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vendredi 23 juin 2017

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Une animation sonore

Basée sur le Wave Shield d’Adafruit… ou un simple lecteur de carte SD !

. Par : Dominique

Indépendamment des locos sonorisées, il est très facile d’ajouter une ou plusieurs animations sonores à votre circuit.

Equipé d’un "Wave Shield  " d’Adafruit, un Arduino Uno se transforme rapidement en une machine pour animations sonores très efficace qui peut être commandée par la centrale ou par tout autre moyen (USB, liaison série, I2C, changement d’état des ports d’entrée, capteurs, etc..).

En poussant plus loin, j’ai trouvé qu’un simple lecteur de carte SD peut être associé à un Nano ou un Mini pour constituer une source sonore très acceptable.

Voici comment !

Le Wave Shield   Adafruit

Ce shield   est un kit livré avec toutes les pièces dont vous avez besoin pour le construire. Il est assez facile à assembler par toute personne ayant un minimum d’expérience du fer à souder.

On trouvera toutes les informations utiles pour mener à bien cette opération sur le
site d’Adafruit :

Ensuite il faut lui adjoindre l’Arduino (le Leonardo et le Mega ne sont pas compatibles, mais il s’enfiche parfaitement sur un Uno), une carte SD, et un haut-parleur.

Le Wave Shield est livré avec une bibliothèque Arduino. Il peut jouer tout fichier de toute taille encodé à 22KHz sans compression, 16 bits, mono (.wav). Les fichiers sont lus sur une carte SD formatée en FAT16 / FAT32.

La sortie est mono, en canaux L et R, avec prise jack 3,5 mm pour casque standard et une connexion pour un haut-parleur qui est active lorsque les écouteurs sont débranchés.

La carte extension Wave Shield

On trouvera la bibliothèque la plus récente (wavehc20110919) sur Google Projects

Enregistrement des sons sur la carte SD

D’abord il faut trouver des sons sympathiques qui correspondent à vos animations. On en trouve facilement sur YouTube par une recherche avec le mot-clé "SNCF". Une faible partie des sons trouvés a une qualité acceptable. On n’enregistrera que ces derniers.

Il y aura peu de chance que le fichier enregistré soit un son au format requis : 22KHz sans compression, 16 bits, mono (.wav). Dans ce cas il faudra le convertir.

Une méthode sûre consiste à l’ouvrir avec iTunes dont on aura préalablement réglé les préférences d’importation :

Après avoir sélectionné le son récupéré, on lancera la conversion :

Le fichier converti peu ensuite être copié sur la carte SD par un simple copier-coller.

De préférence on le renommera avec un nom simple comme 1, 2, 3 …

A défaut d’iTunes, on pourra aussi utiliser Audacity (sur PC et Mac).

Pour démarrer plus rapidement, voici 2 fichiers exploitables directement :

Son No 6
Sifflet de chef de gare


Son No 8
Jingle SNCF

Le logiciel

On pourra partir des exemples qui se trouvent dans la bibliothèque WaveHC.

Pour gagner du temps voici le programme que j’ai mis au point :

Programme
Exemple utilisant le Wave Shield et les sons ci-dessus

Il joue au choix un son parmi 9, nommés 1.wav, 2.wav, 3.wav, … 9.wav
L’Arduino doit être relié au Mac/PC par son cable USB et la console moniteur est activée.

Au démarrage le son 8.wav est joué et la console affiche :

WaveHC SNCF
Free RAM: 623
Using partition 1, type is FAT16
Ready!

On peut alors jouer n’importe quel son en tapant un numéro de 1 à 9 (ou tous les sons en tapant 0).

Adaptation du logiciel à votre réseau

Bien entendu il faudra trouver un moyen d’activer la génération des sons par des événements particuliers de votre réseau.

L’Arduino est riche en moyens. On pourra, par exemple :

  • Utiliser les ports d’entrée disponibles, ceux-ci étant reliés à des capteurs (par exemple une barrière infrarouge ou un détecteur de passage)
  • Utiliser la liaison série (ports 0 et 1) comme dans l’exemple ci-dessus
  • Utiliser une liaison I2C
  • Intégrer la fonction "décodeur d’accessoire" décrite dans l’article Un décodeur d’accessoire universel qui permet d’être piloté par la centrale DCC  .

Version MINI à base de lecteur de carte SD

J’ai trouvé cette page du site idehack en français qui décrit bien cette option.

Lecteur de carte micro SD

On commence par se procurer un lecteur de carte micro-SD en recherchant sur la toile avec les mots clés : Micro SD Storage Board.

Lecteur de carte micro SD

Ce lecteur est connecté à un Arduino Nano de cette façon :

Lecteur de carte micro SD

Le programme pour jouer un fichier Wav est le suivant :

  1. //www.idehack.com
  2. #include <SPI.h>
  3. #include <SD.h> // Inclure la librairie SD
  4. #define SDPIN 10 // Chip Select du lecteur SD
  5. // Inclure la bibliothèque tmrpcm (gestion de fichiers .wav).
  6. #include <TMRpcm.h>
  7.  
  8.  
  9. File myFile;
  10. TMRpcm tmrpcm;
  11.  
  12. char caractere;
  13. // Définition du caractère pour la gestion dans le moniteur série
  14.  
  15. void setup(){
  16. Serial.begin(9600); // début de la communication série
  17. tmrpcm.speakerPin = 9; // Speaker sur la pin 9
  18. tmrpcm.setVolume(4); // gestion du volume de 0 à 7
  19. tmrpcm.quality(1); // qualitée audio 0 ou 1
  20.  
  21. // Initialisation de la carte SD
  22. if (!SD.begin(SDPIN)) {
  23. Serial.println("initialisation ratée!");
  24. // S'il y a un soucis "initialisation ratée!" s'affichera au moniteur
  25. return;
  26. }
  27.  
  28.  
  29. Serial.println("tapez un caractere -> a");
  30. }
  31.  
  32. void loop(){
  33. if(Serial.available()){
  34. caractere = Serial.read();
  35. if(caractere == 'a'){ // Si le caractère recu dans le moniteur série est "a"
  36. Serial.println("Lecture"); // Ecrit dans le moniteur série
  37. tmrpcm.play("sounds/son8bit.wav"); // Joue le son "son8bit.wav"
  38. }
  39. }
  40. }
  41.  
  42. void playSound(char *file){
  43. tmrpcm.play(file);
  44. return;
  45. }

On trouvera la bibliothèque TMRpcm ici

La création de fichiers WAV est identique à celle décrite plus haut.

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