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Mes projets faits main pour 2014

Je profite de ce début d'année pour faire un point sur l'avancement de certain de mes projets personnels liés au DIY et qui devraient être mis à jour ou terminés dans le courant de cette l'année...

LedPong

Il s'agit d'une version réduite du Led Pong Wall du Tetalab.

Le montage est terminé (un simple avr d'Atmel pilotant une matrice de led hautes luminosités) et fonctionne correctement mais le rendu n'est pas tout à fait celui que je souhaite, la lumière n'étant pas assez forte. J'envisage de remplacer toutes les leds par des modèles RGB adressables (WS2812) et pilotées par un RaspberryPi.

2011-06-09_16.55.39.jpg

À faire :

  1. Faire des tests avec des WS2812 pour s'assurer que l'adressage de 64 leds est suffisamment rapide
  2. Enlever l'ancienne matrice de led
  3. Poser les WS2812
  4. Interface et intégration avec le RaspberryPi

Ballon à air chaud

C'est un aérostat constitué de 8 fuseaux de 9m² réalisé à partir de sacs poubelle bas de gamme (faible épaisseur, environ 17 micron d'épaisseur), le ballon est fini et traine depuis plus d'un an dans un coin, il faut dire que malgré le temps que j'ai passé à le faire (quelques dizaines d'heures), l'arrivée de mon Ultimaker m'a totalement fait changer de priorité.

C'est une belle bête capable de lever théoriquement 2kg de charge utile, je compte profiter d'une journée fraiche pour le gonfler et faire un premier test.

La moitié du ballon déployé à côté du chat !

À faire :

  1. Fabriquer une nacelle pour tenir les suspentes et les relier à un fil maitre
  2. Trouver une journée froide et sans vent pour faire un test (certainement un matin très tôt

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OpenAlarm : Un système d'alarme libre

Après de multiples recherches sur Internet, je m'avoue vaincu : pas moyen de trouver un système d'alarme libre suffisamment avancé et les systèmes propriétaires sont beaucoup trop chères, même d'occasion...

Bien sûr, il reste les systèmes d'alarmes bas de gamme mais que valent t'ils vraiment face à des pros du vol qui connaissent bien les parades...

J'ai donc décidé de développer mon propre système libre, les toutes premières briques ont été posées sur le wiki SystèmeDAlarmeLibre et dans cet article, je vais détailler mes choix.

Cahier des charges

  • Multi-zones sans fil, hors de question de tirer des cables partout, il faudra donc prévoir des capteurs autonomes en énergie et capable de communiquer avec la base par radio
  • Système d'avertissement local sonore et lumineux ainsi qu'un envoi de SMS avec détail sur l'incident (zone, type d’évènement, horodatage)
  • Type de capteurs : Infra rouge (PIR), ouverture (reed switch), vibration, sonore, lumière, fumée, fuite d'eau et pourquoi pas la température et l'humidité
  • Communications sécurisées : Multi-bandes et il ne doit pas être possible de brouiller la bande de fréquences utilisée sans déclencher d'alerte, on ne doit pas pouvoir forger de faux messages de « tout va bien »
  • Alarmes techniques en cas de batterie faible des capteurs autonomes ou perte du signal d'un capteur
  • Watchdog : La centrale doit être capable de se sortir elle même d'un plantage inopiné
  • Autonomie électrique de la centrale : en cas de coupure d'alimentation, elle doit tenir suffisamment longtemps pour avoir le temps de lancer ces alertes
  • Les boitiers des capteurs et de la centrale devront être autant que possible réalisables grâce aux outils d'un fablab (impression 3d, découpe laser, etc...)

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Impressions multi-matériaux avec un seul extrudeur

Imprimer directement en plusieurs couleurs peut vraiment être intéressant, par exemple, pour intégrer des pictogrammes informatifs sur la face d'un objet ou simplement dans un but purement décoratif.

Ultimaker propose un kit permettant d'imprimer en 2 couleurs (ou 2 filaments de matériaux différents) mais les retours sur les forums ne m'ont pas convaincus de l'acheter, je pense au final que le ratio coût / intérêt n'est pas vraiment bon lorsque l'on s'en sert uniquement pour du multi couleurs, l'intérêt est bien plus grand pour de l'impression multi-matériaux (support en PVA par exemple).

Je vais vous expliquer 2 méthodes qui vous permettront de passer à l'impression multi couleur avec un seul extrudeur.

Notez que cet article tourne autour de l'Ultimaker et de son slicer Cura mais il est tout à fait possible d'adapter cette solution à toute RepRap.

Avec le plugin Cura : PauseAtZ

En utilisant le plugin fourni avec Cura PauseAtZ qui permet, comme son nom l'indique, de stopper l'impression à une certaine hauteur, de parker la tête afin de changer le filament et ensuite de relancer l'impression avec le nouveau filament.

Le principal problème de cette technique est qu'il ne permet pas à une couche d'avoir plusieurs couleurs, rien de vraiment nouveau avec cette méthode...

Feinter le slicer : PauseAtExtruderChange

Dans cette méthode, on va utiliser Cura exactement comme si nous avions le kit de double extrusion, et allons dire à Cura de slicer comme tel. C'est par la suite que nous allons lire le GCode et remplacer l'instruction de changement de tête (Tx) par des instructions permettant de parker la tête le temps d'effectuer le changement de filament.

Voici les étapes exactes :

  1. Parker le Z
  2. Déplacer la tête en X, Y à la position de parkage
  3. Stopper le ventilateur
  4. Attendre une action de l'utilisateur (nécessite un ulticontrolleur TODO)
  5. Restaurer la position X, Y
  6. Redémarrer le ventilateur
  7. Restaurer le Z

Nous pourrions également utiliser le G-Code M600 mais il s'agit d'une instruction en test qui n'est pas inclut par défaut dans tous les firmware et l'utilisation de nos propres instructions nous permet de faire exactement ce que l'on souhaite...

En pratique

1. Installez le plugin Cura PauseAtExtruderChange, (déposez simplement le fichier PauseAtExtruderChange.py dans le dossier ~/.cura/VERSION/plugins)

2. Créons un nouveau profil d'imprimante : File > Machine setting > Add new machine, dans le panel Extruder 2, on s'assure que Offset X et Offset Y soit égal à 0 comme dans l'image ci-dessous :
Cura - Machine settings

3. Importez vos fichiers stl, précisez à Cura que vous souhaitez les fusionner pour faire de la double extrusion (sélectionnez le premier objet d'un clique gauche, puis, bouton droit sur le second objet et cliquez sur Dual extrusion merge)

4. Ajoutez le plugin, modifiez les paramètres tel que vous le souhaitez et vous voilà avec votre fichier G-Code modifié

5. Lancez l'impression et l'imprimante vous signalera chaque changement de couleur, il vous restera alors à changer le filament, valider le changement auprès de l'imprimante, l'impression reprendra alors exactement oû elle avait été arrêtée mais avec un autre filament.

Note: Vous pouvez aussi utiliser le fichier python directement en ligne de commande : python PauseAtExtruderChange.py file.gcode > out.gcode (python PauseAtExtruderChange.py -h pour avoir de l'aide)

Voilà ce qu'il est possible de faire très simplement :

Vous voilà maintenant capable d'imprimer en multi couleur d'une manière un peu plus évoluée qu'avec PauseAtZ, néanmoins, l'utilisation de PauseAtExtruderChange ne sera intéressante que pour des impressions ou le nombre de changement de couleur par couche est faible sinon, vous risquez de passer votre temps à changer de filament...

RaspberryPi + Grove = RaspiO'Mix

RaspiO'Mix est une carte fille pour Raspberry Pi développée par mes soins sur une idée de Michel d'Erasme qui va vous permettre de connecter facilement et rapidement tout un tas de modules de type Grove initialement prévus pour Arduino.

Caractéristiques

  • Aux dimensions du RaspberryPi
  • 4 entrées / sorties tolérantes 5V (basée sur un TXS0108PWR)
  • 4 entrées analogiques, 0-5V, 18 bits de résolution
  • 2 entrées numériques via DIP switch
  • Horloge temps réel avec batterie de sauvegarde
  • 2 connecteurs pour I2C
  • 1 connecteur pour communication série
  • Alimentation 5V via jack

Connecteurs

Bien entendu, cette carte est entièrement libre, toutes les informations nécessaires pour la fabriquer sont disponibles sur GitHub / RaspiO'Mix.

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Nouvelle mise à jour sur l'Ultimaker

Cela fait un bon bout de temps que je n'avais pas écrit d'article sur l'Ultimaker, il faut dire qu'elle fonctionne parfaitement bien et que je n'ai plus à me préoccuper des réglages et autres et je me focalise depuis quelques mois sur d'autres projets qui en dépendent complètement dont Bleuette ou LeMurmureDuSon.

Extracteur d'air

En suite direct avec l'article Extracteur de fumées fait soi-même, voici l'adaptation pour Ultimaker qui vous permettra d'absorber les mauvaises odeurs très présentes lors d'impression avec de l'ABS avec toutes les particules que vous vous apprêtiez à respirer...

scad.png 2013-11-03_19.48.03.jpg 2013-11-03_19.48.17.jpg 2013-11-03_19.48.41.jpg

Les sources OpenScad sont disponibles par ici : https://github.com/hugokernel/OpenSCAD_Things/tree/master/ActiveCarbonExtractor

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Un extracteur de fumées fait soi-même

Si vous faites de l'électronique, vous êtes certainement amené à souvent souder, cette odeur particulièrement désagréable d'étain et autre produit vous est donc familière et avouez qu'on s'en passerait finalement assez bien...

Dans le commerce, il existe des extracteurs adaptés mais aussi assez chère :

Un extracteur monté sur un bras orientable Un extracteur monté sur pied droit

Le premier est à environ 50€ (en promo) et le second à plus de 100€, ça fait mal pour un adaptateur secteur, un ventilo, un pied, un filtre et un bati...

Pourquoi ne pas s'en fabriquer un ? Rien de difficile, encore moins avec une imprimante 3D...

C'est parti ! Nous allons avoir besoin d'une lampe d'architecte, on en trouve à moins de 10 euros en magasin, le mieux est encore de prendre celle qui traine au grenier depuis des années, un ventilateur récupéré dans une vieille alimentation d'ordinateur, un adaptateur secteur de 12V d'un appareil tombé en panne, et des filtres à charbon actif que vous pouvez trouver dans n'importe quel magasin de bricolage ou sur le net...

On récapitule, vous avez besoin de :
lampe_architecte.jpg   fan.JPGadaptateur_secteur.jpg Filtre charbon actif bolt.jpg

Maintenant, il nous faut un support pour le filtre, un petit coup de OpenScad et nous voilà avec de belles pièces à imprimer.

Voici, ci-dessous, les 4 pièces que vous devrez imprimer et assembler (bien entendu, grâce à OpenScad, tout est paramétrable et vous pouvez aisément adapter votre pièce aux dimensions du ventilateur, filtre, etc...) :

attach.pngverticalBase.png handle.png support.png

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Dernières avancées de Bleuette

Un petit billet pour vous donner des nouvelles de Bleuette...

Alimentation

Pour fonctionner correctement, Bleuette à besoin d'une tension de 5V@1A pour alimenter son cerveau (un RaspberryPi) et d'une autre tension de 6V@3A pour alimenter les servos et la guirlande de led.

Le développement d'une seconde carte fille permettant de générer les alimentations est prévue mais pour le moment, j'ai fait au plus simple, ainsi, pour le 6V, j'ai branché en parallèle 2 modules régulateurs de tension à découpage facilement trouvable sur le net, notamment, sur DealExtreme, ce sont des modules très pratiques que j'utilise assez souvent, ils sont capables de débiter 3A en pointe, mis en parallèle, nous avons donc théoriquement 6A, c'est amplement suffisant pour Bleuette qui comme dit plus haut doit avoir besoin de 3A maximum.

Note: Concernant la mise en parallèle des régulateurs à découpage, prenez garde à parfaitement bien régler la même tension sur les 2 modules à l'aide d'un multimètre fiable.

Pour le 5V du Raspberry, j'ai fait très simple en récupérant le régulateur inclu dans une prise allume cigare, voir Régulateur à découpage à très faible coût.

La source de tension est un accu LiPo de 11.1V @ 1.3A, c'est plutôt faible mais je n'ai que ça sous la main pour le moment...

Logiciel embarqué : le Pic

Sur la carte BleuettePi se trouve un Pic 18F452 qui est là afin d'assurer les mêmes tâches que sur la version Arduino (Bleuette Shield) mais avec quelques différences :

  • Les ports utilisés pour piloter les servos ne sont pas les mêmes
  • Le RaspberryPi n'ayant pas de convertisseur Analogique / Numérique, c'est le Pic qui s'en charge et met à disposition 8 entrées analogiques
  • Il surveille la tension de la batterie et prévient le RaspberryPi (via INTD) en cas de passage sous un seuil
  • Il surveille le courant consommé par les servos et prévient le RaspberryPi (via INTD) en cas de dépassement d'un seuil

La communication avec le Pic se fait via une liaison série à l'aide de commande :

Divers :

  • Version Retourne la version du micrologiciel
  • Status Retourne des informations courantes sur le système

Spécifique au pilotage des servos :

  • Init Initilisation
  • Pause Met en pause les servos
  • Resume Sort d'une pause
  • Clear Passe à 0 toutes les consignes
  • Set Spécifie les positions des servos

Spécifique au convertisseur analogique :

  • Current Retourne la dernière valeur du courant consommé par les servos
  • Set Max Spécifie la valeur max du courant à ne pas dépasser
  • Read x Lit la valeur de l'entrée analogique (x vaut de 0 à 7)

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BleuettePi : Une carte fille pour RaspberryPi

Introduction

Comme je l'annonçais dans un précédent article, Bleuette va pouvoir être piloté par un Raspberry Pi grâce à une carte fille dédiée dont je vais décrire les caractéristiques ici même.

Le choix du Raspberry Pi s'est porté grâce à 2 de ses atouts : le coût et la puissance, en effet, pour moins de 40€, on dispose d'un système embarqué sous Gnu/Linux avec 512Mio de RAM, un processeur pouvant monter à 1Ghz, à côté des 2.5Kio de RAM et des 16Mhz de l'Arduino Leonardo, ça fait une sacré différence et ça laisse entrevoir plein de nouvelles possibilités...

Notez que ça ne signifie pas l'abandon du développement de Bleuette sur Arduino, il s'agit juste de donner le choix du système.

Caractéristiques

Les avantages d'utiliser un tel ordinateur embarqué sont nombreux, comme par exemple, la facilité pour embarquer / supporter des périphériques comme une clef WiFi pour programmer Bleuette à distance ou encore brancher une webcam (notamment le module caméra officiel), etc... Mais il n'y a pas que des avantages, on se retrouve aussi avec quelques soucis comme par exemple l'alimentation, le Raspberry Pi consomme plus qu'une petite carte Arduino et ses entrées / sorties ne sont absolument pas compatible avec le 5V utilisé sur la précédente carte fille, il faudra donc faire avec...

BleuettePi est conçue à la base pour faire fonctionner Bleuette mais j'ai fait en sorte que cette carte soit suffisamment généraliste pour être utilisée dans d'autre application.

Voici les caractérisitiques de cette carte :

  • Gestion de 14 servos (toujours de manière synchrone)
  • Mesure du courant consommé par les servos
  • Mesure de la tension de la batterie
  • Connexion pour une carte GY-27 contenant un accéléromètre et un compas (via I2C)
  • 16 entrées / sorties compatible 5V avec 2 lignes d'interruption, le tout commandé en I2C
  • 6 entrées analogiques
  • Amplificateur audio pour ajouter le son à votre Raspberry Pi (à base de LM386)
  • 5 entrées / sorties généralistes compatible 5V direct Raspberry + 5 autres entrées / sorties disponible si le bus SPI n'est pas utilisé
  • Toutes les broches du SPI (MOSI, MISO, SCLK, CE0, CE1) sont disponibles sur un connecteur et compatible 5V
  • Un module horloge temps réel (RTC) pour garder votre Raspberry Pi à l'heure !
  • 4 lignes d'interruptions physiques (INTA et INTB pour les IO, INTC en provenance de l'horloge temps réel, INTD)

Schéma de principe

Voici le schéma de principe complet :
Schéma de principe de la carte d'extension de Bleuette

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Des nouvelles de Bleuette

Point presse

Tout d'abord, un point people, l'information du développement de Bleuette à plutôt bien circulée et Bleuette s'est retrouvée sur plusieurs sites importants :

La vidéo sur Vimeo à été vue plus de 6000 fois.

Plutôt plaisant de voir que ça intéresse du monde mais j'attends avec grande impatience le moment ou un autre Bleuette pointera le bout de son nez en PLA... ;)

Évolutions

Nouvelle carte fille

La shield Bleuette permet le pilotage des servos et le contrôle de la tension / courant consommé par les servos, pour pouvoir ajouter des capteurs multiples, il est tout à fait possible d'utiliser les broches libres des ports de l'Arduino mais il n'y en a pas assez pour tous les capteurs voulus sur Bleuette, du coup, le besoin d'une nouvelle carte d'extension s'est fait sentir et voici ce qu'elle permet :

  • 8 entrées supplémentaires multiplexées utilisant que 4 entrées / sorties (3 d'adressage et une sortie)
  • Connection pour une carte GY-27 contenant un accéléromètre et un compas
  • Un module Bluetooth JY-MCU
  • Une connection pour une guirlande de led RGB à base de LPD8806
  • Un mosfet pour pouvoir piloter un élément de puissance (je ne sais pas vraiment quoi pour le moment...)

Voici le schéma de principe et le PCB associé (cliquez dessus pour agrandir) :
Schéma de principe de la carte d'extension de Bleuette PCB de la carte d'extension de Bleuette

Le schéma de principe au format est Eagle se trouve par ici : sensor.sch et le PCB : sensor.brd

Comme vous pouvez le voir, le PCB n'est pas dense du tout, du coup, il est simple à réaliser avec des moyens modestes.

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Carte de suicide pour Reprap

Jusqu'à maintenant, j'utilisais une alimentation séparée de celle d'origine pour fournir la puissance nécessaire au lit chauffant, du coup, c'étatt pas vraiment pratique car ça faisait pas mal de bordel, je voulais une solution simple et propre.

J'ai trouvé une alimentation pas chère comparée à sa puissance qui devrait faire l'affaire : 400W, oui, un lit chauffant, ça consomme énormément...

Une grosse alimentation, c'est bien mais quand elle ne sert pas, c'est bien qu'elle ne consomme pas...et justement, les firmwares des repraps disposent d'une fonction particulièrement intéressante : le suicide (G-Code M81)

Au démarrage de l'imprimante, la carte de commande de l'Ultimaker (ou n'importe quel Reprap supportant la fonctionnalité) place une entrée / sortie à l'état haut, une fois le travail d'impression terminé, l'état de la porte repasse à 0, il est alors assez simple de venir commuter un relais pour couper définitivement l'arrivée de courant dans l'alimentation, l'empêchant alors de gaspiller du courant et l'isolant du secteur...

J'ai développé une carte de commande basée sur celle de Daid avec quelques fonctions en plus :

  • La fonction de suicide est débrayable à l'aide d'un interrupteur
  • Le pilotage de ventilateur supplémentaire (ex: pour les moteurs pas à pas)
  • Le pilotage de barrette de led avec fusible de protection
  • Un fonction d'arrêt d'urgence / extinction qui coupe le courant immédiatement
  • La génération du 12V utilisé pour le ventilateur de l'Ultimaker est ... naze, un pauvre 7812 qui passe son temps à chauffer, impossible d'imaginer alimenter les barettes de led et les ventilateurs des moteurs avec ça...
  • Des fusibles de protection pour chacun des éléments

Voici le schéma de principe :
Ultimaker suicide schéma

Et le PCB avec les explications :
Ultimaker suicide pcb

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