C’est tout à la fin, quand la machine est entièrement terminée et le didacticiel pratiquement sous presse que l’on réalise à l’usage qu’il est « dommage que » … et ici arrivent les regrets et les lamentations. L’expérimentation des premières heures d’utilisation fait émerger des petits manques. Mince alors, si j’y avais pensé avant etc. Bien que ce ne soit que des petits détails, la frustration est telle qu’en fin de compte on finit par craquer. On reprend le logiciel de dessin, le fer à souder, les outils mécaniques, on redémonte tout et l’on complète l’ensemble par l’idée du siècle qui ne chamboule absolument rien, mais qui agrémente un chtipeu l’ensemble. C’est du reste l’occasion rêvée pour vérifier que les protocoles de dépose et de remontages sont bien au point.
Arduino à la masse.
Initialement, l’ensemble de la structure était entièrement isolé de l’électronique embarquée. L’avantage est relativement faible : Si durant les innombrables essais de mise au point du prototype un fil électrique vous échappe et qu’il touche le corps métallique de la machine, il ne se passe strictement rien. Comme inconvénient on peut commencer par citer le fait que toute masse métallique entièrement isolée électriquement du sol peut se charger d’électricité statique toujours préjudiciable à certains circuits électroniques. Par ailleurs, si l’on réunit l’ensemble du corps de la machine à GND d’Aduino, la masse devient une sorte de cage de Faraday qui enfermera bon nombre de rayonnements hertziens issus de tous les signaux « carrés » bourrés d’harmoniques qui transitent sur les longs torons répartis sous le plateau et sous le statif. Profitant d’un trou disponible à proximité de la carte Arduino NANO, GND a donc été réuni à la surface métallique du statif. Voir Image17.JPG située dans le dossier <Les circuits électroniques> du répertoire <Galerie d’images> présentant cette modification élémentaire qui n’appelle pas d’autre commentaire sauf :
Un piège bien caché.
Intrinsèquement, la masse représente le potentiel zéro à partir duquel on effectue les mesures électriques sur la machine. Sauf cas particulier, c’est à partir de cette référence que l’on indique les tensions qui doivent exister en divers points des circuits électroniques. Comme l’ensemble de la structure de la machine est portée au potentiel zéro par la mise à la masse citée dans le chapitre précédent, on doit pouvoir tâter pour le « négatif » n’importe où avec la pointe de touche du voltmètre. Et bien durant les manipulations de développement force est de constater que ce n’est pas totalement vrai. Figurez-vous que les beaux profilés en équerre qui constituent le statif sont recouvert d’une couche invisible d’un matériau isolant. Je ne sais pas si c’est un vernis quelconque ou une oxydation de surface, mais quand on touche à certains endroits du profilé, l’aluminium est isolé et la mesure faussée. Ce ne sont que les longerons de 15 x 15 et de 20 x 20 qui présentent cette particularité … vous êtes prévenus !
Le multimètre à la masse.
Chère lectrice, cher lecteur, vous vous doutez bien que la possibilité de disposer à bord d’un multimètre pour mesurer des tensions concerne principalement la maintenance de la machine. On pourra bien entendu vérifier les piles de l’appareil photographique, mais ce sera marginal. Pour pouvoir manipuler en totale liberté, le négatif est isolé du reste de la machine. L’expérience montre que c’est pratiquement toujours par rapport à GND que l’on sera amené à mesurer les tensions. Aussi, avoir à tenir systématiquement la pointe de touche contre une masse métallique de la machine, (Et pas sur les profilés isolés !) n’est pas très commode. Aussi, comme montré sur Image18.JPG et Image19.JPG cachées dans le dossier <Les circuits électroniques> on peut voir qu’un simple fil électrique réuni à la masse et terminé par une fiche banane, élimine très facilement cet inconvénient. Et si pour une quelconque raison on veut un négatif isolé de la masse il suffit de retirer la fiche banane de la douille réunie au négatif du multimètre.
Préserver la planète doit en permanence dominer le débat, c’est à dire influencer les choix du concepteur. Les solutions trouvées et retenues n’en seront que plus séduisantes. Comme la modification qui suit n’a été envisagée que tardivement alors que la machine était considérée comme entièrement achevée, effectuer cette modification mineure n’a été envisageable que parce-que dès le tout début, un grand nombre de possibilités potentielles ont été intégrées au statif de la machine. C’est à dire qu’en différents endroits la faculté d’ajouter sur la semelle des circuits imprimés de différentes tailles était prévue sous la forme de trous percées avec les entraxes idoines. C’est grâce à ces anticipations que le circuit du multimètre a été facilement ajouté à la machine par exemple.
Quand une gravure s’achève, la machine est repassée en configuration dégagée et le LASER coupé. C’est à dire que son pourcentage d’éclairage est forcé à zéro. Mais comme l’électronique de régulation de ce dernier « fonctionne à courant constant », bien que sans apparition du faisceau lumineux il continue à consommer de façon notable, et les ventilateurs tournent. Il est incontestablement très avantageux de prévoir un relais automatique qui coupe les 12V du LASER lorsqu’une gravure est terminée, et c’est d’autant plus facile qu’il reste encore plusieurs sorties possibles de disponibles sur le multiplexeur.
Débarquant « quand le film est presque fini », la fiche Le Relais d’alimentation du LASER a été ajoutée tout à la fin (Ainsi que la fiche de câblage) et, par conséquent, le dessin du circuit imprimé n’est pas dans le manuel. Les protocoles de validation du LASER ont été corrigés, mais pas testés autant que les autres. Il faudra dons rester très prudent. Le schéma est explicité sur la Fig.1 et montre que l’on utilise un petit relais électromagnétique piloté par un transistor NPN fonctionnant de façon banale en mode Saturé / Bloqué. Pour ceux qui le désirent, voici le lien ou j’ai effectué son approvisionnement :
https://www.amazon.fr/gp/product/B00PFE0WKO/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o01_s00?ie=UTF8&psc=1
L’achat comporte un lot de cinq relais, ce qui est bien entendu exagéré par rapport au besoin immédiat. Mais comme l’entraxe des broches n’est pas au standard de 2,54 mm je savais qu’il faudrait « triturer » un peu le composant et préférais avoir une marge d’erreur. Dans la pratique, il suffit juste de faire un trou spécifique pour la broche du contact commun, et d’écarter un peu les picots latéraux. Finalement ça ne pose aucun problème et je me retrouve avec quatre relais de rechange !
Considérons Image20.JPG également préservée dans <Les circuits électroniques> du répertoire <Galerie d’images> sur laquelle la zone photographiée contient un nombre non négligeable de trous « ne servant à rien » alors que la pyrograveuse est totalement aboutie. On y voit en jaune des trous de passage pour des vis Ø M3. Ce sont de tels orifices « pour le cas où » qui vers l’arrière de la machine ont servi à bloquer les deux liaisons entre GND et la masse générale. Les autres orifices sont prévus pour de la visserie ØM2. Au nombre de sept ils étaient prévus pour l’éventualité de l’ajout d’un circuit imprimé prépercé de prototypage. Comme à l’avance ce n’était qu’une possibilité, sans plus, et n’ayant aucune idée du besoin réel, l’espace dégagé a été étudié pour deux versions possibles de circuits imprimés. (Le lien pour approvisionner ces plaques prépercées est fourni dans le document AGENCEMENT.) Notez que l’un des trous est commun au deux, cette approche ayant été utilisée en divers endroits du statif. Par exemple coté circuit imprimé du Multimètre ou pour l’emplacement de la carte Arduino qui prévoyait deux orientations possibles.
Matérialiser le circuit imprimé consiste à agrandir les trois trous de passage des picots du gros bornier. Puis percer un trou exactement entre quatre orifices de la plaque pour le picot central du relais. En écartant un peu les autres broches latérales, le relais accepte de bonne grâce de s’insérer dans les cinq orifices le concernant. Il suffit ensuite comme sur Image21.JPG et sur Image22.JPG de souder en place les divers composants, et conformément au schéma Fig.1 d’utiliser les queues des composants pour réaliser les liaisons coté opposé montré sur Image23.JPG. Sur Image24.JPG le circuit est en place sur la machine et doit être câblé conformément à la Fig.8 de la Fiche de câblage des circuits électriques 5/5. Pour information, la perte de tension en ligne, mesurée entre le positif du condensateur de 470µF et de dernier connecteur HE14 qui alimente le LASER est de 0,3V pour une intensité de 2,2A soit une résistance en ligne de 0,14W. La chute de tension aux bornes du contact est donc faible et pas pénalisante. Outre l’économie énergétique apportée par ce relais, le mutisme des ventilateurs obtenu dès la fin d’une gravure sans avoir à ce précipiter sur la machine, qui alors placée en veille ne consomme pratiquement rien, est un bénéfice collatéral très appréciable.
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