Vendredi, janvier 24 2014

Mes projets faits main pour 2014

Je profite de ce début d'année pour faire un point sur l'avancement de certain de mes projets personnels liés au DIY et qui devraient être mis à jour ou terminés dans le courant de cette l'année...

LedPong

Il s'agit d'une version réduite du Led Pong Wall du Tetalab.

Le montage est terminé (un simple avr d'Atmel pilotant une matrice de led hautes luminosités) et fonctionne correctement mais le rendu n'est pas tout à fait celui que je souhaite, la lumière n'étant pas assez forte. J'envisage de remplacer toutes les leds par des modèles RGB adressables (WS2812) et pilotées par un RaspberryPi.

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À faire :

  1. Faire des tests avec des WS2812 pour s'assurer que l'adressage de 64 leds est suffisamment rapide
  2. Enlever l'ancienne matrice de led
  3. Poser les WS2812
  4. Interface et intégration avec le RaspberryPi

Ballon à air chaud

C'est un aérostat constitué de 8 fuseaux de 9m² réalisé à partir de sacs poubelle bas de gamme (faible épaisseur, environ 17 micron d'épaisseur), le ballon est fini et traine depuis plus d'un an dans un coin, il faut dire que malgré le temps que j'ai passé à le faire (quelques dizaines d'heures), l'arrivée de mon Ultimaker m'a totalement fait changer de priorité.

C'est une belle bête capable de lever théoriquement 2kg de charge utile, je compte profiter d'une journée fraiche pour le gonfler et faire un premier test.

La moitié du ballon déployé à côté du chat !

À faire :

  1. Fabriquer une nacelle pour tenir les suspentes et les relier à un fil maitre
  2. Trouver une journée froide et sans vent pour faire un test (certainement un matin très tôt

Bleuette

Encore beaucoup de boulot pour le robot hexapode Bleuette mais le projet avance...

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À faire :

  1. Ajouter une caméra sur une tourelle mobile
  2. Revoir tout le système d'alimentation en énergie pour une autonomie plus grande
  3. Améliorer le contrôle des pattes avec une meilleure gestion de la vitesse des servos
  4. Encore beaucoup de choses...

CappuccinoMaker

Amateur de cappuccino à la mousse de lait bien dense et ne trouvant pas d'appareil suffisamment puissant et fiable pour en faire (oui, c'est tout un art), je vous dévoilerai ma version fait main que j'utilise depuis quelques années ainsi que sa nouvelle toute petite version dont le boitier est réalisé à l'impression 3D...

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À faire :

  1. Tests d'autonomie avec la nouvelle batterie (quelques 120mA)
  2. Finir le nouveau boitier

Automatiser la Blossoming Lamp

Découverte sur le stand RepRap au 3DPrintShow de Paris, cette plante (Blossoming Lamp) à la particularité d'être imprimée en une seule fois (et @f4grx à dû s'y prendre à plusieurs fois pour que j'arrive à y croire ;)), je me devais d'imprimer cette curiosité :

L'idée serait de lui implanter une lumière et de la motoriser afin qu'elle s'ouvre et se ferme toute seule.

À faire :

  1. Trouver comment motoriser la mécanique d'ouverture
  2. Réalisation de l'électronique pour piloter la méca et la lumière

OpenAlarm : Un système d'alarme libre

Suite à l'annonce de création du projet, pas mal de personnes se sont rejointes au projet, apportant leurs idées, conseils ou développements réalisés de leur côté étayant avec des bases très intéressantes le projet à peine commencé...

Pour le moment, j'ai commandé différents composants (module radio, gsm) qui me permettront de réaliser un prototype, dont toutes les informations utiles seront mises à disposition sur la page du projet GitHub / OpenAlarm et sur le forum hébergé sur MadeInFr.

À faire :

  1. Réaliser un premier prototype de capteur
  2. Communication entre le RaspberryPi et un capteur
  3. Envoi de SMS via SIM900 depuis le RaspberryPi
  4. Beaucoup d'autres choses...

RaspiO'Mix

La carte fille RaspiO'Mix que j'ai présenté sur ce blog récemment dont vous allez entendre parler de nouveau d'ici peu de temps...

raspiomix.jpg

À faire :

  1. Écriture d'exemple / enrichissement de la documentation

LeMurmureDuSon

LeMurmureDuSon est un dispositif jouant le rôle de post'it vocal que je n'ai jamais présenté sur ce blog et qui est encore en cours de développement.

Il a été pensé au cours d'un workshop du Museolab d'Érasme oû des équipes pluridisciplinaires ont été réunies autour d’un thème particulier : comment le handicap peut-il être source d’innovation pour tous ?

Ce workshop à donné naissance à 3 projets dont LeMurmureDuSon fait parti, dans la vidéo ci-dessous, vous découvrirez ces 3 projets (la présentation du projet LeMurmureDuSon commence à 3min22) :

Museolab : Le handicap source d'innovation from Erasme on Vimeo.

À faire :

  1. Nouveau design
  2. Nouvelle carte électronique
  3. Plein d'idées à mettre en oeuvre...

Intervalomètre photo

L'Intervalomètre diy est un vieux projet mis en standby pour le moment, n'ayant plus trop le temps pour pratiquer la photo, le besoin de ce dispositif est moindre qu'à l'époque, cependant, la carte électronique est faite et est fonctionnelle à quelques détails prêt...

Je reviendrai dessus le temps voulu mais ce n'est plus une priorité.

À faire :

  1. Déboguer !

Dimanche, janvier 19 2014

DIY – shield PWM

Bon, petit montage pas bien compliqué à la demande d’un client : pouvoir utiliser tous les canaux PWM d’un arduino Uno, avec de la puissance.
Vous l’aurez deviné, un petit mosfet piloté par le PWM et le tour est (presque) joué. On y ajoute une diode de flyback (si on veut pouvoir y connecter par la suite des charges inductives), et des connecteurs, le tour est joué.

Shield PWM Arduino

Shield PWM Arduino

Bien sûr, il ne faut pas oublier l’alimentation de l’arduino (on utilisera un 7805 tout bête pour ça, accompagné d’un condensateur pour le lissage), ainsi qu’une petite diode signalant que le montage est en fonctionnement.
La charge que vous pourrez connecter à ce montage dépendra directement des mosfets choisis : 100v jusqu’à 9A dans mon cas, avec des IRF520. (Bon, en vrai les pistes du PCB ne devraient tenir que jusqu’à 4 ampères environ)
L’intérêt de ce montage, outre le fait de pouvoir piloter des moteurs CC, est de piloter les guirlandes de led RGB. En effet, en utilisant 3 cannaux, vous pilotez chaque composante de votre ruban de led, et la puissance disponible permet d’alimenter des rubans de grande longueur.

 

Shield PWM avec led RGB

Shield PWM avec led RGB

Vendredi, janvier 10 2014

OpenAlarm : Un système d'alarme libre

Après de multiples recherches sur Internet, je m'avoue vaincu : pas moyen de trouver un système d'alarme libre suffisamment avancé et les systèmes propriétaires sont beaucoup trop chères, même d'occasion...

Bien sûr, il reste les systèmes d'alarmes bas de gamme mais que valent t'ils vraiment face à des pros du vol qui connaissent bien les parades...

J'ai donc décidé de développer mon propre système libre, les toutes premières briques ont été posées sur le wiki SystèmeDAlarmeLibre et dans cet article, je vais détailler mes choix.

Cahier des charges

  • Multi-zones sans fil, hors de question de tirer des cables partout, il faudra donc prévoir des capteurs autonomes en énergie et capable de communiquer avec la base par radio
  • Système d'avertissement local sonore et lumineux ainsi qu'un envoi de SMS avec détail sur l'incident (zone, type d’évènement, horodatage)
  • Type de capteurs : Infra rouge (PIR), ouverture (reed switch), vibration, sonore, lumière, fumée, fuite d'eau et pourquoi pas la température et l'humidité
  • Communications sécurisées : Multi-bandes et il ne doit pas être possible de brouiller la bande de fréquences utilisée sans déclencher d'alerte, on ne doit pas pouvoir forger de faux messages de « tout va bien »
  • Alarmes techniques en cas de batterie faible des capteurs autonomes ou perte du signal d'un capteur
  • Watchdog : La centrale doit être capable de se sortir elle même d'un plantage inopiné
  • Autonomie électrique de la centrale : en cas de coupure d'alimentation, elle doit tenir suffisamment longtemps pour avoir le temps de lancer ces alertes
  • Les boitiers des capteurs et de la centrale devront être autant que possible réalisables grâce aux outils d'un fablab (impression 3d, découpe laser, etc...)

Choix techniques

Centrale

La centrale devra donc gérer la communication avec les capteurs, être capable de déclencher des alertes en rapport avec l'incident reporté (effraction supposée : signal sonore et lumineux, envoi de SMS), gérer l'interface utilisateur par le biais d'un serveur web embarqué et d'un clavier déporté.

Le coeur

Le coeur du système sera un RaspberryPi, tout simplement car je connais bien cette carte, elle est peu onéreuse et ces capacités seront largement suffisantes pour ce qu'on va lui demander de faire... La faible consommation du RaspberryPi facilitera son alimentation en cas de perte de la tension du secteur.

Raspberry_Pi_-_Model_A.jpg

En terme de logiciel, Python sera employé et le système sera donc adaptable à toute carte ou PC...

python.png

La communication

La communication avec les capteurs sera effectuée à l'aide d'un nRF905 (http://www.nordicsemi.com/eng/Products/Sub-1-GHz-RF/nRF905), un circuit intégré spécialisé ayant la particularité de pouvoir émettre au choix sur 3 bandes (433, 868 et 915MHz), d'avoir une très faible consommation et d'être très simple à mettre en oeuvre.

Le module GSM pour l'envoi de SMS sera un SIM900.

nrf905.jpg sim900.jpg

Module capteurs

Une des partie les plus critiques du système est la capture des événements par le biais de capteurs (infra-rouge, etc...), ces modules doivent être totalement autonome, alimenté par batterie, voici les parties communes :

  • La partie radio basé sur un nRF905
  • Le coeur : Un Avr (tinyAvr) d'Atmel se chargera de lire l'état du capteur, de communiquer avec la base, de vérifier l'état de la batterie
  • Des entrées / sorties pour y brancher le ou les capteurs
  • Une batterie

L'autonomie étant critique, l'AVR pourra se mettre en veille et en sortir soit au bout d'un temps déterminé pour vérifier l'état du capteur et avertir la base que tout va bien (ou que tout va mal), ou il pourra également sortir de veille par le biais d'un changement d'état du capteur.

Je pense faire une carte électronique générique pour tous les capteurs afin de gagner en coût et en facilité.

La suite

Dans un premier temps, je veux m'assurer de la bonne portée pratique des modules radios ainsi que de leur consommation car il s'agit DES parties critiques du système.

Ayant d'autres projets sur le feu (dont certain qui trainent depuis bien trop longtemps), j'essaierai d'avancer sur OpenAlarm au mieux...En attendant, j'attends vos retours / avis / conseils / idées, etc...

Un dépôt GitHub OpenAlarm à été ouvert oû je mettrai toutes les informations utiles au développement, le wiki sur GitHub sera aussi tenu à jour.

Lundi, décembre 30 2013

Une Borne d'Arcade maison, Fin

Suite de l'étude précédente :

L'heure des bilans :

Après quasi deux ans de travaux, je vais maintenant en terminer avec cette série de comptes rendu, en faisant quelques bilans…
Pour la petite histoire, suite à la fabrication des joysticks, j'ai passé deux mois à mettre au point la partie informatique (Août/Sept 2011), puis à imaginer et dessiner le meuble tout en m'occupant de la partie électronique, pour être prêt à commencer l'usinage du meuble (Janvier 2012).
Quelques temps plus tard (Mars 2012), je reprenais les travaux dans une suite ininterrompue jusqu'à Mai 2013.
Malgré le fait que l'espace de mon salon demeura un sacré chantier durant cette période, et que la progression au jour le jour fût très longue, je n'ai pas vu le temps passer et c'est avec satisfaction que je retrouve l'usufruit du salon, avec ce nouveau meuble qui en impose par sa prestance.

Bilan outillage :

Voici une liste non exhaustive de l'essentiel des outils ayants servis :

dsc08900.jpg

  • Pour découper

Des scies de plusieurs types, (circulaire, sauteuse, égoïne, à onglet et sa boite à coupe, à métaux), mais aussi cutter.

  • Pour maintenir

Différents types de serres joints.
Nous avons ici du premier prix en rouge, de la marque distributeur (Dexter = Leroy Merlin), et la marque Wolfcraft.
dsc08903.jpg Les deux premier prix. je les ai depuis un bail. et ces derniers travaux les ont achevés ! Tordus et désaxés, ils présentent un jeu trop important et se desserrent tout seul.
Les deux Dexter (8€ les 2), je les ai achetés durant la construction de la borne, et je peux vous dire que même si au maniement on les sent plus fiable que les autres, bah c'est de la merde quand même ! En effet, au fil des serrages, un des deux à vu son filetage se désagréger dans un crissement de métal broyé... mais peut-être que je suis un gros bourrin ? hum... nan !
Quant au Wolfcraft (15€), un très bon matos ! Robuste, très bonne prise et maintient puissant, il ne bouge pas d'un poil et se met en place sans se bouziller les mains.

dsc08904.jpg

  • Pour mesurer et tracer

Équerre de menuisier, rapporteur d'angle, réglet et grande règle suffisent à se débrouiller en plus d'un simple crayon de bois.
Pour écrire sur le plastique, il faudra un feutre fin indélébile.

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  • Pour percer

Bah une perceuse…
Mais surtout des forêts à bois et métal de qualités.

  • Pour limer et poncer

dsc08902.jpg Deux râpes à bois et deux limes à métal (une plate et une arrondie), du papier de verre (silex) de trois grosseurs différentes, du plus gros au plus fin, suffisant pour le bois et du papier à poncer pour carrosserie (métal) de 400, 600 et 800 pour la laque.
Une ponceuse à bande est un atout très utile pour gagner du temps, mais il faut s'assurer de bien maitriser l'outil car la matière disparaît très vite sous son passage !

  • Pour peindre

dsc08899.jpg Quelques pinceaux bien sûr, mais surtout un pistolet à peinture basse pression et quelques bâches plastique pour protéger un minimum l'environnement de travail.
La laque restant une technique de peinture très longue, cet outil s'avère bien pratique et permet de faire «rapidement» un travail assez propre.

  • Voila, il n'en faut pas pour cher en outils, et il ne faut pas hésiter à prendre du bon matériel, certes plus onéreux, mais qui durera toute la vie en servant à d'autres bricolages. Sinon il faudra racheter de la merde et au final se rendre compte qu'on aurait finit par payer le produit haut de gamme... sauf qu'on ne l'aura pas entre les mains !

Ça ne sera jamais l'outil qui fera de vous un bon ouvrier, mais il y contribuera. Par contre, un mauvais outil aura tendance à empirer vos défauts…
Enfin, un bon outil est un outil avec lequel on est à l'aise et grâce auquel on pourra faire mieux en prenant soins de s'appliquer.

Bilan de compétences :

  • Sur cet ouvrage, j'aurais vraiment touché pas mal de domaines très différents, et au passage appris un tas de trucs !

- L'informatique, avec la mise en place l'un système automatique GNU/Linux + AdvanceMame/Menu, entièrement géré aux joystick.
- L'électronique + l'informatique, en redécouvrant le fonctionnement des écrans à tube cathodique et la manière de les interfacer à un ordinateur.
- L'électronique, avec la fabrication des joysticks et aussi du circuit de protection de l'écran TV.
- La soudure et le ferraillage, en fabriquant le système de rotation de l'écran.
- La menuiserie, pour le meuble…
- Le dessin vectoriel, pour les plans et les design de décorations.
- La CAO pour les cartes l'électronique.
- L'ingénierie… Même si certaines choses ont été faites en allant, sans trop savoir en détail comment m'y prendre, j'aurais tout de même pas mal cogitté le sujet…

Bilan Logiciel :

  • Excepté l'émulateur AdvanceMame, la borne a été conçue et fonctionne grâce à des logiciels libres !

À partir de mon PC sous Ubutu 10.04LTS,
- Inkscape et Gimp, pour les plans et les design de décorations.
- Kicad pour la CAO électronique.
Les comptes rendu rédigés et publiés avec :
- Dotclear, que vous lisez maintenant.
- Gimp pour la retouche photos.
- Cinellera et ffmpeg2theora, pour les vidéos.
- Scribus, pour un document de résumé à usage privé.

Les Regrets :

  • La partie basse aurait pu être mieux conçue

En effet, placer des petites roulettes et encadrer la borne d'un socle gris pour compenser en stabilité, c'est finalement une bidouille pas pratique du tout, un défaut de conception influencé par mon idée tenace à vouloir utiliser l'intérieur de la borne comme d'un placard.
Obnubilé par le gain de place intérieur, j'ai perdu de vue la possibilité de faire reposer la borne sur un simple cadre rigide, muni de grosse roulettes à l'arrière.

  • Le sens de rotation de l'écran est inversé !!

Bêtement j'avais réglé AdvanceMame pour tourner sur la droite et pas compris qu'on pouvait choisir le sens en changeant le réglage…
Persuadé donc qu'il faille me conformer à cela, j'ai bien fait attention à fixer l'armature métallique au rond rotatif de manière à tourner à droite, ce qui dans le fond n'est pas un problème me direz-vous puisqu'il suffit d'un réglage logiciel…
Oui, mais nan ! Car c'est fichu si on veut utiliser un vrai jeu au format Jamma, car la quasi totalité des titres verticaux tournent à gauche !
Même problème avec le jeu Ikaruga sur GameCube qui dispose du mode de jeu vertical, le réglage ne tourne l'image qu'à gauche !
Il existe une bidouille pour retourner l'image, mais il faut alors intervenir sur le téléviseur, en cas d'erreur c'est assez dangereux pour l'intégrité du matériel, donc je m'abstiendrais.

  • La borne est plus haute que prévu

J'ai foiré quelque chose en découpant la structure de base, me souviens pu bien quoi et du coup, la hauteur du panel donne 68 cm… au lieu de 66 cm sur l'Astro City originale, élevant de fait la hauteur totale du meuble de deux centimètres.

  • Le plexis du chapeau est raté

dsc09204.jpg La découpe des trous pour laisser sortir le son des hauts parleur aurait-dû suivre le design de l'artwork que j'ai dessiné et placé derrière.
Pourtant encore une fois, je ne me souviens plus comment cela a pu se produire, mais au final j'ai fait une découpe droite, on le constate bien en se demandant pourquoi les obliques grises et roses sont coupées dans leur longueur.
De plus en bas à droite, j'ai dérapé avec le cutter, faisant une profonde rayure.

Remerciements :

  • Au départ je m'étais lancé seul dans l'aventure, mais on réalise finalement qu'on n'est jamais seul sur internet, que les contributions au projet se font indirectement et finissent parfois par nous rattraper, lorsque des contributeurs ont eux même vent de l'avancée des travaux, pour fermer la boucle.

Je remercie donc chaleureusement et dans le désordre toutes les contributions plus ou moins directes :
- Paul Qureshi aka MoJo, programmeur de l'électronique du Joystick USB.
- Andrea Mazzoleni, développeur d'AdvanceMame, lui même basé su Mame.
- Calamity et son acolyte par le patch de Linux en 15kHz.
- La communauté Gamoover, et tout particulièrement Aganyte pour les photo de sa New AstroCity de très bonne qualité et Max pour le tuto AdvanceMame qui fut une bonne base de départ.
- Bien entendu, le projet Debian dans son ensemble et la communauté du libre !
- Mon père pour son aide et ses précieux conseils dans la mise en œuvre.
- Éric pour le prêt du pistolet à peinture !
- Les différents soutiens et commentaires parlés, écrit, et podcastés, Seb, Pascal, Rain, Samaël, TomTom, Quentin, maethor, Nikos, Nicolas, Babosor, etc.
- Spécial Thanks à mes gentils béta testeur : Kolocat et Kuri Hana !

Et désolé à ceux que j'oublie ! ^^;

Spécification de la borne :

  • Dimension et design inspiré de la célèbre CandyCab SEGA AstroCity

- Hauteur : 146 cm.
- Largeur : 75 cm.
- Profondeur : 91 cm.
- Meuble démontable.
- Panel amovible pour passer aux portes et ascenseurs.
- Structure sur roulette, sécurisée sur un socle.
- Poids total = 90 kg.

Structure de base (en pin/sapin) = 26 kg.
Montage rotatif, écran/armature/rond = 43 kg. (L'écran plat pèse 38 kg)
Capot = 5,5 kg.
Control Panel = 3 kg.
Plaquage extérieur = 9 kg.
Étagère intérieure = 3 kg.

  • Téléviseur

Sony Trinitron 29 pouces à dalle plate, KV19FX30 (chassis FE-2).
Diagonale de l'image visible 68 cm.

  • Ordinateur

- Processeur Intel P4 2Ghz avec 512 Mio de Ram.
- Carte graphique ATI 9200.
- Pas de disque dur, mais une Clé USB de 16 Go, avec dessus :

GNU/Linux Debian 7 Wheezy et son noyau patché 15kHz.
AdvanceMenu Version 2.6
AdvanceMame Version 1.2

  • Consommation électrique

Totale = 175 Watts.

Écran = 75 Watts.
Lumière = 16 Watts.
Ordinateur = 64 à 85 Watts.


Prix à titre indicatif :

  • Liste et prix de toute la matière première :

- 2 x 20 équerres métalliques 40 x 20 mm à 4€70 = 9€40
- 1 Sachet «vrac» 60 x 80 mm remplis de vis agglo de 40 mm = 1€49
- 4 Pattes d'assemblages de 80 mm à 0€76 = 3€04
- 3 Tablettes Pin noueux 200 x 60 x 1,8 cm à 12€50 = 37€50
- 100 Tourillons de 60 mm = ???
- 1 Panneaux de contre-plaqué 120 x 60 x 1,8 cm = 23€99 - promo 20% = 19€19
- 2 Équerres larges à 1€31 = 2€62
- 4 Équerres d'assemblage en acier galvanisé (70 x 70 x 55 mm ép.2,5 mm) à 2€04 = 8€16
- 4 patins en Plastique à clouer diamètre 30 mm = 1€79
- 1 Sachet (80 x 120 mm) de visserie en Vrac = 3€10
- 8 Écrous 6 pans diamètre 10 mm = 2€25
- 2 Panneaux de MDF 120 x 60 x 1,5 cm à 11€90 = 23€80
- 6 Roulettes pivotantes blanches Diamètre 25mm à 2€ = 12€
- 2 Tasseaux en pin à 4€90 = 9€80
- 20 Taquets à clouer = 1€90
- 2 Équerres fenêtre zing 220mm à 2€50 = 5€
- 2 x 10 Boulons à tête fraisée (4 x 40 mm) à 2€75 = 5€50
- 1 Sachet (80 x 120 mm) de visserie en Vrac = 3€65
- 2 Charnières paumelle gauche (40 x 50 mm) = 2€
- 2 Tasseaux brut (270 x 16 x 47 mm) à 5€90 = 11€80
- 1 Plaque de Verre Synthétique (2,5 x 750 x 500 mm) = 10€95
- 2 Équerres (100 x 100 x 90 x 3 mm) à 2€90 = 5€80
- 2 x2 Charnières pour verre (13 x 40 mm) à 2€55 = 5€10
- 1 Charnière à piano en laiton 32 x 600 mm = 2€65
- 1 Tube en PVC de (2000 x diam 125 mm) = 13€20
- 2 Tasseaux de (2000 x 10 x 15 mm) à 2€90 = 5€80
- 2 Tasseaux de (2700 x 16 x 50 mm) à 5€90 = 11€80
- 1 Tasseau de (2000 x 10 x 10 mm) à 2€90
- 2 Fermoir (60 x 30 mm) à 3€10 = 6€20
- 2 Charnières dégondables 30x40 = 1€79
- Enduit de lissage spécial bois 1,25 kg = 15€70
- Peinture blanc brillant acrylique 2,5 L = 39€90
- Réglette fluo T8 (26mm) - 18 Watts - Blanc 840 - Culot G 13 - 1350 lumens = 7€45

Total = 293€23,
Sans l'écran, l'électronique, l'informatique, les joystick et boutons.
Certaines pièces de bois sont de récupération, ainsi que la ferraille de l'armature de métal.

Vendredi, décembre 27 2013

DIY – Générateur de Marx

C’est pas encore l’heure des bonnes résolutions, mais je renoue ici avec une de mes passion premières, un peu délaissée ces derniers temps : la haute tension.
Le montage auquel je me suis attaqué aujourd’hui est assez simple dans son fonctionnement, il s’agit d’un générateur de Marx, qui permet de multiplier une tension. L’avantage de ce montage, est qu’outre sa simplicité, la tension de sortie est directement proportionnelle au nombre d’étages mis en jeux (aux pertes près).

Générateur de Marx

Générateur de Marx

Le concept consiste à charger X condensateurs en parallèles, et les décharger en série. Pour arriver à un pareil résultat, on va utiliser des éclateurs. En effet, tant que la tension  aux bornes du condensateur ne dépasse pas une certaine tension, rien ne se passe, les condensateurs se chargent tranquillement, et la tension à leurs bornes augmente peu à peu.

Charge

Charge

 

Mais lorsque cette tension est atteinte, un arc électrique se produit sur l’éclateur, qui deviens ainsi conducteur.

Décharge. En bleu ciel, les arcs électriques

Décharge. En bleu ciel, les arcs électriques

(oui, désolé pour les couleurs un peu flashy, ça pique les yeux, je sais)
Pour que ça fonctionne (bien), il y a tout de même quelques paramètres importants à respecter. Déjà, il faut que la tension d’alimentation soit suffisamment élevée pour pouvoir produire un arc électrique, sinon les éclateurs ne fonctionneront pas. Ensuite, les résistances de charges. J’ai un peu galéré pour trouver des résistances correctes pour ce montage. Au début, j’étais partis avec des résistances couches carbone (les classiques), mais rapidement les arcs sont passés par le côté de la résistance, détruisant celles-ci. J’ai ensuite voulu utiliser des résistances de puissances en céramique. Mauvaise idée : elles ont été détruites en totalité sur un seul shoot. Je suspecte plus la déflagration d’avoir endommagé l’intérieur que la chauffe proprement dite car elles étaient sensées tenir plus que les couches carbone, ce qui n’aura pas été le cas ici. Finalement, j’ai utilisé des résistances bobinées de puissances, et après quelques dizaines de minutes de fonctionnement, tout à l’air en ordre de marche. Dernier point, la distance entre les éclateurs est relativement importante, c’est d’elle que dépendra la « tension de claquage »

Mon générateur de Marx

Mon générateur de Marx

Comme on peut le voir sur la photo, mon générateur est constitué de 6 étages, ce qui multiplie donc par 6 la tension d’entrée… En théorie. En effet, mes éclateurs étant difficiles à régler, ma tension de claquage est assez loin du maximum débité par mon alimentation. Au final, je dois arriver à une tension de 10Kv par condensateur, soit 60Kv en sortie.
Les éclateurs sont de simples fils de cuivre recourbés, passés au papier de verre pour enlever l’émail.

Le générateur en action

Le générateur en action. Le père Noël fait 12cm

Petit détail pour ceux qui serais tentés par l’expérience, et qu’il est difficile de rendre sur une photo : C’est extrêmement bruyant !! (genre mitraillette dans le salon)

Jeudi, décembre 26 2013

G2N, un pistolet pour jeux vidéos -2-

Suite de l'étude précédente :

  • On continue avec l'intégration de la « Pistol Board » dans le pistolet Virtua Gun de SEGA.

Les borniers se relieront à la Main board pour fournir l'alimentation et les signaux de la camera, ainsi que pour les boutons start et gâchette de la manette USB.
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  • C'est en place, reste à connecter la caméra IR.

ATTENTION, Il faut obligatoirement une camera provenant d'une Wiimote officielle Nintendo !
La caméra d'une copie Chinoise, telle que celle-ci ne sera en rien compatible avec notre montage :
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Voici donc la caméra Infra-rouge Pixart dé-soudée depuis une véritable Wiimote, sans Motion Plus intégré, modèle RVL-003.
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Je l'ai ensuite câblé sur une nappe de fils avec un connecteur HE10 Femelle au bout.
Afin de faire tenir la caméra dans le pistolet, on va exploiter une des fentes d'1 mm de large disposées dans le canon, là où se trouvait la lentille du Virtua Gun.
dsc09439.jpg dsc09616.jpg

Dans de la carte plastique d'1 mm d'épaisseur, a donc été découpé un disque percé d'un carré pour y loger la caméra.
Le filtre UV de la Wiimote a été sculpté pour s'adapter a la forme du canon, et le disque est formé grâce à des rajouts en carte plastique de 2 mm.
dsc09609.jpg dsc09608.jpg

Voilà les pièces achevées, désolé, le flash a cramé les photos, et on ne voit pas vraiment le cordon de colle tout autour de la caméra, utilisé pour fixer le montage.
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Reste à mettre en place la caméra connectée à la pistol board dans le pistolet.
Attention, si la WiiSensorBar est disposée au dessous de l’écran, la caméra IR doit être placée avec les pins vers le haut; Pins vers le bas si la caméra est au dessus de l'écran.
dsc09621.jpg dsc09623.jpg dsc09618.jpg

Mise au point :

Après avoir effectué les branchements de l'alimentation 5V et relié la Pistol Board à la Main Board, on peut mettre le montage sous tension.

  1. La première chose à faire, est d'agir sur le potentiomètre RV2 pour régler la luminosité de l'écran LCD.
  2. Après un reset du circuit (SW1), le message d'accueil doit apparaître.
  3. Ensuite, il faut mettre JP2 sur ON pour passer le montage en mode View Blob.

Après un reset, ce mode va afficher des 1023 sur l'écran LCD… Dés qu'on passe une source infra-rouge (flame de briquet, WiiSensorBar) devant la camera, une suite de chiffre va alors varier, témoignant du bon fonctionnement du circuit.

TroubleShooting :

  • L'écran n'affiche rien -> Régler RV2.
  • Le message « camera I2C Error » s'affiche sur l'écran ->

- Vérifier que les 3 CI sont bien alimentés.
- Vérifier le câblage de la camera…
- Essayer de débrancher la pistol board, à la place des 1023, il devrait s'afficher des 0, ce qui à priori témoigne du bon fonctionnement de la main board.

CAMERA I2C ERROR (1/2 sec)
LOADING CONFIG…  (3 sec de pause)
CONFIG LOADED… (3 sec de pause)
0000000000000000
0000000000000000

- Reconnecter les deux cartes, tout semble ok, pourtant si les 1023 restent figés, il y a sans doute un problème de communication entre les deux cartes.
- Déconnecter le signal SDA entre la main board et la pistol board et mettre sous tension, on va procéder à quelques mesures :

Quand SDA est en l'air, au démarrage, la Main Board passe en mode view blob.
Quand SDA est branché, à la Pistol Board (résistance de pull-up 2,2k au 3V), au démarrage, la Main Board bloque sur Camera I2C Error.
À l'oscilloscope on mesure bien le train sur SCL envoyé par le PIC.
Dés qu'on connecte la broche SDA, le signal SCL disparait. La mesure de SDA est à zero.
On peut voir SCL qui vit sa vie, calibre 100µs, puis 10µs :
hni-0049.jpg hni-0048.jpg hni-0050.jpg Là, on branche la résistance de SDA, et SCL passe à 0.
Si on déconnecte cette résistance de pull-up, SCL reste à 0.
Le signal sur SCL revient après un reset du PIC à condition que la pin 15 (SDA) reste en l'air.
De plus, à l'oscilloscope, les signaux d'alimentation 5V et le 3V apparaissent bruités.
En débranchant la caméra de la Pistol Board, les signaux redeviennent propres.

À ce stade, il semblerait que la Pistol Board soit fautive.
On peut le vérifier en établissant le dialogue entre la Main Board et la caméra, sans passer par la Pistol Board, mais en utilisant les signaux d'horloge, d'alim et de reset provenant de la Wiimote elle même !
Si la Main Board ne plante pas sur I2C Error et que les 1023 du mode Blob fonctionnent, c'est gagné, rechercher la panne sur la Pistol Board.

  • Justification des modifications par rapport au montage original :

L'horloge et le reset volé à la Wiimote ayant permis un fonctionnement correct, je me suis tourné vers l'oscillateur à quartz 25Mhz, qui, une fois la caméra IR connectée au circuit provoquait un méchant parasitage du 5V, et donc du 3,3V , induisant alors tous les soucis de communications.
La caméra fonctionnant en 3,3V, je me suis dit qu'elle pourrait ne pas apprécier de manger une horloge à 5V.
J'ai donc utilisé un oscillateur à quartz alimenté en 3,3V @25Mhz (le 24MHz, comme la Wiimote étant difficile à trouver), ce qui est beaucoup plus logique quand on sait que la caméra IR Pixart fonctionne en 3,3V !


Interfacer avec l'ordinateur :

  • Une fois que le système fonctionne en autonome, il reste à le faire passer pour un joystick analogique aux yeux de l'ordinateur.

Pour ce faire, en attendant le développement d'une carte Add-On spécifique, on va désosser une manette et utiliser le joystick analogique qui pilote la croix de direction (et pas l'autre !).
Il suffit de dessouder le potentiomètre (sa valeur doit être de 10kΩ pour que le circuit du joystick soit compatible avec le G2N) et de brancher des fils à la place en direction du connecteur K1 de la Main Board (Xa, Xw, Xb et Ya, Yw, Yb).
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Il faut aussi relier un fil depuis un bouton de la manette, vers K1 sur la position Reload.
Côté Pistol Board il faut câbler deux autres boutons de la manette vers la gachette SW1 et le bouton Start SW2.

  • On en profite pour repiquer du 5V sur la manette afin d'alimenter la Main Board.
  • Quand on agite le pistolet devant une source infrarouge, le mode test de manette de jeu de l'ordinateur doit permettre de visualiser la croix directionnelle bouger.

À suivre…

Vendredi, décembre 20 2013

Impressions multi-matériaux avec un seul extrudeur

Imprimer directement en plusieurs couleurs peut vraiment être intéressant, par exemple, pour intégrer des pictogrammes informatifs sur la face d'un objet ou simplement dans un but purement décoratif.

Ultimaker propose un kit permettant d'imprimer en 2 couleurs (ou 2 filaments de matériaux différents) mais les retours sur les forums ne m'ont pas convaincus de l'acheter, je pense au final que le ratio coût / intérêt n'est pas vraiment bon lorsque l'on s'en sert uniquement pour du multi couleurs, l'intérêt est bien plus grand pour de l'impression multi-matériaux (support en PVA par exemple).

Je vais vous expliquer 2 méthodes qui vous permettront de passer à l'impression multi couleur avec un seul extrudeur.

Notez que cet article tourne autour de l'Ultimaker et de son slicer Cura mais il est tout à fait possible d'adapter cette solution à toute RepRap.

Avec le plugin Cura : PauseAtZ

En utilisant le plugin fourni avec Cura PauseAtZ qui permet, comme son nom l'indique, de stopper l'impression à une certaine hauteur, de parker la tête afin de changer le filament et ensuite de relancer l'impression avec le nouveau filament.

Le principal problème de cette technique est qu'il ne permet pas à une couche d'avoir plusieurs couleurs, rien de vraiment nouveau avec cette méthode...

Feinter le slicer : PauseAtExtruderChange

Dans cette méthode, on va utiliser Cura exactement comme si nous avions le kit de double extrusion, et allons dire à Cura de slicer comme tel. C'est par la suite que nous allons lire le GCode et remplacer l'instruction de changement de tête (Tx) par des instructions permettant de parker la tête le temps d'effectuer le changement de filament.

Voici les étapes exactes :

  1. Parker le Z
  2. Déplacer la tête en X, Y à la position de parkage
  3. Stopper le ventilateur
  4. Attendre une action de l'utilisateur (nécessite un ulticontrolleur TODO)
  5. Restaurer la position X, Y
  6. Redémarrer le ventilateur
  7. Restaurer le Z

Nous pourrions également utiliser le G-Code M600 mais il s'agit d'une instruction en test qui n'est pas inclut par défaut dans tous les firmware et l'utilisation de nos propres instructions nous permet de faire exactement ce que l'on souhaite...

En pratique

1. Installez le plugin Cura PauseAtExtruderChange, (déposez simplement le fichier PauseAtExtruderChange.py dans le dossier ~/.cura/VERSION/plugins)

2. Créons un nouveau profil d'imprimante : File > Machine setting > Add new machine, dans le panel Extruder 2, on s'assure que Offset X et Offset Y soit égal à 0 comme dans l'image ci-dessous :
Cura - Machine settings

3. Importez vos fichiers stl, précisez à Cura que vous souhaitez les fusionner pour faire de la double extrusion (sélectionnez le premier objet d'un clique gauche, puis, bouton droit sur le second objet et cliquez sur Dual extrusion merge)

4. Ajoutez le plugin, modifiez les paramètres tel que vous le souhaitez et vous voilà avec votre fichier G-Code modifié

5. Lancez l'impression et l'imprimante vous signalera chaque changement de couleur, il vous restera alors à changer le filament, valider le changement auprès de l'imprimante, l'impression reprendra alors exactement oû elle avait été arrêtée mais avec un autre filament.

Note: Vous pouvez aussi utiliser le fichier python directement en ligne de commande : python PauseAtExtruderChange.py file.gcode > out.gcode (python PauseAtExtruderChange.py -h pour avoir de l'aide)

Voilà ce qu'il est possible de faire très simplement :

Vous voilà maintenant capable d'imprimer en multi couleur d'une manière un peu plus évoluée qu'avec PauseAtZ, néanmoins, l'utilisation de PauseAtExtruderChange ne sera intéressante que pour des impressions ou le nombre de changement de couleur par couche est faible sinon, vous risquez de passer votre temps à changer de filament...

Mercredi, décembre 11 2013

RaspberryPi + Grove = RaspiO'Mix

RaspiO'Mix est une carte fille pour Raspberry Pi développée par mes soins sur une idée de Michel d'Erasme qui va vous permettre de connecter facilement et rapidement tout un tas de modules de type Grove initialement prévus pour Arduino.

Caractéristiques

  • Aux dimensions du RaspberryPi
  • 4 entrées / sorties tolérantes 5V (basée sur un TXS0108PWR)
  • 4 entrées analogiques, 0-5V, 18 bits de résolution
  • 2 entrées numériques via DIP switch
  • Horloge temps réel avec batterie de sauvegarde
  • 2 connecteurs pour I2C
  • 1 connecteur pour communication série
  • Alimentation 5V via jack

Connecteurs

Bien entendu, cette carte est entièrement libre, toutes les informations nécessaires pour la fabriquer sont disponibles sur GitHub / RaspiO'Mix.

Fonctionnement

Voici le schéma de principe :
schema.png

La conversion analogique / numérique est assurée par un MCP3424, un CAN I2C de 18 bits de résolution, une horloge temps réel DS1307 est présente sur le même bus.

Une librairie Python est disponible et vous permet d'accéder simplement aux différentes fonctions d'entrées / sorties, I2C, série et ainsi d'intéragir avec un monde 5V bien au chaud dans l'environnement 3V3 du RaspberryPi...

La carte en action

Je veux mon propre RaspiO'Mix

2 solutions s'offre alors à vous :
  1. DIY : Tout est à votre disposition pour le faire vous même, sur GitHub, vous trouverez la liste des composants, des informations techniques, les fichiers Eagle, les fichier gerber, bref, TOUT est disponible pour le faire vous même !
  2. Je peux vous les fabriquer, pour le moment, je n'ai pas de magasin en ligne donc, contactez moi directement pour un devis (je suis en mesure de produire des séries et de faire des réductions sur quantité)

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