de 64 LED.

Interfaces tout ou rien / gradation
Contact éphémère à durée programmable

En ce qui concerne les commandes en tout ou rien, il existe plusieurs possibilités : les relais sont des interrupteurs mécaniques qui permettent de commuter du 220 volts, alors que d'autres actionneurs sont des interrupteurs électroniques silencieux qui permettent de commuter de la basse tension.

Pour la gradation, le PWM est une technique grandement utilisée. Cette technique permet de graduer des sorties en tension en limitant la chauffe des composants.

Interface-Z a élaboré deux cartes de commandes permettant de piloter en Midi des actionneurs soit en tout ou rien (allumage/extinction, bascule de relai), soit en gradation (effet graduel sur 128 pas) :
- Carte de commande 8 actionneurs,
- Carte de commande 24 actionneurs.

Ces cartes peuvent piloter des actionneurs très variés : lampes, LED, fils luminescents, petits moteurs, électro-aimants, électro-vannes, allumage/extinction d'écran, de projecteurs, ...

Sur ces cartes peuvent être adaptées différentes cartes filles, selon les besoins :
- Carte 2 à 8 relais 2RT pour commuter du 220 Volts ou des appareils alimentés en moindre voltage ;
- Carte 8 Relais 1RT pour commuter du 220 Volts ou des appareils alimentés en moindre voltage ;
- Carte 8 Relais Reed pour commuter silencieusement des interrupteurs ;
- Carte 8 transistors basse puissance 2 Ampères pour piloter des petits moteurs, des lampes halogènes basse tension faible puissance (20 Watts), des ampoules à incandescence classiques ;
- Carte 8 transistors de puissance 14 Ampères pour piloter des moteurs, des lampes halogènes basse tension, des actionneurs de flipper, et tout ce qui est gourmand en courant ;
- Les cartes Transistors peuvent de plus fonctionner avec un module Inversion de moteur.
- Carte 8 LED, pour piloter des éclairages ponctuels à LEDs.

- La Carte 64 LED, qui permet de piloter une matrice lumineuse de 64 LED dérive de ce principe.

Quelques exemples d'actionneurs

... et les cartes pour les piloter.

Mouvement - Moteurs

- Moteur à courant continu (bas voltage) : 8 Transistors basse puissance / haute puissance, 2 servo/4 lampes ;
- Certains appareils à moteurs 220V (ventilateurs par exemple) : Relais, module Midi-DMX ;
- Servomoteurs : 8 Servo 128 / 3500 pas, 2 servo/4 lampes.

Mouvement - Electro-aimants

- Vérins électromagnétiques, électroaimants (basse tension) : 8 Transistors basse puissance / haute puissance, 2 servo/4 lampes.

Lumière

- LED, barreau de LED, ampoules à LED : Carte 8 LED, Carte 64 LED, ...
- Lampes à incandescence basse tension (ampoules halogènes, phares de voiture) : 8 Transistors basse puissance / haute puissance, 2 servo/4 lampes ;
- Tubes fluo 220V : Relais, module Midi-DMX (effet clignotant) ;
- Petits néons (tuning PC) : 8 Transistors basse puissance / haute puissance, 8 sorties analogiques ;
- Filaments électroluminescents : 8 Transistors basse puissance ;
- Ampoules 220V : Relais, module Midi-DMX ;
- Projecteurs à découpe basse tension (halogène 12 V 75W par exemple) : 8 Transistors haute puissance ;
- Projecteurs de scène 220V : module Midi-DMX ;
- Gros projecteurs de théâtre : module Midi-DMX.

Son

Haut-parleur ; pot vibrant.

Image

Videoprojecteur ; écran LCD, cathodique ou TV ; projecteur de diapositives.

Glossaire

- Couple d'un moteur : sa capacité à lever une masse au bout d'un bras de levier. Un couple de 3kg/cm signifie que le moteur peut lever un objet pesant 3 kilogrammes s'il est fixé au bout d'un bras de levier de 1 cm, ou bien un objet de 300 grammes au bout d'un bras de 10 cm, ou encore un objet de 30 g au bout d'un bras de 1 mètre.

- Dimmer (Gradateur) : montage permettant de faire varier l'intensité lumineuse d'une lampe à incandescence (traditionnelle ou halogène) ou la vitesse de rotation d'un moteur à courant continu.

- Gradateur (Dimmer) : montage permettant de faire varier l'intensité lumineuse d'une lampe à incandescence (traditionnelle ou halogène).

- Moteur à courant continu : moteur possédant un très fort couple de démarrage, dont la vitesse est proportionnelle à la tension d’alimentation et le couple proportionnel au courant. Il est simple à mettre en œuvre, le changement de vitesse est simple aussi mais son contrôle en vitesse/position est délicat et nécessite des asservissements complexes.

- Moteur pas à pas : moteur dont le couple diminue rapidement avec la vitesse et qui permet de travailler en statique (positionneur). Le contrôle de sa position et de sa vitesse est simple ainsi que son changement de sens de rotation. Il nécessite une carte spécifique pour l'alimentation et le pilotage.

- Servomoteur : moteur à courant continu permettant un asservissement de position angulaire. Il possède un fort couple grâce au réducteur intégré et est extrêmement pratique pour les réalisations mécaniques. Sa course est limitée (secteur de 120° ou 180° par exemple) mais il permet un positionnement précis dans ces limites. Il est peu simple à mettre en œuvre sans carte spécifique. Page dédiée : ici.