Pourquoi une lecture électronique

Pour pouvoir, sur le même orgue, lire des cartons ou du MIDI.
Une carte de commande MIDI ne peut qu'envoyer un signal électrique sur sa sortie correspondant à la note jouée. Sur un orgue à lecture pneumatique pour lire du MIDI il faudra que le lecteur MIDI vienne, par l'intermédiaire de solénoïdes, commander la mise à l'air des soupapes comme le ferait un carton. On peut le réaliser par un boîtier qui se fixe à la place du presseur et qui contient les bobines qui vont ouvrir ou fermer les trous de la flûte de pan, ou en aval de la flûte de pan avec un inverseur pneumatique, un peu comme un registre, qui choisira l'entrée.
Pour me simplifier la vie j'ai supprimé la partie pneumatique et fait une flûte de pan électronique qui délivre un signal électrique lorsqu'il y a un trou dans le carton. La flûte de pan sort des signaux électriques, la carte MIDI aussi, il ne reste plus qu'à mettre un élément capable de sélectionner l'une ou l'autre et d'envoyer le signal choisi sur les commandes de clapets.

Le multiplexage

C'est lui qui va faire l'aiguillage, j'utilise des circuits intégrés LS257 dont voici le principe :

Le LS257 est un quadruple inverseur dont le choix de l'entrée est fait par par la mise à 0V ou 5V de sa borne de commande. Pour un 29 touches il faudra en utiliser 8 (8x4=32) et 7 suffiront pour un 27 notes. Le choix de l'entrée se fait par un petit inverseur qui pilote les 8 (ou 7) circuits simultanément. Les LS257 sont en technologie TTL, il faut donc les alimenter en 5V et les signaux sur les entrées sont aussi limités à 5V.

    Réalisation

Tout est câblé sur un circuit imprimé sur lequel j'ai ajouté la régulation 5V. Photo du circuit vu coté composants :



en haut à droite les entrées et sorties 12V, on amène la tension de la batterie et on ressort vers les cartes amplis, MIDI ...et
c. Un régulateur 7805 produit le 5V nécessaire à la carte et il y a des sorties en haut à gauche vers les cartes presseur et flûte de pan. En bas à droite, l'inverseur de sélection des entrées qui est câblé sur le 0V et sur le 5V et dont la sortie alimente les broches N°1 de tous les LS257. Les pattes des circuits sont repérées C1 pour entrée carton de la note N°1, M1 pour l'entrée MIDI de la note N°1, S1 pour la sortie et ainsi de suite. Autour du 7805, 2 condensateurs : 1 chimique de 1000µF 25V et un 150nF 63V. Ne pas oublier un radiateur sur le 7805, j'en ai cramé un.



Le presseur

c'est à la place du rouleau cannelé que j'ai mis la carte qui supporte les 29 LEDs (ref: http://www.conrad.fr/ce/fr/product/154380/LED-3mm-IR-Kingbright-L-934F3BT/0212521&ref=list ) et leurs résistances de 270 ohms. L'alimentation 5V vient de la carte multiplexage via des contacts à ressorts dans l'articulation du presseur pour éviter de tordre les fils à chaque changement de carton. L'espacement entre LEDs est de 4.2 mm pour un 29 notes, cette valeur sera adaptée au format de l'orgue. Photo du circuit imprimé, coté composants.




La flûte de pan

Le plus difficile est de percer des trous de 3.5mm espacés de 4.2 mm sans éclater les cloisons ce qui laisserait passer la lumière d'un trou vers ses voisins. J'ai mis dans ma flûte un insert en plastique parce que dans du chêne tout avait explosé.
Les phototransistors viennent de chez Conrad (ref : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/154487/Phototransistor-diam-3-mm-bleu-Kingbright-L-93DP3BT/0212590&ref=list ) et sont câblés sur un CI avec leurs résistances (1
K2 ). Les phototransistors sont livrés avec de longues pattes, ça permet de les enfoncer dans la flûte de pan et de fixer la carte en dessous. Cette carte est également alimentée en 5V.



Pour conserver une possibilité de démontage facile du chemin de carton, les fils des phototransistors et des LEDs sont reliés au corps de l'orgue par une prise Sub-D 37 points.




Les amplis des relais de clapets

ref relais : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/503588/Aimant-Typtds-06A-12Vdc-21W-EBE-Group-3100120

Il y a 2 cartes, une de 15 amplis et l'autre 14, les entraxes sont de 17 mm. Ces cartes sont placées au plus près des relais, voir photo ci-dessus et alimentées en 12V. Pour chaque transistor (BC639) il y a une résistance (100 ohms) pour limiter le courant de base et une diode anti-retour (1N4148).



La tempo d'alim

n'est pas obligatoire pour le fonctionnement mais c'est une bonne sécurité. Si on oublie le presseur en position basse alors qu'il n'y a pas de carton, les diodes et surtout les 29 relais vont être alimentés en même temps, c'est plusieurs ampères qui vont vider la batterie et faire chauffer les composants et les pistes des cartes.



un monostable à base de NE555 génère une impulsion de 6 secondes quand on ferme l'interrupteur de manivelle, tant que l'impulsion dure le relais colle et le 12V de la batterie est présent en sortie de carte. Cet état est entretenu par la rotation de la manivelle, si on arrête de tourner, au bout de 6 secondes le relais décolle et l'alim est coupée.

implantation



Le relais est un : FINDER 3611-12V-1RT-10A. Les pistes 12V sont volontairement très larges et étamées généreusement pour supporter le courant.



   




     Ne pas tenir compte du cavalier au dessus du relais, c'est une option qui a été supprimée.








Schéma général


schéma de principe pour une voie. On retrouve les zones presseur, flûte de pan, multiplexage et corps de l'orgue. La tempo n'y figure pas, elle est en dehors de la partie "musique" .

Carte MIDI

Elle n'est pas encore réalisée, ce sera un lecteur de cartes mémoires (SD ou autre) et un décodeur MIDI où seront branchés les fils laissés en attente sur le multiplexage. Seule précaution, il faudra que les signaux sortant du décodeur soient compatibles TTL (5V) .

C'est la PPCaP de Pierre qui a été choisie,  un lecteur de cartes mémoire sur lesquelles sont enregistrés les fichiers MIDI.
http://orgue-de-barbarie.pagesperso-orange.fr/ppcap.htm