DIY Planet : Made in Fr

Depuis le temps que l'idée circule d'une hémisphère à l'autre de mon cerveau dérangé, j'ai eu l'occasion de jouer un peu avec le raspi, et de faire quelques tests…

• Essentiellement ce qui touche à la gestion des GPIO, de l'allumage de led en bash, en C et en python, aux boutons déclencheurs d'événements.
  

D'abord sur plaque labo, il me fallait envisager un câblage en dur pour faire des choses plus sérieuses et ainsi m'affranchir des faux contacts et autres problèmes de rebond.

• Sur une carte à trous, j'ai donc câblé 7 boutons de récup et un connecteur HE10 pour la relier au port GPIO du raspi.
  

Chaque bouton a donc sa résistance de pull-up de 10kΩ, et j'ai dû y adjoindre par la suite un condensateur de 100nF anti-rebond, car force est de constater que l'anti-rebond logiciel, bah c'est de la merde. (bouncetime=xxx ms)
Du coup la place n'étant pas prévue, il sont soudés à l'arrache… bah tant-pi.

Ajouté également un petit connecteur jack pour récupérer le 5V du Raspberry et alimenter un ampli audio mono à base de LM386, celui-là même que j'avais fabriqué en cours de techno^[1] au collège.

• Avec ceci et un script python je suis donc à même de déclencher une playliste contenant des adresses URL de webradio, chaque boutons ayant sa propre fonction.
  

L'inconvénient c'est que je prévoie pas mal de fonctions et qu'il n'y aura pas suffisamment de boutons… On pourrait donc être tenté de rajouter des GPIO au Raspberry Pi en utilisant une puce MCP23017 ou 23008, mais ça ferait trop de boutons sur un radio-réveil qu'on doit pouvoir manipuler dans la pénombre.

• On va donc assigner plusieurs fonctions pour chaque boutons, simplement en prenant en compte la durée d’appui sur un bouton.
  

 Voici un exemple pour deux boutons :

#!/usr/bin/env python2.7
# coding: utf-8
import time    # import des modules nécessaires
import os, sys
import RPi.GPIO as GPIO
 
CHANNEL = 17    # Définition de variables utiles
CHANNEL2 = 18
long_press = 1
very_long_press = 3
 
GPIO.setmode(GPIO.BCM)    # initialisation des GPIO
GPIO.setup(CHANNEL, GPIO.IN)
GPIO.setup(CHANNEL2, GPIO.IN)
 
def bouton17(a):    # Fonction pour GPIO 17
    button_press_timer = 0
    GPIO.remove_event_detect(CHANNEL)    # empêche le bouton d'être détecté x fois de plus
    while True:
        if(GPIO.input(a) == GPIO.LOW ):    # bouton appuyé
            button_press_timer += 0.2    # incrémente tant que le bouton est maintenu
            print button_press_timer
            print a
 
        else:    # bouton relaché
            if (button_press_timer > very_long_press):    # comparaison des durées
                print"very long press : ", button_press_timer
            elif (button_press_timer > long_press):
                print"long press : ", button_press_timer
            elif (button_press_timer > 0):
                print"short press : ", button_press_timer
            button_press_timer = 0
        time.sleep(0.2)
 
def bouton18(b):    # Fonction pour GPIO 18
    button_press_timer = 0
    GPIO.remove_event_detect(CHANNEL2) # empêche le bouton d'être détecté x fois de plus
    while True:
        if(GPIO.input(b) == GPIO.LOW ): # bouton appuyé
            button_press_timer += 0.2 # incrémente tant que le bouton est maintenu
            print button_press_timer
            print b
 
        else:    # bouton relaché
            if (button_press_timer > very_long_press):    # comparaison des durées
                print"very long press : ", button_press_timer
            elif (button_press_timer > long_press):
                print"long press : ", button_press_timer
            elif (button_press_timer > 0):
                print"short press : ", button_press_timer
            button_press_timer = 0
        time.sleep(0.2)
 
# Définition du déclenchement des boutons à la détection du front descendant
GPIO.add_event_detect(CHANNEL, GPIO.FALLING, callback=bouton17, bouncetime=100)
GPIO.add_event_detect(CHANNEL2, GPIO.FALLING, callback=bouton18, bouncetime=100)
 
while True:
 
    time.sleep (2)
GPIO.cleanup()    # Réinitialisation des GPIO en sortie de script

À charge donc de remplacer les print par les commandes désirées.
Voir aussi la doc de la librairie RPi.GPIO

À suivre…

Le projet OpenAlarm utilisera comme module de transmission des FunkyV3, des cartes de très petites tailles avec tout un tas de composants permettant la connexion à différents type de capteurs, la liaison radio avec la base, etc...

Les Funky V3 sont très petit, pourtant, ils embarquent un bon nombre de composants et pour faire tenir autant de monde sur une surface aussi réduite, pas de mystère, il faut utiliser des composants TRÈS petit, lorsque je dis très petit, je parle de la résistance au format 0402 tout à gauche de la photo ci-dessous :

Et j'en viens à parler d'une des choses qui fait que OpenAlarm à pris beaucoup de retard, c'est que pour pouvoir manipuler des composants aussi petit en quantité (je ne vais pas faire des cartes que pour moi), il faut du matériel approprié.

Impossible de manipuler de tels composants directement avec les mains, avec des brucelles, c'est faisable mais pas pratique, le plus adapté est d'utiliser une pompe de préhension qui n'est rien d'autre qu'une micro ventouse et si on y ajoute une table de placement, alors, là, on tend vers le parfait...

Mais c'est quoi une table de placement ?

C'est assez simple : on place la ou les cartes électroniques sur une surface, on dispose les composants à proximité, et à l'aide d'un support coulissant et par des mouvements de translation, on vient prendre les composants et on les dépose sur le pcb.

Les composants sont « pris » par un système de pompe à dépression pour une grande précision de positionnement et surtout permettant de prendre des composants dans de très petits formats.

Que trouve-t-on sur Internet ?

Un modèle commercial : ERMES - Table de positionnement CMS

Chez Selectronic, on peut trouver la table ci-dessous :

Je vois plusieurs points noirs à leur système :

• La surface sur laquelle on pose son bras est trop petite et non souple, ça sent les douleurs musculaires au bout de quelques heures d'utilisation
• Le stylo n'est pas maintenu droit par un quelconque mécanisme, je pense qu'il est difficile de manipuler des composants très petit comme des 0402
• Le prix n'est pas sérieux...

Le modèle en bois peu chère de vpapanik

Ce modèle est intéressant car il utilise principalement des matériaux de récupération...

Photo originale de http://vpapanik.blogspot.fr/2012/11/low-budget-manual-pick-place.html

Un point intéressant est que la pointe de préhension est solidaire du support coulissant, garantissant ainsi une pose plane du composant.

Au final, le système est ingénieux mais prend beaucoup de place (en hauteur) et j'ai un léger doute concernant la stabilité de l'ensemble, enfin, le support pour le bras n'est pas adapté et à la longue, le frottement de ce dernier sur le bord à angle droit du bois ne doit pas être agréable (voir la dernière photo de son article).

La table de Brian Dorey

Alors là, ça commence à devenir du lourd :

Elle est entièrement en aluminium, elle dispose d'un vrai support pour le bras en cuir / simili, sa tête est articulée et muni d'un moteur pas à pas permettant de choisir l'orientation du composant à l'aide de bouton poussoir se trouvant sur la flanc de la machine.

Il a même publié tous les plans de sa machine sur GitHub.

C'est du super boulot, par contre, elle est difficile d'accès à cause de ses pièces usinées et je la trouve encore assez imposante...

Brian Dorey, non content de sa table de placement manuel, à enchaîné par la suite sur une table de placement automatique plutôt impressionnante : http://www.briandorey.com/?tag=/manual+pick+and+place.

Autre machines...

Je ne vais pas toutes les passer en revue, il y en a trop mais voici quelques pointeurs :

• Une table de positionnement de CIF à 2000€ http://www.cif.fr/en/manual-pick-place-stations/118-station-de-placement-manuel-pour-cms-vegatec.html
• Un projet d'un hackerspace d'Atlanta http://blog.freesideatlanta.org/2014/03/manual-pick-and-place-project.html

Faisons un mix de tout ça

Prenons les bonnes idées, apprenons des erreurs et créons la notre :

• Je veux une table qui reste avec un faible encombrement en hauteur
• Avec le maximum de pièces imprimables à l'aide d'une imprimante 3D
• Le système d'aspiration doit être automatique, pas besoin de pédale ou de bouton supplémentaire en utilisation normale (avec tout de même un mode manuel)
• Un support pour bras suffisamment confortable pour travailler quelques heures de suite
• Un voyant indiquant si la pointe aspire ou non
• Une mécanique fluide (roulements linéaires)

Au moment ou j'écris ces lignes, ma table maison est terminée et parfaitement fonctionnelle, je fais donc durer le suspens et tâcherai de pondre des articles quand je le pourrai pour décrire la machine...

C'était ce week-end dernier, les 21 et 22 juin 2014 qu'à eu lieu le premier Maker Faire Paris au CentQuatre-Paris. Je ne me suis donc pas fait prier pour m'y rendre samedi, ouvert à toutes les découvertes possibles et imaginables.
Au bout de quelques minutes de visite je qualifiais déjà l'événement d'excellent…

Vu le nombre de photos que j'ai prises, m'en vais les partager ici, en prenant soins de décrire et lier les sites des personnes avec qui j'ai pu échanger.

• Pas vraiment de hiérarchie dans cette suite de clichés, mais je ne peux m'empêcher d'aborder directement le projet Holomake, bel appareil bluffant, véritable « imprimante 3D manuelle », qui projette une image depuis une tablette retournée sur un miroir holographique, permettant de voir l'image en réalité augmentée sur le plan de travail.
  

Ainsi, les couches d'un objet 3D préalablement tranché sur sa hauteur dans un logiciel, sont projetées successivement pour assister le sculpteur dans sa tâche.
Une fois la première couche de matière apportée, le sculpteur débutant passe tranquillement à la suivante…
Tout simplement génial !

• Ensuite, celui qui fût un peu la star de futur en seine, Gaël Langevin avec son Robot humanoïde Open Source grandeur nature imprimé 3D, InMoov.
  

Construit à partir de pièces imprimées pouvant tenir dans une surface de 12 cm³, permettant ainsi l'impression sur les modèles d'imprimantes les plus petites, le robot dispose d'un Kinect® pour interagir avec l'homme.
Il peut alors passer en mode que j'appellerais répéteur, singeant tous les gestes de la personne se tenant devant lui, et effectuer de nombreuses autres tâches…
Le voici comme on le voit rarement de dos, près de son père.

La dernière photo est un second robot qu'un contributeur italien présentait sur le stand.

• Nicolas Huchet et son projet BionicoHand a pu bénéficier des travaux sur InMoov, puisque sa prothèse myoéléctrique d’avant-bras est basé sur la main du robot !
  

Un petit coin de table, mais surtout une conférence lui ont permis de présenter son projet simple et enfin possible par les technologies opensource et l’impression 3D, de rendre accessible l’appareil prothétique aux plus grand nombre.
Un jeune homme sympathique et plein d'humour, motivé par le désir de bénéficier un jour d'une main aussi cool qu'on les voit dans les film de SF.

• Un autre robot opensource était présent, le Poppy.
  

Lui aussi imprimé en France, il est facilement programmable en Python.
Je vous invite à visiter le site du projet et à consulter cet article pour plus d'infos.

Nous allons maintenant faire une petite incursion dans le monde des imprimantes 3D, fort nombreuses dans l'aile du 104 qui leurs était réservée.

• Pour commencer, j'ai retrouvé le stand Excellence3D que j'avais rencontré lors de Geekopolis (cf. vidéo), avec cette fois-ci ses modèles d'imprimantes géantes !
  

Un modèle à double lits chauffants basé sur la Prusa Mendel i3 offrant une surface d'impression de 40x20x20 cm.
Et l'énorme RepRap à 6 lits chauffants pour environ 60x40x20 cm !

• J'ai ensuite été naturellement attiré par la seule imprimante confinée complètement dans un caisson, puisque c'est la même que j'utilise.
  

J'ai d'abord cru que le caisson avait fonction de four, qui peut être utile pour imprimer avec certaines matières comme l'ABS qui réclame de fortes températures de chauffe, mais non !
Il s'agit d'après son auteur d'une Clean Print, autrement dit, une chambre d'isolement 3D.
Le but est ici de confiner le travail d'impression pour ne pas polluer l'air de la maison.
En effet, un rapport de l'OMS alerterait sur la toxicité des émanations des plastiques fondu lors de l'impression 3D, et plus particulièrement sur le danger de l'ABS.
Ainsi, une cartouche telle qu'on en trouve sur les masques à gaz est utilisée pour filtrer l'air expulsé par un ventilateur qui lui est accolé. Mécanisme bien entendu imprimé, jusqu'aux joints eux-mêmes imprimés à ma grande surprise dans une matière élastique ! (Filaflex, vert)

J'ignorais que ces matières très intéressantes existaient, je me mis alors en quête d'un stand présentant ce genre de matière première…

• Et c'est sur le stand de Fil Imprimante3D que j'ai trouvé ça…
  

Du Nylon, du PVA, du PET, du NinjaFlex pour faire des objets souples, etc, que du bonheur pour le bricoleur, avec des échantillons palpables… Sans compter le convertisseur de poids / longueur de bobines de fil, répondant enfin aux questions que je me posais à ce sujet.

De plus étant moi-même un amateur du genre, j'ai particulièrement apprécié la petite bidouille en lego technic® permettant de dérouler proprement du fil tout en mesurant sa longueur.

• En face, Open Edge présentait sa Foldrap, petite imprimante pliante et donc transportable, pour une surface d'impression de 14x14cm.
  

On pouvait aussi observer une élégante RepRap Mondrian et c'est grâce à elle que j'ai découvert que le PLA pouvait s'imprimer à froid (sans lit chauffant) sur une surface recouverte de ruban de masquage de peintre, le bleu étant un ruban étanche.

• À côté, le dernier modèle d'eMotion Tech était exposé sur le stand de reprap-france, l'occasion pour moi de rencontrer ces passionnés venu de Toulouse.
  

• En face, Dood Studio montrait son ancien modèle de Digital Object Maker, ainsi que la nouvelle mouture disponible.
  

• Une autre imprimante de petite taille sympathique en kit, Printrbot dispo chez Bulb Zone était présentée sur un stand fort joliment agencé…
  

Notez les mentions licence créatives commons… Au Maker Faire la quasi totalité des travaux présentés sont ainsi partagés avec le public !

• Il y avait aussi une Tobeca, une imprimante transportable de taille standard.
  
  

• Et puis, dehors sous la verrière, on tombe sur Drawn…
  

Une imprimante géante alimentée par des granulés de plastique, permettant de façonner du mobilier…
Rien que ça !!
Bon ça suffit pour la 3D, outil très très présent de ce Maker Faire, une véritable révolution est en marche, quelque chose que je ressens comparable au début de l'informatique domestique (Amiga, Atari).

• Bah passons à la 2D ^^;
  

Je connaissais le principe du fil chaud pour découper le polystyrène, ici associé à la commande numérique, la MiniCut2d permet de réaliser un tas de truc sympa.

• Maintenant voyons quelques projets amusants, éducatifs, créatifs et bien utiles :
  

Sur la table d'Ultra Ordinaire, un petit kit Play communs, créatif et éducatif a tout de suite attisé mon intérêt.
Quoi de mieux pour s'intéresser à l'électronique, qu'un petit kit à connecter sans soudures, monter et colorier ?
Du tout cuit pour les parents, soucieux d'initier leurs enfants aux joies de l'électronique.

• Un étudiant présentait son sujet d'étude consistant à revisiter simplement le principe de l'imprimante de bureau.
  

Une petite machine sympathique que m'a rappelé des souvenirs à regarder la table traçante du lycée dessiner des plans…

• Une caisse à savon motorisée !
  

Le Vikart, se construit en quelques heures dans des matériaux de récup et pour environ 260€ de composants pour la motorisation (voir moins selon récup), propulse le pilote à 40km/h en 3 secondes.

• On pouvait interagir avec une interface originale sur le stand Ootsidebox. À base d'arduino, le 3D Pad reproduit les gestes à l'écran !
  

Je verrais bien des jeux vidéos basés sur ce genre de contrôleur…

• Le Scanner à Livres de La Quadrature du Net (association de défense des libertés sur Internet) était en démonstration.
  

L'occasion de prendre rendez-vous pour numériser des livres à la vitesse de l'éclair (700 pages de l'heure), et partager ces œuvres du domaine publique sur internet.
Cette machine très simple d'utilisation, basée sur deux appareils photos, et une surface en V permettant de ne pas abîmer les livres est donc accessible à tous dans les locaux de la quadrature !
Pour connaître la date de la prochaines rencontre, c'est là…
Pour fabriquer son scanner, c'est par ici !
Cet outil serait bien utile aux contributeurs d'abandonware-magazines dont je fais partie, avec un rythme de scan de magazine d'une moyenne de 500 pages de l'heure. D'autant qu'il n'est plus nécessaire de dégrafer le magazine, ni d'en abîmer la tranche pour ceux qui sont collés.
Je pense que dé-tramer les images après le scan devient également inutile.

• Généralement, dans une RepRap on utilise un arduino et un Ramp avec ses drivers de moteur.
  

La carte Smoothie, est une tout en un, qui permet de contrôler toutes sortes de machines à commande numérique imaginable.
La voici intégrée sous une imprimante, à côté de l'alimentation.
La troisième photo, pour me rappeler qu'on peu jouer sur les réglages du remplissage en nid d'abeille, afin d'alléger une pièce, ou au contraire de la renforcer.

• Et enfin, ViviDesign faisait la démonstration de décos scandinaves traditionnelles himmeli, à base de fil de métal et de longue perle rocaille.
  

On pouvait aussi s'attabler et apprendre à les confectionner auprès de Virve Sankala.

• En vrac pour finir :
  

Atelier sérigraphie et arduino, des petits robots suiveurs, des robots danseurs, et un robot smiley; puis des stylos à fil plastique, une CNC, encore d'autres imprimantes 3D, une imprimante à crêpe et une seconde en lego, un robot poppy rouge, des lecteurs de disquettes et une imprimante makerbot qui jouent la musique de Tetris; le robot Nao en mode répéteur qui reproduit les gestes de l'humain qui gesticule devant un kinect®, un scanner 3D, des pièces de modélisme, roue essieux et pâles d'hélico imprimées.

Et encore de nombreuses autres choses passionnantes, étaient à voir et expérimenter à ce Make Faire Paris 2014 !

Une grande majorité des inventions et bidouilles présentées étaient françaises, avec leurs auteurs disponibles pour répondre à toutes vos questions, ou des dérivés et contributions opensources, souvent sous licences cc.
Ce salon s'est révélé être l'illustration parfaite du fait que depuis l'apparition de maquettes comme arduino, d'ordinateur tel que Raspberry Pi, et de l'impression 3D, il était possible de réaliser des choses incroyable sans attendre quoi que ce soit d'une société de consommation au marketing décadent.
L'adage « quand on veut on peut » n'a jamais été aussi vrai tant le travail est facilité par ces outils enfin à la portée du plus grand nombre !
Je ne sais pas ce que le futur réserve au monde, mais le public de Make Faire n'attendra pas qu'on le lui raconte…