25) L’intégration des modules dans le coffret.

Phase ultime du projet, c’est celle qu’il faut aborder avec patience et rigueur pour terminer sans problème et dans la bonne humeur. À l’instar des maisons en constructions pour lesquelles on prépare à l’avance des réseaux électriques précâblés, à l’instar des automobiles et des avions pour lesquels les torons sont élaborés au kilomètre, pour notre petite station scientifique il sera infiniment plus facile de réaliser les lignes électriques de raccordement à l’extérieur du coffret. Puis, module après module, en respectant strictement les protocoles décrits dans les quatre Fiches d’assemblage/désassemblage on procède à l’intégration. Cette dernière s’avère alors pratiquement élémentaire, c’est à dire sans piège. Il n’en reste pas moins vrai que minutie et patience sereine seront nos meilleurs alliés.

Les lignes de raccordement précâblées.

Modules électroniques à ponter électriquement en place dans le coffret, il sera aisé d’estimer la longueur à affecter à la ligne en cours de réalisation. La longueur résulte d’un compromis, car il faut chercher à la choisir la plus courte possible pour des raisons d’encombrement, tout en étant assez longue pour la mise en place. Par ailleurs, pour le couvercle, (Voir la Fig.81) il importe de pouvoir le dégager suffisamment pour débrancher les connecteurs HE14 sur l’afficheur et sur le circuit imprimé principal. Typique représentant d’une ligne de raccordement, le toron de la Fig.79 est constitué en 8 de fils issus d’une limande d’ordinateur. On sépare les divers fils élémentaire et on les torsade pour aboutir à une ligne mécaniquement compacte. Avant de souder les deux extrémités, on a enfilé quelques bagues 7 qui, la ligne étant terminée, sont réparties judicieusement et thermo-rétrécies. Sur la photographie on peut distinguer deux types de configurations. Sur la fiche 1 les fils partent à angle droit des picots de soudage. Dans cet exemple il s’agit de la fiche qui se branche sur l’horloge/calendrier. La direction des fils devant être parallèle à la semelle, il faut donc qu’ils partent perpendiculairement à la fiche. (Car ils passent au dessus du petit module électronique : Voir Image72.JPG) Par contre, comme on peut le constater en 5 de la Fig.81 sur le circuit imprimé principal les fils du HE14 sont verticaux, donc soudés dans le prolongement des picots. Du coup comme on le voit en 4 il est possible de les isoler par de la gaine thermorétractable, artifice qui améliore la résistance mécanique de l’ensemble. En 6 on en profite pour mettre en évidence par de la gaine rouge la broche du +5Vcc et ainsi repérer l’orientation du connecteur. Lorsque les fils sont soudés à angle droit on ne peut pas vraiment isoler avec de la gaine thermodurcissable. Aussi, en 2 le +5Vcc est repéré en coloriant en rouge le fil avec du feutre indélébile, alors qu’en 3 on utilise du bleu pour marquer GND.
Recette identique appliquée à la ligne « double » qui relie les accumulateurs rechargeables au circuit imprimé principal. Sur la Fig.80 les deux cordons 13 munis des clips 12 sont soudés sur 11, la fiche du connecteur HE14, en conservant toute leur longueur. Comme cette dernière sera en orientation verticale sur le circuit imprimé principal et que l’on a de la place en hauteur, les fils sont soudés dans le prolongement des picots, ce qui autorise en 10 l’usage d’isolation « thermo-rétractable ». Pour donner de la consistance à cette ligne qui n’est pas torsadée, en 9 on compacte les fils avec de la gaine thermo-rétractable. Sur la Fig.81 l’intégration des systèmes est bien avancée, la photographie est une invitation aux commentaires. En 1 on retrouve le petit circuit du clavier, alors que le circuit imprimé des résistances de puissance 7 est immobilisé sur la face arrière par les entretoises en nylon 2. Il me semble important de souligner ici que ce matériau n’est pas impératif, des éléments métalliques sont tout à fait utilisables. C’est la disponibilité de ces composants qui en justifie l’adoption. Le fil jaune 4 que l’on voit dans l’encadré n’est pas encore en place sur la broche axiale de la résistance de puissance 8. La liaison se fait par un tout petit boulon ØM1,5 qui pénètre dans la petite équerre bien visible dans l’encadré. Sur la cosse 3 de la résistance de puissance, un fil rouge est non visible sur la photographie car pas encore soudé. (Cette image a été réalisée lors de divers essais de validation des solutions, bien avant l’intégration définitive ce qui explique certaines « divergences ».) On retrouve en 5 la ligne qui se branche en 14 de l’afficheur OLED. Comme la sérigraphie de ce dernier n’est plus visible, pour écarter tout risque d’inversion d’orientation, en 15 les rôles des broches sont inscrites sur le couvercle. L’afficheur 11 est immobilisé sur le couvercle par les petits boulons Ø M3 en nylon 12 et écartés de la plaque par des petites entretoises métalliques. La ligne 6, dont les fils sont soudés dans le prolongement des picots du HE14 femelle relie le circuit imprimé principal au module Horloge/Calendrier situé sur le dessous. Le petit connecteur 9 à deux broches chemine vers la section gauche de l’inverseur 13, alors que l’inverseur « de RESET » 16 est ponté en 18. On pourrait imaginer que cet enchevêtrement de ligne implique un assemblage final compliqué. Si on procède exactement dans l’ordre préconisé par les quatre Fiches d’assemblage/désassemblage, au contraire on se rend compte que les manipulations sont aisées et sans difficulté. La ligne un peu rigide 10 qui va vers les accumulateurs trouve facilement sa place dans le volume qui accueille les inverseurs 13 et 16. Enfin on peut distinguer en 17 la ligne USB qui relie la carte Arduino à l’ordinateur, pour mettre à l’heure l’horloge par exemple, ou pour transférer les données vers un modèle pour tableur. Avant de commencer à mettre en place « toute la machinerie » du prototype, Image68.JPG montre une « révision générale » destinée à valider définitivement les solutions adoptées. On dépose alors le circuit imprimé des résistances de puissance, ainsi que le clavier et le circuit des LEDs vertes. L’intégration telle qu’elle est détaillée dans

les protocoles qui ont démontré leur bienfondé peut commencer. La première étape détaillée sur la fiche n°1/4 consiste à mettre en place le circuit imprimé principal muni du module complémentaire. Au préalable il faut souder en 2 de la Fig.82 le fil de forte section sur le circuit imprimé de complément 7.
Ce fil est muni à son extrémité de la minuscule équerre de liaison 1 qui sera immobilisée sur la cosse de la résistance de 10Ω par un tout petit boulon Ø M1,5. (Voir 8 sur la Fig.83) On peut alors insérer par son connecteur 3 le circuit de complément 7 sur le HE14 du circuit imprimé principal et insérer le total dans le coffret, 7 étant immobilisé sur la vis incluse sur la cloison centrale par l’orifice 4. Le connecteur 6 recevra ultérieurement l’énergie issue du panneau solaire. Quand à 5, c’est la liaison qui reçoit le gros fil blanc du bloc des résistances de puissance. (Voir 11 sur la Fig.83) Respecter les items  à (1) à (3) avant de chercher à intégrer l’ensemble. Pour ma part, lorsque l’intégralité des actions de 1/4 est achevée, j’effectue déjà certains tests en reliant provisoirement le circuit imprimé principal aux périphériques de base. Quand toutes les vérifications sont positives, alors j’engage la phase suivante qui consiste à immobiliser le circuit imprimé des résistances de puissance qui en préambule a été préparé conformément à la Fig.83 dont la photographie a été copieusement « surchargée ». La première chaîne de résistances 15 et 16 est réunie à sa base par le fil symbolisé 12, alors que le deuxième constituée de 17 et 18 est pontée par la ligne 13. Saisie en « macro » l’Image70.JPG détaille la zone 11. Les fils semblent de gros câbles, mais nous savons que les images sont trompeuses. Leur section cuivre utile fait environ 1mm carré. La ligne 9 va en B du connecteur montré sur la page 2/4 de la fiche d’assemblage, alors que le fil jaune 10 va en A du même HE14. Utilisant les mêmes repères, la Fig.84 facilite la corrélation entre les explications et les diverses photographie. On peut noter que la ligne 14 de la fiche 17 qui se branche en D du module des deux LEDs vertes, est soudée directement sur les picots de la fiche 15. Aussi, avant de procéder à la soudure, les deux extrémités cuivrées du fil blanc 11 et celle du fil fin 14 sont torsadées. (Le fil 14 est de faible section car il ne véhicule que de l’information, le courant qui y circule est dérisoire.) Notez au passage que j’avais coupé le fil 14 trop court … du coup en 16 il a fallu souder une rallonge isolée par de la gaine thermo-rétractable ! (Ben oui quoi, ça m’arrive aussi de faire des erreurs. Du reste c’est la raison pour laquelle avant de valider l’ensemble il faut effectuer une cascade de vérifications rigoureuses.) C’est ensuite le tour du petit module des deux LEDs vertes dont Image69.JPG présente en gros plan le début des branchements. Le connecteur noté D sur la fiche n’est pas encore inséré. Il n’y a pas grand chose à dire pour la mise en place du module Horloge/Calendrier.
Lorsque le petit clavier à son tour est mis en place, en respectant la hauteur pour que les touches ne talonnent pas sur le couvercle, tout en dépassant au maximum de ce dernier, j’ai relié provisoirement une ligne vers l’afficheur OLED et effectué quelques vérifications. Tout va bien, l’horloge incrémente régulièrement ses secondes et ses minutes. Fiche repérée 3/4 en main on passe alors à l’équipement du couvercle. Si à ce stade, carte Arduino NANO en place sur son HE14 le système fonctionne globalement, nous aurons bien avancé. Bon, il faudra ouvrir à nouveau pour passer à la phase de validation intégrale des systèmes, mais observer un fonctionnement général qui correspond à ce qui est prévu sur les divers écrans est très encourageant. Les quatre Fiches d’assemblage/désassemblage, sont prévues pour la maintenance. Elles supposent que la validation intégrale de l’appareil a été conduite avec satisfaction. C’est pour ça que lors de l’intégration on sera certainement obligé de débrancher certaines liaisons pour passer aux tests exhaustifs. Sur Image71.JPG le vernis à ongles à encore frappé. Repérer ainsi chaque accumulateur s’avérera bien commode lors des opérations de validation ou de maintenance. Sur Image72.JPG et sur Image73.JPG la marque de l’accumulateur vert a été cachée, pour des questions d’équités vis à vis des fournisseurs. On distingue parfaitement le carton situé sur le dessous pour pouvoir intervenir sans que les inverseurs et les boutons poussoir du dessus ne soient en contact avec le bureau. Ces deux photographies montrent clairement les deux petits blocs de mousse synthétique qui servent à immobiliser les deux accumulateurs dans leur compartiment. Notez au passage que c’est tout à la fin que l’on clipse les accumulateurs, car à partir de ce moment ils sont en ligne et alimentent l’électronique tant que le panneau solaire (Ou la ligne USB.) ne prend pas la relève. Assez significative des techniques de découpage des étiquettes, Image74.JPG montre clairement que le contour de la fenêtre de l’afficheur est découpé contre le tracé de l’ouverture, alors qu’au contraire pour les inverseurs et les quatre trous de fixation on laisse une toute petite marge vers l’intérieur de la découpe. On peut alors constater sur Image75.JPG que le résultat final est « parfait ». La fin d’une opération de remontage se termine par la mise en service.

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