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Ritournelle

7 777 octets supprimés, 22 juillet 2021 à 11:01
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{{Projet
|name status= RITOURNELLEPrototype|status status_pub= experimentalPublié|image = autonomeritournelle_sur_breadboard_photo.JPGjpg|description = prototypage d'une interface Interface MIDI pour contrôler tous types de jouets.électroniques|license = GPL v3.0 / CC-NC-BY-SA|contributeurs = ThomasThomasB,Emoc|ingrédients = electronique, code, Processing, Arduino|url machines=FraiseuseCNC,|name= RITOURNELLE
}}
== 
=INTERFACE M.I.D.I POUR OBJETS ÉLECTRONIQUES DÉTOURNÉS=
 
'''Le code et les schémas nécessaires sont téléchargeables ici : [https://github.com/emoc/ritournelle ritournelle]
'''
==NOTE D'INTENTION==
Ritournelle est une interface électronique qui transforme un jouet électronique en instrument de musique. Le but est de pouvoir contrôler en M.I.D.I n'importe quelle machine électronique fonctionnant sur faible voltage (12V maximum).<br />La plupart de ces machines peuvent se trouver à bas coût dans les vides greniers, ressourceries etc.<br />Ça peut être par exemple De cette façon, il est possible de créer des jouets instruments de musique électronique soi-même à partir d’objets électroniques, des petits claviers, des radios etcfacilement accessibles et peu coûteux.<br />
Ainsi Ritournelle transforme tout type de rebut électronique en un potentiel instrument à intégrer à sa collectionson équipement.<br />
C'est aussi une façon de prolonger la pratique du [https://www.youtube.com/watch?v=w6Pbyg_kcEk circuit-bending] en y ajoutant de nouvelles possibilités de jeu et de nouvelles pratiques de hacking :<br />
Après avoir modifier certaines sonorités d'un jouet par exemple, en explorant son électroniquecourt-circuitant ses circuits électroniques ou en ajoutant d'autres, il est désormais possible de séquencer ce jouet avec un logiciel ou un séquenceur M.I.D.I. Une des intentions également, est de pouvoir proposer un objet que l'on puisse réaliser soi même, sous licence libre, et avec un coût le plus bas possible en terme de composants par exemple. Un objet que l'on puisse produire chez soi ou dans l'atelier du coin en fonction de la demande, et en remerciant au passage les ouvriers de l'empire du milieu qui œuvrent à la production de condensateurs et autres transistors à bas coût tout en déversant moult solvants et acides dans leurs rivières.<br /> ==JOURNAL DE BORD==Au-delà de cette documentation à destination de celles et ceux qui souhaitent soit utiliser, soit construire une Ritournelle, vous pouvez également accéder à ce journal de bord que je tiens à jour à chacune des résidences de travail sur ce projet.<br />[http://etherpad.pingbase.net/RA-ritournelle Le journal de bord est à cette adresse]
Une des intentions également, est de pouvoir proposer un objet que l'on peut réaliser soi même, disposant des licences adéquates, et en ayant un coût le plus faible possible <br / >en terme de composants par exemple. Un objet que l'on puisse produire chez soi ou dans l'atelier du coin en fonction de la demande, et en remerciant au passage les ouvriers <br />de l'empire du milieu qui œuvrent à la production de condensateurs et autres transistors à bas coût tout en déversant moult solvants et acides dans leurs rivières.<br />== PRINCIPE ==
==CONSTRUIRE UNE RITOURNELLE==Ritournelle reçoit des commandes MIDI entre 60 et 75 (16 sorties), chacune de ces commandes active un contact électrique, comme si l'on appuyait sur un des boutons du jouet.Le circuit permet d'activer 16 boutons sur un ou plusieurs jouets différents. Pour relier Ritournelle à un jouet sonore, deux fils sont nécessaires. Ils doivent être reliés au circuit imprimé du jouet, aux deux pôles du contact à déclencher.
Cette documentation vise à permettre la réalisation, dans les meilleures conditions possibles, d'une Ritournelle.<br />Elle donne les outils intellectuels et logiciels nécessaires à sa construction. <br />Reste à trouver un atelier dans lequel avoir accès aux outils matériels nécessaires pour la réalisation complète (fraiseuse, platine d'essai, composants etc.).==PARTIE MATÉRIELLE==
===MATÉRIEL NÉCESSAIREListe des composants===
Voici la liste de matériel nécessaire pour réaliser une Ritournelle * 2 x résistances 220 Ω* 1 x résistance 270 * 1 x prise MIDI DIN 5* 1 x diode 1N4148* 1 x LED* 1 x optocoupleur 6N138* 4 x circuit intégré 4066 (j'entends par la, une version abouti sur PCBquadruple interrupteur), mais aussi la modifier.<br />Je donne ainsi une liste exhaustive de tout ce dont il est nécessaire pour comprendre la conception de Ritournelle. <br />Si vous désirez uniquement fraiser un PCB vous pouvez aller directement à la partie '''''MARCHE À SUIVRE'''''.* 1 x arduino nano (microcontrôleur)
===PARTIE LOGICIELLE= MIDI ====
Une partie Ritournelle utilise le protocole de la réalisation communication [https://fr.wikipedia.org/wiki/Musical_Instrument_Digital_Interface MIDI] qui est un protocole déjà ancien puisqu’il date de Ritournelle 1983. C'est conçue sur un ordinateur aux capacités relativement modestesprotocole qui a ses limites mais un de ses avantages est qu'il soit devenu une norme pour les instruments électroniques. <br />Vous aurez besoin dC'une connexion Internet et est en quelques sorte, le jargon universel de la grande majorité de nos petites bébêtes électroniques disposant des 2 logiciels suivants pour accéder au programme et fameuses prises DIN à la conception électronique 5 broches, permettant de Ritournelleles relier physiquement les unes aux autres.
====ARDUINO====À la foisDans Ritournelle, environnement le MIDI va permettre de développement (IDE)relier un instrument qui peut générer des notes MIDI à un jouet électronique par exemple, langage de programmation et microcontrôleurainsi, le contrôler, lui envoyer des notes, Arduino est en lui précisant la plateforme hauteur de conception Libre utilisée pour réaliser Ritournellela notes, la durée, etc.<br />Plus dIntégrer une entrée MIDI sur un microcontrôleur ATMEGA328 n'informations ici : http://frest pas quelque chose de bien compliqué.flossmanuals.net/arduino/vous-avez-dit-arduino/ <br />Télécharger Pour cela, il faut ajouter quelques composants : http://arduino.cc/en/Main/Software (version 1 ou supérieure)<br />Vous pouvez également télécharger le code que j'ai développé pour Ritournelle [https://gitorious.org/ritournelle/ritournelle/source/17c693b849731ca4c45e60cc8813a48f7ede262a: sur mon compte Gitorious]un optocoupleur, une diode et deux résistances.
====G.E.D.A=Circuit électronique ===
GEDA est une suite logicielle de conception assistée par ordinateur sous licence Libre. <br />GEDA permet la réalisation de schémas électriques, de PCB et d'une multitudes de choses plus ou moins pointus dans le domaine de la conception électronique.<br />la page wikipédia : https://en.wikipedia.org/wiki/GEDA et le site officiel : http://www.geda-project.org/ <br />Et enfin la page GEDA sur fablabo : http://fablabo.net/wiki/Geda <br />Vous pouvez télécharger la dernière version du schéma électrique ainsi que du PCB de Ritournelle sur [https://gitorious.org/ritournelle/ritournelle/source/17c693b849731ca4c45e60cc8813a48f7ede262a: mon compte Gitorious].==== Schéma ====
===PARTIE MATÉRIELLE===[[File:ritournelle_circuit.png|700px]]
La partie matérielle qui a permit la réalisation de Ritournelle est un vaste chantier en cours, dont je vous propose ici un instantané.<br />J'ai la plupart du temps travaillé avec une platine de prototypage afin ==== Sur plaque d'effectuer des essais et de conceptualiser le modèle actuel.<br />La catégorie ATMEL évoque plus précisément le microcontrôleur utilisé dans les Arduino UNO que j'ai utilisés pour prototyper mon programme et mon circuit.<br />Enfin, il existe un ensemble de plus petits composants et matériel (résistances, fils etc.) que je n'ai pas spécifier ici et qui peut être identifié lors de la lecture des fichiers sources intégrés à cette documentation.<br />expérimentation ====
====ATMEL ATMEGA328====Il est possible d'assembler Ritournelle sur deux plaques d'expérimentation.
Le microcontroleur d'Atmel ATMEGA328 est celui que l'on trouve le plus facilement à la date ou j'écris ces lignes, sur les Arduino UNO.<br />Ce qui peut dérouter dans un premier temps c'est le lien qu'il y a à faire entre les entrées/sorties d'Arduino, les numéros des pins de connections<br />de la puce et le programme que l'on va utiliser dans Arduino IDE par exemple.<br />Vous pouvez consulter la [http[File://wwwritournelle_sur_breadboard.atmel.com/images/Atmel-8271-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega48A-48PA-88A-88PA-168A-168PA-328-328P_datasheet_Complete.pdf documentationpng|700px]] du ATMEGA328 qui explique tout ça en détail.
====M.I.D.I====
Ritournelle utilise le protocole de communication [https://fr.wikipedia.org/wiki/Musical_Instrument_Digital_Interface M.I.D.I] qui est un protocole déjà ancien puisqu’il date de 1983.<br />C'est un protocole qui a ses limites mais un de ses avantages est qu'il soit devenu une norme pour les instruments électroniques.<br />C'est en quelques sorte, le jargon universel de la grande majorité de nos petites bébêtes électroniques disposant des fameuses prises DIN à 5 broches, <br />permettant de les relier physiquement les unes aux autres.<br />Dans Ritournelle, le M.I.D.I va permettre de relier un instrument qui peut générer des notes MIDI à un jouet électronique par exemple, et ainsi, <br />le contrôler, lui envoyer des notes, en lui précisant la hauteur de la notes, la durée etc.<br />Intégrer une entrée M.I.D.I sur un microcontroleur ATMEGA328 n'est pas quelque chose de bien compliqué.<br />Pour cela, il faut ajouter quelques composants:: Un optocoupleur du type [http://www.vishay.com/docs/83725/4n25.pdf 4N25].: une diode: 2 résistances<br />Vous remarquerez dans la partie logicielle que j'ai utilisé une [https://github.com/FortySevenEffects/arduino_midi_library/releases/tag/4.2 librairie MIDI pour Arduino].==== Sur circuit imprimé ====
====4051====En cours de réalisation[[Fichier:Ritournelle circuit vue002a.png|700px]][[Fichier:Ritournelle circuit vue002b.png|700px]]
Le circuit logique 4051 est un 1-OF-8 SWITCH. Comprenez que c'est un circuit intégré capable de relier un point de connexion à 8 autres=== Circuit annexe, <br />en utilisant uniquement une combinaison de 3 "interrupteurs". C'est ce que l'on nomme dans l'idiome électronicien un multiplexeur démultiplexeur.<br />Cette petite chose que l'on peut aisément se procurer pour la modique somme de 30 centimes, permet de contrôler 8 interrupteurs avec seulement 3 sorties Arduino.<br />Mais ATTENTION, il faut que c'est 8 interrupteurs aient une base commune, d'où le 1-OF-8 SWITCH. <br />Si ce n'est pas le cas sur le jouet électronique que vous voulez contrôler, alors il vaudra mieux peut-être se tourner vers une des versions alternatives de Ritournelle,<br />telle que celle utilisant des 4066.<br /><br />En combinant deux 4051 comme c'est le cas actuellement dans cette version de Ritournelle, on augmente le nombre de points de connexion de façon exponentielle.<br />Ainsi comme le montre le schéma emprunté à Little Scale, un des 4051 fonctionne en multiplexeur et le second, en démultiplexeur. <br />Les deux sont reliés et c'est leur combinaison qui permet de contrôler jusqu'à 64 points de connexion sur un jouet.<br />À noter qu'il est possible de contrôler plusieurs objets électroniques simultanément avec une seule Ritournelle - <br />même si ce n'est pas conseillé avec ce modèle - et uniquement en utilisant des entrées séparées du multiplexeur.<br /><br />NB : Les 4051 sont des composants actifs, ils faut les alimenter dans votre circuit.<br />[[File:Screen Shot 2013-05-21 at 6.00.07 PM.png|border|320px|méthode proposée par Casper Electronics]]<gallery widthstesteur MIDI ==320px heights=240px>File:Index4051.png|emprunt au site de [http://little-scale.blogspot.fr/search/label/circuit%20bending little scape]File:Screen_Shot_2013-05-22_at_3.43.06_PM.png|emprunt au site de [http://little-scale.blogspot.fr/search/label/circuit%20bending little scape]File:Screen_Shot_2013-05-22_at_3.50.09_PM.png|emprunt au site de [http://little-scale.blogspot.fr/search/label/circuit%20bending little scape]File:Screen_Shot_2013-05-22_at_3.50.09_PM.png|emprunt au site de [http://little-scale.blogspot.fr/search/label/circuit%20bending little scape]File:Screen Shot 2013-05-22 at 3.50.09 PM.png|emprunt au site de [http://little-scale.blogspot.fr/search/label/circuit%20bending little scape]File:ExampleCD4051.jpg|emprunt au site de [http://little-scale.blogspot.fr/search/label/circuit%20bending little scape]</gallery>
===MARCHE À SUIVRE===Voici maintenant Ce circuit envoie des commandes MIDI et peut être utilisé pour simuler un instrument si on n'en a pas un sous la marche à suivre à différentes étapes de la réalisation de Ritournellemain...<br />
====ÉDITER LE CODE====Pour éditer le code, vous avez besoin du code déposé sur [https[File://gitorioustesteur_midi_sur_breadboard.org/ritournelle/ritournelle/source/17c693b849731ca4c45e60cc8813a48f7ede262a: mon compte gitoriouspng|700px]] <br />ainsi que de l'IDE d'Arduino.<br />Le code est commenté afin de comprendre à quoi chaque partie correspond. N'hésitez pas à faire des retours ou modifications. <br />
====MODIFIER LA PARTIE ÉLECTRONIQUE=========MATÉRIELLE===LOGICIELLE==En ce qui concerne la partie électronique matérielle, des modifications sont possibles en se basant sur la liste du matériel par exemple qui peut être changée en fonction<br />des usages.<br />Vouspouvez vous basez sur les photos et le schéma électrique disponible sur [https://gitorious.org/ritournelle/ritournelle/source/17c693b849731ca4c45e60cc8813a48f7ede262a:ritournelle_V_0_3_schema.ps mon compte gitorious].<br />Dans les améliorations prévues à venir : <br />: intégration d'un régulateur de tension.
=====LOGICIELLE====='''Le code et les schémas nécessaires sont téléchargeables ici : [https://github.com/emoc/ritournelle ritournelle]'''
Vous pouvez éditer la partie schéma électrique ainsi que sa mise en forme à partir des fichier sur gitorious (cf liens plus ahut).<br />Certains documents tels que les empreintes (footprints) et schémas électriques de certains composants peuvent manqués, n'hésitez pas à me le signaler.<br />=== Micrologiciel pour arduino ===
====GRAVER SON PCB====Le code est utilisable avec un arduino nano V3. Il est réalisé avec la [https://github.com/FortySevenEffects/arduino_midi_library/ library MIDI pour arduino]
Il existe plusieurs façon de créer son PCB. La dernière version chimique du code est la plus connue et la plus utilisée.<br />Cependant, bénéficiant d'un accès à des outils à commande numérique, j'ai décidé de réaliser mes PCB avec une fraiseuse à CMD.<br />Celle disponible à PFC est une Roland MDX20 vous pourrez trouver la marche à suivre pour fraiser une plaque de cuivre [http://fablabo.net/wiki/CNCtélécharger sur le dépôt en lien ci-MDX20 sur cette page].<br />Un page à déjà été créée sur fablabo concernant la gravure de PCB avec la fraiseuse, elle est légèrement obsolète mais certaines informations<br />peuvent encore être utilent : http://fablabodessus.net/wiki/Gravure_pcb
===DES VERSIONS ALTERNATIVESSéquenceur réalisé avec processing ===
En parallèle, je travaille sur des versions alternatives, pour plusieurs raisons[[File:sequenceur_ritournelle_screenshot.<br />La première raison est le fait que les 4051 fonctionnent de façon réellement spécifique en permettant de déclencher quantité de boutons, à la condition <br />que ceux ci aient des bases communes. C'est une version tout à fait valable pour un jouet ayant un grand nombre de points à déclencher par exemple, comme un clavier,<br />et des points déclenchés par des bases communes.<br />Pour le cas ou un jouet possède 10 boutons par exemple, mais que chacun d'entre eux possède des points de déclenchement indépendants alors il vaut mieux utiliser<br />une autre version de Ritournelle, comme celle exploitant des 4066 par exemple.<br />png|700px]]
====4066====La dernière version du code est à télécharger sur le dépôt en lien ci-dessus.
===RESSOURCES=======LITTLE SCALE========CASPER ELECTRONICS========HIGHLY LIQUID========SONELEC MUSIQUE==EXEMPLE D’USAGE==
==LICENCES==Le choix de la licence pour ce projet est multiple car les matériaux utilisés le sont également.Ces choix tendent à être modifié dans un futur proche, car je suis désireux d'intégrer la licence PPL (Peer Production Licence).http://p2pfoundation.net/Peer_Production_LicenseLa partie logicielle, comprenant le code est sous licence GPL V 3.La partie projet est elle sous licence Creative Commons CC-NC-BY-SA pour l'instant, dans la mesure ou on considère Ritournelle comme une prodution rattachée à la propriété littéraire et artistique. Dans la mesure ou Ritournelle aurait des intention d'industrialisation, alors le CC ne serait plus efficace et il faudrait trouver une autre façon de produire cet objet dans une dynamique de Culture Libre. Pour plus d'informations veuillez vous renseignez auprès de la C.E.P.I http://fablabo.net/wiki/CEPIUn jouet séquencé par P5
====LICENCE LIBRE GPL V3========PEER PRODUCTION LICENCE====Un jouet séquencé par un séquenceur hardware