DigitalSpirit - Electronique

Hacking d'un écran à Led de DealExtreme

hugo — Thu, 19 May 2011 10:42:00 +0200

Je reviens à la charge avec un joujou récupéré sur le site http://www.dealextreme.com/ avec, cette fois ci, non pas un régulateur à découpage pas chèr mais un afficheur à led pas chér (~ 8€) vendu sous l'appelation « Programmable Scrolling LED Name/Message/Advertising Tag Card Badge », intéressant, la description de l'article nous apprend également qu'il possède une connection USB, chouette, je le vois parfaitement bien sur la face avant de mon serveur pour indiquer des infos comme la charge du système, l'espace disque restant, etc...

Malheureusement, déception : la connectique USB est propriétaire et bien évidemment, le cable n'est pas fourni, l'envie m'est alors rapidement venue d'ouvrir la bête pour y souder un connecteur standard et là, ce fût la seconde mauvaise surprise, la prise n'est reliée à ... rien. Alors, bien évidemment, on peut programmer cet écran à l'aide des boutons situés sur son dos mais ce n'est franchement pas pratique pour en faire quelque chose d'automatisé...

L'écran est piloté par un unique micro-controleur d'Atmel, un AtMega88, de la même famille que les Arduino, il est donc assez aisé de développer un micro-logiciel libre.

J'ai donc fait une petite séance de reverse engineering, ingénierie inverse en bon français afin de comprendre comment fonctionnait cet écran et j'ai ensuite développer un micro-logiciel de remplacement permettant de piloter l'écran facilement directement avec une interface série.

Dans la vidéo ci-dessous, l'écran est simplement relié à l'ordi par le biais d'un convertisseur série / USB 3V, on y voit un des 2 modes de pilotage de l'écran en action qui permet à l'aide de menu de venir le paramétrer simplement, un autre mode est aussi disponible et est parfaitement adapté à la commande automatisée par le biais de script bash ou autre...

Programmable scrolling LED software demo

Vous trouverez TOUT en détail sur le fonctionnement de cet écran sur le lien suivant LedMatrix hacking sur le wiki, voici le sommaire de cette page :

LedMatrix hacking
    Introduction
    Ouverture du boitier
    Comment ça marche ?
        Vue globale
        Le coeur
        Interface de programmation
        L'interface USB
        La gestion des boutons
        La matrice de LED
        Accès à la mémoire EEPROM externe
    Ajoutons une connection série
        Vous voulez piloter le montage directement depuis un module USB          
        Si vous possédez déjà une connection série RS232
    Le micro-logiciel libre
        Mode interactif
        Mode non interactif

Cet article est également paru sur :

Fabriquer un sniffer série compatible 3V / 5V

hugo — Fri, 06 May 2011 12:45:00 +0200

Lors du développement d'interface série, il est toujours utile de savoir qui dit quoi, qu'envoi l'hôte à l'esclave, qu'envoi l'esclave à l'hôte, ça se fait très bien avec 2 interfaces séries mais encore faut-il en avoir 2, pour des signaux compatibles RS232 fluctuant entre -12V et +12V, pas de souci avec l'aide de 2 diodes comme dans le schéma ci-dessous, par contre, cela se corse lorsque les signaux sont à des niveaux TTL, voir en 3V.

(image de Embedded Freaks)

Mes essais avec des diodes rapides n'ont rien donné pour des tensions de 3 ou 5V, j'ai donc cherché une autre méthode pour coupler les lignes RX et TX, j'ai alors fouillé dans mes tiroirs et ai fini par dégoter un CD4001 (une quadruple porte NOR) qui attendait son tour, mais rien n'y a fait, cette série est bien trop lente, il me fallait du HEF, appel des réparateurs du coin, rien, passage express chez un pote, non plus, que des CD40XX, enfin, mon salut à été mon ancien lycée qui a pu me fournir un HEF4001 (fin de la paranthèse, « aventure pour un CMOS ») et là, aucun souci, la porte est suffisamment rapide, cela fonctionne parfaitement bien !

Voici le schéma de principe :

On oublie pas d'alimenter le CI et ça roule, on connecte les entrées RX et TX sur les lignes de données à sniffer et on retrouvera en sortie le mix des 2 permettant ainsi de voir les commandes envoyées par l'un et l'autre dans le bon ordre, rien de tel pour débugguer tranquillement... Notez que j'ai utilisé une quadruple porte NOR mais vous pouvez bien sûr utiliser n'importe quelle portes combinées ensemble du moment qu'au final, votre montage réalise bien une fonction OU, le mieux étant de se procurer un HEF4071 (quadruple porte OU) et éventuellement utilisé les portes restantes en buffer.

Utilisé conjointement avec un Bus Pirate, on connecte l'alimentation du CMOS sur les broches GND et +5V du Bus Pirate, on active la ligne +5V (commande W), puis on branche la sortie de notre montage sur l'entrée RX (MISO), on entre dans le mode UART, on configure le tout, vitesse, etc...on bascule en mode « Live UART Monitor » et voilà, vous verrez alors défilez toutes les données circulant dans les lignes RX et TX de votre liaison série...

Régulateur à découpage à très faible coût

hugo — Sat, 23 Apr 2011 15:45:00 +0200

On utilise un peu partout les régulateurs de tension à découpage, ils permettent d'obtenir un rendement largement meilleur que les traditionnels régulateurs comme la célèbre série des 78xx qui se contentent de dissiper l'énergie sous forme de chaleur (à découvrir les régulateurs de tension de chez Mornsun qui nous annonce des rendements de plus de 96% compatible broche à broche avec les 78xx...)...

Créer une alimentation à découpage n'est pas vraiment ce qui se fait de plus simple, difficulté pour placer les composants, pour calculer les bonnes valeurs, pour trouver des composants de bonnes qualités (self, condos avec faible ESR...)
Tous ces points pris en considération, il devient intéressant de se procurer directement des alimentations toutes faites mais il faut alors payer chèr, trop chèr SAUF si on ~~hack~~ détourne l'utilisation originale d'un produit abordable comme on en trouve beaucoup sur internet, comme par exemple, cet adaptateur allume cigare / USB 1A pour moins de 1,5€ : Car Cigarette Powered 1000mA USB Adapter/Charger - Black (DC 12V)

Une attente d'1 mois après la commande et j'ai reçu quelques exemplaires de ces adaptateurs, peu de temps après, ils exhibaient leurs entrailles :

Les mesures ont révélées un rendement proche de 75%, ce qui est honorable pour le prix, le circuit utilisé, un XL1509 en version ajustable, permet en changeant 2 résistances de faire varier la tension de sortie, que demander de plus ?

Voici la page sur le wiki oû vous trouverez toutes les mesures et détails : Régulateur à découpage pas chèr

Intervallomètre, Acte 2 : Conception terminée

hugo — Fri, 11 Mar 2011 11:50:00 +0100

Voici la suite du billet précédent Intervallomètre, Acte 1 ou je décrivais la réalisation d'un intervallomètre programmable avec possibilité d'ajout de capteurs externes basé sur un article d'Elektor.

Je poursuis aujourd'hui l'article avec l'acte 2 et la fin de la réalisation du schéma de principe et du typon que vous pouvez voir ci-dessous.

Quelques explications sur le schéma :

Le bloc d'alimentation en haut à gauche, il est constitué d'un MAX1555 qui s'occupe de charger l'élément Lipo lorsqu'une alimentation externe est branchée, il est d'ailleurs possible de sélectionner le courant de charge en faisant un pont de IN_USB sur COMMON pour avoir un courant de charge de 100mA ou un pont de IN_DC à COMMON pour avoir 300mA, tout dépend de l'élément Lipo, mais 300mA devrait convenir dans la plupart des cas. La Led CHARGE permet comme son nom l'indique d'indiquer que l'élément est en charge. En sortie, on trouve un régulateur élévateur de tension à découpage (Switcher Step-Up Voltage Regulator) basé sur un LM2577, rien de particulier ici, notez juste que 2 potentiomètres sont reliés à la broche FeedBack, bien sûr, il ne faut en mettre qu'un des 2, cela permet de laisser le choix sur le type de potentiomètre (CMS ou DIP)
En dessous, on trouve un bloc « Optional », qui permet d'alimenter le montage en 12V, c'est un peu juste et ça risque de chauffer (12 - 5 * ~0,1A = 700mW à dissiper), le mieux aurait été d'avoir un régulateur à découpage comme celui décrit dans l'article Régulateur à découpage embarqué mais là, ça commençe à faire beaucoup...
Encore en dessous, le capteur de son, rien de particulier à part les 2 potentiomètres, même note qu'au dessus, on en met qu'un seul
Pour la partie controlleur, c'est la même chose que dans l'article originale, notez aussi qu'un seul des 2 mosfet doit être placé...

Pour le typon, les dimensions de la carte sont basées sur celle de l'afficheur, les boutons sont situés sur une autre platine.

La suite, prochainement, sera pleine de soudure ;)...

Intervallomètre, Acte 1

hugo — Fri, 04 Mar 2011 14:15:00 +0100

Dans un article d'Elektor du numéro de février est décrit un intervallomètre programmable nommé le TimeClick plutôt intéressant, rien de révolutionnaire mais l'interface à l'air plutôt bien conçue et il est possible de rajouter à peu près n'importe quel capteur pour déclencher les prises de vues.

De mon côté, m'essayant depuis peu à faire des TimeLapses (Mont-Royal Time Lapse #2, Fabriquer son propre Space Invader), la fabrication d'un tel appareil me simplifierait grandement les choses, cependant, pour mon utilisation personnelle, il manque quelques petits choses :

Il me le faut le plus petit possible pour tenir dans le sac d'appareil photo qui est déjà bien chargé, donc, utilisation au maximum de composants CMS, de plus, le choix de 6 piles 1,5V AA de la version originale n'est pas envisageable, je vais m'orienter vers une alimentation basé sur un seul élément Lipo associé à une alimentation à découpage dite « STEP-UP »
Dans le cas de TimeLapse très long, pouvoir être alimenté en 12V histoire d'y brancher directement une batterie au plomb.

Le schéma de principe ne devrait plus bouger, la phase de routage est en cours.

Tuner son hélico ou comment relier 2 batteries LiPo en parallèle

hugo — Fri, 19 Feb 2010 08:30:00 +0100

Le SanHuan Copter 6020-1 MAX-Z aussi nommé le Copter V-MAX Hypersonic est un hélicoptère co-axial ridiculement petit disposant de 2 rotors de 17cm de diamètre stabilisé par balancier.

Il ne dispose pas de plateau cyclique mais un rotor vertical à l'arrière lui permet d'avancer ou de reculer en le faisant basculer, imitant alors un cyclique longitudinal, bien évidemment, aucun moyen de faire le moindre mouvement cyclique latéral sauf en pivotant de 90° sur l'axe vertical, suis-je clair ? ;) Non ?, pour faire court, pas de déplacements latérals avec cet engin.

Ce modèle réuni maniabilité et stabilité et on se prend réellement au jeu. Sa principale faiblesse est son autonomie de 5 minutes, plutôt limite, d'autant plus que d'origine la batterie ne se change pas facilement...

Nous allons donc modifier cet objet volant afin de le doter d'une autonomie un peu meilleure, pour cela, nous allons procéder en 3 étapes et ce sera l'occasion de faire un peu d'électronique :

Suppression des circuits de protection
Mise en parallèle des éléments
Ajout d'un seul circuit de protection

L'article est consultable sur le wiki à la page Sanhuan Copter Max-Z.

Voici une très courte vidéo de la bête (non, pas le félin...)

Test du SanHuan 6020-1 MAX-Z modifié from hugo on Vimeo.

Un exemple d'utilisation de la bibliothèque Oled4d pour Arduino

hugo — Tue, 12 Jan 2010 15:01:00 +0100

Voici un exemple très simple expliquant l'utilisation de la bibliothèque libre Oled4D dont j'ai parlé dans un précédent billet.

Ce programme va afficher l'image ci-dessous :

Le code source commenté est affiché en seconde partie de ce billet.

Plus d'informations :

Voici les étapes à suivre pour tester cette bibliothèque :

Décompresser l'archive dans le dossier libraries
Ouvrez l'environnement de développement Arduino
Dans le menu Fichier > Exemples, il doit y avoir un menu Oled4D > Example > Demo, cliquez dessus pour l'ouvrir
Compilez et chargez la cible

Voici une partie du code source (la déclaration de data_image à été tronquée volontairement), l'exemple va afficher un écran bleu, affiche un cercle jaune, 1 tux, réalise 4 copier / coller de l'image du tux, affiche du texte « Hello world ! » puis créé un polygone.

/*  Oled4d
    Programme d'exemple pour interface Arduino / Écran Oled de 4DSystems
 */
 
#define RED     RGB(255, 0, 0)
#define GREEN   RGB(0, 255, 0)
#define BLUE    RGB(0, 0, 255)
#define YELLOW  RGB(255, 255, 0)
#define WHITE   RGB(255, 255, 255)
#define BLACK   RGB(0, 0, 0)
 
#define SMALL   FONT_5X7
#define MEDIUM  FONT_8X8
#define BIG     FONT_8X12
 
#include <NewSoftSerial.h>
#include <HardwareSerial.h>
extern HardwareSerial Serial;
#include <Oled4d.h>
 
NewSoftSerial serial(2, 3);
 
// count : 1152
#define  DATA_IMG_WIDTH   24
#define  DATA_IMG_HEIGHT  24
char data_image[] = {
    0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 
    0xc6, 0xc6, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xbe, 0xbe, 
    [...]
    0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 
    0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 
};
 
void setup()
{  
    Serial.begin(9600);
 
    // Mode série
    pinMode(2, INPUT);
    pinMode(3, OUTPUT);
 
    // Configuration de l'interface série logicielle
    serial.begin(9600);
}
 
void loop()                     
{
    // Créer l'objet en interface série logiciel
    Oled4dSoft oled = Oled4dSoft(serial, 8);
 
    // Pour utiliser l'uart « hardware », procéder ainsi :
    //Oled4dHard oled = Oled4dHard(Serial, OLED_RESET_PIN);
 
    // Initialise l'écran
    oled.init();
 
    // Efface l'écran
    oled.clear();
 
    // Fond d'écran bleu
    oled.setBG(RGB(0, 0, 128));
 
    // Dessine un cercle
    oled.drawCircle(64, 64, 20, RGB(255, 255, 0));
 
    // Affiche l'image
    oled.displayImage(0, 0, DATA_IMG_WIDTH, DATA_IMG_HEIGHT, COLORMODE_65K, data_image);
 
    // Copier / coller de l'image 5 fois
    for (int i = 1; i < 5; i++) {
        oled.screenCopyPaste(0, 0, i * DATA_IMG_WIDTH, 0, DATA_IMG_WIDTH, DATA_IMG_HEIGHT);
    }
 
    // Affiche du texte
    oled.drawText(1, 3, SMALL, GREEN, "Hello world !");
 
    // Dessine un polygone
    char array[] = { 10, 32, 20, 64, 76, 120, 127, 64 };
    oled.drawPolygon(sizeof(array) / 2, array, RGB(255, 128, 0));
 
    while (1);
}

Voilà, je pense que le code est assez explicite, en cas de souci, n'oubliez pas le forum d'aide.

Liste des articles du magazine Elektor depuis 1978

hugo — Mon, 28 Dec 2009 20:12:00 +0100

Voici une petite application web regroupant dans un tableau toute la liste des articles du magazine Elektor depuis sa première édition en 1978...

Bien sûr, loin de moi l'idée de vouloir diffuser le contenu des articles de cette très bonne revue, mais simplement le titre et pour les derniers magazines, leurs couvertures...
L'idée de la réalisation de cet outils est simplement venu du faite que le site web officiel d'Elektor est franchement pas très bien foutu et il est très difficile de trouver quoique ce soit dedans...J'espère donc que cela en aidera plus d'un...

Voici à quoi cela ressemble (cliquez pour agrandir) :

Merci à Michel Giacomazzi, qui, dans le group fr.sci.electronique à diffuser les données collectées.
Sur le site, il est possible de récupérer le fichier de données original au format TSV ainsi que la base de données au format Sqlite.

Accéder au site.

Librairie Arduino pour afficheur Oled : Oled4d

hugo — Mon, 21 Dec 2009 11:09:00 +0100

Voici une librairie libre de gestion d'afficheur OLED de la société 4D Systems pour Arduino.

Comme leur nom l'indique très bien, ils utilisent la technologie OLED avec tous les avantages de cette technologie : pas besoin d'un rétroéclairage, ils ont un angle de vue de 180°, bonne consommation, très bon contraste, vous pouvez les trouver entre autres chez Lextronic ou encore chez Sparkfun.

Le jeu d'instructions n'est pas toujours très logique mais est assez complet, le principal défaut de ces afficheurs est le prix, à 65€ l'unité, j'imagine mal comment espérer faire de la petite série...

Ces afficheurs sont pilotables directement par le biais d'une connection série dans lequel on envoie directement des commandes d'assez hauts niveaux :

Set Background Color
Put Pixel
Erase Screen
Draw Rectangle
Place String of ASCII Text
...

Ils disposent également d'un port microSD permettant ainsi de charger des images ou encore des bouts de programmes, attention cependant, car n'espérez pas mettre des images jpg dans la microSD ou autre et les afficher comme ça, d'un coup, ça ne fonctionnera pas, tout d'abord, car le chip de 4D ne gère pas les images compressées mais uniquement des champs de bits et surtout car il n'y a aucune gestion de FAT gérée par le controleur, ainsi, il est possible d'accéder au contenu de la microSD depuis votre programme mais uniquement en brut : à nous de gérer la couche du système de fichiers...

Tester la libraire

Voici la marche à suivre pour tester cette librairie avec Arduino (la librairie peut parfaitement fonctionner hors du projet Arduino...) :

Créer un dossier Oled4d dans le dossier Libraries de votre installation Arduino et copiez dedans le fichier Oled4d.h.
Créez un nouveau projet Arduino et copiez le contenu du fichier oled4d.pde dedans.
Compilez le source, envoyez dans la cible et voilà, vous devriez avoir quelque chose de ce genre s'afficher :

Oui, il s'agit bien de Tux ! ;)

Comment ça fonctionne ?

Voici un petit bout de code :

// Créer l'objet en interface série logiciel
Oled4dSoft oled = Oled4dSoft(serial, 8);

// Pour utiliser l'uart « hardware », procéder ainsi :
//Oled4dHard oled = Oled4dHard(Serial, OLED_RESET_PIN);

// Initialise l'écran
oled.init();

// Efface l'écran
oled.clear();

// Dessine un cercle
oled.drawCircle(64, 64, 20, RGB(255, 255, 0));

// Affiche du texte
oled.drawText(1, 3, SMALL, GREEN, "Hello world !");

Voilà, je pense que l'exemple est assez explicite et logique...

Vour remarquerez qu'il est possible de passer par l'uart intégré à l'Atmel ou de passer par l'uart logiciel avec la libraire NewSoftSerial (cette librairie dispose de fonctions avancées et est bien supérieure à la librairie d'uart fourni par défaut dans le projet Arduino).

Démo

Voici une petite démo affichant en vrac des lignes, des triangles, des cercles, des polygones, des rectangles...
La vidéo reflète assez mal les couleurs de l'écran qui sont bien vives en réel.

Écran Oled de 4D System piloté par Arduino

Futures évolutions

Actuellement, cette librairie supporte uniquement les instructions standards (General Command Set), les autres (Extended Command Set), qui permettent entre autre un accès au contenu de la microsd, ne sont pas encore gérées mais le plus gros du travail est fait...

Téléchargement

Cette librairie est mise à disposition sous license GPL.
Vous pouvez télécharger la toute dernière version de cette librairie depuis mon compte GitHub à l'adresse suivante : http://github.com/hugokernel/Oled4D

Je mettrai à jour également la page sur le wiki : http://www.digitalspirit.org/wiki/projets/oled4d.

Planet Madeinfr : Regroupement d'articles francophones sur le « fait soit même »

hugo — Fri, 04 Dec 2009 15:17:00 +0100

Ouverture ce jour d'un planet (un regroupement d'article issus de différents blogs au sein d'un même blog), consacré au « fait soit même » (autrement appelé « Do It Yourself » outre atlantique) avec une forte attirance pour l'électronique, sa petite particularité est que tous les articles diffusés sont en français.

La publication sur le planet est ouverte à tout le monde, il suffit de posséder un blog et des articles en français sur le sujet, et de nous le signaler par le biais du formulaire approprié.

L'adresse de ce planet est : http://planet.madeinfr.org/

Il est aussi possible de suivre les articles et l'actualité de Made in Fr sur Twitter et Identi.ca :

Protection pour élément Lipo par MAX810 + MOSFET

hugo — Fri, 31 Jul 2009 11:04:00 +0200

Un élément LiPo ne doit pas descendre en dessous d'un seuil de tension de 2.5V, entrainant alors la destruction de ce dernier, il est très simple de réaliser un montage contrôlant la tension de l'élément Lipo et empêchant la tension de descendre en dessous dudit seuil...
C'est le but de ce montage, très simple mais très utile...réalisé avec seulement 2 composants : un MAX810 et un MOSFET...

Accédez à l'article sur le wiki : ProtectionLipo

Régulateur à découpage embarqué 5V / 3A

hugo — Fri, 24 Jul 2009 10:00:00 +0200

Voici une version embarquée du régulateur à découpage pour caméra :

Conçue pour être embarquée à bord d'objet volant radiotélécommandé (hélico, avion, tout ce que vous voulez en fait), il permet d'obtenir 5V à partir du 11.1V d'une batterie LiPo ou autre...
Il possède 2 voyants permettant de voir son bon fonctionnement et avertissant que la tension de la batterie est passée en dessous d'un seuil critique.

Toutes les informations sur ce montage à moins de 11€ sont disponibles sur le wiki : RegulateurADecoupageEmbarque