C’est à double titre que cette ultime version de machines de Turing est autonome. D’une part elle n’a plus besoin d’être reliée à un ordinateur pour établir le dialogue Homme/Machine. Par ailleurs, une alimentation « locale » évite d’avoir « le fil à la patte » au point de vue énergétique. Bien qu’il soit possible d’alimenter à partir du secteur avec un adaptateur USB via la mini prise, il est également prévu d’employer une source d’énergie propre qui sera à votre choix une pile 9v GLR61 ou un accumulateur rechargeable de 8,4v de type Ni-MH. Toutefois, cette double possibilité n’est pas sans risque pour la carte Arduino si l’utilisateur effectue une mauvaise manÅ“uvre, il faudra faire bien attention.
Interdiction de brancher la mini-USB si l’alimentation interne est activée.
Stipulé de façon formelle dans l’encadré rouge de la « notice » d’utilisation de la carte Arduino NANO donnée en Fig.133, il ne faut strictement pas brancher à la fois une tension sur VIN et du 5Vcc par l’entremise de la mini-prise USB sous peine de détruire le régulateur 5v local qui à parti de la broche VIN alimente la carte en 5v continu et stabilisé.
À partir du moment où l’appareil électronique est pourvu d’une alimentation « embarquée », on se doute qu’il faut pouvoir librement la mettre en service ou la couper. Le schéma électrique relatif à la gestion de cette alimentation interne est proposé en Fig.132 et ne comporte qu’un inverseur Inv est un interrupteur Int. C’est précisément Int qu’il ne faut pas fermer sur MA lorsque la mini-USB est branchée. L’inverseur Inv permet de sélectionner pour la mesure de tension en entrée A7 le +5Vcc stabilisé, ou la tension aux bornes de la pile P. (Ou de la batterie rechargeable.) Si par mégarde l’utilisateur introduit la pile dans le mauvais sens dans son compartiment, la diode D protège le régulateur contre une inversion de polarité.
Chapitre suivant se trouve après l’encadré ci-dessous.
Le circuit imprimé principal.
Étudié pour supporter la grande majorité des composants, il est réalisé à partir d’un morceau de carte imprimées prépercée adaptée au prototypage. Cet élément mesure 120mm x 55mm. Diverses photographies commentées sont rangées dans le dossier <Galerie d’images\Machine AUTONOME>. Sur Image 17.JPG on a commencé par souder les composants les moins hauts pour finir par les connecteurs et le petit bruiteur. L’Image 18.JPG présente le circuit terminé. C’est la hauteur du petit clavier qui conditionne la position de la façade supérieure du boitier. Comme le montre Image 22.JPG les deux circuits imprimés partagent deux colonnes de fixation sur la 
semelle de coffret. Du coup la hauteur du clavier détaillé sur Image 20.JPG impose celle de la LED triple. Pour surélever cette dernière, on peut observer sur Image 18.JPG et Image 19.JPG qu’elle est simplement enfichée sur un support femelle de type HE14. En particulier sur Image 19.JPG on insiste sur l’interdiction de brancher la fiche mini-USB si la LED rouge est allumée, et surtout on prévient qu’au montage il faudra se montrer particulièrement attentif quand on va assembler l’afficheur OLED. Ce dernier est soutenu par son connecteur HE14 qui est particulier. Ses broches sont relativement longue ce qui permet de surélever le composant à la bonne hauteur. Quand on immobilise ce petit écran avec des entretoises et des petits boulons Ø M2 il importe de faire très attention à la plaque de verre de surface particulièrement fragile. À peine vous la brisez et l’afficheur peut servir de porte-clef ! Je vous conseille fortement de brancher le connecteur du petit clavier (Fiche HE34 femelle de la Fig.134) sur le circuit imprimé principal avant d’installer l’afficheur, ce que montre Image 21.JPG. La photographie d’Image 23.JPG montre bien le connecteur HE14 femelle qui supporte l’afficheur. Manifestement ses broches sont plus longues qu’en standard, et il n’est pas soudé contre la plaque cuivrée. Rassurez-vous, on constate facilement sur Image 24.JPG qu’il n’y a pas beaucoup de liaisons à réaliser sous les deux circuits imprimés. Sur Image 25.JPG l’ensemble est vu du coté de la LED triple. Enfin Image 26.JPG et Image 27.JPG montrent les deux circuits assemblés pour effectuer leur validation. Dans ce but le codeur incrémental a été branché provisoirement pour effectuer les essais. C’est à ce stade que l’on doit faire appel à l’outil logiciel <OUTILS du programmeur\Calibrage_des_CAN.ino> pour mesurer les tensions présentes lors de l’activation des touches et optimiser les seuils de comparaison dans le programme d’exploitation. Noter que les valeurs indiquées sur Fig.21 à Fig.23 du didacticiel sont issues de ce test final. Toutefois, avant d’enficher la carte Arduino NANO sur ses deux rampes HE14 et de l’alimenter il me semble incontournable d’effectuer une vérification méthodique et complète du circuit imprimé de base.
Vérification complète du circuit imprimé principal.
Première vérification impérative, se munir d’une loupe à fort grossissement, nommée « compte fils » et vérifier visuellement chaque soudure et s’assurer qu’elle ne déborde pas accidentellement sur un élément voisin. (Pastille, fil de liaison, broche d’un HE14 …) On doit ensuite examiner les nombreuses liaisons et leurs isolements avec un multimètre, mais franchement un TESTEUR DE CONTINUITÉ sera bien plus convivial car on n’a pas à regarder un cadran. La validation commence toujours sans la présence de la carte Arduino NANO.
1) Vérifier l’extrémité de chaque ligne conductrice en pointant la broche du connecteur concerné et la lyre associée sur le support de la carte Arduino NANO. Par exemple le +5Vcc sur le connecteur fournissant l’alimentation régulée, et la broche notée 5V. On peut aussi tester entre GND sur le connecteur fournissant l’alimentation régulée, et la broche GND d’Arduino. ATTENTION, il y a deux broches GND, une seule va au connecteur d’alimentation. L’autre est pontée par le circuit imprimé. (Voir la Fig.135)
2) Quand l’intégralité des liaisons a été vérifiée ainsi que tous les isolements de voisinage, brancher du +5V et GND sur le connecteur HE14 à quatre broches dédié à l’alimentation en interne par pile ou par accumulateur. La consommation doit être pratiquement nulle.
3) Ponter le +5Vcc sur la broche correspondant à VIN, la LED rouge doit s’allumer.
4) Tester ensuite avec le +5Vcc sur les lyres correspondant à D5, D6 et D7. Les composantes rouge, verte et bleue de la LED triple doivent s’illuminer.
5) Ponter ensuite le +5Vcc sur la lyre du microcontrôleur qui correspond à la sortie binaire D4. Le Buzzer doit s’activer et générer un BIP franc. Si la tonalité n’est pas nette, c’est certainement que la résistance insérée fait plus de 100Ω.
6) Couper l’alimentation. Brancher le petit clavier et immobiliser toutes les entretoises sur les deux plaquettes cuivrées comme montré sur Image 22.JPG pour aboutir à un groupe compact et stable.
7) Rétablir le +5vcc et tester les tensions issues du clavier sur les broches relatives à A0 et à A1.
8) Couper l’alimentation et introduire l’afficheur OLED sur son support. Mettre en place ses deux entretoises en prenant les précautions indispensables pour ne pas l’excorier. Noter au passage sur Image 21.JPG que les deux trous de passage des vis sont en diagonale et allongés pour faciliter la coïncidence entre les entretoises et les deux trous de fixation de l’afficheur.
9) Quand on a effectué une vérification complète du circuit imprimé et que l’on est certain que tout est conforme au schéma, mettre en place la carte Arduino NANO supposée opérationnelle, c’est à dire avec les données en EEPROM et le programme d’exploitation P17 téléversé. Brancher la mini-fiche à un petit adaptateur USB secteur. Une ou deux secondes après la mise sous tension, l’afficheur OLED doit immédiatement présenter le portrait d’Alan Turing. Si ce n’est pas le cas couper immédiatement l’alimentation et cherchez l’erreur de câblage.
10) C’est à ce stade que l’on téléverse l’outil logiciel Calibrage_des_CAN.ino pour mesurer les valeurs typiques produites par clavier réalisé avec vos propres composants. Puis vous optimisez les constantes de comparaison dans P17 qui est enfin téléversé et réputé « définitif ».
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