Version de documentation : 13/12/2016
Ce petit module permet de brancher de 1 à 4 capteurs analogiques standards 5 Volts et jusqu’à 5 interrupteurs à contact sec / boutons soudés sur câble en nappe.
La résolution pour chaque capteur analogique est de 4096 pas, ou 12 bits. Cela signifie que la réponse du capteur, s'il est pleine gamme, prend des valeurs allant de 0 à 4095.
Le débit est de 125 mesures par seconde pour tous les capteurs. Il est constant.
Les valeurs de tous les capteurs sont systématiquement envoyées, qu’elles aient changé ou non.
La transmission des données utilise le réseau Wifi, réseau fourni par un routeur spécifique, ou bien par un réseau local permanent (box de fournisseur d'accès) voire par un point d'accès mobile fourni par un téléphone.
Le protocole utilisé est l’OSC, Open Sound Control, protocole réseau de type UDP compatible temps réel.
47 mm x 50 mm x 10 mm, sans la pile.
Si cette taille est trop grande, il est possible de ne pas souder ces connecteurs et de souder directement les rallonges des capteurs sur la carte. Il faut cependant être très sûr de la nature et de l’ordre des capteurs souhaités.
47 mm x 32 mm x 8 mm
La carte consomme un courant de 78 milliAmpères à vide (sans capteur). Avec une pile 9 Volts classique cela représente environ 7 heures d’autonomie.
Avec des capteurs branchés, la carte aura une autonomie d’environ 5 heures, en fonction de la consommation des capteurs.
Il est prudent de toujours utiliser une pile neuve pour un spectacle ou une performance.
Pour recevoir les données des capteurs, il faut un réseau WiFi local fonctionnel. La MiniWi communique avec ce réseau avec les mêmes informations que ce qu’il faudrait entrer dans un ordinateur (nom du réseau, mot de passe) pour qu’il se connecte au réseau local.
Il faut disposer d’un routeur Wifi pour que ce réseau local sans fil existe
En effet, le réseau local doit être compatible avec la présence d'un public... or il est fréquent que de nombreuses personnes laissent leur portable allumé avec l'option Wifi activée. Même s'ils ne peuvent pas se connecter sur le réseau local, celui-ci est parasité par l'excès de demandes.
Il faut donc que le routeur supporte des centaines de connexions sans flancher (ce que ne font pas les routeurs de base), soit créer un réseau invisible pour éviter ces demandes parasites. Nos tests jusqu'à présent avec des points mobiles de téléphone ne nous ont pas permis de créer un réseau local invisible.
Pour créer un réseau Wifi invisible, il faut activer cette option lors de la configuration du routeur. C'est une option associée au SSID (le nom du réseau) : "Diffuser le nom du réseau", par exemple, ou bien à l'inverse "Cacher le SSID". Il faudra bien sûr ensuite configurer manuellement toute connexion à ce réseau, donc il faut bien noter le nom du réseau avant de le cacher... Par exemple l'ordinateur hébergeant le programme qui utilise les données de la MiniWi a besoin d'être connecté à ce réseau local aussi. Comme nous le verrons plus loin, l'adresse du réseau local doit de toute façon être configurée manuellement dans la MiniWi, donc caher le réseau ne change rien.
La MiniWi s’adapte aux adresses réseaux existantes, elle est reconfigurable. Elle identifie les réseaux locaux. Elle peut s’adresser :
Ce module doit être alimenté en courant continu, par tout bloc secteur, pile ou batterie dont la tension de sortie est comprise entre 8 Volts et 12 Volts. Typiquement, en utilisation finale, ce module fonctionne avec une pile 9V.
Attention : il faut respecter la polarité de l’alimentation. Brancher la pile ou une autre alimentation à l’envers est destructeur pour la carte.
La MiniWi est fournie avec un connecteur compatible avec les piles 9V standards. Le fil rouge correspond au (+), le fil noir au (-). Si vous adaptez un autre type d’alimentation, faites attention à respecter cette polarité. Vérifiez la polarité avec un voltmètre avant de brancher une alimentation qui ne serait pas une pile 9V ou fournie par Interface-Z.
Lors du développement ou de répétitions, la carte peut être alimentée par un bloc secteur à tension de sortie continue et connecteur adapté, pour économiser les piles. Il suffit d’utiliser un connecteur de pile 9V. Attention au sens : le (+) du bloc secteur doit correspondre sur ce connecteur au (+) d’une pile pour ne pas court-circuiter la carte. Les (+) et (-) du connecteur sont donc montés à l’inverse de ceux de la MiniWi.
N’importe quel capteur standard 5V peut être branché sur la MiniWi, sur les connecteurs à trois picots blancs.
Ordre des capteurs : le premier est situé vers le bord de la carte, le quatrième à côté du connecteur Prog. Cet ordre correspond à l’ordre des valeurs dans le message OSC.
Le connecteur Interface-Z est muni d’un détrompeur et d’un verrouillage qui évite le débranchement involontaire des capteurs. Il est possible de brancher des capteurs d’autres fabricants, mais il faut vérifier leur connectique auparavant et, si besoin est, se procurer des rallonges adaptées avec les fils dans le bon ordre.
L’ordre des fils est : Signal / 5 Volts / Masse, en partant du bord de la carte sur le premier capteur.
Cinq capteurs de type interrupteurs à contact sec (boutons), tout ou rien, peuvent se brancher sur la MiniWi, via le gros connecteur noir HE10. Le plus simple est d’utiliser un câble en nappe à 10 fils avec un connecteur femelle correspondant. Les fils sont à raccorder deux à deux aux capteurs.
Ordre des interrupteurs : le premier est du côté du milieu de la carte, le cinquième vers le connecteur de configuration.
L’adressage réseau de la MiniWi est modifiable par reconfiguration de la carte via des messages Midi de type Control Change. La procédure est détaillée dans le chapitre suivant.
Le connecteur à deux picots noté «Wifi Config°» et situé à côté des capteurs boutons sert à passer en mode Configuration grâce à un cavalier / jump sur les anciennes versions et grâce à un interrupteur sur les nouvelles.
Le connecteur à deux picots noté «Prog°» situé à côté du quatrième capteur analogique est en fait une entrée Midi qui sert à brancher une extension Midi-MiniWi qui permet de reconfigurer les adresses réseau de la carte.
Par défaut, la carte est configurée en broadcast, sur notre réseau, pour un seul module à la fois. Il s’avère nécessaire de la reconfigurer si on veut l’associer à une IP fixe précise, pour changer le nom du réseau local, et si plusieurs modules fonctionnent simultanément. Ils doivent alors s’adresser au même réseau et au même ordinateur mais à des ports différents.
Le destinataire est l’ordinateur / appareil / Carte Raspberry Pi qui reçoit les données, l’expéditeur est la MiniWi.
Les éléments à connaître et configurer sont :
Le patch Max que nous fournissons montre comment inscrire ces informations. Il est transposable à tout autre langage de programmation en suivant la description du chapitre Mise en œuvre informatique. Il faut écrire successivement dans les messages, en respectant strictement l’ordre des informations ci-dessus qui est aussi commenté dans le patch.
Un réseau local sans fil peut être créé de diverses façons. Les plus courantes sont :
La MiniWi a besoin d’un réseau local mais pas d’un accès internet. Ce sont deux choses différentes, même si le réseau Wifi sert aussi à accéder à internet. Nous conseillons d’ailleurs, sauf si l’installation ou la performance a besoin d’internet, de ne pas y connecter l’ordinateur.
Dans tous les cas, les informations à connaître sont :
Attention : le nom du réseau ne doit pas comporter plus de 40 caractères. Le mot de passe ne doit pas dépasser 45 caractères.
Si l’adresse IP de l’ordinateur est attribuée en DHCP, elle n’est pas fixe : elle peut changer d’une fois à l’autre en fonction du nombre d’appareils connectés et de leur ordre de mise en route. Pour stabiliser cela il y a deux possibilités :
Pour connaître l’adresse IP d’un ordinateur, il faut afficher les paramètres de réseau.
Exemple : 192.168.0.11
L’adresse broadcast se déduit généralement de celle-ci : ce sera dans cet exemple 192.168.0.255. Le dernier chiffre devient 255.
C’est souvent la solution la plus pratique quand on travaille chez soi. Dans un lieu de spectacle, cela peut être plus compliqué pour deux raisons : il faut connaître les paramètres de connexion pour ajouter l’ordinateur et la MiniWi au réseau local et il faut être sûr que la portée est correcte pour que les appareils ne décrochent pas et que les données ne soient pas perdues.
Dans cette solution, l’ordinateur peut être connecté au réseau soit en Wifi soit en câble RJ45 filaire. Nous recommandons autant que possible une connexion par fil.
Les informations d’adresses sont normalement données dans la documentation du fournisseur d’accès, ce sont des adresses génériques. Le nom et le mot de passe du réseau sont quant à eux souvent choisis par le propriétaire de l’accès internet.
Un téléphone portable gérant le Wifi peut se transformer en routeur local. Il suffit d’activer le partage de connexion et de créer un point d’accès Wifi mobile. Le nom du réseau est donc choisi par soi-même ainsi que le mot de passe. Il n’est pas nécessaire d’activer les données mobiles ou l’accès Wifi du téléphone lui-même si un accès à internet n’est pas utile.
Sur un système Android, aller dans les paramètres, dans la section «Sans fil et réseaux», dans «Plus...» généralement. Activer le partage de connexion. Cette section donne accès aussi à «Configurer le point d’accès Wifi» afin de créer un réseau ou de retrouver son nom et son mot de passe.
Connecter ensuite l’ordinateur qui reçoit les données à ce réseau. Reconfigurer la MiniWi avec les bons paramètres.
Attention cependant à prévoir le chargement du téléphone, voire une batterie externe, pour que la connexion ne disparaisse pas en plein spectacle si le téléphone est déchargé.
La portée est à vérifier dans le lieu auparavant pour être sûr qu’elle soit suffisante.
Exemple d’adresse IP attribuée à l’ordinateur : 192.168.43.128. L’adresse broadcast correspondante est 192.168.43.255.
Un routeur Wifi dispose généralement aussi de prises réseau RJ45. Il est plus sain, autant que possible, de brancher l’ordinateur de réception des données directement sur l’une de ces prises avec un câble réseau.
La configuration du routeur se fait via un navigateur web, même sans accès à internet. Un CD d’installation peut aussi être fourni. Il vaut mieux vérifier cette configuration même si elle n’est pas modifiée. Par exemple, pour un routeur Linksys E1200 :
Cet adapteur permet de communiquer en Midi avec la MiniWi afin de la reconfigurer depuis un programme capable d’envoyer des messages de type Control Change. Ce programme doit être capable de traduire les informations d’adresses réseau en messages Midi. Nous en fournissons des exemples pour des logiciels fréquemment utilisés, dans la section Programmation du site http://www.interface-z.fr. Cette étape de traduction est spécifique de la MiniWi.
La configuration peut se faire depuis n’importe quel ordinateur, il n’est pas nécessaire de la faire depuis l’appareil qui recevra les données au final. C’est par exemple souvent plus simple depuis un ordinateur alors que la MiniWi pourra être utilisée sur une Raspberry Pi ou une tablette.
L’extension comporte :
Le message envoyé par la MiniWi est de la forme :
[/CA] [Valeurs des 4 capteurs analogiques][Etat des boutons en un seul nombre]
Exemple de message : /CA 120 2354 598 3687 1
Pour la réception, le langage ou le logiciel utilisé doit être capable de :
Si aucun interrupteur n’est fermé, la valeur est 0. Chacun individuellement correspond à un nombre précis multiple de 2. Si plusieurs interrupteurs sont fermés en même temps, leurs nombres spécifiques s’additionnent, donnant un nombre représentatif d’une combinaison spécifique.
Bouton : 1 2 3 4 5
Nombre correspondant : 1 2 4 8 16
Exemples :
Bouton 3 seulement : la valeur reçue est 4 ;
Boutons 1 et 4 en même temps : la valeur reçue est 9 ;
Boutons 2, 4 et 5 : la valeur reçue est 26 (2 + 8 + 16).
En programmation, le principe est de chercher dans le nombre reçu les composantes fondamentales que sont 16, 8, 4, 2 et 1 avec un décalage de bits pour standardiser. L’exemple de patch Max ci-contre est transposable dans n’importe quel langage en ligne de code et dans beaucoup de langages modulaires.
Le principe est de traduire les informations d’adresses réseau en messages Midi Control Change (CC). Les adresses sont des chiffres ou des mots composés de chaînes de caractères. Il faut les transformer en nombres, puis associer chaque caractère à un message Control Change différent, en une succession envoyée dans le même ordre vers la MiniWi. Il y a autant de messages CC envoyés qu’il y a de caractères (lettres, chiffres, points, signes) dans l’ensemble des informations réseau (adresse IP, ports, nom de réseau, mot de passe).
Un CC comporte trois informations :
canal Midi, ici fixé sur le premier,
numéro
et valeur.
Attention, certains langages comptent les canaux Midi à partir de 1 (Max), d’autres à partir de 0.
De 0 à 19 : adresse IP du destinataire (par exemple 129.168.0.255)
De 20 à 29 : port UDP du destinataire (ex 8888)
De 30 à 39 : port de l’expéditeur, 1234
De 40 à 79 : nom du routeur ou du réseau local (ex trucbidule, ou Linksys25210)
De 80 à 127 : mot de passe du routeur ou du réseau (ex admin, ou machinchouette...)
Veuillez lire attentivement les consignes de sécurité et les conseils d’utilisation (clic).