Percussions pilotées via iPad et Arduino

Comme souvent je traînais sur un site de makers et je suis tombé sur la création d'un artiste, Lorenzo Bravi, qui est un séquenceur de percussions à base d'Arduino et Solénoïdes. L'idée étant ensuite de pouvoir changer facilement sur quoi les solénoïdes frappent afin d'en changer le son.

J'ai trouvé le concept sympa mais j'ai voulu faire quelque chose de plus versatile, pilotable via un vrai séquenceur MIDI (mais bien moins réussi niveau esthétique ;) )

J'ai commencé par faire un shield Arduino pour pouvoir commander les solénoïdes.

Version DYI bien sûr, c'est à dire sur une plaque à trous, au format shield Arduino.

6 MOSFET, quelques résistances, LED de contrôle et une poignée de connecteurs.

Comme souvent avec ce genre de montage, c'est pas très propre côté pistes, mais ça fonctionne.

MOSFET Shield

J'ai ensuite cherché un séquenceur MIDI pour Android, mais comme souvent dans le domaine de la musique, je n'ai trouvé mon bonheur que sur iPad. Le seul truc réellement utilisable par tous est Nord Beat 2, et gratuit en plus. Oui, le système est destiné à des enfants. J'aime bien faire des instruments d'éveil musical ludiques (voir le Mycophone par exemple).

Là s'est posé l'épineux problème de la connexion entre l'iPad et l'Arduino. Surtout que le Midi à la sauce Wifi Apple c'est comment dire....compliqué (doux euphémisme!...).

Après pas mal de recherches, j'ai opté pour l'excellent logiciel gratuit RTPMidi côté PC, que j'avais découvert en bricolant avec TouchDAW auparavant.

Donc après avoir installé RTPMidi et ce qui va avec (protocole "Bonjour"), et avoir lu attentivement la doc pas très claire, j'ai enfin vu mon iPad apparaître dans la liste des sessions Midi côté PC.

Restait à déterminer comment envoyer ces messages MIDI à l'Arduino.

C'est là qu'entre en jeu LoopBe1, un port midi virtuel et gratuit.

Ceci va en quelque sorte créer un câble MIDI virtuel entre les messages provenant de l'iPAD et...un programme Processing chargé de faire le relais entre le port MIDI virtuel et le port série sur lequel écoute l'Arduino.

J'ai opté pour un format de messsage entre Processing est l'Arduino qui n'est pas MIDI mais un format binaire ou chaque bit d'un octet correspond à un solénoïde à activer. Le tout transmis à 115200 bauds. C'est mon côté optimisateur fou :)

Le Sketch Processing transforme donc un message MIDI de type NoteOn en un bit à 1 et un NoteOff en un bit à 0.

Côté Arduino, un simple masque binaire permet de calculer l'état des sorties et d'utiliser les "fast I/O" pour les piloter.

Lors des premiers essais, des problèmes de latence sont vite apparus, le système était injouable dès que le tempo était un peu rapide.

La solution a été de passer par un réseau wifi pair-à-pair (mode ad-hoc) entre le PC et l'iPad. C'est une fonction wifi peu connue mais très pratique pour des échanges entre machines sans nécessiter un autre point d'accès.

Une fois le PC et l'iPad sur leur propre réseau wifi ad-hoc, la latence est retombée à quelques ms et le système a fonctionné à merveille.

Ma fille aime beaucoup et moi je m'amuse parfois à jouer de la basse avec ce type de boite à rythme.

J'ai ensuite cherché un séquenceur MIDI pour Android, mais comme souvent dans le domaine de la musique, je n'ai trouvé mon bonheur que sur iPad. Le seul truc réellement utilisable par tous est Nord Beat 2, et gratuit en plus. Oui, le système est destiné à des enfants. J'aime bien faire des instruments d'éveil musical ludiques (voir le Mycophone par exemple).

Là s'est posé l'épineux problème de la connexion entre l'iPad et l'Arduino. Surtout que le Midi à la sauce Wifi Appel c'est comment dire....compliqué (doux euphémisme!...).

Après pas mal de recherches, j'ai opté pour l'excellent logiciel gratuit RTPMidi côté PC, que j'avais découvert en bricolant avec TouchDAW auparavant.

Donc après avoir installé RTPMidi et ce qui va avec (protocole "Bonjour"), et avoir lu attentivement la doc pas très claire, j'ai enfin vu mon iPad apparaître dans la liste des sessions Midi côté PC.

Restait à déterminer comment envoyer ces messages MIDI à l'Arduino.

C'est là qu'entre en jeu LoopBe1, un port midi virtuel et gratuit.

Ceci va en quelque sorte créer un câble MIDI virtuel entre les messages provenant de l'iPAD et...un programme Processing chargé de faire le relais entre le port MIDI virtuel et le port série sur lequel écoute l'Arduino.

J'ai opté pour un format de messsage entre Processing est l'Arduino qui n'est pas MIDI mais un format binaire ou chaque bit d'un octet correspond à un solénoïde à activer. Le tout transmis à 115200 bauds. C'est mon côté optimisateur fou :)

Le Sketch Processing transforme donc un message MIDI de type NoteOn en un bit à 1 et un NoteOff en un bit à 0.

Côté Arduino, un simple masque binaire permet de calculer l'état des sorties et d'utiliser les "fast I/O" pour les piloter.

Lors des premiers essais, des problèmes de latence sont vite apparus, le système était injouable dès que le tempo était un peu rapide.

La solution a été de passer par un réseau wifi pair-à-pair (mode ad-hoc) entre le PC et l'iPad. C'est une fonction wifi peu connue mais très pratique pour des échanges entre machines sans nécessiter un autre point d'accès.

Une fois le PC et l'iPad sur leur propre réseau wifi ad-hoc, la latence est retombée à quelques ms et le système a fonctionné à merveille.

Ma fille aime beaucoup et moi je m'amuse parfois à jouer de la basse avec ce type de boite à rythme.

Démo avec ma fille

Le code source des sketches Arduino et Processing est disponible sur GitHub.