Projets:Badge5x5

Notes:

• cette page est un work in progress. Merci de revenir plus tard, et/ou de contacter directement clem at electrolab.fr ou clmnt sur irc (freenode, #electrolab).
• comme tout le contenu de ce wiki, cette page est sous licence CCBySA.
• A venir: des pages complémentaires lexique associées à ce projet (et les projets similaires) pour pouvoir s'approprier tous les éléments clé

Status/news:

• la version actuelle est sensiblement opérationnelle.

Taches/à venir:

• apporter les toutes dernières modifs & peaufinages avant mise en prod des pcb
• lancer la fab (au lab ou externalisée) d'un premier batch de cartes
• commande des composants correspondants
• peaufinage de la page wiki
• préparation de la doc nécessaire pour vendre le kit correspondant
• animation d'ateliers initiation arduino/soudure avec cette base.

Introduction

Le but de ce projet est de développer un petit kit d'initiation à l'électronique, directement inspiré du FiveByFive (lien à venir), initialement conçu par par Rolf van Widenfelt, membre du Noisebridge à San Francisco. Nous avons souhaité proposer une documentation en francais pour en faciliter l'accès aux non-anglophones, et ajouter notre grain de sel sur ce design.

Lors de la réalisation et de la programmation de ce pendentif lumineux, vous pourrez acquérir des compétences réutilisables dans de nombreux autres projets ultérieurs.

Par construction, ce projet est abordable pour tout le monde, et vise à accompagner les débutants dans la réalisation de leur premier objet électronique programmable.

Description

Les outils & matériaux nécessaires à la réalisation de ce projet sont relativement courants.

(Photo du badge terminé)

Coté électronique, le pendantif est constitué:

• d'un petit microcontroleur
• d'un ensemble de led, de couleur rouge (ou autre)
• d'une batterie

La suite de cette documentation devrait vous permettre de mieux saisir le rôle de chacun de ces éléments.

La structure du badge est directement réalisée avec le circuit imprimé. Il est cependant envisageable de le décorer plus avant.

Lorsque le badge est mis sous tension, XXX

La consommation typique du pendentif est de XXXmA (à définir selon réalisation), ce qui laisse espérer YYY temps de fonctionnement. Vous pouvez voir un exemplaire ici (insert link vers une vidéo)

Applications&bénéfices pédagogiques

• Il est possible de réaliser un pendentif sur une période de temps relativement courte, et avec un budget restreint
• Ce faisant, plusieurs notions fondamentales d'électronique et de programmation peuvent être découvertes puis approfondies, par la pratique
• Les capacités de soudure de composants sont développées
• La programmation de microcontroleur est également abordée
• La lecture et l’interprétation de schémas électroniques, ainsi que les lois fondamentales de l'électronique, peuvent être abordées sur un exemple concrêt
• La manipulation de plusieurs outils fondamentaux peut être abordée: multimètre, fer à souder, ...

Dans tous les cas, la mise en pratique immédiate, et l'atteinte d'un objectif initial ravira les curieux qui souhaitent s'initier aux domaines variés nécessaires pour la réalisation d'un projet d'électronique/informatique embarquée.

Pour ceux intéressés par la mise en oeuvre dans un contexte pédagogique, c'est par ici que ca se passe !

Liste de fournitures

Afin de faciliter la réalisation de ce projet, voici la liste de tous les éléments nécessaires.

Composants électroniques

Name Description Unit price (link) Quantity Total ATtiny85 Variante:PIC12F683 The brain 1.78$ 1 1.78$ DIP socket To insert or remove the mcu 0.18$ 1 0.18$

Piles 1v5 x2 Variante: Lipo battery To power the system. 3.7V (1 cell) and 130mAH. 1.33$ 1 1.33$ Male connector To plug the battery 0.47$ 1 0.47$ Variante: CRxxxx

Led diode To show the state 0.13$ 25 0.26$ xxO resistor For the leds 0.08$ 2 0.16$ PCB/plaque de prototypage wires (couleurs, longueurs) condensateurs connecteur pour la programmation

Vous pouvez trouver ce kit complet sur shop.electrolab.fr

Notez qu'il est possible de décorer le circuit imprimé, en le logeant dans un boitier, par exemple.

Outils

Tous ces outils sont disponibles dans un hackerspace/makerspace/fablab tel que l'Electrolab. Si vous bricolez chez vous, ils constituent le coeur de votre atelier de bricolage électronique/robotique.

Name Target Estimated price TODO: check list. Fixed blade trimming knife To cut the cardboard 4$

Glue To stick the cardboard, servo arms and servos 3$

Adhesive tape To stick the template and battery to the cardboard 1.50$

Needle To pierce the cardboard 0.02$

Hot glue gun To stick the LDR, leds, resistors and socket to the cardboard 15$

Pistol automatic wirestripper To strip the wires 10$

Lighter To shrink the heatshrink sleeves 2$

Flush cutter To cut the servo’s gear stop, wires, leads and heatshrink sleeves 5$

PH0 screwdriver To drive the servo screws 1$

Soldering iron To solder the wires with LDR, leds, resistors, connector and socket 10$ – 25$

Solder To solder 5$

Programmer To program the PIC 14$ – 45$

Battery charger To charge the lipo battery 15$ – 75$

Multimeter To measure the lipo battery charge 5$ – 30$

Voir XXX pour une liste de fournisseurs potentiels de ces outils. Si vous souhaitez constituer une mallette d'activité pour une structure (école, club, ...) ou à titre personnel (voire, en cadeau) n'hésitez pas à nous contacter pour obtenir de l'aide.

Plans, schémas & code

Electronique

This is the electronic schema. I have used an open source application called Fritzing. Click to zoom:

Explications sur le charlieplexing (pourquoi, comment ca marche: multiplexage, utilisation des I/O en mode haute impédance)

Code source

In general terms the running is:

(description fonctionnelle du code)

From here you can download the source code of the PIC firmware (GPL licensed). If you want to understand the running of the registers of PIC 12F683 , the best is to read the datasheet.

Fabrication

La fabrication du badge se déroule en plusieurs étapes:

• réalisation du PCB
• soudure des composants autres que led
• soudure des leds (réalisation d'un modèle)

page sur la réalisation des premiers protos de dev

Precautions

TODO: adapter à ce projet The trimming knife’s blade is sharp, take care of cutting yourself with it. The needle is sharp, take care of pricking yourself with it. The glue is strong, take care of touching it with your skin or contacting your eyes. The hot glue is really hot, take care of touching it with your skin. The iron solder is hot, take care of touching it with your skin nor contacting the cardboard and avoid to breath the solder smoke. The lipo battery must not be short circuited, nor overcharge above of 4.2V. nor discharge below of 3V. The lighter flame is very hot, take care of touching it with your skin nor contacting the cardboard

Réalisation du pcb

Plusieurs variantes:

• acheter un pcb tout fait (eg single face dispo à l'electrolab)
• fabriquer vous meme un pcb single face
• utiliser du veroboard de prototypage
• utiliser des fils (non recommandé !)

Soudure des composants autres que LED

TODO: pix

Soudure des leds

Attention au sens Utiliser un modèle pour l'implantation régulière (orientation, profondeur)

Charger le binaire

From here you can download the .hex file to program the PIC.

The compiler I have used is SDCC, which is free software. I have typed the following command to compile it:

sdcc -mpic14 -p12f683 --use-non-free lios.c

When you want to upload the .hex file to the pic you have to own a PIC programmer and a software that manages the programmer. There is a lot of variety. I have used the pickit3 from Microchip and its software for windows, but there are other alternatives more cheaper that can be used with free software or freeware for linux, mac and windows.

Pour aller plus loin

• Modifions le code source... pour changer la chaine de caractère, les timings, faire des dessins, etc.
• Une version alternative avec un autre mcu et une matrice de led intégrées 5x7