Probablement l’élément le plus délicat à étudier et à réaliser, car on désire des dimensions réduites et l’on cherche à regrouper un grand nombre de composants. Outre les seize touches, cinq diodes électroluminescentes sont présentes, dont l’une est tricolore. L’étude s’imposait de regrouper toutes les résistances nécessaires sur la plaque cuivrée, ainsi que les quatre diodes de multiplexage du clavier. Ça fait pas mal de monde à loger. Bien qu’ayant cherché à minimiser le nombre de ponts de câblage, il n’a pas été possible de faire avec moins. Un seul toutefois est placé sur le dessous.
Le choix des boutons poussoir.
Initialement, j’aurais bien aimé utiliser les boutons poussoir montrés sur la Fig.369 car je disposais d’un nombre suffisant avec des couleurs variées. Du reste il suffit de consulter la Fig.276 par exemple pour constater que ces beaux boutons étaient bien prévus dans les études préliminaires. Difficiles à trouver sur Internet, leur prix de vente est également trop élevé. Par ailleurs, réaliser la plaque du coffret qui supporte le clavier aurait été particulièrement malcommode. Réaliser tous ces trous carrés parfaitement centrés sur les boutons constitue un travail de bricolage hors de la portée des « débutants » et ce d’autant plus qu’il y a la face support et la plaque transparente qui recouvre la feuille des textes imprimés. Percer des trous circulaires avec précision est bien plus à la portée des ajusteurs occasionnels. J’aurais préféré des boutons un peu plus gros, mais finalement mon chois s’est orienté vers ceux de la Fig.371 car leur prix d’achat est particulièrement attractif, et leurs cabochons sont multicolores. On peut ainsi choisir les teintes à notre guise. Sur cette photographie e
n A se trouve le corps des ces petits boutons poussoir. La partie active qui s’enfonce quand on clique porte un tenon conique sur lequel s’emboîte le cabochon B disponible en sept couleurs. En E l’un de ces composants est assemblé. On constate que ces dispositifs sont bien plus petits que ceux initialement prévus, et ajoutés en C et D pour que l’on puisse faire la comparaison. Avantage incontestable, les faibles dimensions des cabochons laissent bien plus de place pour les informations qui seront imprimées sur une feuille qui servira d
e « série-graphie ». Toutefois, la contre partie réside dans la finesse avec laquelle il faut agencer le clavier. Consultez la Fig.370 qui présente à l’échelle des dimensions le bouton poussoir, avec manifestement une hauteur H faible entre le circuit imprimé 7 et la plaque du coffret 6 qui servira de façade. La feuille imprimée qui contiendra les inscriptions sera pincée entre la plaque 6 de 3mm d’épaisseur et la plaque transparente 5 de 1,5mm d’épaisseur. L’ensemble sera assemblé par des petits boulons FM3 constitué de la vis 2 et de l’écrou 8. Dans l’état actuel du projet rien ne prouve que 2 ne sera pas plus longue, pour tenir une autre plaque qui servirait de séparation dans le coffret par exemple. Les deux plaques 5 et 6 sont immobilisées l’une contre l’autre avec interposition des deux rondelles métalliques 3. Le circuit imprimé est disposé contre la façade par l’intermédiaire des entretoises 4 de 4mm de longueur. H fait environ 5,5mm ce qui n’est pas beaucoup. Enfin les rondelles 1 placées coté pistes cuivrées sont en matériau isolant pour éviter tout court-circuit éventuel entre les diverses lignes à souder.
Dessin du circuit imprimé.
Disponible dans le document Circuits imprimés du pupitre.spl qui peut être imprimé avec la visionneuse fournie avec le TOME 1, vous en trouverez également sa représentation dans le dossier technique. Dans ce chapitre nous allons simplement passer en revue certains détails qui méritent d’être soulignés. Pour réaliser le circuit je vous conseille fortement d’imprimer la page nommée 1 : CI. Clavier avec en haut le dessin coté composants et coté cuivre à grande échelle. Au centre le plan du circuit clavier pour éventuellement vérifier le dessin. Enfin en bas le dessin vu coté cuivre à l’échelle 1 pour faciliter la réalisation des séparations sur les pistes cuivrées. Les LEDs ne sont pas représentées sur le schéma du clavier. Sur la Fig.372 du haut le circuit imprimé est vu coté composants. Les pistes cuivrées sont visibles comme si la plaque prépercées était transparente et que l’on voit le dessous. Les couleurs facilitent la comparaison entre le schéma et la réalité. En 1 est vu par transparence le pont qui relie deux pistes sous le circuit imprimé. Attention : Dans les encerclés 2, 3, 4, 5 et 7 les ponts courts sont en réalité situés sous les ponts les plus longs. Ils sont représentés au dessus uniquement pour les voir. Surtout n’oubliez pas en 6 le petit pont rose qui relie deux pistes voisines. Placé sous la résistance de 12kΩ, il est peu visible sur le dessin. Toutes les lisons filaires qui vont du clavier vers le circuit imprimé du microcontrôleur sont soudée coté pistes cuivrées. Globalement les pistes cuivrées sont écourtées par des isolements dont la largeur correspond à un trou. Toutefois il ne faudra pas oublier les cinq « fentes » de faible largeur repérées par les encerclés ovales 8.
Réalisation pratique du clavier.
Compte tenu du grand nombre de ponts superposés, de résistances, de boutons poussoir, la réalisation se présentait sous un aspect passablement indigeste. Ce pressentiment négatif était conforté par le fait que l’empâtement des boutons poussoir n’est pas en dixième de pouces, les broches ne coïncident pas aux trous standard de la plaque prépercée. Finalement, avec de la discipline et un peu de méthode, l’opération s’est avérée sans aucune difficulté, il a suffit de procéder dans un ordre que l’on va qualifier de « logique ». Notez au passage que les quatre diodes de multiplexage du clavier sont des diodes pour faible signaux et non des composants spécialisés dans le redressement. Outre le fait qu’elles sont moins volumineuses, surtout la chute de tension en état de conduction est plus faible que pour des composants prévus pour des courants importants.
Première étape : Préparer les nombreux ponts filaires et divers composants.
Conditionner à l’avance tous les composants impose un temps qui n’est pas du tout négligeable. Aussi, le faire alors que le fer à souder est chaud n’est pas une très bonne idée. Aussi, personnellement je commence par dénuder s’il le faut tous les fils, coude ces derniers ainsi que les résistances. (Important : Pour les débutants, sachez qu’il est plus facile de dénuder les extrémités des petits fils avant qu’ils ne soient coudés.) Les divers ponts de câblage sont réalisés avec les queues de composants pour les plus courts, et avec du fil de câblage rigide pour les plus longs. Les diodes sont à leur tour préformées, ainsi que la LED tricolore dont il faut écarter les broches pour qu’elles soient à l’écartement standard des trous prépercés. Au fur et à mesure de cette phase de conditionnement des composants, ces derniers sont positionnés sur la plaque du circuit imprimé. On vérifie ainsi encore et encore la justesse de l’étude théorique. (Pour la petite histoire, sachez que le clavier a fonctionné correctement du premier coup, sans aucune correction, ce qui prouve une fois encore que la cascade permanente de contrôles n’est jamais du temps perdu.)
Deuxième étape : Façonner les boutons poussoir.
Un peu redoutée par anticipation, cette opération s’avère au final très facile. Observons la Fig.373 sur laquelle l’un de ces petits composants est posé sur le circuit imprimé. En X le bouton est vu de dessus, avec en Y son schéma électrique interne. En « largeur » la distance entre deux broches fait un peu moins de 5mm et ne correspond pas à l’écartement de deux trous. Par exemple la broche 3 est positionnée exactement en face d’un trou. Celle de droite en 4 est légèrement à l’intérieur. Il n’y a pas lourd, mais ce petit écart empêche de placer correctement l’élément sur la plaque prépercée. La « hauteur » correspond à presque quatre trous. Pour s’en rendre compte en 1 la broche est alignée sur 
l’orifice. En 2 vous pouvez appuyer de toutes vos forces, la lamelle va se plier mais refusera obstinément de pénétrer dans le trou. Un peu de chirurgie s’avère indispensable. Avec une pince plate on commence par éliminer les pliures des petites broches comme montré sur la Fig.374 en A. Pour cette opération, le cabochon coloré n’est pas mis en place sur le tenon conique comme montré sur la Fig.375 ce qui octroie une meilleure prise du corps lors de ces manipulations. Quand les lamelles sont presque plates, on replie la partie inférieure comme montré en B pour obtenir l’écartement correspondant 
exactement à la distance entre quatre trous.
Enfin, pour que le composant soit apte à son insertion sur le montage, on écarte latéralement dans l’autre direction pour avoir l’empâtement de trois trous. Attention, y aller tout doux car dans cette direction la correction à effectuer est minime. Placer le bouton poussoir sur le circuit imprimé, vérifier qu’il est facile de faire traverser les quatre broches simultanément. Tous les composants sont parés pour les assembler sur le circuit, on peut brancher le « frère à souder ». Pour l’ensemble des composants j’utilise un fer de taille et puissance « moyenne ». Pour les boutons poussoir, un outil à pointe fine est préférable, car on peut mieux « mouiller » de soudure les broches qui dépassent à peine des pistes cuivrées.
Troisième étape : Souder les ponts filaires qui sont plaqués sur le dessus du circuit.
L’opération est relativement simple à conduire. La plaque prépercée étant soutenue en l’air par un dispositif quelconque, on place tous les ponts dont les fils ne sont pas isolés. Puis, après avoir bien vérifié qu’ils sont exactement à leur position théorique, on plaque sur le dessus un morceau de carton rigide et l’on retourne le tout que l’on pose sur le bureau. Le carton rigide empêche les ponts de sortir des trous. Bandes cuivrées avec les fils dépassant vers le haut, procéder aux soudures. Quand tous les ponts sont soudés, couper les « tiges » qui dépassent et procéder à la vérification des soudures avec une loupe à fort grossissement. Chaque soudure doit présenter un aspect parfait, bien brillant et surtout ne pas relier par débordement la piste voisine. En particulier ne pas « ponter » les fentes fines comme celle qui sur la Fig.376 est encerclée en rouge.
Lorsque tous les fils non isolés sont soudés, on place ensuite tous les ponts avec une gaine qui sont directement en contact avec la plaque imprimée. On recouvre avec le carton rigide, on retourne sens dessus dessous et on soude fil à fil. Profitez de cette manipulation pour placer le pont situé sur le dessous 
comme visible sur la Fig.377 et souder ce dernier sur les pistes cuivrées. On coupe tout ce qui dépasse, on obtient la première couche de la Fig.378 dont on revérifie minutieusement, ça va sans le dire, toutes les soudures. L’état actuel de notre chantier ressemble à ce que montre la photographie dont on devine en A les soudures du pont placé sur le dessous coté pistes cuivrées.
Quatrième étape : Souder les résistances.
Il importe d’attendre pour la couche des ponts qui sont par dessus ceux actuel que les résistances soient en place, car ainsi elles surélèveront un peu l’ensemble quand on retourne la plaque pour souder. De la sorte les ponts ne sont pas « écrasés » sur les fils qui sont dessous et l’on évite d’abîmer l’isolant quand on chauffe au moment du soudage. Les dernières résistances à mettre en place sont celles qui chevauchent des ponts. Avant cette étape le circuit présente l’état de la Fig.379 avec en bas la résistance de 390Ω coudée latéralement. Pour souder les résistances qui sont au-dessus de certains ponts de câblage, en étant certain qu’il y aura un petit espace entre les deux composants, il suffit d’intercaler comme montré sur la Fig.380 un petit morceau de papier un peu épais.
Sixième étape : Souder les diodes et les ponts qui chevauchent.
Le résultat de cette manipulation est donné sur la Fig.381 avec en 1 les trois ponts situés sur une même ligne « horizontale ». En 2 et 3 des superpositions banales. En 4 on trouve les deux résistances de 4,7kΩ qui sautent le fil vert.
En 5 on pourrait croire que la diode touche le petit pont. C’est un effet de perspective car dans la 
réalité la distance est de presque 2mm.
(En fait si ça touchait ce ne serait pas problématique vu que les deux éléments sont soudés sur la même piste cuivrée.)
En 6 on devine tout juste la présente du tout petit pont sous la résistance de 12kΩ. Enfin en 7 le long fil isolé en vert passe au dessus de trois ponts plus courts situés sur la même ligne « horizontale ». On peut alors souder les diodes électroluminescentes, tout va pour le mieux …
Huitième étape : Souder les diodes électroluminescentes.
Simple formalité. Les quatre diodes « banales » sont presque contre le circuit imprimé. Elles en sont séparées d’à peine 1mm. Ainsi elles seront en retrait par rapport aux divers boutons poussoir pour ne pas gêner leur utilisation. Cas particulier : La diode électroluminescente tricolore. Comme on peut le constater sur la Fig.382 la base de sa collerette se trouve à environ 4mm du dessus du circuit imprimé. Pour la placer plus proche il aurait fallu plier encore plus les broches extérieures pour avoir l’écartement standard. Je n’ai pas osé pour ne pas prendre le risque d’inclure des contraintes mécaniques trop élevées. Elle dépasse en hauteur d’environ 2mm par rapport aux cabochons de couleur, mais vu l’emplacement de ce témoin lumineux il ne gène strictement pas l’usage des touches voisines. Attention à orienter correctement ces composants avant soudure et surtout à ne pas provoquer de court circuit entre les deux broches des diodes banales car les pistes cuivrées ne sont isolées que par un fin sillon.
Dernière étape : Souder les boutons poussoir.
Phase ultime et surtout indispensable pour que notre plaque électronique devienne un clavier digne de ce nom. Sur la Fig.383 les cabochons sont disposés en choisissant des couleurs logiques. Couleur Bleue pour la fonction MOUVOIR et les quatre translations. Les deux rotations sont en vert. La touche pour les phares est blanche, correspondant à la lumière qu’ils émettent, quand au LASER le rouge s’impose. Les quatre autres touches d’appel des fonctions sont noires. La touche NON adopte le jaune correspondant à la LED qui incite à cliquer sur FIN. La fonction APPRENDRE et La touche OUI sont potentiellement dangereuses pour la petite sonde JEKERT si l’on ne respecte pas rigoureusement les protocoles du manuel d’utilisation. C’est la raison pour laquelle nous sommes avertis de ce fait par la couleur rouge de leurs cabochons respectifs.
Petite difficulté éventuelle pour assembler tous les boutons poussoir : Bien les aligner verticalement par rapport au circuit imprimé. Élément par élément on soigne à outrance son orientation. Quand on retourne la plaque en principe ils ne bougent pas étant relativement agrippés par leurs quatre pattes. On ne soude qu’une seule broche. Puis on vérifie finement l’orientation verticale et l’on soude les trois autres lignes. Cette opération n’est pas du tout compliquée, il suffit de progresser avec patience. Assembler toutes les touches demande au final bien moins de temps que je ne l’avais envisagé initialement. Sur la Fig.383 on a l’impression que les touches divergent comme un bouquet de fleurs. C’est un leurre issu d’une prise de vue rapprochée qui engendre beaucoup de distorsion trapézoïdale sur la photographie. Elles sont parfaitement parallèles.
Encore un petit conseil : J’ai personnellement emboité tous les cabochons avant de souder les touches sur le circuit imprimé. Les boutons étant plus haut on peut observer plus facilement leur orientation.
OUF … un tout joli petit clavier trône sur le bureau. Quelle facilité pour mémoriser la fonction des diverses touches. À l’usage il s’avère d’une qualité opérationnelle manifeste. C’est autre chose que le clavier matriciel carré qui imposait en permanence un effort intellectuel pour cliquer sur la bonne touche. Notez que les LED sont disposées de façon « rationnelle ». La jaune incite à cliquer sur le bouton jaune. La verte est au dessus de la touche OUI et sa couleur stipule que l’action sera sans danger. La LED bleue se trouve entre les touches de translation précisant que les déplacements sont actifs. Enfin la LED rouge est placée bien centrée … où il restait de la place !
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