Orchestrion_Plucked_Strings_Solenoids

Important

le code compile et devrais fonctionner mais rien n'est testé !

Le projet permet de controller un instrument à cordes grattée (guitare, basse, ukulele, etc ...) en utilisant des solenoides pour actionner les frettes et gratter les cordes en fonction des messages midi recu via usb.

le code est construit de facon objet et se veut adaptable pour touts les cas d'utilisations il suffira d'adapter les paramettres du fichier settings.h en fonction du branchement choisis pour l'instrument.

le code de ce projet est contruit autour de carte pcm23017 controlé via i2c, la partie puissance pourra etre faite avec des uln2803 (5-32v 500mA max par solenoide) ou des mofset pour les plus grosse puisssances.

gerer la chaleur

il faut absolument gerer la dissipassion de la chaleur generé par les solenoides, nous avons deux facons de faire :

de facons passive : utiliser des plaques ou radiateur en aluminium
de facon active :
- gerer le refroidissement avec des ventilateurs
- reduire l'alimentation de la corde avec un decoupage pwm pour juste maintenir l'etat et reduire l'amperage

le minimum est d'utiliser un systeme pour reduire le voltage de la corde après l'activation pour reduire la puissance/amperage envoyé au solenoides. => a faire !!

les accords

il faut placer des systemes de doigts entre les frettes qui viendrons tirer la corde vers le manche et faire l'accord voulu. il faudra absolument penser a utiliser des systeme pour amortir les deplacement ON/OFF de chaque solenoide pour limiter les bruits mecanique

grattage

la technique choisie est d'utiliser deux solenoides opposé l'un a l'autre et d'alterner l'activation des deux solenoides pour gratter la corde.

une fois le solenoide de grattage desactivé le pick vient contre la corde pour etouffer la note.

configuration de l'instrument

le code permet de s'adapter a tout les cas d'utilisations, il suffit d'indiquer le nombre de cordes de l'instrument, le nombre de mcp utilisé et aussi le temps maximum actif d'un solenoide (afin de limiter la chauffe)

#define NUM_STRINGS 4         // Nombre de cordes
#define MCP_NUMBER_USED 4      // Nombre de MCP23017 à initialiser
#define TIME_ACTIVE_MAX 5000   // Temps actif maximum en millisecondes

la definition de chaque corde est faite dans le tableau de cordes stringConfigs[NUM_STRINGS] il suffira d'ajouter le meme nombre de lignes que de nombre de corde avec les differentes informations de chaque corde

struct StringConfig {
  uint8_t midiNote;          // Numéro MIDI de la corde à vide
  uint8_t numFrets;          // Nombre de frettes utilisées sur la corde
  uint8_t firstFretPin;      // Pin PCA de la première frette
  uint8_t pluckSolenoid1Pin; // Pin pour le premier solénoïde de grattage
  uint8_t pluckSolenoid2Pin; // Pin pour le deuxième solénoïde de grattage
};

Exemples

voici les paramettres a prendre pour un systeme de ukulele 4 cordes avec 12 doigts par corde.

#define NUM_STRINGS 4         // Nombre de cordes
#define MCP_NUMBER_USED 4      // Nombre de MCP23017 à initialiser
const StringConfig stringConfigs[NUM_STRINGS] = {
  { 60, 12, 0, 14, 15 },  // Première corde (G), 12 frettes
  { 64, 12, 16, 30, 31 }, // Deuxième corde (C), 12 frettes
  { 67, 12, 32, 46, 47 }, // Troisième corde (E), 12 frettes
  { 72, 12, 48, 62, 63 }  // Quatrième corde (A), 12 frettes
};