Utilisation du moteur pas à pas d'un lecteur de CD (Arduino)

Il y a quelques années, à peu près tous les ordinateurs comportaient un indispensable lecteur ou graveur de CD-ROM ou de DVD. Par conséquent, il n'est pas très difficile d'en trouver un de nos jours, encore en état de marche, mais qui ne sert plus.

Une partie intéressante d'un lecteur de CD est le mécanisme qui permet le déplacement du laser: ils s'agit généralement d'un moteur pas à pas qui fait tourner une vis sans fin ou un engrenage, provoquant le mouvement linéaire de la diode laser.

Lorsqu'on démonte un lecteur CD pour récupérer ses composants, il est généralement préférable de conserver la totalité du mécanisme: le moteur pas à pas, la partie mobile, les deux tiges qui guident la partie mobile, et le châssis qui tient tout ça ensemble.

Le principal avantage du mécanisme, c'est sa précision: on peu régler la position de la partie mobile avec une précision d'environ 0,2 mm. On doit par contre se contenter d'un déplacement total ne dépassant guère 4 cm.

Ce moteur pas à pas est bipolaire: il comporte donc 4 connecteurs permettant d'alimenter deux bobinages distincts à l'intérieur du moteur. Il m'a semblé plus pratique de retirer le connecteur à ruban afin de souder 4 fils conducteurs directement sur les bornes du moteur.

Au moyen d'un multimètre, c'est facile de déterminer quels connecteurs partagent la même bobine.

Contrôle du moteur pas à pas au moyen d'un Arduino et d'un L9110S

On ne branche pas le moteur directement aux fragiles sorties de l'Arduino: il faut utiliser, comme intermédiaire, un circuit intégré spécialement conçu pour le contrôle d'un moteur. Dans le présent billet, j'utilise un module L9110S, car il s'agit probablement de l'option la plus économique (le module comporte en fait 2 circuits intégrés L9110S).

Si vous avez en main un autre module conçu pour le pilotage d'un moteur, utilisez-le! Par exemple, vous pouvez vous référer à ces autres billets qui expliquent l'utilisation d'un circuit intégré L293D, d'un circuit intégré L6205, ou d'un module L298N.

Comme le montre le schéma ci-dessous, les connecteurs du moteur pas à pas sont branchés aux 4 sorties du module L9110S (bornier à vis); les deux extrémités d'une même bobine sont branchées sur deux vis adjacentes.

De l'autre côté du module L9110S, on retrouve les entrées, qui sont branchées aux broches 8, 9, 10 et 11 de l'Arduino. Le module L9110S nécessite une alimentation située entre d'au moins 2,5 V (cette alimentation sert à la fois aux moteurs et aux circuits intégrés du module). J'ignore pour quelle tension mon moteur a été conçu, mais j'ai eu du succès avec aussi peu que 3,3 V.

Le sketch

Comme point de départ, je vous recommande l'exemple "stepper_oneRevolution" qui se trouve dans la catégorie "Stepper" de l'IDE Arduino. Dans mon cas, le moteur comporte 20 pas par tour (c'est donc cette valeur que j'ai utilisé pour la constante stepsPerRevolution).

Votre moteur devrait répétitivement effectuer un tour dans un sens, puis un tour dans l'autre sens. Si le moteur ne fait que vibrer plutôt que tourner, essayer de modifier l'ordre dans lequel les fils sont branchés à la sortie du module L9110S.

La vidéo ci-dessous montre mon dispositif en action (je l'ai réglé pour effectuer 12 tours, ce qui représente environ le maximum de déplacement possible, avec une vitesse de 300 tours par minute).

Et à quoi ça peut servir?

Vous trouverez facilement sur le web une grande quantité de projets du genre robot dessinateur, graveuse laser ou même imprimante 3D, comportant 2 ou 3 mécanismes de ce genre. Toutefois, le déplacement maximal de 4 cm constitue souvent une contrainte frustrante.

Pour ma part, puisque je me plaignais dernièrement du manque de précision du support de mon microscope USB, je prévois tenter de créer un support convenant mieux à mes besoins: un moteur réglerait la hauteur du microscope (axe z), et deux autres moteurs permettraient de positionner l'échantillon à observer (axes x et y).

Yves Pelletier   (Twitter, Facebook)

105 interrupteurs individuels dans un vieux clavier Macintosh

J'avais en ma possession un vieux "Apple Extended Keyboard II" fabriqué en 1990, qui avait jadis accompagné un ordinateur Macintosh aujourd'hui disparu.

Puisqu'il s'agit d'un clavier ADB (Apple Desktop Bus) et qu'il y a belle lurette qu'aucun ordinateur n'utilise ce protocole, il ne m'était d'aucune utilité. Peut-être que j'aurais pu essayer de le vendre sur eBay, car il semble y avoir un marché pour ce genre d'antiquités et les enchères atteignent parfois des montants qui me laissent quelque peu dubitatif, mais bof; je crois que je n'ai pas tellement la fibre commerçante.

J'ai plutôt décidé de jeter un petit coup d'oeil à l'intérieur, au cas où il y aurait quelque chose de valable à récupérer à l'intérieur. Je n'étais pas spécialement optimiste, car je suis habitué aux claviers "à membrane", qui ne comportent à peu près rien de récupérable.

Mais ce clavier là n'est pas de la gnognotte: il s'agit d'un clavier mécanique dans lequel chaque touche est constituée d'un véritable interrupteur de bonne qualité, muni d'un mécanisme à ressort et de 2 broches pouvant sans problème être insérées dans une breadboard ou une perfboard.

J'ai donc dessoudé chacun des 105 interrupteurs. Ils pourront servir dans des projets Arduino nécessitant quelques boutons poussoirs: ce sera bien mieux que les minuscules boutons qu'on trouve dans les appareils de nos jours.

Yves Pelletier   (Twitter, Facebook)

Transformation d'une voiture radiocommandée en robot mobile

Les enfants adorent les voitures radiocommandées...pendant quelques jours.  Ensuite, ils finissent par s'en désintéresser, les piles tombent à plat et le jouet est oublié dans un coin, jusqu'au jour où les parents profitent d'un vide-grenier pour s'en débarrasser...à un prix vraiment très modique, puisqu'on ne retrouve plus la fichue télécommande...

Et c'est ici qu'intervient le bidouilleur qui aime bien fabriquer des robots:  un véhicule rc sans sa télécommande, ça se transforme très facilement en plateforme robotique!

Oui, bien sûr, il existe des plateformes robotiques spécialement conçues à cette fin, mais c'est beaucoup plus cher et, franchement, quand vous achetez des trucs tous faits, vous vous privez d'une grande partie du plaisir!

Types de propulsion / direction

Les voitures rc ne sont pas toutes identiques.  Un type très courant comporte un moteur DC qui fait tourner l'ensemble de l'essieu arrière (pour la propulsion du véhicule) et un servomoteur qui incline les roues avant (pour la direction).  Je ne vois pas de raison qui empêcherait un tel véhicule d'être transformé en robot autonome, mais je n'ai pas encore essayé. 

Dans un autre type de véhicule, chaque roue arrière est contrôlée individuellement par son propre moteur.  On peut donc faire tourner l'auto en réglant les deux moteurs à des vitesse de rotation différente (le véhicule peut même tourner sur place si les deux roues arrières tournent en sens contraire l'une par rapport à l'autre).  Un avantage important de ce type de véhicules, c'est que les plateformes robotiques conventionnelles utilisent précisément ce type de propulsion/direction, ce qui permet de trouver facilement des programmes prêts à l'utilisation, que nous n'auront même pas besoin de modifier.

Pour ce projet je me suis procuré pour la modique somme de $2,99 (environ 2 €) un véhicule "Marvel Superhero Squad" ayant de toute évidence appartenu à Iron Man.

Il s'agit d'un modèle comportant deux moteurs:  un premier moteur fait tourner des deux roues situées du côté gauche du véhicule (la roue avant et la roue arrière tournent ensemble grâce à un système d'engrenages), et un deuxième moteur fait tourner les deux roues situées du côté droit.

J'avais choisi ce modèle en bonne partie parce que j'étais intrigué par ce mécanisme de propulsion à 4 roues motrices (qui peut s'avérer intéressant sur un terrain accidenté) mais, comme nous ne le verrons plus loin, ça s'est avéré un inconvénient plutôt qu'un avantage.

On démonte!

On commence par retirer la carrosserie, qu'on pourra toujours remettre en place plus tard, si on veut. À l'intérieur, on voit immédiatement la carte de contrôle, qu'on retire puisqu'on la remplacera par un Arduino (ou tout autres microcontrôleur de notre choix), qu'on pourra programmer à notre guise.

On garde tout le reste tel quel:  le châssis, les deux moteurs (bien visibles sur la photo), les roues ainsi que les engrenages qui permettent au roues de tourner beaucoup plus lentement que le moteur.  Avant d'aller plus loin, c'est une bonne idée de vérifier que les moteurs fonctionnent encore.

Vue d'en dessous:  le compartiment pour 4 piles AA pourra être utilisé tel quel, ainsi que l'interrupteur marche/arrêt.   Dans ce véhicule, toutefois, les piles avaient coulé et les connecteurs étaient recouverts d'une croûte non-conductrice.  Un nettoyage avec un coton tige imbibé de vinaigre a fait des miracles (comme leur nom l'indique, les piles alcalines sont faites d'un électrolyte alcalin, donc on le neutralise avec un acide).

Ajout d'un cerveau

Nous espérons que notre robot sera beaucoup plus intelligent qu'un stupide jouet téléguidé, il faut donc lui ajouter un cerveau.

J'ai choisi de contrôler mon robot avec un Arduino Uno et un L293D, mais il existe bien sûr bien d'autres options.  Je préfère toujours une alimentation distincte pour les moteurs et pour l'Arduino:  donc les 4 piles AA situées dans le réceptacle d'origine serviront à alimenter les moteurs, alors que l'Arduino sera alimenté par une batterie 9 V branchée à son jack d'alimentation.

Selon vos préférences, le circuit peut être proprement soudé pour en faire un produit fini.  Si votre robot est destiné à de multiples expérimentations, une petite breadboard peut être plus appropriée (c'est ce que j'ai fait ici, avec un shield de prototypage monté sur l'Arduino).


Un premier test, sans capteurs

On peut maintenant vérifier si tout fonctionne correctement, en téléchargeant dans l'Arduino un petit sketch qui fera avancer, reculer et tourner le robot.  C'est l'occasion de se rendre compte, par exemple, qu'un des moteurs a été branché à l'envers (facile à rectifier, en inversant deux fils), ou qu'un des moteurs tourne un peu plus vite que l'autre (un peu plus irritant, mais on peut modifier le sketch en conséquence).


C'est à cette étape que j'ai réalisé que mon intrigant mécanisme de propulsion à 4 roues motrices faisait en sorte que mon robot était incapable d'effectuer un virage:  si la vitesse de rotation des deux roues de gauche était différente de celle des deux roues de droites, le robot continuait quand même en ligne droite.  Si le sens de rotation des deux paires de roues était opposés, le véhicule demeurait immobile au lieu de tourner sur lui-même.

Ma solution:  atténuer au maximum l'adhérence des deux roues avant afin qu'elle glissent lors des virage.  J'ai donc recouvert les deux roues avant de ruban gommé lisse.  Maintenant ça fonctionne correctement, mais ma conclusion est que tout est bien mieux quand les moteurs ne font tourner que les roues arrière!

Ajout de capteurs

Il ne reste plus qu'à ajouter au robot des capteurs qui lui permettront d'interagir avec son environnement:  un ou plusieurs capteurs à ultrasons pour en faire un robot éviteur d'obstacles, des LEDs et des photorésistances pour le transformer en robot suiveur de lignes, une paire de photorésistances pour en faire un robot suiveur de lumière.  On peut aussi le contrôler à distance avec un joystick ou une télécommande de téléviseur.

Yves Pelletier (Twitter: @ElectroAmateur)

Modification d'une alimentation ATX (version 3)

Voici ma troisième alimentation ATX d'ordinateur transformée en alimentation de laboratoire.  Ma première version comportait 5 sorties à tension fixe (-12 V, 3,3 V, 5 V, 12 V), alors que ma deuxième réalisation ne comportait qu'une sortie à tension variable (de 1 à 10 V environ) contrôlée par un potentiomètre.  Cette fois, j'ai décidé de me gâter avec une alimentation comportant 5 sorties à tension fixe (-12 V, 3,3 V, 5 V, 9 V, 12 V) et une sortie à tension variable (1 à 10 volts) en plus de deux mises à la terre (GND).

Ce que j'avais trouvé le plus difficile lors des deux premières réalisations, c'était de percer des trous dans le boîtier métallique (je ne suis vraiment pas équipé pour ça).  De plus, il n'était pas facile de placer tous les fils et autres composants dans l'espace libre très restreint à l'intérieur du boîtier.

Cette fois, j'ai complètement modifié ma façon de procéder.  Tout d'abord, je n'ai pas ouvert le boîtier de mon alimentation ATX (donc pas de risque d'électrocution sur un éventuel condensateur encore chargé), et je n'y ai percé aucun trou.

À la place, j'ai construit un panneau avant avec une petite plaque de bois:  il était donc facile d'y percer des trous pour y installer le potentiomètre (qui contrôle le tension variable), la LED indicatrice (qui s'allume lorsque l'alimentation est sous tension) et les 8 connecteurs à fiche banane.  J'ai fixé ce panneau de bois au boîtier vide d'une seconde alimentation ATX (qui ne fonctionnait plus).  J'ai ensuite fixé ce boîtier vide à mon alimentation ATX, du côté d'où sortent les fils.

Avantages:

• Percer du bois, c'est beaucoup plus simple que percer du métal...
• Je dispose maintenant de tout l'espace situé dans le boîtier vide pour disposer mes fils et autres composants (ce qui me permet de placer sans difficulté toutes les sorties désirées)

Inconvénients:

• Cette alimentation prend deux fois plus de place sur mon établi que les modèles précédents.
• Pour relier ensemble mon panneau de bois et les deux boîtiers, j'ai utilisé du "duct tape", ce qui n'est ni esthétique ni une véritable solution permanente (d'un autre côté, ça a fonctionné pour Apollo 13 alors...).

Pour ce qui est des branchements:

• Le fil vert doit être relié à un des fils noirs.
• Une résistance de 5 W doit être placé entre un fil rouge et un fil noir (j'ai utilisé 100 Ω).
• Ma LED, en série avec une résistance de protection, est placée entre un fil noir et un fil rouge (j'aurais tout aussi bien pu utiliser un fil orange).
• Chacun de mes deux connecteurs "GND" est branché à un des nombreux fils noirs.
• Mon connecteur -12 V est branché au fil bleu
• Mon connecteur 3,3 V est branché à un des nombreux fils oranges
• Mon connecteur 5 V est branché à un des nombreux fils rouges
• Mon connecteur 12 V est branché à un des nombreux fils jaunes
• Il n'y a pas de fil 9 V sur une alimentation ATX, mais une sortie de 9 V sera utile pour tester des circuits destinés à être alimentés par une batterie de 9 V.  Ma sortie de 9 V est donc alimentée par un régulateur de tension 7809 (lui-même alimenté par un fil jaune).
• Évidemment, ma sortie variable est alimentée par un régulateur de tension LM317.  (Le schéma ci-dessous est tiré de la fiche technique du LM317:  j'ai utilisé un R1 de 220 Ω et un potentiomètre R2 de 2 kΩ, et l'entrée est un fil jaune à 12 volts).

• Mon alimentation comportait déjà un interrupteur (si ça n'avait pas été le cas, j'en aurais installé un entre le fil vert et un fil noir).
• Chaque régulateur est vissé à un radiateur.

On prend bien soin de tout isoler pour éviter que des éléments conducteurs entrent en contact et produisent des courts-circuits...

Ci-dessous, ma première alimentation ATX (à gauche) et ma nouvelle (à droite).

Yves Pelletier (Twitter: @ElectroAmateur)

Futurlec: à éviter!

Le 18 mai, j'ai commandé quelques articles sur le site web de Futurlec:  je n'avais jamais fait affaire avec cette entreprise auparavant, mais leurs prix sont excellents, et l'inventaire est intéressant.

J'ai immédiatement reçu une confirmation de la commande, et ma carte bancaire a été débitée du montant total.  Je supposais que, comme le font tous les fournisseurs en ligne, Futurlec allait expédier mes articles dans les heures suivantes.

Mais non.  Deux semaines plus tard, je contacte leur service à la clientèle après avoir constaté que la page web qui présente le statut de ma commande n'affiche toujours aucune date d'envoi.  Au bout de 48 heures, un préposé m'informe qu'un des articles commandés n'est pas disponible, et qu'il ne le sera pas dans un avenir prévisible.  Il me propose de retirer cet article de ma commande, pour que celle-ci puisse m'être expédiée.


Récapitulons:

• Futurlec offre sur son site web des produits qui ne sont pas en stock (nous sommes en 2013: n'importe quelle compagnie un peu sérieuse utilise un logiciel qui indique au client, avant même qu'il tente la commande, que l'article n'est pas disponible pour l'instant).
• Futurlec prend immédiatement l'argent du client, dès le moment de la commande, malgré son incapacité à satisfaire cette commande.  Techniquement, je leur ai prêté de l'argent, sans intérêt.
• Ensuite, Futurlec attend passivement, sans même prendre la peine d'aviser le client que l'expédition de sa commande est retardée pour une durée indéterminée.

Le pire, c'est qu'il s'agit de leur façon habituelle de fonctionner.  Ils n'en disent évidemment pas un mot sur leur site, mais vous trouverez un peu partout sur le web des témoignages de clients dégoûtés, qui se sont vus offrir le même traitement.

Yves Pelletier (Twitter: @ElectroAmateur)

Une boîte de circuits intégrés en vrac

Je me suis récemment procuré
une "Box of ICs" du distributeur américain Electronic Goldmine.  Il s'agit d'une petite boîte contenant au minimum une cinquantaine de circuits intégrés en vrac (vous savez ce que vous avez acheté uniquement au moment où vous ouvrez la boîte).

Je dévoile ici le contenu de la boîte que j'ai reçue, au cas où ça pourrait être utile à quelqu'un qui hésite à en acquérir une...

Je précise que j'ai profité d'une "vente VIP":  pendant quelques jours, la boîte était offerte à $5 au lieu du prix régulier de $10.  De plus, l'ajout de cette boîte aux autres articles que j'ai commandés n'a eu aucun impact sur les frais d'expédition (qui sont de $10,50 pour les clients canadiens).  Par comparaison, leur "Super Electronic Surprise Box" est vendue au prix de $8, mais les frais d'envoi grimpent à $35 aussitôt que vous en ajoutez une à votre commande...


Ma boîte contenait 68 circuits intégrés.  À environ 7 cents par puce, c'est effectivement très économique (9 fois moins cher que si je les avais achetées à l'unité du même fournisseur).  Par contre, j'aurais espéré un peu plus de variété:  la sélection est constituée de tout au plus une douzaine de modèles différents, avec 6 ou 7 exemplaires d'un même modèle (la duplication demeure somme toute raisonnable, j'ai quand même évité l'écueil des lots en vrac contenant des centaines de composants identiques).

L'avenir dira si un nombre appréciable de ses composants me sera utile ou non.  Une chose est certaine, je vais passer quelques heures agréables à étudier et expérimenter leur fonctionnement.

Contenu de ma "box of ICs"

Numéro	Quantité	Description
SN74LS645N	7	Octal bus transceiver
SN74LS245N	6	Octal bus transceiver
SN74LS629N	7	Voltage Controlled Oscillator
SN74LS174N	10	Hexadecimal D-Type Flip-flops
SN7445N	7	BCD to decimal decoder/driver
SN74175N	3	Hex D-Type Flip-flops
SN74367AN	5	Hex bus driver with 3 states output
SN74LS193N	3	4 bit binary up-down counter
MC74HC165N	9	Serial output shift register
SN74s374N	3	Octal D-type flip-flops
DM74LS166N	5	Parallel in serial out shift register
SN74160N	1	Synchronous 4 bit counter
MC74CHT244N	1	Octal 3-states non-inverting buffer

Yves Pelletier (Twitter: @ElectroAmateur)

Jolie trouvaille

La saison des ventes de garage est commencée au Québec (en Europe, vous appelez ça un vide-grenier, ce qui me semble beaucoup plus approprié puisque je n'ai jamais vu un seul garage à vendre dans une vente de garage...).

Ce matin, j'ai eu le bonheur de tomber sur tout un lot de matériel électronique gratuit.  De haut en bas sur la photo:  un tourne-disque, un synthonisateur AM-FM, un lecteur de cassettes, et un lecteur de CDs (tous de marque Sony), en plus d'une robuste imprimante laser.

L'ancien propriétaire semblait très heureux de se départir de ces appareils désuets et encombrants;  de mon côté,  je gagne des heures de plaisir à démonter ces appareils à la recherche de moteurs et d'autres composants qui pourront m'être utiles dans la réalisation de mes projets.

Pendant ce temps, une énorme quantité d'appareils de ce genre finissent à la poubelle...vraiment dommage!

Yves Pelletier (Twitter: @ElectroAmateur)

Modification d'une alimentation ATX (version 2)

Dans un précédent article, j'avais déjà parlé de la modification d'une alimentation d'ordinateur pour en faire une source d'alimentation "de labo".  Alors pourquoi me donner la peine d'en réaliser une deuxième?

1)  Parce que la plupart de mes montages, même lorsqu'ils sont terminés,  nécessitent une alimentation externe:  il est donc pratique de disposer de plusieurs sources d'alimentation à la fois.

2)  Parce que je dispose de plusieurs alimentation d'ordinateurs qui ne sont plus assez performantes pour alimenter un ordinateur de façon fiable, mais qui font parfaitement l'affaire dans des montages de faible puissance...c'est gratuit!

3)  J'ai souvent besoin d'alimenter un circuit à 9 V, option qui n'existe pas sur mon alimentation précédente.

D'où l'idée de modifier cette alimentation ATX de façon à en faire une source de tension variable:  un potentiomètre permet de varier la tension de sortie entre 1,5 volt et 10 volts (environ).  Pour ce faire, l'élément clé est le régulateur LM317:  en l'intégrant à un circuit très simple (tiré directement du datasheet), la tension de 12 V (fil jaune) est réduite à une valeur plus basse qui dépend de la résistance du potentiomètre.

La fiche technique du LM317 comporte une équation qui permet de calculer les valeurs appropriées des résistances R1 et R2.  En simplifiant un peu:

R1 = 1,25 * R2 / (Vout - 1,25)

Il semble préférable d'utiliser une valeur R2 pas trop élevée.  Avec un Vout souhaité de 12 V et un potentiomètre de 2 kΩ, on trouve une valeur de 240 Ω pour R1.  Il existe également sur le web des calculatrices spécialement conçues pour ces calculs.

Ma source de tension n'étant pas déjà munie d'un interrupteur, j'en ai ajouté un (qui relie le fil vert à un des fils noirs pour mettre l'appareil en marche).

J'ai ajouté une LED pour indiquer que l'appareil est en marche.  Elle est en série avec une résistance de 56 Ω, et est alimentée par un fil orange (3,3 volts).

De plus, il ne faut pas oublier de placer une résistance de charge de bonne puissance alimentée par un des fils rouges (5 V).

Par manque d'espace, je n'ai pas mis de radiateur à mon lm317; par contre il est placé tout près du ventilateur, et il ne semblait pas devenir chaud pendant le fonctionnement.

Ma principale difficulté a consisté à percer les trous dans le boîtier métallique au moyen d'une perceuse manuelles et de forets pas vraiment conçus pour le métal!

Pour plus de détails, je vous réfère à ces deux articles qui m'ont servi de guide: Convert a computer ATX power supply to a lab power supply et Add variable voltage to your ATX based bench power supply.

Pour voir mes deux autres réalisations d'alimentation ATX modifiée:

Premier modèle (tensions fixes seulement)
Troisième modèle (tensions fixes + tension variable, moins compact mais plus simple à réaliser)

Yves Pelletier (Twitter: @ElectroAmateur)

Thermostats de sèche-linge

J'ai trouvé ces trois capteurs dans un vieux sèche-linge.  Il s'agit d'interrupteurs qui laissent circuler le courant à température normale, mais qui le bloquent lorsque la température atteint un certain seuil (50°C pour le modèle LS2-135, et une température apparemment plus élevée pour le modèle 540B146P02).

Pour les tester, je les ai branchés à un multimètre tout en les chauffant sur le dessus d'une cuisinière:  effectivement, lorsque le capteur devient chaud on entend "clic" et la résistance initialement négligeable devient infinie.  On laisse refroidir le capteur et au bout de quelques secondes, on entend "clic" à nouveau:  la résistance est redevenue très faible.

Si vous avez une idée de réalisations pratiques pas trop compliquées qui pourrait mettre à profit un tel dispositif (mais pas un sèche-linge de fabrication maison!), veuillez laisser un commentaire au moyen du bouton ci-dessous...

Yves Pelletier (Twitter: @ElectroAmateur)

7 kg de composants électroniques (en vrac)

Je me suis procuré sur eBay cette grande boîte remplie de composants électroniques:  "15 pounds grab bag":   environ 7 kg de composants électroniques mélangés et poussiéreux.

Contrairement aux trousses de démarrage (starter kits) qui proposent un échantillonnage varié et préalablement classé de composants susceptibles d'être utiles pour un débutant, les grab bags s'adressent à un public plus téméraire:  l'acheteur ne sait pas à l'avance ce qu'il y trouvera; sa seule certitude, c'est qu'il recevra un très grand nombre de composants pour un prix beaucoup moins élevé que s'il les avait achetées individuellement.  Pour le vendeur, c'est l'occasion rêvée de se débarrasser d'articles qui encombrent son entrepôt, soit parce que la demande pour ses articles est largement inférieure à la quantité disponible, ou parce que la quantité restante est trop faible pour continuer à les offrir dans son catalogue, ou parce que tout est déjà mélangé et personne ne veut se donner la peine de faire le tri...


C'est donc le vendeur, et non l'acheteur, qui décide du contenu de la boîte.   Le lot que je viens d'acquérir contient surtout des condensateurs:  au total, il y en a plus de 1600!  Le problème, c'est que certaines valeurs sont sur-représentées:  qu'est-ce que je vais bien faire de mes 257 condensateurs de 1 nF, de mes 277 condensateurs de 22 nF, et de mes 251 condensateurs de 100 nF???  De toute évidence, les acheteurs de grab bags doivent avoir accès à un réseau d'échange qui leur permettra d'écouler une partie de leur matériel excédentaire!

D'autres composants, en revanche, sont sous-représentés:  des résistances (il y en a 350, mais souvent de valeurs pas très utiles, inférieures à 100 Ω), des transistors (une vingtaine), des diodes (une trentaine), des LEDs (aucune!).  Ces 4 éléments constituaient pourtant la plus grande partie d'un autre lot que j'avais acheté l'an dernier (et qui contenait relativement peu de condensateurs).

La boîte contenait aussi une centaine de circuits intégrés (dont 25  exemplaires du XR-2207CP, un oscillateur contrôlé par tension), 44 potentiomètres à longue tige de bonne qualité, 75 trimpots, 25 régulateurs 5 volts, une douzaine d'interrupteurs variés, 9 buzzers, 18 jacks audio (genre guitare électrique), deux petits transformateurs, un moteur DC (du genre qu'on retrouvait dans les vieux magnétophones à cassette), et plein d'autres choses, incluant certains trucs que je suis incapable d'identifier.

Tout ça pour $60, frais d'expédition inclus (les frais d'expédition représentent environ la moitié du total), donc environ $4 la livre.  Les autres grab bags annoncés sur internet (et pouvant être expédiés au Canada) sont généralement significativement plus chers:  au moins $20 la livre en comptant les frais d'expédition!

Et est-ce que ça vaut la peine?  Ça dépend.   Bien sûr, tout ça m'aurait coûté beaucoup plus cher si je les avais achetés individuellement (mais j'aurais seulement acheté ce dont j'ai besoin!).

Il faut aimer trier pendant plusieurs heures.  Il faut être en mesure d'identifier des composants qui ne sont pas étiquetés (et aimer le faire!).  Il faut réaliser beaucoup de projets variés, et avoir une façon d'écouler le matériel excédentaire (en l'échangeant ou le revendant).    Il faut savoir apprécier les surprises et avoir un certain goût du risque...

Dans le même ordre d'idée, il y a le Great Internet Migratory Box Of Electronics Junk, qui consiste à faire circuler par la poste une boîte remplie de bidules électroniques:  vous gardez ce qui vous intéresse, vous ajoutez autre chose dans la boîte et vous l'envoyez au suivant.  Je n'y ai encore jamais participé:  le concept est intéressant, mais le contenu des boîtes vues sur internet me semble souvent décevant.

Modification d'une alimentation d'ordinateur

Voici un projet qui s'est révélé étonnamment facile d'exécution.  J'ai obtenu gratuitement cette alimentation d'ordinateur, elle était destinée à être jetée aux ordures.  Je ne sais pas exactement ce que son propriétaire lui reprochait, mais après avoir connecté le fil vert ("Power On")  avec un des fils noirs et inséré une résistance de 5 watts entre un fil rouge et un fil noir, j'ai constaté que tous les fils étaient au voltage correct ( noir:  0 V, orange: 3,3 V, rouge:  5 V, jaune 12 V, blanc -5 V et bleu -12 V).

Il ne me restait plus qu'à percer 6 trous dans le boîtier pour installer un connecteur pour chaque tension disponible, plus un septième trou plus petit pour une LED qui s'allume pour indiquer que l'appareil est en marche.  Il s'agit d'un modèle comportant déjà un interrupteur, je n'ai donc pas eu besoin d'en installer un moi-même.

En gros, j'ai suivi les instructions détaillées fournies ici.

Et ça fonctionne!

Pour lire mes articles subséquents concernant la transformation d'une alimentation ATX:
Deuxième modèle (tension variable)
Troisième modèle (moins compact, mais plus facile à construire)

Démontage d'un kymographe

La semaine dernière, j'ai eu le plaisir de trouver quatre kymographes à côté des poubelles d'une école, chacun portant l'inscription "à jeter".  Je me suis évidemment empressé de les réquisitionner.  Bien sûr, je n'ai aucunement besoin de cet antique instrument de laboratoire à la maison (et surtout pas en quatre exemplaires), mais j'avais remarqué la présence de deux potentiomètres, d'un interrupteur rotatif, d'un interrupteur à levier (de fort bonne qualité) et de cinq connecteurs pour fiches bananes (binding posts) que je pourrais récupérer afin de les utiliser dans d'autres projets;  j'étais aussi très curieux de voir ce qu'il y avait d'autre à l'intérieur.

J'ai été particulièrement impressionné par l'arbre de transmission, qui permet de régler la vitesse de rotation du cylindre:  il est constitué d'une douzaine de roues dentées métalliques, toutes du même pas, qui me seront certainement utiles un jour.

Vous pouvez agrandir les photos en cliquant dessus.

Clavier d'orgue électronique et sa matrice

Maintenant que mon Arduino est capable de converser en langage MIDI, ce serait chouette de lui annexer un clavier.  Il existe des solutions plutôt simples comme le shield MidiVox, qui permet de relier un clavier compatible MIDI à l'Arduino; mais je dispose, dans ma caverne d'Ali Baba, de deux claviers récupérés d'un orgue électronique Yamaha Electone des années 1980 et j'aimerais bien les utiliser.

Les deux claviers sont identiques (sur l'orgue, un d'entre eux servait pour la main droite, l'autre pour la main gauche); ils comportent 37 touches (3 octaves) et dans la mesure du possible, j'aimerais bien utiliser tel quel leur circuit de matrice constitué de 37 interrupteurs et 37 diodes reliés à un connecteur à 20 broches (4 des broches de ce connecteur sont inutilisées).

En observant la platine de circuit intégré et en testant mes hypothèses au moyen d'un multimètre, j'ai pu déterminer que toutes les notes séparées d'un intervalle d'un octave sont reliées entre elles par un conducteur ( par exemple, toutes les touches "ré" sont directement reliées à la première broche du connecteur, en haut à gauche).   L'autre côté de chaque interrupteur est relié à une diode, puis à une autre broche du connecteur.  Ainsi, si j'appuie sur le ré le plus grave, on peut faire circuler un courant entre la première broche à gauche et la dernière à droite.  Pour le ré qui se trouve un octave plus haut, le seul trajet conducteur se trouve entre la première broche à gauche et l'avant-dernière broche à droite, etc.

Les paires de broches qui sont reliées par un trajet conducteur permettent de déterminer quelles touches du clavier sont enfoncées.

Maintenant, il reste à voir comment relier tout ça à l'Arduino (je suppose qu'il faudra multiplexer tout ça, question de diminuer un peu le nombre de sorties nécessaires sur l'Arduino), puis concevoir un sketch qui balaiera les différentes paires de connecteur afin de déterminer quelles touches sont enfoncées.

On va bien s'amuser!

(Pour un peu plus d'info sur les matrices de clavier)

Mise à jour (8 mai 2012):  Cet article a maintenant une suite:  Décodage d'un clavier d'orgue par un Arduino

Jameco pour des commandes à l'extérieur des États-Unis: pas vraiment conseillé

Ça faisait un certain temps que j'avais envie de commander quelque chose chez Jameco, aux États-Unis:   ils m'envoient régulièrement leur beau catalogue imprimé.  Je me suis finalement décidé lorsque j'ai constaté qu'ils offraient quelques modèles d'interrupteurs rotatifs ("rotary switch") pour environ $1 chacun.  Mes fournisseurs habituels (Dipmicro et Tayda) n'offrent pas ce genre de dispositif, et les autres vendeurs semblent tous demander beaucoup plus cher.  J'ai donc commandé chez Jameco quelques interrupteurs rotatifs et, pour compléter ma commande, un petit kit permettant de construire un générateur de signaux (signal sinusoîdal, en dents de scie et carré).  Coût total avant frais d'expédition:  une trentaine de dollars.

Le lendemain, je reçois un email de Jameco:  puisque les frais d'expédition au Canada dépassent le montant de la commande, ils ont besoin d'une autorisation spéciale de ma part.  On parle ici d'un petit circuit imprimé et d'une poignée de composants qui pourraient être expédiés pour environ $5 par courrier normal (USPS international first class mail), mais Jameco ne m'offre que des options ridiculement coûteuses (USPS international express mail à $33, UPS, Fedex, DHL...).  Je n'ai pourtant aucunement besoin d'une expédition aussi rapide, ma table de travail étant encombrée de plusieurs autres projets pas terminés...

J'ai été obligé d'annuler ma commande chez Jameco.  Je vais acheter mes interrupteurs d'un vendeur Chinois qui, contre toute logique, m'offrira des frais d'expédition Chine-Canada beaucoup plus abordables.

Et Jameco va continuer de m'envoyer ses beaux catalogues...

Mise à jour (17 janvier 2011):

Il y a quelques mois, Jameco a acquis un nouveau logiciel pour gérer les expéditions et a significativement augmenté le nombre d'options offertes au client.  Si je commandais le même kit aujourd'hui, j'aurais la possibilité de me le faire livrer au Canada pour la modique somme de $4,40 (USPS 1st Class Intl).

Ampoules fluocompactes

Les ampoules fluocompactes ont une durée de vie supérieure aux ampoules incandescentes conventionnelles, mais elles tombent quand même en panne au bout de quelques années. Lorsque ça arrive, vous pouvez en profiter pour récupérer les nombreux composants électroniques qu'elles contiennent: un petit transformateur, une petite bobine toroïdale, quelques condensateurs, résistances et diodes...une trentaine de composants entassés dans la base de chaque ampoule! Il s'agit d'insérer un tournevis plat dans la rainure et de l'utiliser comme levier: ça s'ouvre pratiquement tout seul.

Prenez garde toutefois de ne pas casser le tube recourbé en spirale, puisqu'il contient du mercure.

Photo ci-dessous: ce que j'ai récupéré à l'intérieur de mes deux ampoules fluocompactes.

Récupération de composants électroniques dans de vieux appareils

J’avais un vieux iMac qui ne fonctionnait plus depuis un an. Je n’ai pas réussi à le réparer et, de toute façon, nous avons mieux à la maison… Je l’ai donc ouvert afin de récupérer des composants. Je me suis retrouvé avec un tas de condensateurs, des résistances, des diodes, des inductances, des transformateurs, des fils, quelques moteurs, deux haut-parleurs… Beaucoup de travail pour extraire des composants non-triés que j’aurais probablement pu acheter neufs pour quelques dizaines de dollars…

L’avenir dira si ça en aura valu la peine (i.e. si j’utilise effectivement la majorité des composants récupérés), mais de toute façon j’ai eu du plaisir à le faire.

Il ne me reste plus qu’à rapporter le tube cathodique dans un éco-centre; avec les polluants qu’il contient, pas question de le mettre aux rebus!

Voici quelques sources d'information sur la récupération de composants dans des vieux appareils:

Conseils de Michel Terrier

...et ceux (en anglais) de Keith's Electronics Blog

La méthode forte (décapeur thermique)!