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mide en forme dmx
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@davy39
davy39 committed Jan 2, 2024
1 parent adc094f commit 507bf9e
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297 changes: 169 additions & 128 deletions docs/projets/dmx/index.md
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Expand Up @@ -5,190 +5,231 @@ Le **DMX512** (Digital Multiplexing) est une norme de transmission de données u

Le projet est de fabriquer des contrôleurs DMX pour piloter nos lumières.

## Communications DMX

## Circuitpython
??? info "Protocole DMX512"

Circuitpython est un dérivé de micropython, adaptation de python pour les microcontroleurs.
Le protocole DMX512 est relativement simple à un **baudrate** de 250 kbit/s, soit un bit toute les 4 μs.

### Installation

L'installation se fait en copiant un fichier UF2 sur le microcontroleur démarrer en mode boot.
```
Idle | Break |MAB| Slot 0 | Slot 1 |
------\ /---\ /-\ /--------\
| | | | | | |
| | | | | | |
\-------------------/ \--------/ \-/ \--- - - - - - -
```

Télécharger l'UF2 :

- pour le [Raspberry Pico](https://circuitpython.org/board/raspberry_pi_pico/)
**Idle** : En l'absence de signal, la sortie digitale est à `1` .

- pour le [LOLIN S3](https://circuitpython.org/board/lolin_s3/)
**Break** : Pur prévenir l'arrivée du signal, il faut commencer par envoyer un signal à ``0`` pendant environ 100 μs.

**MAB** : Le Mark After Break (MAB) est un signal de 12 μs à `1` qui suit le **break**.

### Utilisation
**Slots** : Les slots correspondent a un signal de départ (un octet à `0`), suivi des octets qui correspondent au valeurs de chaque canaux DMX (512 au maximum).

!!! note "Remarque"
L'IDE [mu-editor](https://codewith.mu/en/) est prévue spécifiquement pour interfacer les boards CIRCUITPY. Une extension Circuitpython est également disponible dans **VScode**.
Exemple d'un slot à une valeur de 152 (`0b10011000`).

- Créer simplement un fichier nommé `code.py` à la racine du système de fichier CIRCUITPY.
```
S 0 1 2 3 4 5 6 7 E E
\ /-\ /---\ /--
| | | | | |
| | | | | |
\-/ \---/ \------/
```
Chaque octet doit être précédé d'un start à `0` (S), et de 2 stops à `1` (E).

??? info "Cablage"

### Ajout de librairies
Le protocole DMX512 utilise un protocole de type **RS-485** qui permet des communications sur des plus longues distances par le recours à un signal symétrisé (2 pins A + B, plus le GND).

- Créer un dossier `lib` qui contiendra les librairies supplémentaires.
La puce **MAX485** permet de convertir un signal tx habituel en un signal rs-485.

!!! note "Remarque"
De nombreuses librairies sont diffusées dans les [bundle](https://circuitpython.org/libraries) officiels et communautaires. D'autres se trouvent sur github. Pour un gain de place et de ressources du microcontrolleur, elles sont précompilées dans un format `mpy`.

- Pour les installer facilement, installer l'outil `circup`
```bash
pip install circup
```
![](http://hobbycomponents.com/images/forum/RS485_Module_HCMODU0081_Diagram.png)

Une fois votre board CIRCUITPY connectée, l'installation d'une librairie se fait en une commande.
**Mode Émission**

Par exemple, pour installer la librairie `adafruit_ble_radio` :
- RE & DE -> Gnd

```bash
circup install adafruit_ble_radio
```
- RO -> RX

## Communications DMX

### Cablage
**Mode Transmission**

Le protocole DMX512 utilise un protocole de type RS-485 qui permet des communications sur des plus longues distances par le recours à un signal symétrisé (2 pins A + B, plus le GND).
- RE & DE -> 5V

La puce **MAX485** permet de convertir un signal tx habituel en un signal rs-485
- DI -> TX


![](http://hobbycomponents.com/images/forum/RS485_Module_HCMODU0081_Diagram.png)
## Programmation d'un signal DMX

**Mode Emmission**
> RE & DE -> Gnd
> RO -> RX

### Circuitpython

**Mode Transmission**
> RE & DE -> 5V
> DI -> TX
Circuitpython est un dérivé de micropython, adaptation de python pour les microcontroleurs.

### Librairie dmx_transmitter
??? info "Installation"
L'installation se fait en copiant un fichier UF2 sur le microcontroleur démarrer en mode boot.

Une librairie, uniquement valable pour le Raspberry Pico est en cours de développement sur [github](https://github.com/mydana/CircuitPython_DMX_Transmitter)
Télécharger l'UF2 :

- Cloner le dépot et copier le dossier `dmx_transmitter` dans le dossier `lib`
- pour le [Raspberry Pico](https://circuitpython.org/board/raspberry_pi_pico/)

- pour le [LOLIN S3](https://circuitpython.org/board/lolin_s3/)


??? info "Utilisation"

!!! note "Remarque"
L'IDE [mu-editor](https://codewith.mu/en/) est prévue spécifiquement pour interfacer les boards CIRCUITPY. Une extension Circuitpython est également disponible dans **VScode**.

#### Exemple d'utilisation
- Créer simplement un fichier nommé `code.py` à la racine du système de fichier CIRCUITPY.

```python
"Exemple de clignottement d'une lampe DMX."
import time
import board
from dmx_transmitter import dmx_transmitter
# Piloter le module RS485 avec GP0
DMX_PIN = board.GP0
# Instantiation du DMX
dmx = dmx_transmitter.DMXTransmitter(first_out_pin=DMX_PIN)
# Clignottement
??? info "Ajout de librairies"

while True:
# Eteint les lampes
dmx.clear()
dmx.show()
# Attend 1 seconde
time.sleep(1)
# Allume la lampe. Canaux DMX : 1, 2, 3
dmx[0:3] = 255
dmx.show()
# Attend 1 seconde
time.sleep(1)
```
- Créer un dossier `lib` qui contiendra les librairies supplémentaires.

!!! note "Remarque"
De nombreuses librairies sont diffusées dans les [bundle](https://circuitpython.org/libraries) officiels et communautaires. D'autres se trouvent sur github. Pour un gain de place et de ressources du microcontrolleur, elles sont précompilées dans un format `mpy`.

## Périphériques d'entrée
- Pour les installer facilement, installer l'outil `circup`
```bash
pip install circup
```

### Joystics analogique à 2 axes
Une fois votre board CIRCUITPY connectée, l'installation d'une librairie se fait en une commande.

Par exemple, pour installer la librairie `adafruit_ble_radio` :

```python
import time
import analogio
ax = analogio.AnalogIn(board.A0)
ay = analogio.AnalogIn(board.A1)
```bash
circup install adafruit_ble_radio
```

def range_map(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
### Librairie dmx_transmitter

Une librairie, uniquement valable pour le Raspberry Pico est en cours de développement sur [github](https://github.com/mydana/CircuitPython_DMX_Transmitter)

- Cloner le dépot et copier le dossier `dmx_transmitter` dans le dossier `lib`


!!! python "Exemple d'utilisation"

```python
"Exemple de clignottement d'une lampe DMX."
import time
import board
from dmx_transmitter import dmx_transmitter
# Piloter le module RS485 avec GP0
DMX_PIN = board.GP0
# Instantiation du DMX
dmx = dmx_transmitter.DMXTransmitter(first_out_pin=DMX_PIN)
# Clignottement

while True:
# Eteint les lampes
dmx.clear()
dmx.show()
# Attend 1 seconde
time.sleep(1)
# Allume la lampe. Canaux DMX : 1, 2, 3
dmx[0:3] = 255
dmx.show()
# Attend 1 seconde
time.sleep(1)
```


### Périphériques d'entrée

??? note "Joystics analogique à 2 axes"

```python
import time
import analogio
ax = analogio.AnalogIn(board.A0)
ay = analogio.AnalogIn(board.A1)

def range_map(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
return (x - in_min) * (out_max - out_min) // (in_max - in_min) + out_min

while True:
while True:
x=range_map(ax.value, 0, 4095, -127, 127)
y=range_map(ay.value, 0, 4095, -127, 127)
print("x", x, "y", y)
time.sleep(0.1)
```
```

!!! note "Remarque"
!!! note "Remarque"
Il n'y a que 4 Analog In avec le RP2040. Il peut être utile d'utiliser un multiplexeur comme le module hc4067.


### Encodeurs rotatifs

Contrairement aux potentiomètres et faders, les encodeurs rotatifs permettrons de changer dynamiquement les canaux DMX, en passant d'un preset à l'autre, et sont minis d'une fonction bouton (pour enregistrer la valeur dans le preset ?).
??? note "Encodeurs rotatifs"

![](https://cdn-learn.adafruit.com/assets/assets/000/044/661/original/rotary_encoder_bb.png?1486239862)
Contrairement aux potentiomètres et faders, les encodeurs rotatifs permettrons de changer dynamiquement les canaux DMX, en passant d'un preset à l'autre, et sont minis d'une fonction bouton (pour enregistrer la valeur dans le preset ?).

Leur utilisation avec circuitpython est détaillée [ici](https://learn.adafruit.com/rotary-encoder/hardware)
![](https://cdn-learn.adafruit.com/assets/assets/000/044/661/original/rotary_encoder_bb.png?1486239862)

#### Exemple d'utilisation
```python
import rotaryio #pour l'ncodeur rotatif
import digitalio #pour le bouton
import board
Leur utilisation avec circuitpython est détaillée [ici](https://learn.adafruit.com/rotary-encoder/hardware)

encoder = rotaryio.IncrementalEncoder(board.D10, board.D9)
!!! python "Exemple d'utilisation"
```python
import rotaryio #pour l'ncodeur rotatif
import digitalio #pour le bouton
import board

button = digitalio.DigitalInOut(board.D12)
button.direction = digitalio.Direction.INPUT
button.pull = digitalio.Pull.UP
encoder = rotaryio.IncrementalEncoder(board.D10, board.D9)

button_state = None
last_position = None
button = digitalio.DigitalInOut(board.D12)
button.direction = digitalio.Direction.INPUT
button.pull = digitalio.Pull.UP

while True:
position = encoder.position
if last_position is None or position != last_position:
print(position)
last_position = position
if not button.value and button_state is None:
button_state = "pressed"
if button.value and button_state == "pressed":
print("Appui sur le bouton.")
button_state = None
```
### Ecran SSD1306

#### Exemple d'utilisation
```python
import displayio
import terminalio
import adafruit_displayio_ssd1306

# On efface le contenu de l'écran
displayio.release_displays()

# On déclare un port I2C sur les pins PG0 et GP0
i2c = busio.I2C(scl=board.GP1, sda=board.GP0)

# On déclare notre écran de 128x32 pixels sur l'I2C à l'addresse 0x3C
display_bus = displayio.I2CDisplay(i2c, device_address=0x3C)
display = adafruit_displayio_ssd1306.SSD1306(display_bus, width=128, height=32)
# On gère l'affichage du texte sur l'écran
text_group = displayio.Group(max_size=5)
# On écrit sur un ligne située à 3 pixel du haut
text_area = label.Label(terminalio.FONT, text="Mon texte", color=0xFFFFFF, x=0, y=3)
text_group.append(text_area)
# On écrit sur un ligne située à 14 pixel du haut
text_area = label.Label(terminalio.FONT, text="Mon 2ème texte", color=0xFFFFFF, x=0, y=14)
text_group.append(text_area)
# On écrit sur une ligne située à 25 pixel du haut
text_area = label.Label(terminalio.FONT, text="Ma 3ème ligne", color=0xFFFFFF, x=0, y=25)
text_group.append(text_area)
display.show(text_group)
```
last_position = None

while True:
position = encoder.position
if last_position is None or position != last_position:
print(position)
last_position = position
if not button.value and button_state is None:
button_state = "pressed"
if button.value and button_state == "pressed":
print("Appui sur le bouton.")
button_state = None
```
### Périphérique de sortie

On peut utiliser un écran pour afficher les valeurs des canaux DMX, et le numéro des présets.

??? note "Ecran SSD1306"

```python
import displayio
import terminalio
import adafruit_displayio_ssd1306
from adafruit_display_text import label

# On efface le contenu de l'écran
displayio.release_displays()

# On déclare un port I2C sur les pins PG0 et GP0
i2c = busio.I2C(scl=board.GP1, sda=board.GP0)

# On déclare notre écran de 128x32 pixels sur l'I2C à l'addresse 0x3C
display_bus = displayio.I2CDisplay(i2c, device_address=0x3C)
display = adafruit_displayio_ssd1306.SSD1306(display_bus, width=128, height=32)
# On gère l'affichage du texte sur l'écran
text_group = displayio.Group(max_size=5)
# On écrit sur un ligne située à 3 pixel du haut
text_area = label.Label(terminalio.FONT, text="Mon texte", color=0xFFFFFF, x=0, y=3)
text_group.append(text_area)
# On écrit sur un ligne située à 14 pixel du haut
text_area = label.Label(terminalio.FONT, text="Mon 2ème texte", color=0xFFFFFF, x=0, y=14)
text_group.append(text_area)
# On écrit sur une ligne située à 25 pixel du haut
text_area = label.Label(terminalio.FONT, text="Ma 3ème ligne", color=0xFFFFFF, x=0, y=25)
text_group.append(text_area)
display.show(text_group)
```

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