FLUTRONIC
Projet 2: FLUTRONIC
Flûte à coulisse asservie
La flûte à coulisse asservie permet son contrôle complet via un ordinateur : l’asservissement de la position permet de fixer la hauteur de la note tandis que l’asservissement du souffle permet de fixer l’intensité sonore (pour faire simple). L’ensemble (flûte et ordinateur) est un outil pédagogique pour l’apprentissage des méthodes du contrôle commande.
Dans le premier cahier des charges (en 2005-2006) on trouve le schéma suivant :
Un premier prototype pour le contrôle complet d’une flûte à coulisse a été construit il y a environ cinq ans. La version actuelle est une refonte complète entamée cette année (2011) et réalisée en trois temps:
Juin 2011 : un stagiaire DUT de l’IUT de Cachan qui a refondu la mécanique et le tableau électrique
Septembre 2011 : Mécatronique X qui ont finalisé toute la partie commande de la position
Juin 2012 : Stagiaire de l’ENSTA qui a finalisé l’asservissement de la position
Le but de ce projet mécatronique est de terminer la réalisation de l'ensemble.
Ce qu’il reste à faire :
Modifier l’interface électronique entre la carte microprocesseur et les commandes des électrovannes
Concevoir la bouche artificielle
Mettre au point l’asservissement du souffle
Mettre à jour les logiciels (embarqué et sur PC) pour traiter une partition
Le client de ce projet est Mme Brigitte d’Andréa-Novel professeure d’automatique et les encadrants sont Joël SENPAUROCA et Olivier WIDAR.
Schéma de l’installation
Pour le moment, dans cette installation, il n’y a pas de microphone.
Terminer le programme exécuté par le microprocesseur
Le microprocesseur est un DSPIC33F128 ; il est installé sur une carte (fixée à l’intérieur de la porte de l’armoire électrique) qui assure aussi le contrôle de la commande en puissance du moteur.
L’électronique de cette carte est légèrement différente de la précédente car elle possède quelques sorties digitales en plus ; elles vont servir à commander les électrovannes.
Lorsqu’il faut jouer une partition, le programme du microprocesseur lit une table écrite « en dur » dans le code en langage C. Il s’agit donc de modifier l’interface avec l’ordinateur afin que la partition soit celle composée via l’IHM puis transmise au microprocesseur par la liaison série.
Terminer la fabrication d’une bouche artificielle
Schéma de principe de la bouche artificielle est le suivant :
En l’état, la qualité du souffle n’est pas satisfaisante. Il faut donc repenser l’ensemble pneumatique. Pour fabriquer les pièces de cette bouche artificielle vous disposez de la machine de prototypage rapide.
Améliorer l'interface homme machine sur le PC
Il existe une première version d’une IHM pour commander cette manipulation. L’utilisateur peut composer une partition à l’écran grâce à de nombreux contrôles. La partition peut être enregistrée puis rechargée voire même modifiée.
Pour le jeu d’une partition l’équipe précédente avait choisi comme méthode, l’envoi par l’ordinateur puis jeu par le microprocesseur note par note. Il s’agit de modifier cette gestion de la partition et de procéder à l’envoi de la totalité des notes avec leurs attributs puis exécution autonome par le microprocesseur.
Le microprocesseur mémorise la totalité des positions lues au cours du jeu de la partition. Cette liste de valeurs est renvoyée à l’ordinateur afin d’afficher graphiquement le comportement de l’asservissement de position. Il faut réadapter le logiciel aux nouvelles façons de procéder.
L’IHM peut comporter de nouveaux contrôles si le besoin s’en fait sentir.