logo_PLG

Electronique

Commande au pied pour Dremel

vue du Dremel 4000 et de la pédale de commande...Dans cet article je vais vous présenter un accessoire fort utile voire indispensable pour tout modéliste ou autre utilisateur d'un outil tel celui-ci, il s'agit d'une commande au pied. L'avantage indéniable de ce système est son confort d'utilisation. Même si l'on trouve sur Internet de multiples propositions pour ce type d'accessoire, aucun n'est vraiment sécuritaire car ils font appel pour la plupart à un simple interrupteur véhiculant la tension secteur.

Lire la suite : Commande au pied pour Dremel

Système de fixation DIY compatible "ISOFIX" pour Camping-Car

image d'un siège auto...Ce n'est pas la première fois que j'emmène un de mes chers bambins en vadrouille avec le camping-car, mais c'était cette année la toute première sortie avec les deux en même temps, chacun disposant de son propre siège-auto. Les deux tiennent facilement sur la banquette mais la sécurité n'y est pas du tout avec la seule ceinture de sécurité pour maintenir l'enfant (6 ans) et son siège.

Lire la suite : Système de fixation DIY compatible "ISOFIX" pour Camping-Car

Sonde de court-circuit

vue de la sonde de court circuit assemblée (Top)La sonde décrite ici à ceci de particulier qu'elle est capable de différencier un court-circuit selon la longueur de la piste à contrôler. Je n'ai pas développé cet appareil car il appartient à Bertrand de Électro-Bidouilleur, mais ai seulement dessiné le circuit imprimé pour l'intégrer dans le boitier d'une interface pour calculatrice Texas Instruments "TI-Graph Link serial (black)" qui ne me servait plus.

Fonctionnement

 INFOS PROJET
  Types de composants : CMS
  Niveau : ◆◆◆◆◇
  Temps de construction : env. 2h30 hors modif. boitier...
  Coût : env. 35 €

Le principe de fonctionnement est assez simple mais vraiment intelligent. En effet en y réfléchissant on peut comprendre que l'appareil fonctionne comme un milliohmmètre, à la différence près qu'ici il n'y a point d'afficheur mais un buzzer qui fournit une fréquence audible en fonction de la longueur de la piste de circuit imprimé à contrôler. Avant de commencer à l'utiliser, il convient de "normaliser" les deux sondes de connexion en les court-circuitant tout bonnement entre-elles et en pressant simultanément le bouton poussoir. La tonalité perçue est alors la plus aigüe possible. Plus la longueur de piste sera grande, plus grave sera la tonalité. L'utilisation de la sonde de court-circuit est ainsi très aisée car il n'est nul besoin de regarder un quelconque afficheur, le test se faisant "à l'oreille" ce qui permet de garder les yeux sur le circuit à analyser, avec ses deux mains très simplement.
La sonde est capable de mesurer des résistances allant de 0 à 1 Ω maximum.

Alimentation

L'alimentation est un peu particulière car l'instrument doit être totalement isolé galvaniquement du circuit à mesurer, ceci à cause de la (faible, en moyenne +2.5V) tension délivrée sur les pointes des 2 sondes. On privilégiera donc une alimentation comme par exemple un bloc chargeur de +5V (voir Figure 9) via le câble pseudo USB de l'appareil, ou encore une "Power Bank", ces batteries haute capacité qui permettent d'augmenter l'autonomie de nos machines plus ou moins énergivores. Dans le doute rien ne vous empêche d'utiliser un petit isolateur USB qu'il devient alors possible de connecter à n'importe quelle source d'alimentation 5V.

Schéma de principe

La sonde proprement dite est constituée d'un amplificateur opérationnel (un peu particulier, j'y reviendrai...) à très grand gain (Gain = 5100 défini par R6/R8). Le courant de mesure disponible aux bornes des deux sondes n'est que d'environ 1 mA compte tenu du pont diviseur réalisé par les trois résistances R1/R2/R3. Lors de la mesure d'une piste d'un circuit imprimé la DDP1 aux bornes des sondes ne sera que de quelques µV
La différence de potentiel disponible aux bornes de R2 (1 Ω) n'est ainsi que de 1 mV, potentiel qui parvient aux entrées +/- de U1 (OPA333). En sortie on retrouve un signal compris entre 0 et +5V qui est envoyé à l'entrée d'un convertisseur Analogique/Digital (ADC) contenu dans le microcontrôleur X1 (PIC12F683).

La sortie du signal audible s'effectue via la broche 6 de X1 pour attaquer un buzzer piezo. La broche 3 quant à elle dessert le transistor Q1 (BC807) qui ne sert que d'interrupteur électronique lorsque le microcontrôleur passe en veille après quelques minutes. Lors de la mise en service la broche 3 (GP4) du PIC12F683 est à l'état bas forçant ainsi la conduction du transistor Q1. Après un temps imparti le microcontrôleur passe en mode de veille et bloque le transistor Q1 qui ne conduit plus. L'ampli opérationnel U1 n'est plus alimenté ce qui implique alors une très faible consommation (17 µA selon les infos constructeur...) du microcontrôleur.
Les sondes de mesure sont respectivement les points PB1 et PB2, PB3 servant à inhiber la faible résistance que constitue la sonde PB2 jusqu'au point nodal de R1/R2.
Il n'a pas été fait de même pour PB1 car Bertrand à rencontré quelques problèmes d'instabilité de l'AOP. Nous sommes ici presque en présence d'une mesure à 4 fils, principe de mesure très utilisé avec les milliommètres.

Les deux diodes Schottky D1/D2 servent de protection de l'AOP en cas de mesure sur un circuit encore alimenté ou possédant des condensateurs encore partiellement chargés.
Enfin, j'ai apporté une petite touche personnelle (très légère...) car j'ai ajouté une double LED dont voici les fonctions :

  • couleur verte fixe               : signale la présence de la tension d'alimentation
  • couleur rouge clignotante  : signale la temporisation de pré-veille (en complément des BIP...)
  • couleur jaune/orange fixe  : signale le mode de veille

Choix de l'AOP

Le choix de l'amplificateur opérationnel est un peu particulier car l'OPA3332 utilise une technique d'auto-étalonnage exclusive pour fournir simultanément une très faible tension de décalage (10 µV max) avec une dévire quasi nulle dans le temps. Plus la tension de décalage sera faible, plus la variation de la tension de sortie sera faible également, et apportera ainsi une tension d'erreur minime ne gênant pas le processus de mesure. Si ce n'est déjà fait je vous invite vraiment à aller visionner les vidéos de Bertrand qui explique très bien le fonctionnement de sa sonde. Je ne vais pas ici "copier" mot pour mot ce qu'il a conçu et mis au point, je ne fais que relayer son travail exemplaire.

 vue du schéma de la Sonde de court circuit délicate...

Logiciel

Je n'ai modifié que très peu de chose ici si ce n'est que j'ai transposé sous mikroC (v7.6.0) le code d'origine compilé sous XC8, et ajouté le pilotage de la double LED par l'intermédiaire de la broche 2 (GP5) du PIC12F683. Les résultats de compilation sont quasiment identiques, voir ci-dessous :

  • version d'origine de Bertrand :
    • Used ROM (program words): 538 (26.3%)
    • Used RAM (bytes): 35 (27.3%)
  • ma version :
    • Used ROM (program words): 555 (27%)
    • Used RAM (bytes): 19 (17%)

Hormis cela les deux versions (celle de Bertrand et la mienne) sont compatibles.

Circuit imprimé

 Sonde de court circuit délicate 0A8C7DC7CB (Top)  Sonde de court circuit délicate 0A8C7DC7CB (Bottom)
   suivant n Si vous êtes intéressé par ce projet, je peux aussi vous céder 1 (ou plusieurs) exemplaire(s) de ce circuit imprimé, cliquez ici

Réalisation

Comme mentionné en tout début d'article, j'ai dessiné un circuit imprimé spécialement pour l'intégrer dans le boitier d'une interface "TI-Graph Link serial " dont je n'avais plus l'usage du fait de sa prise série RS232 (j'en possède une autre avec une prise USB...). Du coup l'idée m'est venue de réutiliser ce matériel obsolète pour construire la sonde de court-circuit. Elle est équipée d'une sonde ressort (que j'ai modifiée en lui ajoutant un point de soudure pour limiter les variations indésirables... voir Figure 2) ainsi que d'un fil de retour d'une longueur de 30 cm muni d'une pointe de touche.

Dans le cas de mon exemplaire je n'utilise pas de fil se terminant par une pointe de touche pour PB2 mais une sonde à ressort extrêmement courte (soudée directement sur la pastille PB2) modifiée grace au point de soudure que j'y ai ajouté la rendant alors totalement fixe, l'effet ressort est ainsi supprimé. La résistance de cette sonde à ressort ainsi modifiée permet d'en diminuer sa résistance propre qui est passée de 50 mΩ à 3,1 mΩ (voir Figure 10).
Du coup il devient dans cette configuration impossible de raccorder un fil (Ω SENSE) pour inhiber cette très faible résistance de sonde...
J'ai donc ici carrément court-circuité PB2 et PB3 avec un petit morceau de fil de ∅ 0.8 mm, la mesure s'effectue ainsi parfaitement bien et le résultat est totalement fiable.
Mais c'est vraiment une particularité liée à mon montage car si l'on utilisait le circuit imprimé que j'ai dessiné avec des câbles de mesure souples comme ceux de Bertrand, il faudrait alors ajouter ce 3ème fil de mesure, bien entendu.

Le bouton poussoir permettant de "normaliser les sondes", pour employer l'expression de Bertrand, est positionné de façon à pouvoir l'utiliser facilement lors des tests.
Pour réaliser ce bouton poussoir j'ai utilisé une pièce nylon de récupération qui vient presser le micro-switch SW1 au travers du boitier.

Si vous n'avez pas vu les vidéos de démonstration et d'explications de Bertrand au sujet de sa sonde, voyez les liens ci-dessous :

Quelques photos

sonde de court circuit assemblée (Top)
Figure 1
vue de la sonde ressort modifiée...
Figure 2
vue de la sonde terminée...
Figure 3
vue de la sonde ...
Figure 4
vue de la sonde ...
Figure 5
vue de la sonde terminée...
Figure 6
vue du dessous de la sonde ...
Figure 7
la sonde avec sa nouvelle étiquette...
Figure 8
vue d'un chargeur USB 5V...
Figure 9
vue de la mesure de résistance de la sonde à ressort sur mon instrument...
Figure 10
   

Packages comprenant : save f2
Schéma de principe avec PCB sous Eagle v7.7.0
BOM liste des composants
Photos de ma réalisation
Logiciel de Bertrand (Électro-Bidouilleur) transposé sous mikroC


2DDP : Différence De Potentiel

Source 2Texas Instruments, OPA333 Datasheet

Sous-catégories

Quelques liens vers les sites de mes amis...

Licence Creative Commons

 Licence CC BY NC SA 3.0 FR DEED L'ensemble de ce site hormis une notification spécifique est mis
à  disposition selon les termes de la Licence Creative Commons
Attribution - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions
3.0 France.
Licence Creative Commons