Codelab est un forum consacré aux pratiques expérimentales de création (image vidéo, son, musique) qui utilisent des langages de programmation (processing, chuck, supercollider, livecode, etc.), de programmation visuelle (pure-data / gem, vvvv, etc.) ou l'expérimentation électronique (construction d'interfaces et d'instruments, circuit-bending, etc.)
Ce forum est un espace de discussion francophone, de partage d'idées et d'entraide ouvert à ceux qui utilisent ces techniques et à ceux qui souhaitent les découvrir.
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- pas de publicité (ni bannières, ni google ads, ni pop-ups).
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Arduino est un ensemble open-source pour l'expérimentation électronique, qui permet de créer des prototypes d'objets ou d'environnements interactifs. L'équipe à l'origine de ce projet a pour intention de proposer un matériel peu onéreux, ouvert à une communauté d'utilisateur et ne réclamant pas des connaissances poussées en électronique. L'essentiel étant d'acquérir les connaissances techniques nécessaires à la réalisation des projets, au fur et à mesure de ses besoins. Deux éléments composent Arduino :
* une partie matérielle, sous forme d'une carte électronique (différents modèles sont disponibles, voir ci-dessous) équipée d'un microcontroleur (l'équivalent d'un ordinateur très compact, peu gourmand en énergie). La carte électronique peut recueillir des signaux numériques ou analogiques émis par des capteurs de tous types, les analyser et les transmettre, cela fonctionne également dans l'autre sens, divers actionneurs peuvent être commandés par l'intermédiaire de la carte (lumières, moteurs, etc.).
* un logiciel : un environnement de programmation, basé sur processing permet de créer les programmes et de communiquer avec la carte électronique. une fois programmée, arduino peut traiter des informations venant de différents types de capteurs, controler d'autres équipements électroniques, ou communiquer avec un ordinateur. Un langage spécifique est utilisé pour programmer la carte, basé sur C/C++. L'environnement, développé en java, peut-être installé sur Linux, MacOS ou Windows.
quelques projets réalisés avec arduino :
Sotavento : une création sonore réalisée à partir du mouvement du vent dans les branches d'arbres situés dans plusieurs pays. Ces mouvements sont captés par des accéléromètres, traduits en son et composent une abstraction musicale (vidéo et explications techniques)
Arduino Pong : Une console de jeux rudimentaire, basée sur Arduino, à brancher sur une télévision et retrouver l'ancêtre des jeux vidéos! -> arduinopong (circuit + code)
Arduino Punk Console : un séquenceur simple (à 8 pas) basé sur Arduino et un générateur de notes : arduino punk console (photos + code + circuit + construction)
Solenoid concert : un séquenceur réalisé avec pure-data déclenche 8 actionneurs solénoïdes qui frappent les objets environnants et produisent des rythmes. La carte arduino transmet les commandes issues de pure-data aux solénoïdes par l'intermédiaire d'une carte à relais. (projet de Reduzent / Roman Haefeli)
Arduino est décliné en différents modèles : Arduino Diecimila est la version la plus récente (basé sur l'Atmel ATmega 168, avec 16 KO de mémoire flash), nommé ainsi car plus de 10 000 cartes arduino ont été produites. Arduino mini est une version très compacte pouvant être enfichée dans une platine d'expérimentation. Arduino BT, intègre un module Bluetooth pour la communication sans fil. Lilypad Arduino est une version créée pour les projets textiles interactifs (basée sur l'ATmega 168V de faible consommation). Arduino NG, est la version USB de la carte, quasi-identique à la Diecimila. Arduino étant un projet open-source, d'autres cartes ont été créées par des tiers : freeduino, boarduino, etc.
De quels éléments se compose une carte arduino ?
(1) fiche pour brancher une alimentation extérieure,
(2) port USB, pour la programmation de la carte ou pour transmettre des données à un ordinateur (une fois programmée, arduino peut fonctionner sans ordinateur, et relier capteurs & actionneurs). Le port USB peut également fournir l'alimentation nécessaire à la carte et de petits circuits, à condition qu'ils ne soient pas gourmand!,
(3) une puce spécialisée pour la gestion de l'USB (FT232RL),
(4) 14 ports digitaux d'entrée-sortie, dont 3 peuvent émettre des signaux en modulation de largeur d'impulsion (PWM, pulse width modulation), 6 sur la version diecimila
(5) port de programmation ICSP, afin de programmer le microcontroleur en place. Dans les cartes arduino produites, un premier logiciel est intégré sur le microcontroleur (le bootloader), ce qui permet de le programmer en le reliant directement à l'ordinateur, évitant l'étape du bootloader.
(6) bouton de reset (sur la version diecimila, le reset peut-être effectué depuis l'ordinateur)
(7) le microcontroleur, ici il s'agit d'un Atmel ATmega8 (8 KO de mémoire flash, 1 KO de SRAM, 16 MHz). Les version récentes sont équipées d'un Atmel ATmega168 avec 16 KO de mémoire flash.
(8) 6 ports analogiques d'entrée pour relier des capteurs,
(9) masse, source 5v et source 9V (faible puissance) pour alimenter les capteurs et circuits externes.
Les schémas et les plans de constructions de la carte électronique sont disponibles en open-source, mais on peut également se la procurer déjà montée ou en kit (pour la France, il faut compter 45e environ, port et taxes comprises auprès de PCB-europe)
* site principal : arduino.cc (description des différentes cartes, fichiers CAD des circuits électroniques, tutoriels et le playground, un wiki ou l'on trouve, entre autre, des informations pour la mise en oeuvre d'arduino avec vvvv, processing, pure-data, flash, etc.)
* arduino programming notebook : Un guide de référence du langage de programmation de l'arduino, pour les débutants. Avec également quelques schémas de circuits simples et quelques programmes pour les taches communes (livre de 40 pages édité sur lulu.com, sous licence CC, disponible sur papier ou gratuitement en téléchargement.).
* arduino tutorial par Ladyada.
* World famous index of freeduino knowledge : une vaste compilation de liens sur tout ce qui concerne arduino réunit sur une même page.
* le blog arduino, pour les nouvelles récentes
* des photos de projets basés sur arduino, en suivant le tag arduino en flickr et des liens postés sur del.icio.us
Le ReacTable est un instrument de musique électronique multi-utilisateurs qui n'utilise ni souris, ni clavier, ni équipement. il se compose d'une table lumineuse sur laquelle sont placés et déplacés des objets. Chaque objet est marqué de symboles qui définissent son type et sa fonction (générateur sonore, filtre, séquenceur, etc.). Une caméra placée sous la table, enregistre et analyse la position de chaque objet, les mouvements qui lui sont imprimés ainsi que les déplacements des doigts sur la surface de la table. Ces informations sont analysées et transformées en temps réel, et transmises à un synthétiseur sonore. Un vidéo projecteur complète l'ensemble, et renvoie des informations visuelles sur les paramètres de chaque objet, et sur l'évolution de la musique composée.
Schéma de fonctionnement du reacTable (d'après [1], voir ci-dessous)
Les interactions sonores entre objets suivent le principe des synthétiseurs modulaires, dans la tradition des instruments analogiques mis au point par Robert Moog ou Don Buchla dans les années 60, ou aujourd'hui sous forme numérique : Max-MSP, Pure Data, Audiomulch, etc. La vidéo suivante donne quelques exemples d'objets simples, et des résultats obtenus en les combinant.
Comme on peut le voir sur la vidéo, chaque objet est marqué par un symbole qui l'identifie (ou un symbole par face sur les cubes.) Les objets sont passifs, ils ne contiennent pas d'électronique. Les symboles sont suivis par reacTIVision, un environnement logiciel développé pour reacTable et disponible sous licence open-source. Ce logiciel permet de suivre la position et l'angle de la rotation d'un marqueur sur un plan 2D à partir d'un flux vidéo, et transmet ces informations par les protocoles MIDI, OSC ou TUIO. Le protocole TUIO a été spécialement mis au point pour transmettre les paramètres d'objets présents sur une surface plane. Des exemples sont disponibles pour utiliser reacTIVision avec processing, pure-data, max-msp et d'autres.
Symboles utilisés par reacTIVision (d'après [2], voir ci-dessous)
ReacTable est un projet de l'Universitat Pompeu Fabra de Barcelone (site du projet reacTable). Dans l'équipe d'origine on retrouve Ross Bencina, également programmeur d'Audiomulch, le logiciel modulaire de synthèse sonore.
sources :
[1] the reacTable (pdf) (Sergi Jorda, Martin Kaltenbrunner, Gunter Geiger, Ross Bencina) 2005
[2] reacTIVision (pdf) (Martin Kaltenbrunner, Ross Bencina) 2007
RepRap tente d'appliquer à la mécanique ce qui est une réalité biologique pour les êtres vivants : l'auto-réplication, c'est à dire la capacité à se reproduire : le projet RepRap vise à construire une machine capable de produire les pièces nécessaires à construire une seconde machine identique, améliorée ou modifiée pour d'autres usages. Une machine évolutive, de faible coût, capable de se répandre de manière "virale", mais surtout qui permette à des individus autour du monde de fabriquer des objets selon leurs besoins, indépendamment des grandes structures industrielles.
Le logo de RepRap «imprimé» par un des premiers prototypes
Les technologies utilisées sont celles du prototypage rapide qui permet de fabriquer des pièces avec une (relative) simplicité, à la manière d'une imprimante. Actuellement, ces machines sont utilisées par l'industrie, valent très cher et n'ont pas la capacité de s'autorépliquer. Ici, il s'agit de "modélisation par dépot de matériau" (FDM, Fused Depot modelling, un fil de plastique est déroulé progressivement passe dans une buse qui le fond (à la manière d'un pistolet à colle) et dépose le matériau couche par couche afin d'imprimer une pièce en 3D. Le matériau peut-être un polymère thermoplastique (polycaprolactone, etc.) ou un polymère naturel (polylactide). Le RepRap est capable de produire des pièces avec une précision importante.
A l'origine de ce projet, on trouve l'université de Bath en Grande-Bretagne et Adrian Bowyer, chercheur en ingénierie mécanique du groupe de recherche en biomimétisme. (cette machine est également une tentative théorique pour donner corps à la théorie du constructeur universel de John Von Neumann). Un groupe de passionné s'est constitué autour du projet pour le faire aboutir, à la manière des projets logiciels open-source. Actuellement le projet se concentre à finaliser «Darwin», la première version aboutie de la machine, capable de produire d'autres Darwin, qui devrait voir le jour en 2008... Les plans du RepRap Darwin seront disponibles sur internet sous licence libre ainsi que les logiciels utilisés pour concevoir les pièces.
Darwin, la première version de RepRap qui devrait voir le jour en 2008
RepRap Darwin est composé de baguettes d'acier et de pièces en plastique. Une plateforme (A) se déplace verticalement dans ce cadre, guidée sur des tiges filetées (B) par un moteur pas à pas (C). Sur le haut du cadre, deux têtes "d'écriture" (D, une seule est représentée) se déplaçant horizontalement (guidées par des courroies dentées et deux moteurs pas à pas : E) déposent le filet de plastique fondu sur la base A. Puis la base descend d'un niveau, le second étage est extrudé, et le mouvement se poursuit jusqu'à ce que l'objet soit terminé. Il y a deux têtes pour qu'un matériau de soutien soit déposé en supplément du matériau de contour, afin de supporter les parties qui ne sont pas encore reliées. Ce matériau est enlevé une fois le procédé terminé. (source : site RepRap)
Une étape importante de la suite du projet consiste à la réalisation des propres circuits électroniques de la machine par dépot d'alliages métalliques conducteurs.
Tiens, encore un gadget électronique! Qu'est ce que c'est : un calamar tamagotchi? un ballon de rugby polyphonique? Vous n'y êtes pas, c'est bien plus! Il s'agit du premier radio-réveil semi mou du XXIe siècle...
Mais, enfin, que cache réellement ce calamar polyphonique ? Le Chumby est un petit appareil wifi, capable au travers d'un navigateur flash et d'un écran tactile de diffuser toutes sortes de contenu venant d'internet. Des «widgets» : horloge digitale, diaporamas issus de Flickr, emails, calendriers, météo, nouvelles en flux RSS, etc. mais aussi du son, celui des radios internet par exemple, ou issu du réseau local.
Ce qui fait son originalité principale, ce sont les les idées qui entourent sa conception, en effet tout est mis en oeuvre pour qu'il soit le plus simplement possible hackable, modifiable, copiable, transformable par ses utilisateurs. Il est conçu pour être simple d'utilisation et donc utilisable par un large public, mais en même temps tout ce qui le compose est mis à disposition sous licence open-source, ce qui comprend :
- le code source du logiciel,
- les schémas électroniques,
- les plans des circuits imprimés,
- la liste des composants,
- les modèles 3D des pièces plastiques du boitier,
Il est donc possible de le construire soi-même (ce qui n'est pas très intéressant) mais surtout de le modifier, de le réparer, d'y rajouter divers capteurs, de l'insérer dans un boitier différent, et surtout à des développeurs de programmer de nouveaux logiciels.
2 photos du Chumby en action, à gauche le menu principal, à droite l'affichage d'un flux RSS (photographies de Phillip Torrone)
C'est plutot inhabituel pour une société qui veut faire des profits (ils ne s'en cachent pas) de proposer un appareil high-tech en incitant à le copier et à le modifier. C'est le service d'abonnement payant qui leur permettra de fonctionner par la suite, ah ben voila, tout s'explique, pensez vous! Seulement l'abonnement sera payant, mais pas obligatoire, il sera possible d'utiliser le chumby indépendamment de ce réseau, en utilisant n'importe quel site internet, et bien sur par le réseau local. C'est donc un risque original et intéressant que prennent les concepteurs du Chumby, à rebours des conceptions actuelles sur le brevet industriel. Le dépôt du hardware en open source oblige également à le vendre le plus près possible du coût de fabrication, ce qui devrait être en dessous des 150$ (environ 120 euros).
Parmi les responsables du projet on trouve Bunnie Huang, au développement électronique, ardent promoteur du Hardware Hacking et des techniques d'ingénierie inverse (entre auteur auteur d'un livre sur le hacking de la XBox il y a quelques années).
Présenté pour la première fois en août 2006, quelques dizaines de prototypes ont depuis été distribué, ce qui a permis de lancer une première avant-garde de bidouilleurs, et bien sur d'alimenter le buzz... La chose est prévue pour être mis en vente courant 2007.
Dans le ventre du Chumby, on trouve un microprocesseur principal Freescale iMX21 266MHz ARM9 avec 32 Mo de SDRAM, 64 Mo de mémoire Flash NAND, un écran LCD tactile de 3.5 pouces à 12Hz (résolution 320x240), deux haut-parleurs de 2W, une sortie audio, un port USB, et bien sur une connection WIFI. Sur le schéma, le mystérieux «chumbylical» est un port d'extension, qui permet d'ajouter une entrée micro et un bus SPI. Un capteur mesure la lumière ambiante et un autre réagit à la pression, on peut donc presser son chumby!
Le système d'exploitation est un système linux, le logiciel principal étant un player flash capable d'afficher du contenu depuis internet par la liaison wifi.
