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# Boîte COF de l'AGB
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_Maurice, Sel, catvayor. Octobre 2024_
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Pour l'AG budget d'octobre 2024, HackENS a produit un contrôleur
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de projecteur pour [le site de l'AGB](http://agb.hackens.org)
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à mettre entre les mains (responsables, voyons) du COF.
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Le COF avait donc accès à la configuration d'un projecteur (motorisation,
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luminosité, couleur) et à un effet "color bump".
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## Réalisation
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L'idée de départ est la suivante : un panneau de contrôle sans fil pour le COF,
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relié via l'API de Maurice aux projecteurs de l'AGB. Maurice a fourni une
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batterie (108 Wh !!) et via BiBi HackENS a récupéré des Raspberry Pi Zero,
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qui sont idéales pour ce genre de projet.
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On a identifié 3 domaines lors du développement (on était 3, quel hasard) :
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- la mécanique/électronique : une boîte qui tient, avec joystick
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et boutons;
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- le software sur le contrôleur : comment programmer la Raspi et comment on
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communique avec l'API de l'AGB;
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- les hooks dans l'API de l'AGB, notamment rajouter le contrôle du projecteur
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dans les services offerts, ainsi que le système d'autorisation.
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La distinction n'était pas toujours très claire toutefois : est-ce que la soudure,
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la détermination des pinout relève du point 1 ou 2 ? Est-ce que la trigo pour
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contrôler le projecteur de manière intuitive relève du contrôleur local ou de
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l'API ? On a travaillé principalement sur ces 3 points séparément
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mais on s'est entraidé donc les frontières floues entre ces points n'ont pas
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posé de problèmes.
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### Mécanique (Sel)
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L'aspect le plus important de la boîte est son haut, avec le panneau de
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contrôle. Avec des pièces d'arcade qui traînaient, on était sûrs au début de
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mettre un joystick et deux boutons. Aussi, un potentiomètre semblait une
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option tentante. Mais installer un potentiomètre peut introduire de la
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complexité : _a priori_ la Raspi Pico ne peut pas lire la résistance du
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potentiomètre directement car elle n'a que des entrées numériques...
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La boîte fait environ 20cm x 20cm x 11cm, les dimensions étant choisies
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surtout pour contenir la (grosse) batterie de Maurice tout en ayant assez de
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hauteur pour installer les contrôles.
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Initialement j'ai voulu réaliser une boîte beaucoup trop ambitieuse à la CNC,
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où les "murs" sont biseautés à 45° chacun avant d'être collés. Un étrange
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bug de soft limit sur la CNC a empêché l'usinage des pièces. Avec un peu trop
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d'enthousiasme, j'ai alors essayé d'usiner cela à la défonceuse. C'était une
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__très__ mauvaise idée, comme en témoignent 4 pauvres chutes de bois encore
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à hackENS.
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J'ai donc dû tout reprendre de 0 le dimanche pour le mardi, avec un design plus
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simple : 4 murs rectangulaires, avec deux paires égales car découpées ensemble.
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Les murs sont collés ensemble, et une planche de contreplaqué usinée à la CNC
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(bouton par bouton, pour éviter partiellement le bug) tient les contrôles :
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les 2 boutons, le joystick, un commutateur ON/OFF et un encodeur. En effet,
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après avoir trouvé un encodeur numérique, qui donne par l'état de 8
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interrupteurs l'angle de son axe, on a décidé de l'ajouter à la place du
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potentiomètre.
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Le fond de la boîte a un rebord pour s'aligner sans jeu en dessous
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des murs, mais la boîte est fermée par 2 équerres dans tous les cas. Des pieds
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en caoutchouc s'assurent que la boîte ne glisse pas, même maltraitée, et permet
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aux équerres de ne pas racler le sol.
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### Software embarqué (catvayor)
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Pour le software embarqué, la raspberry était sous NixOS, avec une unité systemd
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pour interfacer les commandes avec l'API de l'AGB. La config NixOS complète est
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[ici](https://git.dgnum.eu/HackENS/hackens-org-configurations/src/commit/fecddb1f7720d40cacdcfd7b7e91d4f9c0289184/machines/agb02),
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elle n'a rien de particulièrement mystèrieux, mise à part l'import du module pour
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faire une image prête à booter pour la carte SD. La connection internet se faisait
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par WiFi en l'absence d'autre possibilité, qui pendant l'agb aura été fourni par
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mon partage de connection, car la solution prévue qui passait par une autre Raspberry Pi
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n'a pas fonctionné. Pour pouvoir débugguer en live, on l'avait mis sur le VPN d'Hackens,
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ce qui n'aura pas été utile pour débugguer, mais pour autre chose.
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L'interface entre les commandes et le serveur de l'agb se fait en C++, avec `libgpiod`
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pour lire les entrées des commandes, et un socket C pour envoyer les commandes
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correspondantes. Initialement, on voulait utiliser les endpoints HTTPS, mais
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on a remarqué une lenteur considérable de curl sur la Raspberry,
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ammenant le temps de réponse à 700ms (on n'a pas pris le temps d'identifier la source
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du problème). L'authentification par token était alors impossible et on a choisi
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de modifier de serveur pour recevoir un flux de json par un simple socket, ouvert
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que sur le VPN.
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Petit point à noter: certains des pins de la raspberry pi ont des usages particulier,
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ce qui peut poser problème si on les utilise, notamment, la Rraspberry ne bootait que si
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le décodeur était dans la bonne position, sinon les pins I2C sont mis à GND, ce qui gêne
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manifestement le boot.
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### API de l'AGB (Maurice)
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L'API est un petit programme rust pour le backend et une application django pour
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l'authentification et le frontend. Le code source est public:
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[https://git.dgnum.eu/HackENS/ragb](https://git.dgnum.eu/HackENS/ragb). Pour
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mettre à jour la base de données interne d'états des projecteurs on utilise des
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requêtes POST (ou une socket tcp over wireguard pour la boîte). La notification des clients (pages du frontend ouvertes ainsi que
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le boîtier de contrôle DMX, cf plus tard) d'un changement de l'état de la base
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de donnée est réalisé via un SSE
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([https://fr.wikipedia.org/wiki/Server-sent_events](https://fr.wikipedia.org/wiki/Server-sent_events)).
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Voici un exemple typique de message que l'on peut recevoir sur le SSE:
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```
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data: {"type":"Color","address":129,"value":{"red":0,"green":0,"blue":0}}
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data:
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{"type":"Motor","pan":164,"tilt":97,"focus":173,"white_button":0,"black_button":false,"bump_color":{"red":246,"green":49,"blue":49}}
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```
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Pour expérimenter un peu vous pouvez consulter la documentation de l'api:
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[https://agb.hackens.org/api-docs/](https://agb.hackens.org/api-docs/) et lire
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le SSE avec la commande `curl -ns https://agb.hackens.org/api/sse`
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### Le contrôle DMX des projecteurs
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Pour le contrôle des projecteur on utilise le protocole standard de PLS: le
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[DMX-512](https://fr.wikipedia.org/wiki/DMX_%28%C3%A9clairage%29). Il s'agit d'un bus série assez simple: Le contrôleur envoie des
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paquets de 512 octets sur le bus et les projecteurs lisent une partie de ce
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paquet pour savoir dans quel état se mettre (la partie du paquet correspondant à
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chaque projecteur est déterminé par _l'addresse_ du projecteur). Une fois les
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projecteurs installés et raccordés au bus il nous reste à connecter un boîtier
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de contrôle usb (le [Entec DMX USB
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PRO](https://www.enttec.com/product/dmx-usb-interfaces/dmx-usb-pro-professional-1u-usb-to-dmx512-converter/)) à une raspberry pi qui écoute le SSE et traduit les changement de couleur. Le script réalisant l'opération est dispo [ici](https://git.dgnum.eu/HackENS/hackens-org-configurations/src/commit/da09ce104af8c83343e0987299b2df2102f33f97/machines/agb01/script.py). Une particularité de ce script est qu'il est capable de s'adapter entre les AGB à des changement de setup lumière grâce au fichier [https://agb.hackens.org/api-docs/patch.json](https://agb.hackens.org/api-docs/patch.json) qui décrit l'installation lumière.
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#### Amélioration possible: Ajout de messages en batch dans le SSE
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Pour le bump, le SSE envoie un message par addresse DMX pour signaler le
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changement de couleur. Ainsi le boîtier de commande DMX change de façon
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séquentielle toutes les couleurs et c'est LEENNNNNNNT. Il faut absoluement pour
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la prochaine fois ajouter un type de message "batch" dans le SSE pour que le
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changement de plusieurs couleur soit atomique et simultané.
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## Installation
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