Module 8 Actionneurs Midi HD

Commande en gradation

Cette carte s'utilise avec une carte périphérique spécifique de l'actionneur que l'on veut piloter. Elle permet de piloter ces actionneurs en gradation seulement :

  • MIDI-8LED : 8 éclairages LED ;
  • MIDI-BP : 8 transistors basse puissance ;
  • MIDI-HP : 8 transistors haute puissance.

I - Connectique

  • Connecteurs pour fil en nappe 20 fils, pour raccorder la carte de commande à une carte périphérique. Vérifier que les connecteurs sont de même type sur les deux cartes (tous deux coudés ou tous deux droits). Vérifier que la carte de commande n'est pas alimentée avant de connecter/déconnecter une carte fille sur le câble en nappe 20 fils.
    Enlever une carte fille alors que la carte mère est alimentée peut être destructif pour les cartes.
  • Entrée Midi standard.
  • Sortie Midi standard (= recopie les données arrivant sur l'entrée Midi)
  • Alimentation électrique : ce module doit être alimenté en continu, par tout bloc secteur/pile/batterie dont la tension de sortie est comprise entre 9 V et 20 V. Cette alimentation alimente aussi les cartes filles actionneurs branchés sur la carte mais pas les actionneurs eux-mêmes.

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.

II - Configuration de la carte

La configuration ne peut pas être modifiée dynamiquement : il faut éteindre la carte (la débrancher du secteur), changer la configuration des interrupteurs puis rallumer la carte pour que le changement soit pris en compte.

1 - Groupe de 8 interrupteurs

Les interrupteurs 1 à 4 servent à définir le canal Midi.
Les interrupteurs 5 à 8 servent à définir le numéro de carte.

Si plusieurs cartes Commande sont utilisées en même temps, elles doivent porter des numéros différents ou obéir à des canaux différents pour être pilotées indépendamment l'une de l'autre. Si deux cartes obéissent au même canal Midi et possèdent le même numéro, les actionneurs de même numéro sur chaque carte effectueront le même mouvement.

Configuration du canal
Position des interrupteurs
Canal 1 2 3 4
1 - - - -
2 On - - -
3 - On - -
4 On On - -
5 - - On -
6 On - On -
7 - On On -
8 On On On -
9 - - - On
10 On - - On
11 - On - On
12 On On - On
13 - - On On
14 On - On On
15 - On On On
16 On On On On
Configuration du numéro de carte
Carte 5 6 7 8
1 - - - -
2 On - - -
3 - On - -
4 On On - -
5 - - On -
6 On - On -
7 - On On -
8 On On On -
9 - - - On
10 On - - On
11 - On - On
12 On On - On
13 - - On On
14 On - On On
15 - On On On
16 On On On On
Pour chaque actionneur, selon le numéro de la carte, tableau indiquant le numéro de Control Change ou de Note On auquel l'actionneur obéit
Act1 Act2 Act3 Act4 Act5 Act6 Act7 Act8
0 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30 31
32 33 34 35 36 37 38 39
40 41 42 43 44 45 46 47
48 49 50 51 52 53 54 55
56 57 58 59 60 61 62 63
64 65 66 67 68 69 70 71
72 73 74 75 76 77 78 79
80 81 82 83 84 85 86 87
88 89 90 91 92 93 94 95
96 97 98 99 100 101 102 103
104 105 106 107 108 109 110 111
112 113 114 115 116 117 118 119
120 121 122 123 124 125 126 127

Exemple :
Si la carte porte le numéro 7 (Off/On/On/Off pour les interrupteurs de 5 à 8), l'actionneur n°6 répond au Control Change 53 (ou au Note On 53). Il réagira en fonction de la valeur de ce Control Change ou Note On.

2 - Groupe de 3 interrupteurs

Ces interrupteurs permettent de définir des modes de fonctionnement.

  • Switch 1 : Deux fonctions sont possibles à utiliser : Off : la fonction linéaire, et On : la fonction logarithme. La dernière fonction a été spécialement étudiée pour du fonctionnement avec des Leds, elles s'allument d'une façon désormais plus saine.
  • Switch 2 : Deux fréquences sont utilisables en Gradation (quand le mode linéaire est actif), Off : 20 kHz, idéale pour avoir des moteurs silencieux et n'utilise qu'un seul numéro de contrôleur, et On : 112Hz pour passer mode 14 bits, pour avoir une plus grande manoeuvre de contrôle sur un actionneur, mais nécessite deux numéros de Control Change.
  • Switch 3 : Dans le cas ou l'on a une carte périphérique 8demi_pont, cela permet de garantir la bonne fermeture de l'interrupteur du haut.
Switch 2 Switch 3 Commentaires
Switch 1 ON
(Tableaux)
OFF OFF Tableau 1 (Voir 2.2) Tableaux de conversion non-linéaire)
ON OFF Tableau 2
OFF ON Tableau 3
ON ON Tableau 4
Switch 1 OFF
(Finesse)
OFF OFF PWM Rapide (20kHz) sur 128 pas. 100% de puissance à la valeur maximale
ON OFF PWM lent (112Hz) sur 16384 pas. 100% de puissance à la valeur maximale
OFF ON PWM Rapide (20kHz) sur 128 pas. 99,2% de puissance à la valeur maximale
ON ON PWM lent (112Hz) sur 16384 pas. 100% de puissance à la valeur maximale

III - Mise en oeuvre informatique

La carte est directement compatible avec tout système (logiciel-ordinateur, Basic Stamp, ...) capable d'envoyer des ordres Midi de type Control Change. 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 différent et peut prendre 127 positions (en mode Gradation). Trois paramètres sont nécessaires : le canal, le numéro de Control Change et la valeur de Control Change.

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

  • Il faut que ce Control Change s'adresse au canal Midi pour lequel la carte est configurée.
  • Le numéro de ce Control Change dépend du numéro de l'actionneur sur la carte et du numéro de la carte, conformément au tableau ci-dessus. Exemple : l'actionneur n°2 sur la carte configurée pour être la n°4 répond au Control Change n°25.
    Calcul du Control Change en fonction du numéro de carte et de l'actionneur :
    Control Change = (numéro carte – 1)×8+(numéro de l'actionneur – 1)
  • 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 :

  • Gradation linéaire fin (112Hz 16384 pas)
  • Gradation linéaire rapide (20kHz 128 pas)
  • Gradation Exponentielle fin (112Hz 16384 pas)

Le choix du mode de fonctionnement se fait sur la Carte de Commande 8 Actionneurs Gradation HF (Haute Définition).

1 - Tout ou rien

Le mode Tout ou Rien à été volontairement retiré de la nouvelle carte de commande 2012. En effet, il est simple de simuler un mode tout ou rien avec le mode Gradation :

  • Si la valeur du message Midi est 0, l'actionneur est éteint jusqu'à nouvel ordre.
  • Si la valeur est 127, l'actionneur reste allumé à pleine puissance jusqu'à nouvel ordre. Il n'y a pas de notion de durée déterminée.
    L'ordre d'allumage ou d'extinction est exécuté immédiatement.

2 - Gradations

Le premier interrupteur du groupe de 3 peut être sur On ou Off, cela change la fréquence du PWM. En standard, 20 kHz (Off). Un fréquence de 112Hz (On) peut être intéressante pour avoir une plus grande manoeuvre de contrôle sur des actionneurs, et faire des manipulations très précises (valeurs de 0 à 16383), mais ce mode requiert deux numéros de Control Change.

  • 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 un mode Tout ou Rien
  • Les pas intermédiaires de 1 à 126 permettent de contrôler le courant injecté dans l'actionneur et de l'allumer plus ou moins fortement (luminosité d'une lampe, force d'un électroaimant, vitesse d'un moteur CC, ...). Il n'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

2.1) Vitesse de gradation

Avec le switch 1 en position OFF, il est possible d'avoir soit un PWM rapide (20kHz) sur une plage de 128 pas (0 pour éteint, et 127 pour la puissance maximale), soit un PWM lent (112Hz), mais sur une plage de 16384 pas depuis le switch 2. Le PWM rapide est très apprécié pour avoir des moteurs en gradation silencieux. Un numéro de Control Change est directement associé à un actionneur dans le cas PWM rapide. En mode PWM lent (donc 16384 pas), deux numéros de Control Change sont attribués pour un actionneur. Pour utiliser pleinement les 16384 pas, par exemple pour l'actionneur 0, il faut envoyer une valeur au Control Change 0 (7 bits de poids faible de la valeur qu'on souhaite), puis envoyer une valeur au Control Change 64 (7 bit de poids fort de la valeur qu'on souhaite). Pour l'actionneur 1, les Control Change associés sont 1 et 65, etc.

Valeur à envoyer (14 bits sur l'actionneur n°A) - valeur (7 bits de poids faible) sur Control Change n°A
- ensuite valeur (7 bits de poids fort) sur Control Change n°(A+64)
2.2) Tableaux de conversion non-linéaire

Avec le switch 1 en position ON, il est possible de travailler avec l'un des quatre tableaux inclus dans le microcontrôleur (on sélectionne le tableau avec les switchs 2 et 3 dorénavant) qui convertit les données reçues en une courbe exponentielle (de 0 à 100% de puissance), donc il y a bien plus de valeurs dans les faibles valeurs, et en moindre quantité dans les valeurs élevées. Cela permet d'être beaucoup plus précis que le proportionnel dans les basses valeurs (très apprécié dans les basses luminosités). Le PWM est de 112Hz pour 16384 pas, les Control Change associés sont les mêmes que celui du 2.1) en PWM lent.

La différence entre les tableaux réside dans la finesse des pas en très basses luminosités. Le tableau 1 contient la courbe la plus fine en comparaison avec les trois autres courbes. Le choix du tableau dépend de que vous recherchez, le mieux étant de tous les essayer pour faire le meilleur choix pour votre projet.

V - Précautions d'emploi

Vous pouvez trouver les précautions d'emploi ici.