Difference between revisions of "Projets:Lab:2011:Dominoux"

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m (→‎Modification en clignoteur d'un dominoux déjà assemblé)
 
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{{Project
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= Le principe =
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|name= Dominoux CMS
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|author= Aeris/Launchy|proposal_date= 05/10/2011
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Le kit dominoux (domino lumineux) est un kit à souder très simple et ludique permettant de s'initier à l’électronique.
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[[File:Dominoux_CMS_SCH.svg|thumb]]
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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.
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[[File:Dominoux_CMS_PCB.svg|thumb]]
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Le prix du kit est ici : http://shop.electrolab.fr/6-kits-electronique
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U1 S08E NE555 1467741 0.22 €
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R1 SM0805 3M 1506151RL 0.05 €
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Cette vidéo montre une démonstration des effets possibles avec l'un des premiers prototypes:
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R2 SM0805 10k 1469857 0.01 €
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R3 SM0805 68 9334777RL 0.02 €
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R4 SM0805 1M 1099823RL 0.03 €
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C1 SM0805 100n 1759167RL 0.01 €
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C2 SM0805 100n 1759167RL 0.01 €
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D1 LED-5mm phototransistor 1497676 0.48 €
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D2 LED-5mm LED 1142581 0.21 €
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BAT 2032 pile 0.15 €
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PCB 15*20 0.10 €
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total HT : 1.29 €
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* [http://www.electrolab.fr/2013/06/21/first-batch-of-dominoux/]
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total TTC : 1.54 €
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</pre>
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= le principe =
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Cette vidéo montre l’assemblage des premiers kits lors de la fête de quartier de Nanterre
  
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Le dominoux est un "domino lumineux", c'est un système qui, lorsqu'il reçoit une impulsion lumineuse, la répercute pendant une durée donnée. Il est ainsi possible de chaîner des dominoux pour créer des effets ludiques.
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* [http://www.electrolab.fr/2013/06/25/electrolab-at-local-town-festival/]
  
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Ce projet a aussi pour ambition de servir de support à des workshops soudure  et fabrication de PCB.
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=== Version proto CMS ===
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[[File:Dominoux CMS 3D.png|200px]]
  
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[http://www.semageek.com/le-dominoux-un-domino-diy-a-base-de-ne555-qui-propage-la-lumiere/ Présentation]
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=== Version proto traversants ===
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[[File:Dominoux traversants 3D.png|200px]]
  
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[http://relwin.hackhut.com/2011/03/01/555-timer-contest-entry/ Schémas et vidéos]
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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 :
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* Pistes et pads très larges permettant de supporter une plus grande chaleur et les habituelles erreurs de débutants.
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Cela permet aussi de faciliter le positionnement des circuits.
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* 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.
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=== Version 2 : kit produit actuellement ===
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[[File:Dominouxv2_board.png|800px|center|board view]]<center>Résultat final, réalisé à l'aide du logiciel libre Kicad</center>
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[[File:Dominouxv2_schematic.png|800px|center|schematic view]]<center>Pour pouvoir analyser le fonctionnement du kit, voici le schématique.</center>
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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 !
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=== Version 3 : le futur ===
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Plusieurs choses sont à l'étude... mais surprise ;)
  
 
= Les étapes de la fabrication =
 
= Les étapes de la fabrication =
  
 
== Compréhension et adaptation du schéma ==
 
== Compréhension et adaptation du schéma ==
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Le circuit utilise principalement :
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* Un phototransistor, chargé de détecter l'impulsion lumineuse.
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* Une LED, qui émet de la lumière quand elle est traversée par un courant.
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* Un 555, câblé en monostable, dont la sortie va rester un certain temps à l'état haut après réception d'une impulsion en entrée.
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Voir [https://fr.wikipedia.org/wiki/NE555 Wikipedia] pour en savoir plus sur le 555.
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Le fonctionnement :
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# État initial : La LED est éteinte et le phototransistor n'est pas excité.
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# Lorsque le phototransistor reçoit un front montant, le condensateur est déchargé.
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# Lorsque le phototransistor reçoit un front descendant, la sortie passe à l'état haut, la LED s'allume et la charge du condensateur commence.
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# Lorsque la tension aux bornes du condensateur atteint la valeur du seuil, la sortie passe à l'été bas, la LED s'éteint.
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== Version spéciale pour clignoteur ==
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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".
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TODO: description des modifications à apporter/le montage alternatif à réaliser pour obtenir un clignoteur
  
 
== Design des cartes CMS et traversants ==
 
== Design des cartes CMS et traversants ==
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=== Liste des composants ===
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{|
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|Condensateur 100nF
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|Résistance 5M
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|555 version CMS
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|Phototransistor
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== Fabrication des prototypes ==
 
== Fabrication des prototypes ==
  
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== Câblage des cartes ==
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La gravure des PCB a été réalisée en utilisant le procédé photochimique disponible au lab.
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Les premières versions montraient une insuffisance d'épaisseur des pistes, et surtout des pastilles pour la versions traversants.
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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.
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=== Premier proto en CMS ===
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[[File:DSC 0297.jpg|200px]]
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Test unitaire validé, tests fonctionnels à réaliser.
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=== Premier proto en traversant ===
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== Soudure des cartes ==
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# Commencer par la soudure du 555 : cela permet de vérifier que le PCB tiré est bien à la bonne échelle.
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# Souder ensuite les composants CMS ou les composants les plus petits, ils sont les plus près de la carte.
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# 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 ==
 
== Tests unitaires et globaux ==
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Liste des tests à effectuer sur chaque Dominoux :
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#Aspect général
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#Solidité des soudures sur le coupleur de piles, la diode et le phototransistor
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#La diode doit s'allumer quelques secondes au moment du branchement de la pile
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#La diode doit s'allumer après réception d'une impulsion lumineuse par le phototransistor
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#La diode doit s'allumer après extinction de la diode du dominoux éclairant le phototransistor
  
 
== fabrication en série ==
 
== fabrication en série ==
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=== Préparation de la production ===
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Pour produire une carte en série, il faut commencer par bien valider le prototype.
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L'étape suivante consiste ensuite à produire les fichiers Gerber : format standard permettant de décrire un PCB.
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=== Recherche d'un fournisseur ===
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La recherche d'un fournisseur s'effectue suivant les critères suivants :
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* Bonne réputation concernant la qualité de réalisation
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* Prix global (ne pas oublier les fais de port et les suppléments en cas de nouvelle commande)
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* Délai de livraison
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* Possibilité d'avoir quelques exemplaires en plus, cela permet de compenser d'éventuels petits défauts de qualité
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=== Notice ===
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Version française :
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[[File:Dominoux face fr.png|200px]][[File:Dominoux dos fr.png|200px]]
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English version:
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[[File:Dominoux face.png|200px]][[File:Dominoux dos.png|200px]]
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Version française format A4 (PDF) :
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[[File:Notice_A4_Dominoux.pdf|Notice A4 Dominoux]]
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English version (A4 format) PDF :
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[[File:Notice_A4_Dominoux_Eng.pdf|English Notice A4 Dominoux]]
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[[File:Montage_Dominoux.gif|600px]]
  
 
= Retour d'expérience =
 
= Retour d'expérience =
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= Modification d'un Dominoux standard déjà assemblé pour en faire un clignoteur=
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*Enlever les composants PH1, R5 et C2
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*Implémenter R4 à l'envers de la sérigraphie (mais quand même du coté composants)
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*Couper la piste entre la broche 6 et 7 de la puce NE555
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*Dessouder le coté fil de R1
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*Relier la broche 2 à la 6 de la puce NE555
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*Souder C2 en parallèle à C1
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*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)

Latest revision as of 14:42, 28 June 2018

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:

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

Version proto CMS

Dominoux CMS 3D.png

Version proto traversants

Dominoux traversants 3D.png

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 :

  • Pistes et pads très larges permettant de supporter une plus grande chaleur et les habituelles erreurs de débutants.

Cela permet aussi de faciliter le positionnement des circuits.

  • 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

board view
Résultat final, réalisé à l'aide du logiciel libre Kicad


schematic view
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

Design des cartes CMS et traversants

Liste des composants

Condensateur 100nF 3
Résistance 5M 1
Résistance 334R 1
Résistance 10M 1
555 version CMS 1
Phototransistor 1
LED 1

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

DSC 0297.jpg

Test unitaire validé, tests fonctionnels à réaliser.

Premier proto en traversant

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

fabrication en série

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 :

Dominoux face fr.pngDominoux dos fr.png

English version:

Dominoux face.pngDominoux dos.png

Version française format A4 (PDF) : File:Notice A4 Dominoux.pdf

English version (A4 format) PDF : File:Notice A4 Dominoux Eng.pdf

Montage Dominoux.gif

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)
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