DIY Planet : Made in Fr

Suite de l'étude précédente :

Je vais (enfin !!) reprendre la conception de mon WebRadioReveilWifi, après que tant de temps ait passé…
Il est désormais fonctionnel et me réveille correctement tous les matins, et c'est dans une suite de plusieurs billets que je vais détailler la réalisation étape par étape.

L'horloge :

• Pour rappel, j'avais câblé un prototype de l'horloge sur une carte à trou, elle même branchée sur un Arduino.
  

Cette maquette m'a pas mal servi à apprendre Arduino et voir où les expérimentations me menaient, afin de bien dimensionner la suite.
C'est ainsi que j'ai pu router un circuit imprimé, puis graver percer et souder la plaque…
Cependant même si on croit avoir toujours tout prévu, j'ai tout de même dû modifier certaines choses sur mon circuit, une erreur fâcheuse et des modifications de dernières minutes.
C'est donc le circuit final réalisé sur Kicad que je vais livrer ici (en annexe du billet), il ne correspondra pas aux photos, sur lesquelles apparaissent donc les modifications et bricolage de rattrapages.

• Le Schéma structurel de la carte principale :
  

• Le circuit de la carte principale :
  

• Liste des composants:
  

Nom                 Type et valeur

Shield1             Arduino Pro Mini 5V
P1, P6              Pin header x3
P2                  Pin header x6
P5                  Pin header x2
P3                  Pin header HE10-10
P4                  Bornier 2 vis
D1, D2              Led Verte
D3, D4              Led Rouge
D5                  Photodiode LSL100 ou Photorésistance 5516
R6, R7              Résistances  1kΩ
R11                 Résistances  2,2kΩ
R12 à R18           Résistances  39Ω
R19                 Résistances  150Ω
R20 à R26           Résistances  39Ω
R27                 Résistances  150Ω
R28 à R34           Résistances  39Ω
R35                 Résistances  150Ω
R36 à R42           Résistances  39Ω
R43                 Résistances  150Ω
Afficheur1, 2, 3, 4 Afficheur 7 segments SA10-21GWA-Kingbright 25,4 mm Vert
Q1, Q2, Q3, Q4, Q5  BC547
C7, C8, C9,C10      Condensateur 100nF
U1, U2, U3, U4      74HC595

• Le Schéma structurel de la carte des boutons :
  

• Le circuit de la carte des boutons :
  

• Liste des composants:
  

Nom                             Type et valeur

C1, C2, C3, C4, C5, C6          Condensateur 100nF
SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6    Petit bouton poussoir
R1, R2, R3, R4, R5, R6          Résistances  10kΩ
P1                              Pin header HE10-10

• Une fois les plaques gravées, il restait à percer tous les trous, à 0,8 mm et 1 mm de diamètre avec ma perceuse à colonne imprimée3D .
  

Une petit video !

• Voici les cartes et les composants parés pour la soudure.
  

• Mais avant, car réalisé en simple face, je n'ai pu faire autrement que de passer quelques liaisons sur l'autre face, et donc ici de devoir souder quelques fils en lieu et place.
  

• Pour plier les pattes des résistances, je me suis aidé d'un plioir imprimé3D… Étant donné le grand nombre de résistances, c'était pas du luxe !
  

• Je pense que la suite se passe de trop de commentaire, avec la soudure progressive les composants, des plus maigres aux plus épais.
  

• Le module RTC (Real Time Clock) à base de DS3231 peut se trouver tout fait, mais ici je disposait seulement du composant, voulant rester compatible avec le concept du module enfichable, j'ai tout simplement réalisé une petite carte qui fait le même job, avec sa pile de sauvegarde !
  
  

• Liste des composants:
  

Nom      Type et valeur

C6       Condensateur 100nF
R9, R10  Résistances  10kΩ
U5       DS3231N
BT1      Support de pile Bouton 3V (CR2032)
P1       Pin header x6

• Voilà donc tout est prêt, avec la carte principale qui accueillera (en haut) les 4 afficheurs 7 segments, les quatre 74HC595, (à droite) l'Arduino, (à gauche) la plaquette de boutons reliée au centre de la carte principale par une nappe de connecteur, (en bas) le capteur de mouvement (PIR) et le module RTC.

L'ampli audio :

• Dans l'épisode précédent, j'avais donc câblé un petit ampli à base de LM386 sur une plaquette labo afin d'en valider le fonctionnement, puis j'en ai dessiné un circuit sur Kicad qui a été réalisé en simple face et que l'on va voir ci-après.
  

Cependant, comme pour l'horloge, j'ai un moment perdu de vue mes desiderata, et en rajoutant une source audio, je me suis plus tard rendu compte que j'avais oublié une partie du circuit pour le mélange des signaux entrants.
Et ce n'est pas tout… En intégrant l'ampli dans le boîtier du WebRadioRéveil que nous verrons dans un autre billet, j'ai vite compris que j'allais devoir retirer un certains nombre de connecteurs. Le circuit final réalisé sur Kicad (en annexe du billet), contient donc toutes les modifications et ne correspondra donc pas tout à fait aux photos.

• Le schéma structurel de l'ampli :

• Le circuit de l'ampli :

• Liste des composants:
  

Nom                   Type et valeur

C13, C14, C15, C16    Condensateur électrochimique polarisé 47µF 16V
C2, C5, C8, C11       Condensateur électrochimique polarisé 10µF 16V
C3, C9                Condensateur électrochimique polarisé 470µF 16V
C4, C10               Condensateur 33nF
C6, C12               Condensateur 100nF
C1, C7                Condensateur 1µF
R4, R5, R6, R7        Résistances  2,2kΩ
R8, R9                Résistance  100Ω
R1, R3                Résistances  1,2kΩ
R2                    Résistances  1,5kΩ
RV1, RV2              Potentiomètre  Double 10kΩ
U1, U2                LM386N-3
D1                    Led Jaune 3 mm
SP1, SP2              Petit Haut Parleur

• Une petit video !

• Tous les composants parés pour la soudure !

On verra donc plus tard que ce sont les deux jacks audio, le jack alim et le bornier que j'ai dû retirer. Et de rajouter une petite carte intégrant le mélangeur audio.

Le code :

• Une fois le hardware terminé, il reste à revoir et améliorer le code commencé la dernière fois.

Tout le système assemblé proprement sur table pour coder sereinement.
À gauche de Raspberry Pi et sa carte de boutons pour piloter manuellement la radio, au dessus l'ampli audio relié au Raspberry Pi , et donc à droite l'horloge avec son Arduino, son module RTC et sa carte de boutons.

• Le code et les deux librairies nécessaire pour Arduino sont disponible en annexe du billet.
  

Ce code est à utiliser avec Arduino 1.5.5

/****** Domaine publique, youpi ! ******/
/****** Ce code est à utiliser avec Arduino 1.5.5 *****/
#include <Wire.h>       // Communication avec le RTC
#include <Tone.h>       // Sonnerie ChipTune, voir Librairie
#include "Chronodot.h"  // Fonctions du Chronodot, voir Librairie modifiée

/****************/
/* Déclarations */
/****************/
#define CHRONODOT_ADDRESS 0x68

/****** Signaux ******/
#define datapin 10   // pin 10 pour les données vers les registres à décallages 74HC595
#define clockpin 11  // pin 11 pour l'horloge qui coordonne les registres à décallages
#define latchpin 8   // pin 8 pour le déclencheur des registres à décallages

/****** Boutons poussoir ******/
#define BoutonMinutes 12    // pin 12 pour le bouton poussoir d'incrément des minutes
#define BoutonHeures 13     // pin 13 pour le bouton poussoir d'incrément des heures
#define BoutonAlarme1 6     // pin 6 pour le bouton poussoir Alarme1
#define BoutonAlarme2 2     // pin 2 pour le bouton poussoir Alarme2, alias « interruption 0 »
#define BoutonHorloge 7     // pin 7 pour le bouton poussoir Horloge
#define BoutonSupp 1        // pin TX1 pour le bouton supplémentaire
#define relais A2           // pin analogique 2 pour le pilotage du relais ON/OFF AmpliAudio
#define Radio A3            // pin analogique 3 pour le déclenchement de la radio (relié par la carte d'interface 5V -> 3V) à l'un des GPIO du Rpi

/****** LED ******/
#define LedAlarm1 4       // pin 4 pour la led de l'alarme1
#define LedAlarm2 3       // pin 3 pour la led de l'alarme2

/****** Alimentation des 7 segments en PWM ******/
#define ledPin 9          // pin 9 pour le signal PWM de cadencement des afficheurs et leds
#define photodiodepin A0  // pin A0 pour la photodiode

/****** Variables d'état ******/
int EtatBoutonMinutes = 1;  // pour stocker l'état du bouton aprés sa lecture
int EtatBoutonHeures = 1;   // idem
int EtatBoutonAlarme1 = 1;  // idem
int EtatBoutonAlarme2 = 1;  // idem
int EtatBoutonHorloge = 1;  // idem
int EtatBoutonSupp = 1;     // idem
unsigned int ValeurPhotoDiode = 0;  // pour stocker l'état de la photodiode aprés sa lecture
volatile int change = 0;    // pour mémoriser l'état de l'interruption 0

/****** Variables temporelles ******/
unsigned int heuresHorloge;    // pour stocker les heures
unsigned int heuresHorlogeINC; // pour stocker l'incrément des heures
unsigned int minutesHorloge;   // pour stocker les minutes
unsigned int minutesHorlogeINC;// pour stocker l'incrément des minutes
unsigned int secondes;  // pour stocker les secondes
unsigned int annee;     // pour stocker l'annee
unsigned int mois;      // pour stocker le mois
unsigned int jour;      // pour stocker le jour
unsigned int heuresAlarme;    // pour stocker les heures
unsigned int heuresAlarmeINC; // pour stocker l'incrément des heures
unsigned int minutesAlarme;   // pour stocker les minutes
unsigned int minutesAlarmeINC;// pour stocker l'incrément des minutes

/****** Variables d'affichage ******/ 
int dizH = 0;          // pour stocker les dizaine des heures
int unitH = 0;         // pour stocker les unités des heures
int dizM = 0;          // pour stocker les dizaine des minutes
int unitM = 0;         // pour stocker les unités des minutes
byte AfficheurUN;      // données binaire pour l'afficheur UN, situé le plus à droite
byte AfficheurDEUX;    // données binaire pour l'afficheur DEUX
byte AfficheurTROIS;   // données binaire pour l'afficheur TROIS
byte AfficheurQUATRE;  // données binaire pour l'afficheur QUATRE, situé le plus à gauche
byte dataArray[10];    // Tableau de données

/****** Référenciel librairies ******/ 
Chronodot HORLOGE;      // HORLOGE, nom choisi arbitrairement, référence à la librairie Chronodot
ChronodotAlarm1 RADIO;
ChronodotAlarm2 REVEIL;

/**** Variable de construction des sonneries *****/
Tone tone1;

#define OCTAVE_OFFSET 0
#define isdigit(n) (n >= '0' && n <= '9')

int notes[] = { 0,
NOTE_C4, NOTE_CS4, NOTE_D4, NOTE_DS4, NOTE_E4, NOTE_F4, NOTE_FS4, NOTE_G4, NOTE_GS4, NOTE_A4, NOTE_AS4, NOTE_B4,
NOTE_C5, NOTE_CS5, NOTE_D5, NOTE_DS5, NOTE_E5, NOTE_F5, NOTE_FS5, NOTE_G5, NOTE_GS5, NOTE_A5, NOTE_AS5, NOTE_B5,
NOTE_C6, NOTE_CS6, NOTE_D6, NOTE_DS6, NOTE_E6, NOTE_F6, NOTE_FS6, NOTE_G6, NOTE_GS6, NOTE_A6, NOTE_AS6, NOTE_B6,
NOTE_C7, NOTE_CS7, NOTE_D7, NOTE_DS7, NOTE_E7, NOTE_F7, NOTE_FS7, NOTE_G7, NOTE_GS7, NOTE_A7, NOTE_AS7, NOTE_B7
};

char *songA = "A-Team:d=8,o=5,b=125:4d#6,a#,2d#6,16p,g#,4a#,4d#.,p,16g,16a#,d#6,a#,f6,2d#6,16p,c#.6,16c6,16a#,g#.,2a#";
char *songB = "Hallowee:d=4,o=5,b=140:32p,8d6,8g,8g,8d6,8g,8g,8d6,8g,8d#6,8g,8d6,8g,8g,8d6,8g,8g,8d6,8g,8d#6,8g,8c#6,8f#,8f#,8c#6,8f#,8f#,8c#6,8f#,8d6,8f#,8c#6,8f#,8f#,8c#6,8f#,8f#,8c#6,8f#,8d6,8f#";
char *songC = "Muppets:d=4,o=5,b=250:c6,c6,a,b,8a,b,g,p,c6,c6,a,8b,8a,8p,g.,p,e,e,g,f,8e,f,8c6,8c,8d,e,8e,8e,8p,8e,g,2p,c6,c6,a,b,8a,b,g,p,c6,c6,a,8b,a,g.,p,e,e,g,f,8e,f,8c6,8c,8d,e,8e,d,8d,c";
char *songD = "TakeOnMe:d=4,o=4,b=160:8f#5,8f#5,8f#5,8d5,8p,8b,8p,8e5,8p,8e5,8p,8e5,8g#5,8g#5,8a5,8b5,8a5,8a5,8a5,8e5,8p,8d5,8p,8f#5,8p,8f#5,8p,8f#5,8e5,8e5,8f#5,8e5,8f#5,8f#5,8f#5,8d5,8p,8b,8p,8e5,8p,8e5,8p,8e5,8g#5,8g#5,8a5,8b5,8a5,8a5,8a5,8e5,8p,8d5,8p,8f#5,8p,8f#5,8p,8f#5,8e5,8e5";
char *songE = "Gadget:d=16,o=5,b=50:32d#,32f,32f#,32g#,a#,f#,a,f,g#,f#,32d#,32f,32f#,32g#,a#,d#6,4d6,32d#,32f,32f#,32g#,a#,f#,a,f,g#,f#,8d#";
char *songF = "MahnaMahna:d=16,o=6,b=125:c#,c.,b5,8a#.5,8f.,4g#,a#,g.,4d#,8p,c#,c.,b5,8a#.5,8f.,g#.,8a#.,4g,8p,c#,c.,b5,8a#.5,8f.,4g#,f,g.,8d#.,f,g.,8d#.,f,8g,8d#.,f,8g,d#,8c,a#5,8d#.,8d#.,4d#,8d#.";
int song = 1;   // variable pour changer de sonnerie aprés chaque utilisation de la sonnerie

/*******************/
/* Initialisations */
/*******************/
void setup ()      // Fonction d'initialisation obligatoire
{

//  Serial.begin(9600);                         // uncomment to debug
//  Serial.println("Initializing Chronodot.");  // uncomment to debug
  
  dataArray[0] = B00000011;  // Case du tableau qui contient la valeur binaire pour afficher zero sur un afficheur 7 segments
  dataArray[1] = B10011111;  // Case du tableau qui contient la valeur binaire pour afficher un sur un afficheur 7 segments
  dataArray[2] = B00100101;  // Case du tableau qui contient la valeur binaire pour afficher deux sur un afficheur 7 segments
  dataArray[3] = B00001101;  // Case du tableau qui contient la valeur binaire pour afficher trois sur un afficheur 7 segments
  dataArray[4] = B10011001;  // Case du tableau qui contient la valeur binaire pour afficher quatre sur un afficheur 7 segments
  dataArray[5] = B01001001;  // Case du tableau qui contient la valeur binaire pour afficher cinq sur un afficheur 7 segments
  dataArray[6] = B01000001;  // Case du tableau qui contient la valeur binaire pour afficher six sur un afficheur 7 segments
  dataArray[7] = B00011111;  // Case du tableau qui contient la valeur binaire pour afficher sept sur un afficheur 7 segments
  dataArray[8] = B00000001;  // Case du tableau qui contient la valeur binaire pour afficher huit sur un afficheur 7 segments 
  dataArray[9] = B00001001;  // Case du tableau qui contient la valeur binaire pour afficher neuf sur un afficheur 7 segments

  pinMode(clockpin, OUTPUT);     // pin correspondant à "clockpin" initialisée en sortie
  pinMode(datapin, OUTPUT);      // pin correspondant à "datakpin" initialisée en sortie
  pinMode(latchpin, OUTPUT);     // pin correspondant à "latchpin" initialisée en sortie
  pinMode(BoutonMinutes, INPUT); // pin correspondant à "BoutonMinutes" initialisée en entrée 
  pinMode(BoutonHeures, INPUT);  // pin correspondant à "BoutonHeures" initialisée en entrée  
  pinMode(BoutonAlarme1, INPUT); // pin correspondant à "BoutonHeures" initialisée en entrée  
  pinMode(BoutonAlarme2, INPUT); // pin correspondant à "BoutonHeures" initialisée en entrée   
  pinMode(BoutonHorloge, INPUT); // pin correspondant à "BoutonHeures" initialisée en entrée
  pinMode(BoutonSupp, INPUT);    // pin correspondant à "BoutonSupp" initialisée en entrée  
  pinMode(LedAlarm1, OUTPUT);    // pin correspondant à "LedAlarm1" initialisée en sortie
  pinMode(LedAlarm2, OUTPUT);    // pin correspondant à "LedAlarm2" initialisée en sortie 
  pinMode(relais, OUTPUT);       // pin correspondant à "relais" initialisée en sortie 
  pinMode(Radio, OUTPUT);        // pin correspondant à "Radio" initialisée en sortie 
  tone1.begin(A1);               // pin A1 pour le jack sonnerie
   
  Wire.begin();     // initialisation du chronodot, référence à la librairie wire
  HORLOGE.begin();  // initialisation du chronodot, référence à la librairie Chronodot

//************ MISE à L'heure manuelle du module RTC DS3231 ************
//  HORLOGE.adjust(DateTime(2014,12,25,10,30,12));  // années, mois, jour, heures, minutes, secondes
//  RADIO.adjust(AlarmTime1(6,30,0));
//  REVEIL.adjust(AlarmTime2(7,30));  

  attachInterrupt(0, stop2, FALLING); // attache l'interruption externe n°0 (pin2 soit bouton Alarm2) à la fonction stop2
  digitalWrite(Radio, HIGH);  // Coupe la radio au démarrage
  RADIO.Alarm1SetON();        // au démarrage, l'alarme Radio est forcée ON (en cas de coupure de courant)
  digitalWrite (LedAlarm1, HIGH);
  REVEIL.Alarm2SetON();      // au démarrage, l'alarme Réveil est forcée ON (en cas de coupure de courant)
  digitalWrite (LedAlarm2, HIGH);
}


/*************/
/* Programme */
/*************/
void loop ()      // boucle du programme !
{
  horloge ();                // appelle la fct "horloge", récupération des données temporelles
  AfficheHorloge ();         // appelle la fct "affiche", transfert des données temporelles sur les afficheurs 7 segments
  AjusteLuminosite();        // appelle la fct "AjusteLuminosite", plus il fait sombre, plus la lumière des afficheurs baisse  
  SurveilleBouton_Horloge_Heures_Minutes ();  // Pour permettre de mettre l'horloge à l'heure
//  SurveilleBouton_Supp ();
  RadioON(); // envoie d'ordre au rpi
  FaireSonnerSonnerie();
  EtatBoutonAlarme1 = digitalRead(BoutonAlarme1);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonAlarme1"
  EtatBoutonAlarme2 = digitalRead(BoutonAlarme2);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonAlarme2"  
  
 if (EtatBoutonAlarme1 == LOW)  // sinon, si bouton alarme 1 appuyé
  {
    for (int i=0; i <= 800; i++) //  faire durant 3 sec
    {
      alarme1();    
      AfficheAlarme();   // affiche l'alarme
      SurveilleBouton_Alarme1_Heures_Minutes ();  // régler l'alarme
      SurveilleBouton_Alarme1_Horloge ();
    }
  }
  
 if (EtatBoutonAlarme2 == LOW)  // sinon, si bouton alarme 2 appuyé
  {
 //   Stopper();
    for (int j=0; j <= 800; j++) //  faire durant 3 sec
    {
      alarme2();    
      AfficheAlarme();   // affiche l'alarme
      SurveilleBouton_Alarme2_Heures_Minutes ();  // régler l'alarme
      SurveilleBouton_Alarme2_Horloge ();
    }
  }  

 if(change == 1) {    // Si change = 1, stopper la sonnerie
    change = 0;
 //     Serial.print(change); //
    RADIO.Alarm1Stop();    
    REVEIL.Alarm2Stop();
    song = song + 1;  // pour une sonnerie différente la prochaine fois
    if(song == 7) {
      song = 1;
    }
 //     Serial.print(", song:"); //
 //     Serial.print(song); //
  //    Serial.println();
  }
}

/****************************************/   
/***** Les Fonctions du programme *******/   
/****************************************/   

/***** Fonction d'horloge *******/   
void horloge ()
{
  DateTime now = HORLOGE.now();  // lecture de l'heure en cours dans la puce DS3231, référence à la librairie Chronodot
  heuresHorloge = now.hour(), DEC;      // stocke l'heure en décimale dans la variable "heures" grace à la fct "hour" de la lib chronodot
  minutesHorloge = now.minute(), DEC;   // stocke les minutes en décimale dans la variable "minutes" grace à la fct "minute" de la lib chronodot
  secondes = now.second(), DEC;  // stocke les secondes en décimale dans la variable "secondes" grace à la fct "second" de la lib chronodot
  annee = now.year(), DEC;       // stocke l'année en décimale dans la variable "annee" grace à la fct "year" de la lib chronodot
  mois = now.month(), DEC;       // stocke le mois en décimale dans la variable "mois" grace à la fct "month" de la lib chronodot 
  jour = now.day(), DEC;         // stocke le jour en décimale dans la variable "jour" grace à la fct "day" de la lib chronodot
//  Serial.print(annee); //
//  Serial.print(':'); //
//  Serial.print(mois); //
//  Serial.print(':'); //
//  Serial.print(jour); //
//  Serial.print(':');   //
//  Serial.print(heures);   //décommenter pour débug
//  Serial.print(':');   //
//  Serial.print(minutes); //
//  Serial.println();  //
}

/***** Fonction d'alarme 1 *******/   
void alarme1 ()
{
  AlarmTime1 now = RADIO.now();  // lecture de l'heure en cours dans la puce DS3231, référence à la librairie Chronodot
  heuresAlarme = now.hourA1(), DEC;      // stocke l'heure en décimale dans la variable "heures" grace à la fct "hour" de la lib chronodot
  minutesAlarme = now.minuteA1(), DEC;   // stocke les minutes en décimale dans la variable "minutes" grace à la fct "minute" de la lib chronodot
 // Serial.print(heuresAlarme);   //décommenter pour débug
//  Serial.print(':');   //
 // Serial.print(minutesAlarme); //
 // Serial.println();  //
}

/***** Fonction d'alarme 2 *******/   
void alarme2 ()
{
  AlarmTime2 now = REVEIL.now();  // lecture de l'heure en cours dans la puce DS3231, référence à la librairie Chronodot
  heuresAlarme = now.hourA2(), DEC;      // stocke l'heure en décimale dans la variable "heures" grace à la fct "hour" de la lib chronodot
  minutesAlarme = now.minuteA2(), DEC;   // stocke les minutes en décimale dans la variable "minutes" grace à la fct "minute" de la lib chronodot
 // Serial.print(heuresAlarme);   //décommenter pour débug
//  Serial.print(':');   //
 // Serial.print(minutesAlarme); //
 // Serial.println();  //
}

/***** Fonction d'affichage horloge sur les 7 segments *******/  
void AfficheHorloge ()
{
  dizH = heuresHorloge / 10;   // par calcul, extrait la dizaine de "heures" et stocke le résultat dans "dizH" 
  unitH = heuresHorloge % 10;  // par calcul, extrait l'unités de "heures" et stocke le résultat dans "unitH" 
  dizM = minutesHorloge / 10;  // par calcul, extrait la dizaine de "minutes" et stocke le résultat dans "dizM"   
  unitM = minutesHorloge % 10; // par calcul, extrait l'unité de "minutes" et stocke le résultat dans "dizM" 
        
  AfficheurUN = dataArray[unitM];    // stocke la valeur binaire 7 segments de l'unité de minutes dans "AfficheurUN"
//  AfficheurUN &= ~(1<<1);
  AfficheurDEUX = dataArray[dizM];   // stocke la valeur binaire 7 segments de la dizaine de minutes dans "AfficheurDEUX"
  AfficheurTROIS = dataArray[unitH]; // stocke la valeur binaire 7 segments de l'unité d'heures dans "AfficheurTROIS"
  AfficheurQUATRE = dataArray[dizH]; // stocke la valeur binaire 7 segments de la dizaine d'heures dans "AfficheurQUATRE"
//  AfficheurQUATRE &= ~(1<<1);  
  digitalWrite(latchpin, 1);                              // latch à l'état HAUT pour autoriser le transfert des données série   
  shiftOut(datapin, clockpin, LSBFIRST, AfficheurUN);     // envoi l'unités minute au registre à décallage
  shiftOut(datapin, clockpin, LSBFIRST, AfficheurDEUX);   // envoi la dizaine minute au registre à décallage
  shiftOut(datapin, clockpin, LSBFIRST, AfficheurTROIS);  // envoi l'unités heure au registre à décallage
  shiftOut(datapin, clockpin, LSBFIRST, AfficheurQUATRE); // envoi la dizaine heure au registre à décallage  
  digitalWrite(latchpin, 0);                              // latch à l'état BAS pour arreter le transfert des données série  
}

/***** Fonction d'affichage alarmes sur les 7 segments *******/  
void AfficheAlarme ()
{
  dizH = heuresAlarme / 10;   // par calcul, extrait la dizaine de "heures" et stocke le résultat dans "dizH" 
  unitH = heuresAlarme % 10;  // par calcul, extrait l'unités de "heures" et stocke le résultat dans "unitH" 
  dizM = minutesAlarme / 10;  // par calcul, extrait la dizaine de "minutes" et stocke le résultat dans "dizM"   
  unitM = minutesAlarme % 10; // par calcul, extrait l'unité de "minutes" et stocke le résultat dans "dizM" 
        
  AfficheurUN = dataArray[unitM];    // stocke la valeur binaire 7 segments de l'unité de minutes dans "AfficheurUN"
  AfficheurDEUX = dataArray[dizM];   // stocke la valeur binaire 7 segments de la dizaine de minutes dans "AfficheurDEUX"
  AfficheurTROIS = dataArray[unitH]; // stocke la valeur binaire 7 segments de l'unité d'heures dans "AfficheurTROIS"
  AfficheurQUATRE = dataArray[dizH]; // stocke la valeur binaire 7 segments de la dizaine d'heures dans "AfficheurQUATRE"
  
  digitalWrite(latchpin, 1);                              // latch à l'état HAUT pour autoriser le transfert des données série   
  shiftOut(datapin, clockpin, LSBFIRST, AfficheurUN);     // envoi l'unités minute au registre à décallage
  shiftOut(datapin, clockpin, LSBFIRST, AfficheurDEUX);   // envoi la dizaine minute au registre à décallage
  shiftOut(datapin, clockpin, LSBFIRST, AfficheurTROIS);  // envoi l'unités heure au registre à décallage
  shiftOut(datapin, clockpin, LSBFIRST, AfficheurQUATRE); // envoi la dizaine heure au registre à décallage  
  digitalWrite(latchpin, 0);                              // latch à l'état BAS pour arreter le transfert des données série  
}


/***** Régler l'Horloge : Fonction Surveillance des BoutonHorloge, BoutonMinutes et BoutonHeures *******/    
void SurveilleBouton_Horloge_Heures_Minutes ()
{ 
  EtatBoutonHorloge = digitalRead(BoutonHorloge);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonHorloge"
  EtatBoutonHeures = digitalRead(BoutonHeures);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonHeures"
  EtatBoutonMinutes = digitalRead(BoutonMinutes);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonMinutes"
  if ((EtatBoutonHorloge == LOW) && (EtatBoutonHeures == LOW))  // si le bouton est appuyé
    {  
    delay(170);                  // alors, attendre 170 ms, permet un appuie bref pour incrémenter de 1, et un appuie long pour incrémenter rapidement d'autant qu'on veut
    RegleHorlogeHeures ();       // et appeller la fonction "RegleHeures"
    } 
  if ((EtatBoutonHorloge == LOW) && (EtatBoutonMinutes == LOW))  // si le bouton est appuyé 
    {  
    delay(170);                    // alors,  attendre 170 ms, permet un appuie bref pour incrémenter de 1, et un appuie long pour incrémenter rapidement d'autant qu'on veut
    RegleHorlogeMinutes ();        // et appeller la fonction "RegleMinutes"
    } 
}

/***** Fonction d'incrément Heures *******/ 
void RegleHorlogeHeures ()
{ 
  heuresHorlogeINC = heuresHorloge + 1;  // additionne 1 à la valeur contenue dans la variable "heures" et stocke le résultat dans la variable "heuresHorlogeINC"
  if (heuresHorlogeINC > 23)      // si la valeur de "heuresHorlogeINC" dépasse 23 (23h)
  {
    heuresHorlogeINC = 0;         // alors, et la variable "heuresHorlogeINC" à zero (minuit)
  }
//    Serial.print(heuresHorlogeINC);
//    Serial.println(); 
    HORLOGE.adjust(DateTime(annee,mois,jour,heuresHorlogeINC,minutesHorloge,0));  // récup des données temporelles depuis les différentes variables pour mise à l'heure la puce DS3231, secondes à zero
}

/***** Fonction d'incrément minutes *******/ 
void RegleHorlogeMinutes ()
{ 
  minutesHorlogeINC = minutesHorloge + 1;  // additionne 1 à la valeur contenue dans la variable "minutes" et stocke le résultat dans la variable "minutesHorlogeINC"
  if (minutesHorlogeINC > 59)      // si la valeur de "minutesHorlogeINC" dépasse 59 (59min)
  {
    minutesHorlogeINC = 0;         // alors, met la variable "minutesHorlogeINC" à zero
  }
//    Serial.print(minutesHorlogeINC);
//    Serial.println(); 
    HORLOGE.adjust(DateTime(annee,mois,jour,heuresHorloge,minutesHorlogeINC,0));  // récup des données temporelles depuis les différentes variables pour mise à l'heure la puce DS3231, secondes à zero
 }

/***** Régler l'Alarme 1 : Fonction Surveillance des BoutonAlarme1, BoutonMinutes et BoutonHeures *******/        
void SurveilleBouton_Alarme1_Heures_Minutes ()
{ 
  EtatBoutonHeures = digitalRead(BoutonHeures);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonHeures"  
  EtatBoutonMinutes = digitalRead(BoutonMinutes);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonMinutes"
  EtatBoutonAlarme1 = digitalRead(BoutonAlarme1);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonMinutes"
  if ((EtatBoutonAlarme1 == LOW) && (EtatBoutonHeures == LOW))  // si le bouton est appuyé
    {
    delay(170);                     // alors,  attendre 170 ms, permet un appuie bref pour incrémenter de 1, et un appuie long pour incrémenter rapidement d'autant qu'on veut
    RegleAlarm1Heures ();           // et appeller la fonction "RegleMinutes"
    }  
  if ((EtatBoutonAlarme1 == LOW) && (EtatBoutonMinutes == LOW))  // si le bouton est appuyé
    {  
    delay(170);                    // alors,  attendre 170 ms, permet un appuie bref pour incrémenter de 1, et un appuie long pour incrémenter rapidement d'autant qu'on veut
    RegleAlarm1Minutes ();         // et appeller la fonction "RegleMinutes"
   }    
}

/***** Fonction d'incrément Alarme 1, Heures *******/ 
void RegleAlarm1Heures ()
{ 
  heuresAlarmeINC = heuresAlarme + 1;  // additionne 1 à la valeur contenue dans la variable "heures" et stocke le résultat dans la variable "heuresHorlogeINC"
  if (heuresAlarmeINC > 23)      // si la valeur de "heuresHorlogeINC" dépasse 23 (23h)
  {
    heuresAlarmeINC = 0;         // alors, et la variable "heuresHorlogeINC" à zero (minuit)
  }
//    Serial.print(minutesHorlogeINC);
//    Serial.println(); 
    RADIO.adjust(AlarmTime1(heuresAlarmeINC,minutesAlarme,0));  // récup des données temporelles depuis les différentes variables pour mise à l'heure la puce DS3231, secondes à zero
} 
 
/***** Fonction d'incrément Alarme 1, Minutes *******/ 
void RegleAlarm1Minutes ()
{ 
  minutesAlarmeINC = minutesAlarme + 1;  // additionne 1 à la valeur contenue dans la variable "minutes" et stocke le résultat dans la variable "minutesHorlogeINC"
  if (minutesAlarmeINC > 59)      // si la valeur de "minutesHorlogeINC" dépasse 59 (59min)
  {
    minutesAlarmeINC = 0;         // alors, met la variable "minutesHorlogeINC" à zero
  }
//    Serial.print(minutesHorlogeINC);
//    Serial.println(); 
    RADIO.adjust(AlarmTime1(heuresAlarme,minutesAlarmeINC,0));  // récup des données temporelles depuis les différentes variables pour mise à l'heure la puce DS3231, secondes à zero
}  

/***** Régler l'Alarme 2 : Fonction Surveillance des BoutonAlarme2, BoutonMinutes et BoutonHeures *******/  
void SurveilleBouton_Alarme2_Heures_Minutes ()
{ 
  EtatBoutonHeures = digitalRead(BoutonHeures);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonHeures"  
  EtatBoutonMinutes = digitalRead(BoutonMinutes);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonMinutes"
  EtatBoutonAlarme2 = digitalRead(BoutonAlarme2);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonMinutes"
  if ((EtatBoutonAlarme2 == LOW) && (EtatBoutonHeures == LOW))  // si le bouton est appuyé
    {
    delay(170);                     // alors,  attendre 170 ms, permet un appuie bref pour incrémenter de 1, et un appuie long pour incrémenter rapidement d'autant qu'on veut
    RegleAlarm2Heures ();           // et appeller la fonction "RegleMinutes"
    }  
  if ((EtatBoutonAlarme2 == LOW) && (EtatBoutonMinutes == LOW))  // si le bouton est appuyé
    {  
    delay(170);                    // alors,  attendre 170 ms, permet un appuie bref pour incrémenter de 1, et un appuie long pour incrémenter rapidement d'autant qu'on veut
    RegleAlarm2Minutes ();         // et appeller la fonction "RegleMinutes"
   }    
}

/***** Fonction d'incrément Alarme 2, Heures *******/ 
void RegleAlarm2Heures ()
{ 
  heuresAlarmeINC = heuresAlarme + 1;  // additionne 1 à la valeur contenue dans la variable "heures" et stocke le résultat dans la variable "heuresHorlogeINC"
  if (heuresAlarmeINC > 23)      // si la valeur de "heuresHorlogeINC" dépasse 23 (23h)
  {
    heuresAlarmeINC = 0;         // alors, et la variable "heuresHorlogeINC" à zero (minuit)
  }
//    Serial.print(minutesHorlogeINC);
//    Serial.println(); 
    REVEIL.adjust(AlarmTime2(heuresAlarmeINC,minutesAlarme));  // récup des données temporelles depuis les différentes variables pour mise à l'heure la puce DS3231, secondes à zero
} 
 
/***** Fonction d'incrément Alarme 2, Minutes *******/ 
void RegleAlarm2Minutes ()
{ 
  minutesAlarmeINC = minutesAlarme + 1;  // additionne 1 à la valeur contenue dans la variable "minutes" et stocke le résultat dans la variable "minutesHorlogeINC"
  if (minutesAlarmeINC > 59)      // si la valeur de "minutesHorlogeINC" dépasse 59 (59min)
  {
    minutesAlarmeINC = 0;         // alors, met la variable "minutesHorlogeINC" à zero
  }
//    Serial.print(minutesHorlogeINC);
//    Serial.println(); 
    REVEIL.adjust(AlarmTime2(heuresAlarme,minutesAlarmeINC));  // récup des données temporelles depuis les différentes variables pour mise à l'heure la puce DS3231, secondes à zero
}  
  
 
/***** Fonction Surveillance des BoutonAlarme1 et Horloge *******/ 
void SurveilleBouton_Alarme1_Horloge ()
{ 
  EtatBoutonAlarme1 = digitalRead(BoutonAlarme1);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonAlarme1"
  EtatBoutonHorloge = digitalRead(BoutonHorloge);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonHorloge"

  if ((EtatBoutonAlarme1 == LOW) && (EtatBoutonHorloge == LOW))  // si les boutons sont appuyé
  {
    delay(600);                     // alors, attendre 600 ms, permet un appuie bref pour activer ou désactiver l'alarme1 (radio)

      switch (RADIO.Alarm1Flag())    
     {
       case 0:  //  désactivée     // 0AH = 0xxxxxxx
         RADIO.Alarm1SetON();
         digitalWrite (LedAlarm1, HIGH);
         break;
       case 1:  // alarme activée     
        RADIO.Alarm1SetOFF();
        digitalWrite (LedAlarm1, LOW);     // 0AH = 1xxxxxxx
        break;
     }
  }
}

/***** Fonction Surveillance des BoutonAlarme2 et Horloge *******/ 
void SurveilleBouton_Alarme2_Horloge ()
{ 
  EtatBoutonAlarme2 = digitalRead(BoutonAlarme2);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonAlarme2"
  EtatBoutonHorloge = digitalRead(BoutonHorloge);  // Lit l'état du bouton (appuyé ou relaché) et stocke la valeur dans la variable "EtatBoutonHorloge"

  if ((EtatBoutonAlarme2 == LOW) && (EtatBoutonHorloge == LOW))  // si le bouton est appuyé  
  {
    delay(600);                     // alors, attendre 600 ms, permet un appuie bref pour activer ou désactiver l'alarme2 (sonnerie)

      switch (REVEIL.Alarm2Flag())    
     {
       case 0:  // alarme désactivée     // 0AH = 0xxxxxxx
         REVEIL.Alarm2SetON();
         digitalWrite (LedAlarm2, HIGH);
         break;
  
      case 1:  // alarme activée     
        REVEIL.Alarm2SetOFF();
        digitalWrite (LedAlarm2, LOW);     // 0AH = 1xxxxxxx
        break;
     }
   }
}

/***** Fonction d'envoie d'ordre au GPIO du Rpi *******/ 
void RadioON()
{
  if (RADIO.Alarm1Status()==1)
  {
 //   digitalWrite(relais, HIGH);  # fait now par le RPI lui meme
    digitalWrite(Radio, LOW);
    delay(300);   // appuie bref
    digitalWrite(Radio, HIGH);
  //  delay(10000);
    change = 1;
  }
}

/***** Fonction d'activation de la sonnerie ChipTune *******/ 
void FaireSonnerSonnerie()
{
  
  if (REVEIL.Alarm2Status()==1)
  {
    digitalWrite(relais, HIGH);   // AmpliAudio alimenté
    delay(500);  // attendre quelques millisec entre chaque bouctle de sonnerie
    switch (song) {
    case 1:    // A-Team
      sonnerie(songA);
 //     song = song + 1;
      break;
    case 2:    // Hallowee
      sonnerie(songB);
 //     song = song + 1;
      break;
    case 3:    // Muppets
      sonnerie(songC);
 //     song = song + 1;
      break;
    case 4:    // TakeOnMe
      sonnerie(songD);
 //     song = song + 1;
      break;
    case 5:    // Gadget
      sonnerie(songE);
 //     song = song + 1;
      break;
   case 6:    // MahnaMahna
      sonnerie(songF);
 //     song = 1;
      break; 
   default: // cas par défaut 
      sonnerie(songA);
      break;     */
    }
  }
}

/***** Fonction pour stopper la sonneie  *******/ 
void stop2 ()  //appelée directement via l'interruption 0 lorsqu'on appuie sur le bouton alarm2
{
  change = 1;
  digitalWrite(relais, LOW);  // coupe l'alimentation de l'AmpliAudio
  // Serial.print(change); //
}

/***** Fonction d'ajustement de la luminosité via la photodiode *******/ 
void AjusteLuminosite()
{
  ValeurPhotoDiode = analogRead(photodiodepin);  // Lit la valeur renvoyée par la photodiode, et stocke la valeur dans la variable "ValeurPhotoDiode"
  if (ValeurPhotoDiode > 495)       // si la valeur est supérieure à 495 (beaucoup de lumière reçue, genre en plein jour)
  {
     analogWrite(ledPin, 255);      // alors, illumination des afficheurs et leds à 100% (PWM de 0 à 255)
  }
  else if (ValeurPhotoDiode > 462)  // sinon, si la valeur est supérieure à 462
  {
    analogWrite(ledPin, 238);       // alors, illumination des afficheurs et leds moins forte    
  }
  else if (ValeurPhotoDiode > 429)
  {
    analogWrite(ledPin, 221);
  }
  else if (ValeurPhotoDiode > 396)
  {
    analogWrite(ledPin, 204);
  }
  else if (ValeurPhotoDiode > 363)
  {
    analogWrite(ledPin, 187);
  }
    else if (ValeurPhotoDiode > 330)
  {
    analogWrite(ledPin, 170);
  }
    else if (ValeurPhotoDiode > 297)
  {
    analogWrite(ledPin, 153); 
  }
    else if (ValeurPhotoDiode > 264) 
  {
    analogWrite(ledPin, 136);
  }
    else if (ValeurPhotoDiode > 231)
  {
    analogWrite(ledPin, 119);
  }
    else if (ValeurPhotoDiode > 198)
  {
    analogWrite(ledPin, 102);
  }
    else if (ValeurPhotoDiode > 165)
  {
    analogWrite(ledPin, 85); 
  }
    else if (ValeurPhotoDiode > 132)
  {
    analogWrite(ledPin, 68);
  }
    else if (ValeurPhotoDiode > 99)
  {
    analogWrite(ledPin, 51); 
  }
    else if (ValeurPhotoDiode > 66)
  {
    analogWrite(ledPin, 34);
  }
    else if (ValeurPhotoDiode > 33)
  {
    analogWrite(ledPin, 17); 
  }
  else                             // sinon,  (très peu voire pas du tout de lumière reçue, genre dans la nuit)
  {
    analogWrite(ledPin, 8);        // alors, illumination des afficheurs et leds aux minimum 8
  } 
}

/***** Fonction Sonnerie *****/
void sonnerie(char *p)
{
  // Absolutely no error checking in here

  byte default_dur = 4;
  byte default_oct = 6;
  int bpm = 63;
  int num;
  long wholenote;
  long duration;
  byte note;
  byte scale;

  // format: d=N,o=N,b=NNN:
  // find the start (skip name, etc)

  while(*p != ':') p++;    // ignore name
  p++;                     // skip ':'

  // get default duration
  if(*p == 'd')
  {
    p++; p++;              // skip "d="
    num = 0;
    while(isdigit(*p))
    {
      num = (num * 10) + (*p++ - '0');
    }
    if(num > 0) default_dur = num;
    p++;                   // skip comma
  }

//  Serial.print("ddur: "); Serial.println(default_dur, 10);

  // get default octave
  if(*p == 'o')
  {
    p++; p++;              // skip "o="
    num = *p++ - '0';
    if(num >= 3 && num <=7) default_oct = num;
    p++;                   // skip comma
  }

//  Serial.print("doct: "); Serial.println(default_oct, 10);

  // get BPM
  if(*p == 'b')
  {
    p++; p++;              // skip "b="
    num = 0;
    while(isdigit(*p))
    {
      num = (num * 10) + (*p++ - '0');
    }
    bpm = num;
    p++;                   // skip colon
  }

//  Serial.print("bpm: "); Serial.println(bpm, 10);

  // BPM usually expresses the number of quarter notes per minute
  wholenote = (60 * 1000L / bpm) * 4;  // this is the time for whole note (in milliseconds)

//  Serial.print("wn: "); Serial.println(wholenote, 10);


  // now begin note loop
  while(*p)
  {
    // first, get note duration, if available
    num = 0;
    while(isdigit(*p))
    {
      num = (num * 10) + (*p++ - '0');
    }
    
    if(num) duration = wholenote / num;
    else duration = wholenote / default_dur;  // we will need to check if we are a dotted note after

    // now get the note
    note = 0;

    switch(*p)
    {
      case 'c':
        note = 1;
        break;
      case 'd':
        note = 3;
        break;
      case 'e':
        note = 5;
        break;
      case 'f':
        note = 6;
        break;
      case 'g':
        note = 8;
        break;
      case 'a':
        note = 10;
        break;
      case 'b':
        note = 12;
        break;
      case 'p':
      default:
        note = 0;
    }
    p++;

    // now, get optional '#' sharp
    if(*p == '#')
    {
      note++;
      p++;
    }

    // now, get optional '.' dotted note
    if(*p == '.')
    {
      duration += duration/2;
      p++;
    }
  
    // now, get scale
    if(isdigit(*p))
    {
      scale = *p - '0';
      p++;
    }
    else
    {
      scale = default_oct;
    }

    scale += OCTAVE_OFFSET;

    if(*p == ',')
      p++;       // skip comma for next note (or we may be at the end)

    // now play the note

    if(note)
    {
//      Serial.print("Playing: ");
//      Serial.print(scale, 10); Serial.print(' ');
//      Serial.print(note, 10); Serial.print(" (");
//      Serial.print(notes[(scale - 4) * 12 + note], 10);
//      Serial.print(") ");
//      Serial.println(duration, 10);
      tone1.play(notes[(scale - 4) * 12 + note]);
      delay(duration);
      tone1.stop();
    }
    else
    {
//      Serial.print("Pausing: ");
//      Serial.println(duration, 10);
      delay(duration);
    }
  }
}

• Pour faire l'interface entre l'horloge et la radio, les signaux de commande de l'Arduino opérants en 5 Volts et ceux du Raspberry en 3 Volts, il manque ici une carte d'interface. Elle sera étudié au prochain billet sur le sujet.
  
  

Mode l'emploi de l'horloge :

De gauche à droite, les boutons : [Alarme 2] [Alarme 1] [Horloge] [Heures] [Minutes]

• Pour régler l'heure :
  

Appuyer (bref ou long) sur [Horloge] + [Heures] , et sur [Horloge] + [Minutes]

• Pour régler l'alarme 1 :
  

Appuyer (bref ou long) sur [Alarme 1] + [Heures] , et sur [Alarme 1] + [Minutes]

• Pour régler l'alarme 2 :
  

Appuyer (bref ou long) sur [Alarme 2] + [Heures] , et sur [Alarme 2] + [Minutes]

• Pour afficher l'alarme 1 :
  

Appuyer (bref) sur [Alarme 1]

• Pour afficher l'alarme 2 :
  

Appuyer (bref) sur [Alarme 2]

• Pour stopper la sonnerie :
  

Appuyer (bref) sur [Alarme 2]

À suivre…

Suite de l'ouvrage précédent :

La partie tournante de l'éolienne étant quasi terminée, on va maintenant s'occuper de la potence.
J'avais dessiné le truc vite fait, histoire de ne pas trop oublier ce que j'aurais à faire entre deux sessions.

La potence sera constituée de barres d'acier en « U », fixées sur le mât avec des barres plate de soutiens.
Pour tenir ces bras de potence à 90° sur le poteau, on utilisera des barres de volet fixées à 45°.

• Première étape, découper les « U » à dimension avec une tronçonneuse. Un adhésif est utilisé comme repére, car le métal est trop rouillé pour être tracé.
  

• Ensuite, découpage d'un petit morceau de « U », lui même coupé en deux dans le sens de la longueur.
  

Ces équerres seront utilisées par former un petit logement pour les roulements.

• Pour changer un peu, préparation des barres de volets, en découpant les extrémités.
  

• Ensuite, retour sur les deux « U » dans le but de créer une cavité pour y caler le mât.
  

C'est fait en pratiquant des trous à la perceuse à colonne sur le périmètre des arcs, avant de découper le reste avec la tronçonneuse, puis de terminer le travail à la lime.

• Travail similaire sur l'autre extrémité, cette fois dans le but de caler l'axe de rotation de la voilure.
  

• Plus explicite avec une mise en situation :
  

Toutes les pièces sont prêtes à être assemblées.
Ce sera fait avec des boulons, y'aura donc encore des trous à faire avec la perceuse à colonne (J'aime bien la perceuse à colonne, surtout le 31 décembre à 22h00 )

À suivre…

Bonjour les gens !

Je ne suis pas très productif dernièrement (en articles de blog seulement).

Je vous propose dans ce billet de mettre en place un cadre photo, mais qui donne le temps qu'il fait. Le but est de mettre en valeur l'électronique utilisée et de ne pas la cacher pour une fois. Le tout est basé sur un écran de liseuse (e-paper) et un nodeMCU (ESP8266).

Allons, commençons !

Il y a deux aspects à prendre en compte : la récupération de données de météo et l'affichage sur l'écran e-paper.

Pour la récupération des données météo, il existe un paquet d'API qui propose différentes offres plus ou moins chères et plus ou moins intéressantes. J'ai exploré un peu mes possibilités et je suis tombé sur ce projet. Ce tuto utilise le site wunderground afin d'avoir les données et accessoirement, il propose une interface à cette API météo. En effet, il est nécessaire de comprendre ce qu'on fait étant donné que le code tourne sur un micro-contrôleur (la mémoire et la puissance de calcul sont très limitées). Ce tuto m'a permis de répondre à ma question du parsing des données retournées par le site. En effet, ces API météo répondent en XML ou en JSON d'un seul bloc, il est donc important de réaliser un parsing en mode "stream" afin de limiter la mémoire nécessaire. Merci à squix78, c'est toujours plus simple de trouver ce dont on a besoin :).

Récapitulons ! J'ai trouvé le site de météo et la librairie pour récupérer les données. Bon, je crois que le point 1 est fait.

Pour la gestion de l'écran e-paper, j'ai récupéré la librairie du constructeur mais modifiée pour ESP8266. En testant la librairie, j'ai eu une petite déconvenue : impossible de programmer l'ESP8266 une fois l'écran connecté. J'ai bien mis une minute à rien comprendre avant de réaliser que la programmation et la communication avec l'écran se font par UART ... du coup l'écran répond au programme de flash et tout plante. Il faudra donc un interrupteur pour couper l'alimentation de l'écran lors de la programmation. Le deuxième effet kiss cool vient du fait que pour préparer une image dans le format accepté par l'écran (4bits LE, 4 niveaux de gris), le programme fourni par le constructeur fonctionne sous Windows mais pas moi :(. Mais heureusement, les ressources d'internet sont infinies et après avoir tapé de nombreuses requêtes avec les mauvais mots-clés, je suis tombé sur un sauveur. J'étais prêt (désespéré) à coder un truc moi-même mais pas besoin :). Il y a également une section sur la gestion des fichiers dans l'écran (ça aide bien). Mais au final vous allez me dire, de quelles images on parle...? Eh bien de celles-ci.

Je crois qu'on a fait le tour, il est temps d'essayer. Et voilà, le premier test réussi :)

Hourra, les images fonctionnent (c'est ce qui m'a pris le plus de temps au final) ! Maintenant l'affichage entier.

Il ne reste plus qu'à tout assembler : un cadre, 8 entretoises filtées, 16 fils, un interrupteur et des fils.

J'ai tenté une déco à la main pour voir.

En passant, voici le code que j'ai écrit, il me semble que j'ai fait deux trois motifs dans le code initial de la librairie de récupération des infos météo pour que tout fonctionne correctement.
Le truc sympa est que quand on coupe l'alimentation, les prévisions restent affichées avec la date et l'heure. On peut donc choisir de l'allumer uniquement lorsque l'on a besoin et garder les infos toute la journée.

J'espère que cet article vous donnera des idées.

Bonne Bidouille à tous !

Suite de l'étude précédente :

Alors, où en étais-je déjà…? C'est que j'ai passé pas mal de temps à la débugger cette imprimante.
La dernière fois je disais qu'elle fonctionnait, mais en fait elle marchotait à cause du cumul de plusieurs problèmes dû à la construction, à la qualité des pièces et à la conception, qui faisait que les impressions étaient une calamité à faire démarrer.

• J'aurais l'occasion de détailler ces points un à un, et c'est aussi les raisons qui vont me pousser à modifier certaines pièces et façon de faire.
  
  

Changement d'Extrudeur : :

L'extrudeur précédent, bien que fonctionnel, n'était pas très pratique, le système à ressort laissait à désirer, et en plus de son design relativement moche il a fini par se casser du fait d'une impression de mauvaise qualité (décollement de couche, ma faute, fil pas assez chaud avec cette couleur jaune or).

• Je me suis donc mis en quête d'un autre modèle, et j'ai été séduis par ce design que j'ai modifié pour qu'il accepte le fil de 3 mm : [ SmartrapCore ] 3 mm Filament Bowden Extruder with Push Fit PC6-M6.
  

J'ai aussi ajouté un écrou pour tenir solidement l'embout pneumatique.
J'en ai d'ailleurs racheté sur e-bay et il n'a pas été facile de s'y retrouver au début avant que je tombe sur un vendeur clair en indications :

Push Fit Pneumatic Coupling Coupler Fitting - PTFE Tubing / Bowden - 3D Printer :
PC4-M6 - 4mm OD PTFE Tubing - 6mm Thread
PC6-M6 - 6mm OD PTFE Tubing - 6mm Thread
PC4-01 - 4mm OD PTFE Tubing - 1/8" Screw - Thread has 9.6mm OD
PC6-01 - 6mm OD PTFE Tubing - 1/8" Screw - Thread has 9.6mm OD

Voilà donc j'ai pris :
- un Push Fit PC6-M6 côté extruder (filetage M6 et trou de 6 mm pour y mettre le tube en téflon de diamètre 6 mm (et donc 4 mm intérieur pour y passer du fil de 3 mm)).
- un Push Fit PC6-01 côté tête d'impression (filetage 1/8" et trou de 6 mm pour y mettre le tube en téflon de diamètre 6 mm.

Je n'ai malheureusement pas de photo de l'objet en pièces détachées, voici néanmoins le
Matériel nécessaire :

- 1 moteur Nema 17.
- 3 vis M3x25 mm.
- 2 vis M3x40 mm.
- 2 écrous M3.
- 1 embout pneumatique PTFE PC6-M6.
- 1 roulement 608ZZ.
- 1 roulement MR105ZZ.
- 1 engrenage d’entraînement MK7.

Et des photos issues de 3Dator :



Prévue pour passer du fil de 1,75, une fois imprimé la pièce principale, j'ai repercé le trou guide à 3 mm de diamètre afin de l'élargir pour le passage du fil.

Le câblage de l'alimentation, épisode 2 :

Tout se passait à merveille du côté de l'alim, sauf que, comme pas mal de cas recensés, il est arrivé le même problème avec le connecteur vert de l'alimentation… À se demander pourquoi on continue d'utiliser ce type de connecteur

• Il a cramé ! Ho pas trop cette fois-ci, en tous cas beaucoup moins que celui de la Prusa-i3 sur laquelle j'ai fait mes armes et qui aura subit le même sort qu'ici, sont remplacement par un connecteur Molex de disque dur.

• J'ai donc dessoudé et découpé le connecteur mâle d'un vieux disque dur hors service (comme quoi, faut jamais rien jeter !) et l'ai simplement mis en place sur la carte RAMP

Jusqu'ici, rien de sorcier, le plus délicat est à venir…

• Donc pour récupérer les embouts d'un connecteur de l'alim-ATX (évidemment, je les ai pas jeté ^^) et faire propre, il faut les défaire et réussir à écarter les pâtes métalliques pour ensuite y dispatcher d'autres câbles… Pas facile, mais on y arrive !
  

Pour l'astuce, avec une pointe à graver ou un truc très pointu et solide, j'écarte du mieux possible au bord les pâtes qui emprisonnent le fil multibrin, et avec une pince je saisis un brun et je tire dessus pour le retirer. Du coup les autres sont moins serrés et plus on en retire, plus ils sont facile à ôter, reste alors à finir le travail en écartant franchement les pâtes afin d’accueillir un nouveau câble qui sera sécurisé avec un point de soudure.

La ventilation de l'électronique :

• Tant qu'on en est à causer de l'alimentation, à l'usage j'ai jugé qu'il faisait un peu chaud dans l'habitacle électronique et comme j'avais prévu le trou dans la structure pour un ventilateur de 80 mm, j'ai donc procédé à sa mise en place en l'alimentant par deux fils fin raccordés à l'intérieur de l'alimentation ATX, via un connecteur marron de récupération visible sur la dernière photo (connecteur de ventilo pris sur une carte mère d'ordi)
  

Donc ce ventilo aspire l'air extérieur et l'alim ATX recrache l'air chaud.

Câblage du plateau chauffant :

Matériel nécessaire :

- 1 plateau en alu MK3 12V.
- 1 thermistance.
- 1 prise Molex femelle de récup.
- 1 serre câble.
- 1 led et sa résistance.
- gaine thermorétractable.
- bande adhésif de polyimide.
- câble électrique multibrin.
- pâte thermique.

Pour le câble électrique, j'ai simplement dépouillé un câble d'alimentation 220V de sa gaine, afin de disposer d'un câble de section imposante pour encaisser, car le plateau chauffant capte à lui seul les 3/4 de l'énergie absorbée par l'imprimante.

• Chauffer assez fortement (450°C) pour souder le câble et le couple résistance/Led aux emplacements prévu.

• Fixer la thermistance dans le trou à l'aide du ruban de polyimide et le remplir de la pâte thermique.

À l'autre extrémité des fils, souder les embouts du connecteur Molex.

• Sécuriser le tout avec un serre câble et une chaussette passe fil (facultatif).
  

Sur l'imprimante, côté carte Ramp on aura pris soins de préparer le câblage identique avec un connecteur Molex mâle. Voici donc un système de plateau interchangeable…

Le capteur « Bed auto-Leveling » :

• Disons le tout net : c'est de la merde et je ne veux plus en entendre parler sur mon imprimante !
  

Voilà, si tu me crois sur parole, t'es pas obligé de lire la suite ^^;

J'avais donc en ma possession de capteur inductif (qui détecte le métal) à embout bleu, qui, prenant du 12V alors que la carte RAMP attendait du 5V, se voyait affublé d'un bête pont diviseur de tension pour… oui pour… !??? Nan mais osef sérieux, pas la peine d'expliquer ça.

Pourquoi ? Bah attend, je vais pas divulguer tout de suite, suspense !

• Donc je le câble, ça marche et tout, et puis à l'usage c'est rigolo cet autoleveling, plutôt convainquant ! Sauf que les 3/4 du temps l'initialisation des impressions foire lamentablement car le fil n'accroche pas.
  

Bon, il faut me faire une raison, mon plateau n'est pas droit, pas plan quoi, il présente des creux et bosses, ce qui fait que lorsque l'auto-level se fait bien sur un coin, il se foire sur un autre en ne détectant pas le plateau et le jugeant trop loin, remonte celui-ci jusqu'à cogner la tête et forcer le moteur et la courroie… Arrêt d'urgence !
Pourtant d'autres fois ça passe, étrange…
Alors je met ça sur le compte de la pièce qui tiens le capteur en place, qui serait trop souple, et le câblage de tête tirant dessus, le capteur s'en retrouverait soulevé… J'ai même perdu mon temps à designer une pièce de support plus rigide qu'elle est 'achement bien pensée, avec sa molette de réglage…

Parce-que oui, tu passes clairement ton temps à la régler cette putain de hauteur de capteur… Atteeeennnndds, c'est pas fini ^^;

• Donc wé finalement c'est difficile à voir à l'œil nu, mais le plateau en alu embouti n'est pas terrible, il aurait fallu qu'il soit « rectifié » , c'est à dire usiné par une fraiseuse pour lui assurer une planéité parfaite.
  

Alors qui faire ?? Idée ! Poser une plaque en verre dessus comme avec la Prusa, sauf que c'est vendu cher le borosilicate, et puis je veux bricoler tout de suite, là, maintenant !
Alors malin, je trouve un vieux miroir et j'ai bien entendu parlé et vu des gens qui utilisaient ça…
Je le découpe et le pose sur le plateau, et fait chauffer… 40, 50, 60… ça va péteeeer !
Ha bah non. 80, 95°C ça bouge pas !
Haaaaa mais c'est bien sûr, le miroir résiste à la chaleur, super, quand on sait que j'avais testé avec du verre classique de récupération et qu'il avait claqué à 70°C…

Allez, on imprime ^^
Auto-levelling impossible, le capteur ne sais pas capter à plus loin que 4 mm, or le miroir fait 4 mm d'épaisseur et le plateau en alu n'est alors pas détecté… Bon…

• Du coup j’achète un capteur capacitif à embout orange… Avantage, il détecte presque tous les matériaux, jusqu'à 10 mm de distance selon leurs densités.
  

Alors j'adapte la pièce support (en blanc sur la photo) car le diamètre du capteur est de 18 mm au lieu de 16 mm, et je galère 20 mm avant de réussir à lancer une impression correcte t'imagines donc.
À défaut de bonne documentation technique sur l'objet, je lis partout qu'il lui faut aussi un diviseur de tension, alors je m'exécute, mais … ça marche pas.
Je dégaine le multimètre, et mesure des niveaux de tension trop faible pour déclencher un état sur le RAMP. WTF…

Ha, en fait internet colporte beaucoup de n'importe quoi en bullshit d'amalgame et de on va faire « comme ça parque le capteur il a la même couleur » de la part de personnes qui sont aussi paumés que moi ^^;

• Pas besoin de diviser la tension, hop, on vire les résistances, et ça fonctionne !
  

Fin de l'histoire ? Attend, donc :
- Planéité du plateau, OK, grace au mirroir posé dessus.
- Détection du plateau OK, le capteur inductif fait le taf et capte le miroir.
- La machine imprime enfin… que quoi, 3 fois sur 4 la hauteur détectée n'est pas la même !???
Je règle avec ma super bague de réglage, ça passe, impression suivante et bim ! Le plateau rentre dans la tête !!

Maiiiiiis… n'est marre, je crois que ma souris est cassée ^^;

• Et donc, pourquoi c'est de la merde et je ne veux plus entendre parler d'auto-leveling ?
  

Pour une raison sidérante, écoute bien !

Ces capteurs sont sensible à la chaleur, autant l'inductif que le capacitif, même si le diamètre et la couleur sont… ATTEND QUOI !!!! Sensible à la chaleur, sans déc… Ça veut dire quoi ?
Ha, que la mesure de la distance attendue risque d'être différente à chaque initialisation de l'imprimante…

OK, tout s'explique finalement, et moi je cumulais plusieurs problèmes rendant le diagnostique assez difficile…
Mais pt1, c'est qui le con qui a eu l'idée d'utiliser ce type de capteur alors que les imprimantes 3D, bah ça chauffe à plusieurs centaine de degré celsius ? Hein c'est quiiiii ?
Quand on gratte un peu, on découvre aussi que si l'on souhaite avoir un capteur le plus précis possible, il faut y mettre le prix, et c'est du capteur industriel à 200€ qu'il faut, pas ces merdes à 10€ vendues partout comme composant pour imprimante3D.

• J'ai donc viré définitivement le support de capteur, et adapté un bon vieux « cliqueur » des familles, un Endstop à microswitch.
  

Haaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa !!

Quel plaisir de voir démarrer une impression à tous coups, là ou on galérait 20 min avant !

Attention à l'axe X !

Et donc t'imprimes un carré de 18 cm sans problème now ? Genre, tous les coins impec, plateau bien plat ?
Et bien oui, mais il restait à régler un problème, de ceux qui se cumulaient donc…

• Après réglage des 4 coins à l'aide des vis à ressort, la distance tête-plateau était correcte sur toute la longueur Y, mais pas du tout en largeur X.
  

En effet, si au centre c'était bon, sur les deux extrémités, la tête s'éloignait du plateau, et donc les impressions de pièces très large étaient impossible, le fil n'accrochant pas.
Soupçonnant une tige métallique de l'axe X d'être un chouilla tordue, j'ai bien tenté de les tourner, de quart de tour en quart de tour, rien n'y fit, au point que j'en redécoupe d'autres afin de les changer… pour rien, car le problème était toujours là…

• Pourtant c'est en remontant la machine qu'un truc m'a mis la puce à l'oreille, et en continuant l'investigation j'ai fini par comprendre que l'axe X n'était pas d'équerre.
  

En fait le serrage des tiges dans les pièces vertes n'était pas efficient, et avec le poids ou de simple manipulation, les deux pièces vertes s'affaissaient légèrement, créant ainsi le défaut décrit ici.

• Pour résoudre le problème, j'ai juste plaqué le chariot X en rouge contre la piéce verte de droite, on voit le décalage, pas bien parallèle, alors je redresse, et ensuite j'ai serré le plus fort possible la vis. Problème résolu !
  

J'ai également ajouté une vis de serrage sur la partie inférieure de la pièce de gauche, car chose étrange elle n'étais pas prévue dans le design initiale.

La mécanique : Modifications sur l'axe Z :

Le principe coreXY a un défaut, c'est le plateau qui se déplace en Z.
Alors pour filmer un time/lapse c'est parfait étant donné que la pièce imprimée ne subit pas de déplacement latéraux comme sur une Prusai3, mais pour effectuer les réglages de hauteur de tête c'est moins évident mais on s'y fait…

• Cependant il persiste un truc, c'est que dés que l'impression est terminée, les moteurs se relâchent et le plateau chute brusquement de sa hauteur.
  

Il vaut donc mieux amortir cette chute, mais en prenant soins de conserver le plateau à une hauteur de quelque millimètres par rapport au maximum baissé, une sorte de petite marge.
En effet j'ai pu constater un sale bruit de moteur qui force à chaque démarrage d'impression, dû au fait qu'à l'initialisation de l'axe Z le moteur fait marche arrière, descendant le plateau sur quelques millimètres avant de remonter tranquillement. Et si le plateau est en butée basse, et bien ça coince !

Pour résoudre ces deux problèmes, deux solution sont possibles, l'élastique et/ou le ressort :
- Un élastique pour un amortis contre le moteur, en fixant sous le plateau cette pièce dessinée par Bruno Bellamy.
- Des ressorts intégrés directement sur les tiges.

• Autre soucis, la courroie avait tendance à pas mal frotter lors de son passage entre les différentes pièces, j'ai alors ajouté des anneaux de guidage supplémentaires pour arranger ça.
  

Révision du système de soutiens et de réglage du plateau : :

• Comme je l'évoquais dans le billet précédent, j'ai revu le Bed leveling System.
  

En effet il avait le défaut d'être instable avec ses 4 coins indépendants qui ne se tenaient pas forcément bien droit.
Cette nouvelle version solidarise le tout pour éviter ce phénomène et va permettre aussi de poser le plateau en verre.
J'ai utilisé une barre d'acier de 16 mm de large et 2 mm d'épaisseur pour découper 4 plaquettes identiques, percées à 3 mm et taraudées pour accueillir des vis de montage.
Matériel nécessaire :

- 4 vis à tête hexagonale M4x30 mm.
- 4 écrous M4.
- 4 ressorts.
- 8 vis a tête fraisée M3x10 mm.
- 1 barre de en acier plat 12 mm de large x 2 mm d'épaisseur.

• Reste à tout assembler et réutilisant les mêmes vis et ressorts qu'auparavant.
  

• Le plateau en verre, ici un miroir de récupération (verre qui de part son traitement est capable de résister au hautes températures) découpé aux dimensions exactes du plateau chauffant est placé dessus, et ainsi engoncé ne nécessite aucune autres pièces mécanique de maintiens, ce qui a l'avantage de ne jamais gêner la tête d'impression et de bénéficier du maximum de la surface d'impression.
  
  

Coffrage en verre synthétique :

Ce qui est bien avec la SmartRapcore, c'est que sa structure forme d'elle même un boitier, et autant une structure fermée est facultative pour imprimer en PLA, autant pour de l'ABS elle est indispensable, sans quoi on expose les impressions au courants d'airs provoquant délaminage, décollement de couche et warping important.

• Pour fermer le boitier il suffit alors de clore deux faces, facile non ?
  

Oui mais chronophage comme souvent, et je m'en vais vous montrer ici ma méthode de découpe de panneaux d'acrylique de 9 et 4 mm, car c'est ce matériaux transparent que j'ai évidemment choisis.
Pour le tracé, plutôt que d'utiliser un feutre indélébile qui me faisait défaut, j'ai opté pour de l'adhésif de masquage tracé au crayon, qui a en plus l'avantage de ne pas trop arracher le film de protection de l'acrylique lors de la coupe.

• Pour la découpe j'utilise une scie sauteuse avec, très important, une lame à chantourner (à métal ou à bois, peu importe), qui de part sa nature (dents orientées sur le devant et les côtés) permet une découpe correcte et non désaxée lorsqu'on utilise comme ici un guide pour avancer droit. (qui à tendance à pousser la lame dans le sens opposé au guide)
  

• Sans un·e acolyte pour aider à soutenir la plaque durant l'opération, je fais appel à mon sèche linge…
  

• Pour l'assemblage des plaques, des trous sont effectués et filetés dans tranches des plaques les plus épaisses.
  

• Voici pour l'assemblage, où j'ai réutilisé des charnières dessinées lors du projet porte livre.
  

J'en ai profité pour confectionner une housse anti-poussière et ajouté un éclairage avec une bande de LED.

Fin ? :

• J'utilise aussi un dévidoir sur roulement pour placer la bobine dans la case prévue.
  
  

- J'ai depuis câblé un lecteur de carteSD pour pouvoir se passer de l'ordinateur, avec quelques fichiers Gcodes de commandes automatiques utiles.
- Il faudra aussi que je revienne sur les réglages logiciel que j'ai pu opérer, tant pour fiabiliser l'engin que pour simplifier son utilisation.

Voici la liste des liens Thingiverse pour télécharger l'imprimante :

- [ SmartrapCore ] by Makoto
- [ SmartrapCore ] Structure de base de l'imprimante
- [ SmartrapCore ] Axe des X
- [ SmartrapCore ] Axe des Y
- [ SmartrapCore ] Axe des XY
- Axe Z pour smartrapCore (alternative Z axis)
- [ SmartrapCore ] Bed leveling System
- [ SmartrapCore ] Support pour EndStopZ microswitch
- [ SmartrapCore ] 3 mm Filament Bowden Extruder with Push Fit PC6-M6
- [ SmartrapCore ] Horizontal Spool Holder with 626Z bearings
- Landing gear for SmartrapCore alternative Z

Dispo aussi in annexe en un seul fichier Zip !

À suivre…