Projets:Lab:2011:Dominoux

= Le principe =

Le kit dominoux (domino lumineux) est un kit à souder très simple et ludique permettant de s'initier à l’électronique. Il répercute l'impulsion lumineuse qu'il reçoit après un court laps de temps, permettant ainsi de créer des chaines et des boucles de lumières.

Le prix du kit est ici : http://shop.electrolab.fr/6-kits-electronique Cette vidéo montre une démonstration des effets possibles avec l'un des premiers prototypes:


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Cette vidéo montre l’assemblage des premiers kits lors de la fête de quartier de Nanterre


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Version proto traversants


Ce projet a aussi pour ambition de servir de support à des workshops soudure et fabrication de PCB. A ce titre une version pour débutants a été mise au point avec pour principales caractéristiques : Cela permet aussi de faciliter le positionnement des circuits.
 * Pistes et pads très larges permettant de supporter une plus grande chaleur et les habituelles erreurs de débutants.
 * Des écarts entre les pistes plus importants pour éviter la création de ponts de soudure, les débutants ayant parfois tendance à mettre trop de soudure. Cette protection sera, lors de la production finale, complétée par la pose d'un vernis épargne minimisant le risque de court circuits.

Version 2 : kit produit actuellement
Résultat final, réalisé à l'aide du logiciel libre Kicad

Pour pouvoir analyser le fonctionnement du kit, voici le schématique.

Notez que les fichiers source sont disponibles sur demande auprès de core(at)electrolab(dot)fr ; pour l'instant, nous ne savons pas héberger les fichiers dans de bonnes conditions sur le wiki ou notre site. On y travaille, et en attendant on transmet à toute personne les demandant !

Version 3 : le futur
Plusieurs choses sont à l'étude... mais surprise ;)

= Les étapes de la fabrication =

Compréhension et adaptation du schéma
Le circuit utilise principalement :
 * Un phototransistor, chargé de détecter l'impulsion lumineuse.
 * Une LED, qui émet de la lumière quand elle est traversée par un courant.
 * Un 555, câblé en monostable, dont la sortie va rester un certain temps à l'état haut après réception d'une impulsion en entrée.

Voir Wikipedia pour en savoir plus sur le 555.

Le fonctionnement :
 * 1) État initial : La LED est éteinte et le phototransistor n'est pas excité.
 * 2) Lorsque le phototransistor reçoit un front montant, le condensateur est déchargé.
 * 3) Lorsque le phototransistor reçoit un front descendant, la sortie passe à l'état haut, la LED s'allume et la charge du condensateur commence.
 * 4) Lorsque la tension aux bornes du condensateur atteint la valeur du seuil, la sortie passe à l'été bas, la LED s'éteint.

Version spéciale pour clignoteur
Pour avoir une belle chaine de Dominoux, il est intéressant d'en avoir un ou plusieurs qui clignotent tous seuls: ce sont des clignoteurs. Pour obtenir cette fonctionalité, il suffit de modifier légèrement le schéma, pour obtenir un comportement dit "astable".

TODO: description des modifications à apporter/le montage alternatif à réaliser pour obtenir un clignoteur

Fabrication des prototypes
La gravure des PCB a été réalisée en utilisant le procédé photochimique disponible au lab. Les premières versions montraient une insuffisance d'épaisseur des pistes, et surtout des pastilles pour la versions traversants. Ces cartes sont en effet destinées à l'animation d'atelier "initiation à la soudure" et doivent donc présenter de grandes surfaces de soudure pour éviter les défauts d'isolation et les brûlures de pistes.

Premier proto en CMS


Test unitaire validé, tests fonctionnels à réaliser.

Soudure des cartes

 * 1) Commencer par la soudure du 555 : cela permet de vérifier que le PCB tiré est bien à la bonne échelle.
 * 2) Souder ensuite les composants CMS ou les composants les plus petits, ils sont les plus près de la carte.
 * 3) Pour les cartes traversants, la soudure du coupleur de pile peut nécessiter de plier le condensateur qui se trouve à proximité, Souder ce coupleur en dernier, sinon la soudure du condensateur risque d'être particulièrement compliquée. La soudure du coupleur de piles, de la diode et du phototansistor peut nécessiter un fer plus gros, éviter de trop augmenter la température.

Tests unitaires et globaux
Liste des tests à effectuer sur chaque Dominoux :
 * 1) Aspect général
 * 2) Solidité des soudures sur le coupleur de piles, la diode et le phototransistor
 * 3) La diode doit s'allumer quelques secondes au moment du branchement de la pile
 * 4) La diode doit s'allumer après réception d'une impulsion lumineuse par le phototransistor
 * 5) La diode doit s'allumer après extinction de la diode du dominoux éclairant le phototransistor

Préparation de la production
Pour produire une carte en série, il faut commencer par bien valider le prototype. L'étape suivante consiste ensuite à produire les fichiers Gerber : format standard permettant de décrire un PCB.

Recherche d'un fournisseur
La recherche d'un fournisseur s'effectue suivant les critères suivants :
 * Bonne réputation concernant la qualité de réalisation
 * Prix global (ne pas oublier les fais de port et les suppléments en cas de nouvelle commande)
 * Délai de livraison
 * Possibilité d'avoir quelques exemplaires en plus, cela permet de compenser d'éventuels petits défauts de qualité

Notice
Version française :



English version:



Version française format A4 (PDF) :

English version (A4 format) PDF :



= Retour d'expérience =

= Modification d'un Dominoux standard déjà assemblé pour en faire un clignoteur=
 * Enlever les composants PH1, R5 et C2
 * Implémenter R4 à l'envers de la sérigraphie (mais quand même du coté composants)
 * Couper la piste entre la broche 6 et 7 de la puce NE555
 * Dessouder le coté fil de R1
 * Relier la broche 2 à la 6 de la puce NE555
 * Souder C2 en parallèle à C1
 * Le fil libre de R1 est à relier au fil accessible de R4 (quand cette dernière est installée debout dans le sens de la sérigraphie)