mardi 20 septembre 2011

Fabrication de shields Arduino sur une plaque perforée

J'étais un peu irrité de devoir brancher 8 fils chaque fois que je voulais utiliser un afficheur à cristaux liquides avec mon Arduino, j'ai donc décidé de construire moi-même un "shield":  il s'agira, à l'avenir, d'insérer le shield dans les connecteurs de l'Arduino pour que toutes les connections s'effectuent correctement sans que j'aie à m'en préoccuper.  Il existe bien sûr des shields déjà prêts dans le commerce, mais ils sont plus chers, et j'avais le goût de tout construire moi-même.


Je me suis procuré des barrettes de 40 connecteurs mâles et femelles.  Il s'agit de casser les barrettes de connecteurs mâles (par groupes de 6 ou 8 broches).  Pour les connecteurs femelles, c'est un peu plus compliqué:  il faut les scier à la taille désirée.  Il existe des connecteurs comportant à la fois la partie mâle et femelle, mais ils sont plus difficile à trouver (et plus cher aussi).  Les broches de ces connecteurs sont espacés de 0,1 pouce, ce qui correspond parfaitement aux trous d'une plaque perforée conventionnelle.

L'Arduino est toutefois affecté d'un irritant défaut de conception: la distance entre ses broches 7 et 8 est de 0,16 pouce:  les broches 8 à 13 sont donc décalées par rapport aux trous de la plaquette!    Massimo Banzi a révélé qu'il s'agit d'une erreur qu'il a commise lors du dernier sprint avant de manufacturer les tous premiers circuits imprimés de l'Arduino.

Alors comment s'y prend-on pour produire son propre shield?
  1. On achète un "protoshield":  une plaquette perforée conçue spécialement pour l'Arduino (avec les trous aux bons endroits).   Mais c'est beaucoup plus cher (environ 20 fois plus cher dans mon cas).
  2. On fabrique son propre circuit imprimé:  c'est parfois approprié, mais pas toujours.  Je ne suis pas encore très à l'aise dans ce genre de fabrication.
  3. On plie légèrement les broches du shield pour les aligner avec les ports décalés de l'Arduino.
  4. On perce dans la plaquette une série de 8 trous supplémentaires décalés par rapport  aux autres.
La quatrième solution m'a semblé la plus élégante, mais je n'ai aucune l'intention de percer 8 trous chaque fois que je désire produire un nouveau shield.

Mon premier shield a donc été un "shield adaptateur" qui sera intercalé entre l'Arduino et mes shields de fabrication maison:  ce shield comporte les broches 8 à 13 mâles à la position du Arduino, mais ses broches 8 à 13 femelles se trouvent aux positions normales d'une plaquette perforée.

Un deuxième adaptateur pourra être construit pour permettre qu'un shield commercial soit ajouté au-dessus des shields de fabrication maison (j'ai a l'esprit mon shield de prototypage muni d'un breadboard, il est plus pratique de le placer sur le dessus de la pile).


Ensuite, fabrication de mon shield muni d'un afficheur à cristaux liquides.  J'ai volontairement installé l'afficheur à l'extérieur de la plaque perforée, afin qu'il demeure bien visible malgré l'ajout de shields supplémentaires par-dessus.  Après une première version qui ne fonctionnait pas correctement (je suis encore un piètre soudeur!), j'ai été obligé de tout reprendre à zéro et ça fonctionne...relativement bien.  À cause de certaines soudures, les connecteurs mâles n'entrent pas toujours à fond dans les connecteurs femelles et il faut insister un peu:  je croise les doigts pour que mes soudures résistent à plusieurs cycles de connexion/reconnexion...

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