Pianet 
              Robot 
            Research project on 
              the development of new tools for musical expressionnt 
           
         | 
      
       
        |  
           <Pianet> 
            
          an automated Hohner Pianet-T 
          dr.Godfried-Willem 
            RAES 
          2021-2024 
             
           | 
      
    
  
 
An automated Hohner 'Pianet'. This instrument is a five octave keyboard instrument 
  using tuned steel blade springs, clamped at one end, as tone generators. At 
  rest, a rubber damper rests on the springs. This rubber damper is released as 
  soon as a key is depressed. The attack of the sound can be influenced by the 
  speed and force wherewith the key is depressed. So it is touch sensitive to 
  a certain extend. However, due to the electromagnetic pick-ups (small solenoids 
  wound on a permanent magnetic core, all coils connected in series) , the sound 
  is quite one-dimensional and in that respect similar to the electric guitar. 
  On this picture the mechanism can clearly be seen: 
The 
  electromagnets (transducers) and their series connection are clear on this picture: 
  
 
  The circuit used to implement velocity sensitivity came out like this: 
 
  This circuit being identical to the one used for earlier robots such as 
  <RorO>, <Pos>, <Per>, 
  <HarmO>, <Qt>... 
  we do not give any comments here but ask the interested reader to consult the 
  web-pages dedicated to these older projects.
Here is an overview over the circuitry: 
 
  The solenoids used here have an external return spring compensating for the 
  weigth of the anchor at rest. At the push side we gave them the 'fingers' we 
  designed long ago for our player piano. Here is a picture of the prepared solenoids 
  before mounting on the chassis: 
 
  The solenoids are rated for 12V operation
The midi implementation was worked out such as to make this robot compatible 
  with existing midi files for our player piano. Hence the use of midi channel 
  0. The note repetition mechanism also is compatible with our player piano. However, 
  the mechanics of this instrument being fundamentally different than those of 
  a piano, one cannot expect the velocity scaling to be compatible with that of 
  the piano. Of course we dropped all support for a pedal, as this instrument 
  does not have one. Technically speaking it would even be impossible to provide 
  a pedal in this case.
Source code and hexdumps for the PIC microcontrollers:
In 2024 we decided to add internal amplification and speakers to this robot 
  such that it could become a stand-alone robot not requiring any external equipment. 
  This lead to the addition of two new controllers in the midi implementation: 
  controller #7, for volume and controller #10 for panning, in this case steering 
  the amplitude relationship between the front and back Altec dome speaker. The 
  design of the PWM-controlled volume makes use of two fast Silonex vactrols. 
  This is the circuitry used:

 
Midi Mapping and implementation: 

Note-off, no release
Note-on, velocity implemented
Key pressure: used for automatic note repeats. Each note can be programmed 
  with an individual repetition rate. Key pressure can also be used to modify 
  light flashing speed.
Lights:
  -  Note 120: Tungsten lights, backside (E10 fittings)
 
  - Note 121: Blue LED strip inside mechanism, backside
 
  - Note 122: Blue LED spotlights front
 
  - Note 123: Blue LED strip vorsetzer mechanism
 
  - Note 124: Orange rotating flashlight
 
Controllers implemented:
#6: Leslie tremolospeed: amplitude modulation of alternating front and back 
  speakers. This mechanism overrides the panningcontroller #10. Default setting: 
  OFF.
#7: With the internal the audio system connected, this controller can be used 
  to steer global volume of the amplifiers. By default this controller is 0, so 
  sending it prior to playing is a requirement.
#10: This controller steers the 'panning' between the front and the back speaker. 
  By default this controller is set to 64.
#30: Global repetition rate controller. Value 0 disables repetitions. Note 
  that repetitions will be synchronous and in sync only if the notes to which 
  they are applied start at the same time. By default set to OFF.
#66: Power on/off switch. This resets controllers and switches the power supplies 
  for the solenoids. Value 0 switches OFF, any other value is ON. Switching this 
  controller also resets all controllers to their default values on cold boot. 
#69: Switches automation of the lights on or off. Values 1 to 7 select different 
  light mappings. Value 0 switches the mechanism off. By default, automation is 
  switched ON.
#123: All notes OFF. (Includes the lights).
Program change: not implemented
Channel aftertouch: not implemented
Pitch Bend: not implemented
Technical specifications:
  - size: 850 x 45 x 750
 
  - weight: 45 kg
 
  - transportation: needs a small van or truck.
 
  - power: 230V - 350 VA (peak)
 
  - Tuning: Fixed A= 440Hz
 
  - Ambitus: 29 to 88, 5 octaves.
 
  - Polyphony: >= 6 notes (limited by the capacity of the power supply only).
 
  - control: MIDI-input
 
  - MIDI channel: 0 (or 1, if counting 1-16)
 
  - Insurance value: 16.000 Euro
 
Design and construction: dr.Godfried-Willem 
  Raes
Collaborators on the construction of this robot:
  - Mattias Parent
 
  - Bert Vandekerkhove
 
  - Alain Van Zeveren
 
  - Kristof Lauwers
 
Music composed for <Pianet>:
none specific sofar. However, <pianet> is often used for concerts at 
  venues that do not have a piano available. It also can replace the spinet (<Spiro> 
  as well as <Sper>) in quite a few orchestrations.
Pictures taken during the construction in our workshop:
 
 
 
  
 
 
  
 
 
  
 
 
  
 


  
  
Nederlands:
<Pianet>
Dit automatiseringsprojekt ging van start op vraag van 
  Alain Van Zeveren. Het maakte oorspronkelijk dan ook geen deel uit van ons grote 
  projekt rond de bouw en ontwikkeling van het robotorkest bij Stichting Logos. 
  De belangrijkste reden waarom voor dit projekt geen plaats was binnen het robotorkest, 
  heeft te maken met het werkingsprincipe van dit instrument dat, hoewel het geluid 
  veroorzaakt wordt door vrij trillende stalen tongen, immers onmogelijk kan klinken 
  zonder toepassing van een externe versterker en dito luidspreker. De afwezigheid 
  van luidsprekers voor versterking was nu eenmaal een paradigma achter het Logos 
  robotorkest.
Niettemin, omdat na de automatisering van het Hohner 
  pianet, het projekt wat verweesd in onze werkplaats was achtergebleven, beslisten 
  we het toch tot een autonome robot uit te bouwen en af te werken. Dus ontwierpen 
  we een deugdelijk wielstel met kruisdisselbesturing evenals een versterkersystreem 
  uitgerust met twee antieke University Sound -de voorloper van JBL-Altec- speakers. 
  De <Pianet> robot kan nu worden ingezet op plaatsen waar een beroep gedaan 
  wordt op het robotorkest maar waar geen vleugelpiano aanwezig is. Ook als vervanger 
  voor het spinet, is het erg geschikt. 
 
 Bouwdagboek - Construction & Research Diary:
  - 27.05.2021: Alain Van Zeveren brengt een Hohner T-pianet binnen met de vraag 
    of het automatiseerbaar zou zijn...
 
    Dit is het mechanisme: 
 
    Er zit duidelijk wat korrosie (roest) op de veerstalen toonlamellen. Wegnemen 
    van het roest dreigt wel de stemming in diskrediet te brengen. De tongen zijn 
    met een instelboutje bevestigd op kleine cyclindrische permanente magneten. 
    
Daardoor zijn de lamellen 
    zelf magnetisch. In rust duwen zachtrubberen dempers de tongen uit hun evenwicht. 
    Via de toetsen worden de dempers van de tong weggetrokken waardoor die vrij 
    kan gaan trillen. De trilling wordt omgezet in een elektrisch signaal met 
    kleine spoeltjes die vlakbij het uiteinde van de tongen zijn aangebracht. 
    Alle spoeltjes zijn in serie geschakeld en om-en-om gewikkeld. 
Een 
    kleine audio transformator staat in voor de impedantieaanpassing naar een 
    instrumentversterker ingang.  
  - 28.05.2021: De simpele 'oplossing' om het wegtrekken van de dempers terplekke 
    met elektromagneten te doen is volstrekt onhaalbaar, vanwege de nabijheid 
    van de elektromagnetische pick-ups onder de toonlamellen. Alle aanslag zou 
    gepaard gaan met een niet te vermijden via induktie overgedragen elektromagnetische 
    harde knal.

 
  - 01.06.2021: Opmeting toetsen voor ontwerp Vorsetzer. Mattias Parent. 
   
  - 02.06.2021: Aanmaak van een boormal in multiplex door Mattias Parent.
 
  - 04.06.2021: Bestudering van de mechanische problemen inzake automatisering. 
    Willen we die responsiviteit optimaliseren, dan moeten we toch vrij sterke 
    magneten toepassen. De Black Knight types 121-420-620-620 die we gebruikten 
    voor meerdere vroegere robots, blijken niet meer op de markt aanwezig. Een 
    mogelijk vervangtype zou kunnen zijn: Intertec ITS-LZ-1949-D-12V. Deze hebben 
    een diameter van 20 mm, een werkspanning van 12V en een nominaal vermogen 
    van 7 W. Dergelijk type, maar dan een fabrikaat van Lucas-Ledex, pasten we 
    ook toe voor <HarmO>. We bestelden er alvast honderd van bij Conrad. 
    (Bestelnummer 502747). Voor de besturing zouden we vijf -pulse/hold boards 
    met veertien uitgangen kunnen gebruiken, ofwel vijf stuks van onze nieuwere 
    1-oktaaf puls/hold boards. 
 
  - 08.06.2021: Elektromagneten geleverd door Conrad. Hier 
    is het datasheet. 
 
  - 11.06.2021: Proefopstelling met elektromagneet voor de bepaling van de minimale 
    houdspanning, de nodige velo-spanning in funktie van de aandrukplaats op het 
    klavier. 

 
  - 17.06.2021: Metingen houdspanning en minimale spanning voor indrukken toets 
    met behulp van proefopstelling
    
Voor deze metingen 
    werden niet gemodificeerde elektromagneten gebruikt, dus, voorzien van de 
    terugkeerveer en zonder neopreen vingertjes. 
   
  - 18.06.2021: Projekt in opbouw getoond aan Alain Van Zeveren.
 
  - 24.06.2021: Zagen van twee L-profielen (roestvrij staal) voor het chassis 
    van de elektromagneten. Één L-profiel voor de elektromagneten 
    van de zwarte toetsen en één voor de elektromagneten van de 
    witte toetsen. Voorboren van de gaten met M6.
 
  - 06.07.2021: Voorboren van de gaten in de L-profielen met diameter 11 mm. 
    Boren van gaten met definitieve diameter: 14,5 mm.
 
  - 27.10.2021: Etsen en boren van twee PCB's voor puls-hold schakelingen. De 
    schotelverwarmer die we al jaren gebruikten voor het verwarmen van ons etsbad 
    gaf met een flinke steekvlam en algehele kortsluiting de geest... Nieuw exemplaar 
    besteld. Met thermostaat deze keer. Narekenen van de komponentwaarden in het 
    puls-gedeelte van de schakelingen. 
Weidmueller 
    konnektors besteld bij Farnell. 
  - 28.10.2021: Soldeerwerk twee puls-hold PCB's.
 
  - 29.10.2021: Levering Weidmueller konnektors: soldeerwerk. De berekende waarde 
    voor de drain weerstand van de VP0109 P-kanaal MOSFET (1k3) vervangen door 
    standaard 1k2 weerstandjes. Twee puls-hold boards nu volledig afgewerkt. Nu 
    wachten op levering van een nieuwe etsbadverwarmer.

 
  - 28.11.2021: PCB-produktielijn opieuw opgestart: drie ontbrekende puls/hold 
    PCB's geetst. De nieuwe verwarmer met thermostaat werkt weliswaar, maar heeft 
    geen uitlezing van de ingestelde temperatuur...
 
  - 29-30.11.2021: Print boor- en soldeerwerk...
 
    En toen vielen we zonder onderdelen voor print 5... 
  - 01.12.2021: Bestelling geplaatst bij Farnell.
 
  - 03.12.2021: Begin ontwerp van de firmware voor de vijf microcontrollers.
 
  - 04.12.2021: Versie 1 van de firmware klaar. We implementeerden meteen ook 
    automatische noot-repetities.
 
  - 05.12.2021: Verder werk aan het hoofdchassis voor de elektromagneten. Zijstukken 
    (120 x 50 x 10) uitgezaagd en voorzien van diepgeboorde gaten, 5 mm in de 
    50 mm richting. Hiermee moet fijnafstelling van de afstand tussen toets en 
    elektromagneet mogelijk zijn. De reeds geboorde 30 x 30 x 3 inox profielen 
    voor de elektromagneten lasten we vast op deze vertikale opstanden.
 
    
 
 
    Alle laswerk uitgevoerd met manuele TIG op de lastafel. Koeling met perslucht. 
  - 06.12.2021: Voorbereiding van enkele elektromagneten zo dat we onze voor 
    de piano vorsetzer ontworpen rubber vingertjes kunnen gebruiken. 
De 
    vingertjes waren ontworpen voor ankerstaafjes van 3 mm. De hier gebruikte 
    elektromagneten hebben echter staafjes van 2.4 mm diameter. Een stukje van 
    10 mm krimpkous rond die staafjes volstaan om ze ook hier te kunnen toepassen. 
    Weidmueller 2-polige stekkerkonnektors besteld. We hebben er 60 nodig... behoorlijk 
    duur. Montage van de PCB's op een geplooid stuk staalplaat met Ettinger M3 
    schokdempertjes. 
  - 07-09.12.2021: Firmware voor de vijf PCB's ontworpen en versie 1.0 getest 
    op de boards. Voeding voor de hold-spanning besteld: XP ECM100US09, 9V - 11.1A. 
    Voor de negatieve spanning hebben we nog een 24V - 6.4A voeding op voorraad. 
    Het overzicht over de schakelingen ziet eruit alsvolgt: 
 
    De voedingen en het midi-hub board komen in een afzonderlijke behuizing die 
    onder het instrument kan worden geplaatst. 
  - 10.12.2021: Alle zestig elektromagneten voorzien van een stukje krimpkous 
    om ze te doen passen op de rubberen duwvingertjes die we ontwierpen voor de 
    player-piano. Werkje uitgevoerd met de hulp van Bert Vandekerckhove. 
 
    
  
  - 11.12.2021: Montage van de PCB's op het chassis en aanmaak van de vermogensbedrading. 
    
 
 
  - 12.12.2021: Konstruktie van de zijkant stukken in bakeliet voor de montage 
    van de 12-polige konnektor met meskontakten. Het 12 mm dik bakeliet recykleerden 
    we uit een patch-panel uit een oude opnamestudio. Op dit paneel waren 1/4" 
    jack konnektors voor gebalanceerde audiolijnen bevestigd. Bedrading van de 
    12-polige konnektor: 
Montage 
    van alle 60 elektromagneten op het chassis en aansluiiting ervan op de PCB's 
    met tweepolige Weidmueller konnektors. Waarom die nu zwart zijn i.p.v. het 
    vroegere oranje, mag Joost weten.
 
  - 13.12.2021: Levering van de bestelde voedingsmodules aangekomen vanuit Farnell. 
    We kunnen een begin maken met de konstruktie van de midi-input en voedingsmodule. 
    Samenzoeken van de nodige hardware komponenten voor de konstruktie van de 
    behuizing. 
 
  - 15.12.2021: Konstruktie van de voedingseenheid en het midi-hub board. Deze 
    module wordt met de Vorsetzer verbonden via een 12-polige multikabel.
 
    
Aanmaak van de multikabel 
    en bedrading van de konnektor. We maken deze kabel 1 meter lang, een kompromis 
    tussen wendbaarheid (zo lang mogelijk...) en elektronische betrouwbaarheid 
    (zo kort mogelijk..).
 
  - 16.12.2021: Bedrading van de hub- en voedingsmodule. Zekering (4A, snel) 
    in de zekeringhouder van de IEC konnektor geplaatst. Eerste tests... door 
    verkeerd polen van de 9V voeding, gaf de 24V voeding de geest. (Why didn't 
    we provide protection diodes, ... they would have saved our power supply.) 
    Dat type, een XP-Power LCL150PS24 wordt niet meer gemaakt en is ook niet meer 
    leverbaar. Dus een ander 150 Watt type besteld bij Farnell. Met onze labo-voeding 
    aangesloten aan de -24V blijken vier van de vijf board perfekt te werken. 
    Board 1 heeft een probleem, ook de rode LED geeft hier niet het gebruikelijke 
    signaal maar lijkt te oscilleren. Wellicht is de PIC niet goed geprogrammeerd. 
    Het blijkt belangrijk de metalen delen van het mechanisme te verbinden met 
    de massa van de Vorsetzer om brom op de uitgang te vermijden.
 
  - 17.12.2021: Een slechte soldeerverbinding op de print was de oorzaak van 
    het niet werkende board 1. Verdere ontdekte fouten: noot 47 (board 2) geeft 
    geen hold-spanning. Noot 73 (board 4) heeft geen velo puls. Noot 88 (board 
    5), geen velo puls. Alle fouten bleken terug te voeren op fouten in de boards: 
    noot 47: slechte soldeerverding, noot 73: haarscheurtje in een printbaan, 
    veroorzaakt door een kras in het etsbad. noot 88: draadbrug vergeten aanbrengen. 
    De hardware -afgezien van de nog niet vervangen -24V voeding- is nu helemaal 
    in orde. Nu moeten we eerst en vooral de positie van de vorsetzer vastleggen. 
    Daarna kunnen we metingen doen teneinde de optimale scaling van de velocities 
    te bepalen.
 
  - 18.12.2021: Het blijkt zelfs mogelijk om voor iedere noot een afzonderlijke 
    velocity scaling in de firmware te voorzien. Hiermee zouden we kunnen tegemoet 
    komen aan de grote ongelijkheid tussen de toetsen onderling op dit instrument. 
    Het uitmeten en berekenen van zestig look-up tabellen is evenwel een substantiele 
    arbeidskost... Versie 1.1 in alle 5 pulse-hold pic's geplaatst en getest. 
    Videotje met een kleine demo op Facebook geplaatst.
 
  - 19.12.2021: 24V power supply vervangen door een 9.16A exemplaar, zelfde 
    type als gebruikt voor <Plus-Minus>. XP-Power, model AHE220PS24. Meting 
    van de houd-spanning over de spoelen: 8.4V, wat natuurlijk te wijten is aan 
    de 600mV spanningsval over de seriediode. We moeten de houdspanning op de 
    voeding dus afregelen tot minimaal 9.6V. Het optimaal bereik voor de duur 
    van de velocity pulsen is tussen 3.8 en 10 ms. Speeltests tonen aan dat het 
    nodig zal blijken om de rubberen vingertjes met cyaanacrylaatlijm deugdelijk 
    vast de plakken op de ankers van de spoelen. Daarzonder durven ze door de 
    terugslag met de veer wat afschuiven waardoor de aanslag onbetrouwbaar wordt 
    en de hold niet kan worden bereikt.
 
  - 20.12.2021: We zouden kunnen overwegen om een beveiliging in te voeren tegen 
    te grote polyfonie, een stroombegrenzing. Dit kan het best gebeuren op het 
    nivo van de midi-hub. Twee mogelijke strategien: bij overbelasting relais 
    uitschakelen ofwel nieuwe noot-aan kommando's weigeren... Als we dit niet 
    doen, moeten we uitsluitend betrouwen op de geclaimde kortsluitvastheid van 
    de voedingsmodules. Demonstratie van het instrument voor dr.Ignace De Keyser.
 
  - 21.12.2021: Bij het loslaten van de toetsen zijn er meer mechanische bijgeluiden 
    dan wenselijk is. Om dit te verhelpen zijn er diverse mogelijkheden: 
    
      - a. de terugkeerveren op de spoelen hetzij volledig verwijderen , hetzij 
        vervangen door veel zachtere exemplaren. 
 
      - b. Het aanbrengen van een stevige lijst boven de twee rijen magneten 
        voorzien van M3 schroefdraden en afregelboutjes met dikke viltschijven 
        in lijn met de boven kant van de magneetankers. 
 
      - c. een elektronische oplossing waarbij de na het beeindigen van de houdtijd 
        van een elektromagneet we deze niet plots uitschakelen, maar dat geleidelijk 
        aan doen via een RC kring in de gates van de hold-MOSFET's. Onze puls-hold 
        schakeling wordt dan:
De 
        dimensionering van de RC kring (hier getekend als 10nF en 1M) moet experimenteel 
        uitgezocht worden in funktie van de schakelkurves van de gebruikte MOSFET's. 
        Dat gedrag is immers allesbehalve linear. De diodes moeten minstens Schottky 
        types zijn en zelfs germanium diodes kunnen hier in aanmerking komen. 
        Het BAT86 type heeft een spanningsval van slechts 225 mV. 
    
   
  - 22.12.2021: Demonstratie van het pianet in opbouw op het laatste publiek 
    koncert in de Logos Tetraeder van dit jaar. Voor die demo gebruikten we een 
    oude pianorol van de El. Choclo tango van Viloldo uit het begin van de 20e 
    eeuw.
 
  - 24.12.2021: Bij wijze van test verwijderden we in het middenoktaaf de terugkeerveren 
    van de elektromagneten. De bijgeluiden ondergaan daardoor een merkbare verbetering 
    en het wegduwen en afschuiven van de vingertjes is ook beter.
 
  - 25.01.2022: Test PCB gemaakt met de slow release versie van de schakeling. 
  
 
  - 22.02.2023: <Pianet> ingeschakeld in het temakoncert rond toetsen. 
    Hier gebruikten we het in de orkestratie van Mauricio Kagel's 'Westen'.
 
  - 15.07.2023: M5 tigen ingeboord en gemonteerd om de Vorsetzer op het klavier 
    vast te zetten. Aan de bovenkant voorzien van twee M5 kogelknoppen zodat het 
    mechanisme kan losgenomen worden zonder werktuigen. <Pianet> kan nu 
    worden gebruikt in de tango produktie op 21 juli om daarin <Spiro> te 
    vervangen. 
 
  - 08.11.2023: Ontwerp van een sokkel en overweging om de nodige versterker 
    en speaker in te bouwen.
 
  - 04.12.2023: Tests en experimenten met voorversterkers, eindversterkers en 
    diverse types luidsprekers. Twee antieke JBL Altec Lansing horn speakers klinken 
    behoorlijk goed in deze toepassing. 

 
  - 13.01.2024: Verder werk aan de audio versterking. Hier een geteste versie 
    met een LM386 power op-amp: 
 
    Het ruisnivo van deze schakeling laat echter veel te wensen. 
  - 15.01.2024: Laswerk aan het wielstel met kruisdissel en goedkope wielen 
    ingekocht bij Farnell.
 
  - 16.01.2024: Firmware voor het hub-board aangepast aan de nieuwe mogelijkheden 
    voor besturing van volume en panning. Zo zou de hardware er moeten uitzien 
    nu: 

 
  - 17.01.2024: Ontwerp van de montage van de besturingsschakeling op de nieuwe 
    wielbasis. 

 
  - 18-19.01.2024: Verder werk aan onderstel. 
 
    
  
  - 20.01.2024: Ontwerpen van een stuurstang. Testmontage met het pianet zelf.
 
  - 21.01.2024: Verdere berekening van het VCA ontwerp met de Silonex vactrol 
    of foto-resistor optocoupler. Een interessant artikel terzake gevonden op 
    het internet: hier is een link. Wanneer 
    we de LED uitsturen met een stroom van maximaal 1mA (de gemeten spanningsval 
    over de LED is 1.6V, hoewel het datasheet 2.5V opgeeft bij 25mA) moeten we 
    een serieweerstand van 10k Ohm monteren. Voor de afsluitweerstand, gaan we 
    voor 2k Ohm. Het volledige schema ziet er dan zo uit: 
De 
    12V voeding moeten we wel nog toevoegen en monteren. Ze is vooral nodig wanneer 
    we de robot ook nog van enkele LED-lichtjes willen voorzien. Strips boven 
    het mechanisme zou mooi kunnen zijn. Gezien de volkomen onlineaire en tamelijk 
    grillige karakteristiek van het weerstandverloop van de NSL32SR3, zal het 
    aangewezen zijn om in de firmware de resolutie van de PWM aansturing op 10 
    bits te brengen in plaats van de gebruikelijke 8-bit resolutie die we tot 
    hiertoe meestal toepasten op deze 8-bit processoren. 
  - 22.01.2024: Amp PCB afgewerkt, uitgaand van een bestaand prototype versterkerboard: 
    
 Indien nodig of nuttig, 
    ontwierpen we ook een gelijkaardig board waarop Weidmueller konnektors de 
    in het prototype gebruikte kroonluchtersteentjes vervangen. Door gebrek aan 
    middelen nemen we dit voorlopig echter niet in produktie. 
  - 23.01.2024: OP27 opamp ingezet voor de voorversterker. Hier is het 
    datablad van deze beroemde en onvolprezen komponent. Montage van een eerste 
    blauwe LED strip binnenin het mechanisme van het Pianet.
 
  - 24.01.2024: Konstruktie houden blauwe frontlichten. (60mA per stuk bij 12V)
 
  - 26.01.2024: Laswerk achterwielstel afwerken. Montage versterkermodule en 
    bedrading speakers.
 
  - 27.01.2024: Bedradingswerk. Aanleg kabelbomen.
 
  - 28.01.2024: Verdere bedrading. Aanpassing PIC firmware aan de bedrading 
    van de lampjes.
 
  - 29.01.2024: Eerste tests: de vactrol regeling laat te wensen en de stroom 
    door de LED moet zeker een factor tien kleiner worden genomen. De lookup berekening 
    in de firmware maakten we alvast exponentieel. De versterkingsfaktor van de 
    OP27 preamp moet wellicht eveneens verkleind worden. Het rijden met het karretje 
    is allesbehalve komfortabel: het stuur zit veel te laag en de veer is te sterk. 
    Ook moeten we uitvissen waarom de velocity pulsen zo onregelmatig zijn... 
  
 
  - 30.01.2024: Test kode in GMT aangepast. De leslie met controller 6 blijkt 
    goed te werken. Wat kode optimalisatie toegepast. De pulse/hold pics moeten 
    nu ook opnieuw geprogrammeerd worden.
 
  - 01.02.2024: Voorversterker aangepast met een 2n3 kondensator in the feedbackloop. 
    Het regelbereik voor de VCA's is ook met 100k serieweerstanden nog steeds 
    veel te klein. Met de huidige waarden ziet het schema er nu zo uit: 

 
  - 02.02.2024: Bestudering van de datasheets van enkele potentieel bruikbare 
    VCA-chips: SSI2162, SSI2161, AS3360, PGA2311P, SSM2118, VCA810...
 
  - 03.02.2024: Het probleem met de soms niet werkende hold's had duidelijk 
    alleen te maken met de mechanika: verwijderen van alle spiraalveren op de 
    elektromagneten was de oplossing van de problemen. Firmware upgrades uitgevoerd 
    maar die bleken dus niet relevant voor het probleem van de shaky velo-hold's. 
    Overblijvende problemen:de erg beperkte regelmogelijkheden van de vactrol 
    schakeling voor controller 7 enerzijds en anderzijds de oversturing die we 
    krijgen bij aanslag van meerdere toetsen tegelijkertijd. Het wordt zaak uit 
    te zoeken waar de clipping/oversturing optreedt.
 
  - 21.02.2024: Eerste test met <Pianet> in de kontekst van het robot 
    orkest: In 'Chutes #4' voorzagen we in een partij voor <Pianet>.
 
  - 04.2024: Pianet gebruikt in het tango programma met Francoise Van Hecke 
    in Brugge, ter vervanging van <Spiro>.
 
  - 01.12.2024: Partij voor <pianet> in Magic Square #5.
 
  - 13.07.2025: Sterke vervorming van het geluid opgemerkt... Elektronika heeft 
    grondig nazicht nodig. Ook de dokumentatie van de lampjes is erg gebrekkig.
 
  - 14.07.2025: Lichtjes dokumentatie in orde gebracht en getest.
 
Last update:  2025-07-13 
   by Godfried-Willem Raes
The following information is not intended for the general public nor for composers 
  wanting to make use of the <Pianet> robot, but is essential for maintenance 
  and servicing of the robot by our clients and collaborators. It also might be 
  usefull for people that want to undertake similar projects. 
Technical drawings, specs and 
  data sheets:
Power supplies: 
  - +9 V - 11 A (XP type ECM100US09)
 
  - -24 V - 9 A (XP type AHE220PS24)
 
  - +5 V - 2 A (on the midi-hub board)
 
  - +/- 15V - 30VA (on amp board)#
 
  - +12V - 2A (XP type used for the lights and the Vactrols only)
   
Fuse in the power entry: 4 A. A spare fuse can be found in the little drawer. 
  
  
  Wiring & circuit details midihub board:

By changing the jumper on this board it is possible to select between parsed 
  midi mode (1 ms delay) and direct mode. Direct mode may lead to much higher 
  jitter on the timing precision, depending on overall midi density. The protection 
  diodes (1N4007) for inductive loads have been ommitted in the practical realisation 
  as the mosfets are only used to switch lights here. 
PCB for this board:

Circuit details solenoid driver board:

board 1 using 12 IRF620 MOSFET's for the pulses
board 2 using 10 IRF530 MOSFET's for the pulses, 1 IRF540, 1 IRF1310
boards 3 to 5 using 12 IRF3710 for the pulses
All boards use IRL640 for the holds.
summary of data-sheet values for MOSFET's used:
   
    | type | 
    Umax | 
    Imax | 
    Ug | 
    RdsON | 
    Ci | 
  
   
    | IRF530 | 
    100V | 
    14A | 
    10V | 
    0.18 Ohm | 
      | 
  
  
    | IRF540 | 
    100V | 
    28A | 
    10V | 
    0.08 Ohm | 
    1.7nF | 
  
   
    | IRF620 | 
    200V | 
    5A | 
    10V | 
    0.8 Ohm | 
      | 
  
   
    | IRF1310 | 
    100V | 
    24A | 
    10V | 
    0.036 Ohm | 
    1.9nF | 
  
   
    | IRF3710Z | 
      | 
      | 
      | 
      | 
      | 
  
   
    | IRL640 | 
    200V | 
    18A | 
    5V | 
    0.18 Ohm | 
    1.7nF | 
  
   
    | IRLZ34 | 
    55V | 
    30A | 
    5V | 
    0.046 Ohm | 
    880pF | 
  
   
    | FQPF20N06E | 
    60V | 
    15A | 
    3V | 
      | 
      | 
  
If repair and replacement is required, all N-channel mosfet's can be replaced 
  with IRL640 types.
Solenoids: Intertec ITS-LZ-1949-D-12V. 
  Datasheet. Nominal voltage: 12V , Power: 7W (Hence Rdc= 20.57 Ohm). With 
  the 9V hold-voltage only, the current drawn is 437 mA. During the velo-pulse, 
  current rises to 1.6 A.
Audio amplifier circuit: 
 PCB: 
Mechanical construction drawings and welding plan:
Tentative cost calculation:
   
    | tubular solenoids: | 
     
       60 
     | 
     
       13,50- 
     | 
     
       810,- 
     | 
  
   
    | PCB's P/H boards: | 
     
       5 
     | 
     
       250,- 
     | 
     
       1.250,- 
     | 
  
   
    | Hub board | 
     
       1 
     | 
     
       200,- 
     | 
     
       200,- 
     | 
  
   
    | Power supply: 9V - 11A | 
     
      
     | 
     
       110,- 
     | 
     
       110,- 
     | 
  
   
    | Power supplies 24V - 6A / 9A | 
     
      
     | 
     
       210,- 
     | 
     
       210,- 
     | 
  
   
    | Chassis Vorsetzer | 
     
      
     | 
     
       200,- 
     | 
     
       200,- 
     | 
  
   
    | Konnektors 2pole Weidmueller | 
     
       60 
     | 
     
       1,60- 
     | 
     
       96,- 
     | 
  
   
    | Ettinger M3 shock absorbers | 
     
       20 
     | 
     
       3,60- 
     | 
     
       72,- 
     | 
  
   
    | Rubber fingers | 
     
       60 
     | 
     
       2,80- 
     | 
     
       168,- 
     | 
  
   
    | Metal plated wood | 
     
       1 
     | 
     
       8,20- 
     | 
     
       8,20- 
     | 
  
   
    | M6 bakeliet knoppen | 
     
       4 
     | 
     
       2,70- 
     | 
     
       10,80- 
     | 
  
   
    |   | 
     
      
     | 
     
      
     | 
     
      
     | 
  
   
    | Material cost estimate | 
     
      
     | 
     
      
     | 
     
       3.800,- 
     | 
  
Labor (estimated at 4 weeks): 6.300,-
Total estimated cost: 10.100,- [16.12.2021]
Additional costs for the construction of the trolley and the amplifier system:
6.000,-
Total estimated end cost: 16.100,- Euro.
References:
Raes, Godfried-Willem, "Expression 
  control in musical automates", 1977/2025, 
 
