77) Continuer à câbler la couche électronique n°1.

Insérer la plaque intermédiaire qui sert de support aux accumulateurs de puissance exige qu’au préalable tout ce qui se trouve dessous soit assemblé et soudé. En particulier nous allons devoir réaliser les lignes à forte sections qui véhiculent l’énergie 6Vcc vers la motorisation. En préambule il nous faut préparer certains éléments de cette chaîne énergétique.

Préparer la prise DIN de puissance à huit broches.

Devant y réaliser de nombreuses soudures proches les unes des autres, il sera bien plus aisé de précâbler cette prise avant de l’immobiliser sur la face arrière du coffret. Sur la Fig.420 le fil rigide 1 est courbé à convenance puis passé à travers les lumières des cosses de la prise. Il reste « coincé », et souder les quatre contacts est très facile. La prise est pour cette opération immobilisée sur l’établi par une quelconque pince ou étau de modéliste. Puis on procède de façon analogue pour 2. Il faut deux petits fils, dont celui qui relie la cosse centrale. Une pince auto-serreuse maintien le fil central quand on soude les trois cosses périphériques. Puis on soude la cosse centrale et la prise est parée pour son intégration. À ce stade, nous allons également préparer le cordon ombilical.

Souder la fiche DIN de puissance à l’extrémité du cordon d’alimentation.

Procéder aux divers essais de validation implique de pouvoir brancher la sonde sur le pupitre. Comme nous en sommes à la distribution de puissance pour les servomoteurs, autant souder la fiche DIN à l’extrémité du cordon ombilical de la motorisation. Comme on peut le constater sur la Fig.421 la technique consiste à réunir deux par deux les broches de la fiche en insérant dans les cosses creuses des « épingles à cheveux » analogues à celles montrée en A. La fiche va devoir présenter une résistance électrique dynamique faible. Aussi, les soudures doivent être enveloppantes comme les « grosses perles » de soudure le prouvent sur la photographie. Courber très court un petit fil rigide n’est pas facile à réaliser avec une pince. Des ponts qui sur un circuit imprimé doivent réunir deux pistes voisine devront avoir un écart de 2,54mmm. La meilleure technique pour obtenir ces épingles est présentée sur la Fig.422 qui montre qu’un simple morceau de plaque cuivrée sert de calibre d’écartement. On pince le petit fil rigide contre la plaque prépercée. Puis avec l’autre main on replie la partie qui dépasse du coté cuivre. On obtient ainsi une « épingle à cheveux » dont la zone cintrée est circulaire. Avec une pince le fil serait plus anguleux et surtout légèrement « mordu » par l’acier des becs. Comme faire de belles perles de soudure sur les cosses va les échauffer notablement, pour éviter de risquer la fonte du corps de la fiche réalisé en matériau thermoplastique, les deux broches en cours de soudure sont serrées coté utilisation par une pince à auto serrage. La chaleur des broches sera ainsi plus rapidement évacuée par conduction thermique. Lorsque la fiche est préparée comme sur la Fig.421 on enfile son capuchon sur le cordon ombilical. Personnellement j’y ajoute un manchon complémentaire. Puis on soude les gros fils du cordon ombilical de puissance sur deux « épingles à cheveux » d’une même polarité. Avec de la colle rapide, le manchon de la fiche est emboîté et définitivement immobilisé sur le corps métallique de la fiche. Au préalable les fils d’alimentation ont été pincés par les ergots prévus à cet effet. Le manchon souple complémentaire est enfilé. Puis, à travers un orifice percé à cet effet sur le capuchon de la prise, je gave entièrement l’intérieur avec de la colle Araldite. Cette dernière étant durcie, on obtient une fiche « moulée » que l’on peut insérer et retirer de la prise sans que le capuchon ne se déboîte du bloc solidaire des broches.

Souder la fiche DB9 sur le cordon ombilical de dialogue.

Consultant le DOSSIER TECHNIQUE en bas de la page 5 et surtout 5: Branchements 1 du fichier Réalisation du pupitre.pdf que normalement vous avez imprimé, vous constaterez que huit broches sur les neuf sont à souder. Les broches 1 et 2 dans le pupitre vont à l’inverseur qui oriente TX / RX vers la sonde, ou ouvre les deux lignes pour pouvoir programmer les cartes Arduino NANO via leur mini prise USB. Les broches 3, 4, 5 ainsi que 7, 8 et 9 sont réunies par trois pour avoir le maximum de contacts dans la distribution du 5Vcc qui alimente l’électronique de la sonde. On divise ainsi le courant qui transite dans chaque broche. La sonde n’est pas énergivore, mais il s’agit comme pour toutes les décisions d’une optimisation dans l’utilisation des ressources disponibles. Inutile de préciser que la prise femelle DB9 sera précâblée avant d’être introduite dans le coffret. Pour mieux distinguer les broches on intercale (Voir Fig.423.) en 1 un morceau de papier plié coincé entre les deux lignes de contacts. La prise est immobilisée et orientée par la pince 4 (Auto-serrage.) et plaquée sur le plan de travail par la pince un peu lourde 2. Pas très visible dans l’encerclé 3 une fente a été pratiquée sur les becs de la pince pour l’empêcher de glisser, en faisant un outil « spécial » dans notre environnement technique. En 5 on peut noter que le fil rouge du +5Vcc réunit bien les trois broches 3, 4 et 5. Le petit fil gris quand à lui va à l’inverseur qui alimente ou coupe l’énergie sur les LEDs de la face avant. Souder un fil sur un composant exige que nous tenions la soudure dans une main et le fer à souder dans l’autre. Il nous reste « zéro » main pour obliger le fil à rester contre la cosse sur laquelle il doit être relié. Comme montré sur Image 78.jpg nous devons impérativement nous débrouiller pour immobiliser comme on le peut les protagonistes sur le plan de travail. Sur cette photographie le pupitre est posé verticalement. Un couvercle de boite en carton sert à brider avec la pince l’inverseur à la bonne hauteur, car il est relié à la DB9 par des fils de courte longueur. Bref … débrouillardise !

Les gros fils de la couche n°1.

Comme diminuer au maximum l’impédance des lignes d’alimentation de la motorisation constitue un objectif prioritaire, on utilise des conducteurs de forte section. Rien de bien nouveau puisque la DIN a déjà été soudée sur la ligne de la sonde. Ces conducteurs présentent une rigidité relative qui ne facilite pas spécialement les opérations. Sur Image 79.jpg et sur Image 80.jpg on commence par câbler les deux inverseurs qui disjonctent séparément chaque accumulateur de puissance. Inutile de préciser que la feuille imprimée de 6: Branchements 2 est étalée au premier plan sur la table de travail. Sur cette photographie la pince maintien les fils pendant que l’on procède à la soudure sur l’inverseur de droite. Les photographies Image 81.jpg et Image 82.jpg présentent la couche n°1 pratiquement terminée avec sur Image 83.jpg une vue d’ensemble « du chantier ».

Préparation de la plaque intermédiaire qui supporte les accumulateurs.

Avant de pouvoir l’intégrer « définitivement » dans le pupitre, il faut réaliser le petit circuit imprimé qui supporte les deux LEDs témoins du rechargement. L’opération n’est pas spécialement aisée, car le coté cuivre est en grande partie masqué par la plaque en polystyrène rendant impossible le soudage « en place » de la LED 2. (Voir page 34 du DOSSIER TECHNIQUE.)
On positionne le petit circuit imprimé sur la plaque, on insère la LED 1 qui est accessible. La plaque intermédiaire étant mise en place, la LED bien enfoncée dans l’orifice de traversée, on soude cette dernière. On redépose le total, on soude sur un seul fil et à hauteur identique de LED 1 le composant LED 2. On oriente à la main ce témoin lumineux, on vérifie qu’il est parfaitement orienté quand on réintègre la plaque dans le coffret. Si l’ensemble se positionne vraiment sans aucun problème, on retire encore le total et l’on achève de souder la deuxième broche de la LED 2. Ouf, une manipulation un peu délicate s’achève. On va pouvoir mettre en place « définitivement » cette plaque intermédiaire. Avant de l’intégrer dans le coffret, on a immobilisé les quatre boulons ou entretoises qui supporteront la petite carte Arduino NANO. Idem pour les deux visseries qui serviront à brider les accumulateurs avec la plaque orange. L’Image 84.jpg ainsi que l’Image 85.jpg montrent les zones des vis de support de la plaque intermédiaire avant son intégration. Notez qu’il faut bien dégager toute la région de la plaque intermédiaire pour effectuer son immobilisation. On doit pouvoir la positionner strictement sans forcer. N’oubliez pas au préalable de brancher le codeur rotatif … ou il faudrait tout redémonter !

Terminer la « pieuvre » de puissance.

Globalement, le câblage a été conçu pour pouvoir déposer la quasi intégralité des circuits si nécessaire pour des raisons de modification ou de maintenance. Les gros fils roses et blancs de la couche n°1 viennent se brancher sur le bornier de puissance pas encore installé dans le coffret. Accumulateurs 6Vcc, bornier de puissance et circuit imprimé des fusibles constituent un sous ensemble indissociable présenté en Fig.1 de la page 32 du livret DOSSIER TECHNIQUE. En observant attentivement cette « pieuvre » électrique on constate que les fils noirs et rouges des deux blocs énergétiques verts sont soudés directement sur les pistes cuivrées du bornier de puissance. Également soudés sur les pistes cuivrées, on peut observer les fils blancs de forte section qui vont du bornier vers le circuit imprimé qui supporte les fusibles de protection.
ATTENTION : C’est dans la réalisation de ce sous-ensemble électrique que l’on pourrait provoquer un court-circuit franc sur les accumulateurs 6Vcc et les endommager. Dans ce chapitre nous allons détailler la procédure particulière qui évitera un tel incident.
La feuille imprimée 6: Branchements 2 du fichier Réalisation du pupitre.pdf encombre le plan de travail, car elle présente le schéma précis du circuit à réaliser. La puissance est véhiculée par des conducteurs électriques conséquents, alors que les fils du circuit de rechargement sont bien plus fins, ils ne sont parcourus que par des courants électriques très modérés. Sur la Fig.424 on retrouve les deux accumulateurs rechargeables 1 et 2.
Première étape : Les deux fils blancs de forte section 9 sont déjà soudés sur les pistes cuivrées du circuit imprimé 8. On coupe le fil rouge 5 au raz du connecteur de l’accumulateur, puis on le dénude et on le soude sur la piste cuivrée correspondante de 8.
Avant toute autre manipulation, on recouvre cette connexion avec du ruban adhésif 6 pour bien l’isoler.
Deuxième étape : Les deux fils noirs en 4 des accumulateurs sont dénudés et torsadés ensemble. On y enroule aussi le fil vert 3 plus modeste qui ira au pôle négatif de la prise frontale de rechargement. Les trois fils sont alors étamés comme vu sur la Fig.424 puis raccourcis à la longueur idoine. Si à ce stade, repéré en 7, les deux conducteurs se touchaient, l’accumulateur rechargeable 1 risquerait probablement d’être irrémédiablement endommagé. C’est la raison pour laquelle on a protégé 5 par l’isolant provisoire 6. On soude alors la liaison de polarité négative sur la piste cuivrée correspondante.
Troisième étape : On isole à son tour la piste « 7 » avec du ruban adhésif. On peut enfin couper le conducteur rouge de 2, le dénuder puis le souder sur 8 en veillant à ne pas se tromper de piste cuivrée. Les trois liaisons sont définitivement séparées et ne risquent plus de se toucher. En revanche rien n’interdit par la suite qu’un quelconque élément métallique vienne réunir deux pistes critiques. En particulier quand la « pieuvre » se trouve déposée, ou que l’on procède à l’intégration de cette dernière dans le pupitre. Aussi, pour définitivement parer un tel risque, on « barbouille » à refus les pistes cuivrées et les soudures critiques avec une couche bien épaisse de vernis à ongles qui assurera une isolation protectrice efficace. Surtout on attend que cette couche soit bien sèche et durcie avant de passer à la suite. (Aucune loi n’interdit de barbouiller une deuxième couche !)
La Fig.425 montre l’opération de soudage en cours, avec en A le ruban adhésif isolant et en B les picots du bornier qui dépassent sur le dessous. En C on peut observer le gros fil qui réunit les deux pistes D du pôle négatif qui n’a pas été coupé car il va servir à « brider la torsade « noire ». Le symbole de la paire de ciseaux indique que l’extrémité torsadée et étamée n’a pas encore été coupée à la bonne longueur pour la souder à son tour sur la piste cuivrée du circuit bornier. Sur la Fig.426 on retrouve les fils blancs déjà soudés en 1, le « positif » en 3 et le ruban adhésif isolant en 2. Pour souder la ligne 4 dont l’extrémité a été écourtée à la bonne longueur, le fil C visible en 5 est plié sur 4 pour le maintenir sur la piste cuivrée centrale. Grosse soudure sur les trois pistes voisines et le « moins est achevé ». Il ne reste plus qu’à recouvrir la zone avec de l’isolant et terminer l’opération en soudant le deuxième fil rouge. On peut alors finir de souder les derniers fils qui vont sur la prise de rechargement et sur le module qui supporte des deux fusibles. La pieuvre de puissance ainsi que les deux accumulateurs peuvent maintenant être insérés dans le pupitre. Le protocole à respecter est détaillé en page 33 du livret DOSSIER TECHNIQUE . Respectez avec rigueur cette procédure car elle est optimisée pour simplifier au maximum les manipulations et surtout élaborée pour minimiser les risques de court-circuits malencontreux. Notez au passage que la carte Arduino est déjà en place, la procédure étant détaillée en page 35 du livret DOSSIER TECHNIQUE. Le pupitre est pratiquement achevé, on peut procéder aux tests de validation, préambule au meilleur moment de la journée : Refermer le couvercle.
Consultez avec attention Image 86.jpg à Image 88.jpg qui montrent le pupitre tel qu’il se présente avant de pouvoir le refermer en immobilisant la semelle par les quatre vis situées dans les angles, vis qui assurent également la liaison des quatre pieds en caoutchouc situés sur le dessous du coffret.
Dernier chapitre du TOME 7, agencer le petit bloc d’alimentation en 5Vcc achèvera la réalisation du coffret. Pouvoir brancher l’alimentation des deux cartes Arduino est impératif pour conduire la validation intégrale des systèmes. Au final, le jeu d’essais complet est décrit dans un petit manuel à part. Non seulement ce choix évite d’alourdir le didacticiel. Mais surtout, ne comportant que peu de pages, on l’imprimera pour en faire un livret bien commode pour conduire ces manipulations. Enfin, ce petit manuel sera écrit comme si nous étions en présence d’une sonde réelle, incarnant les personnels qui ont la chance de participer à des projets astronautiques actuels. Le rêve fait partie intégrante des loisirs, aussi, délirer gentiment comme si JEKERT allait révolutionner nos connaissances sur Mars reste à mon sens une thérapie idéale contre la mélancolie. Certains y verront probablement une naïveté risible. Peu importe, j’assume. Et surtout, si j’entraîne des lectrices et des lecteurs sur ce chemin de petite « folie douce » tant mieux : Rêver … c’est vivre intensément.

La suite est ici.

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