Voici un petit gadget pour amuser les enfants: une souris d’ordinateur transformée en souris… mécanique…

C’est aussi pour moi l’occasion de tester un nouveau média, la diffusion de vidéo. Si ça se passe bien, je compte faire de temps en temps des vidéos sur le démontage ou la modification d’objets courants, un peu comme les modifs faites sur le routeur WL500GP.

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Pour réaliser ce petit robot, j’ai farfouillé dans mon sac de récupération. Il faut:

• 1 µC ATEMGA8 ou équivalent
• 1 télémètre à IR sharp
• 2 condensateurs
• 1 régulateur LM78L05
• 1 H-bridge L298
• 1 pile 9V
• 2 moteurs DC
• Une vieille souris à martyriser.
• 2 LED + 1 résistance de 150 ohms

Voilà, un bon fer à souder, une dremel et un peu de patience… et vous voilà partis. C’est amusant à construire et ça plait beaucoup aux enfants

J’ai du modifier la configuration du compilateur Arduino pour qu’il supporte mon ATMEGA8 cadencé à 8MHz au lieu de 16 et dont la programmation se fait en SPI et non en série.

Après quelques tests sur ma précédente fraiseuse, je me suis rendu compte que le manque de précision était fatal à ce genre de machine. Bien décidé à ne pas laisser tomber, j’ai décidé d’en reconstruire une nouvelle beaucoup plus précise.

Le cahier des charges est assez simple:

• La machine doit rester bon marché
• Il s’agit d’une petite fraiseuse de bureau et non d’un routeur de 2×3m
• Elle devra fonctionner sous EMC2 (Linux Ubuntu 8.04)
  
• Elle devra être suffisement précise pour réaliser des gravures de circuits imprimés.
• La conception se fera au feeling, je suis incapable de concevoir une telle machine sur plans.

J’ai choisi des matériaux faciles à trouver, il s’agit de tube carré en aluminium vendu en barres de 1 mètre chez LeroyMerlin, de tige filetée de 6mm, de boulons de 6mm et de roulements à billes de roller et d’autres récupérés dans des imprimantes ainsi que du tube de 25mm en acier pour la potence de l’axe Z.

La motorisation est assurée par 3 moteurs pas à pas unipolaires 4.1V 1.1A acheté chez Technimaniacs, les prix sont très corrects et le service parfait à recommander. Je n’ai pas réutilisé les anciens moteurs, ils nécessitaient d’être démultipliés ce qui me faisait perdre en précision, de plus, leur puissance était vraiment limite.

Pour ce qui est de l’électronique, il s’agit de la même carte que ma première fraiseuse, un kit de chez HobbyCnc. Elle a le mérite de bien fonctionner et d’être très bon marché par rapport à la concurrence. Le pilotage ce fait cette fois sous linux avec EMC2. Un excellent logiciel opensource de pilotage de fraiseuse.

La chaine logiciel (opensource)utilisée est la suivante:

• Qcad pour le dessin des pièces. Les fichiers sont enregistrés en DXF

• Gcnccam pour générer le GCODE

• Ensuite c’est axis qui est utilisé comme interface à EMC2.

EMC2 est installé sur une ubuntu 8.04 avec un noyau temps réel RTLinux. C’est absolument nécessaire sur ce type de machine afin de garantir la précision du fraisage.

Pour la gravure de circuits imprimés, il y a Eagle et un script de génération du Gcode. Je ne suis pas certain que ce soit facilement faisable avec Kicad

Voici quelques photos de la machine construite. Le seul gros problème rencontré: un axe des Z trop souple donc une machine très imprécise. Je l’ai donc entièrement refait en acier soudé au chalumeau. Il est maintenant très rigide. Pour le reste, c’est assez simple, un châssis rectangulaire en aluminium dans lequel vient coulisser le mobile de l’axe des Y. C’est sur ce mobile Y que vient glisser le plateau de fraisage. L’axe des Z qui porte la dremel est guidé par des rails en alu. Des roulements de roller maintiennent le chariot Z en place.

Voilà une petite vidéo de test avec le fichier de démo d’Axis. Le fraisage ne se termine pas la course de ma machine étant trop limitée. Pour un premier test, la précision est au rendez-vous.

Voilà un gadget plutôt marrant. J’ai récupéré un jouet cassé qui partait à la poubelle. Un jouet en forme de tux, ça ne se jette pas ! Pourquoi ne pas le transformer en une sentinelle qui veille sur vos plantes pour voir si elles sont bien arrosées…

Dans mes cartons, j’ai quelques arduinos qui trainent, une matrice de led, et quelques autres composants. Aller, en avant, au fer à souder

Hop, on vide le jouet à coups de Dremel pour faire de la place. Le clavier est découpé pour laisser place à la matrice de led.

Le système se compose d’un contrôleur arduino qui pilote une matrice de 64 leds au travers d’un MAX7219. Le capteur, lui est basé sur deux tiges métalliques, la résistivité de la terre variant avec l’eau, elle est amplifiée par un transistor 2N2222 avant de se connecter à une entrée analogique de l’arduino.

La plante est heureuse lorsqu’on l’arrose. Pour vous remercier de cette eau providentielle, la sentinelle tux affiche des petits coeurs pendant quelques secondes avant de sourire. Dès que l’humidité baisse (simulé en enlevant la sonde) tux fait la tête, il est temps d’arroser

Le tout est relié au PC pour l’alimentation en 5V et la programmation de l’arduino (et le débug dans minicom). On pourrait très bien imaginer mettre un relais avec une pompe sur le µC pour arroser automatiquement vos plantes. Ce n’est pas le but ici mais c’est simple à faire, une résistance, un relais, un transistor et une diode suffisent à rajouter cette fonctionnalité. On peut aussi mettre plusieurs capteurs dans les pots de fleurs.

Je n’ai pas mis de schéma, mon circuit est largement inspiré de ce qui se fait chez botanicalls. Si quelqu’un veut le détail exact, je peux vous le faire avec un coup de Kicad

Pour ceux qui se posent la question, oui c’est totalement inutile… donc parfaitement indispensable

EDIT (18/10/2008)

Voilà le code vite fait qui pilote la matrice de led.

[code]

#include <Binary.h>
#include <Sprite.h>
#include <Matrix.h>

Matrix myMatrix = Matrix(2, 4, 3);
int analogPin = 5;
int val = 0;
int oldval = 1000;
Sprite smile = Sprite(
8, 8,
B00000000,
B00000000,
B00100100,
B00000000,
B01000010,
B00100100,
B00011000,
B00000000
);

Sprite bad = Sprite(
8, 8,
B00000000,
B00000000,
B00100100,
B00000000,
B00011000,
B00100100,
B01000010,
B00000000
);

Sprite nosmile = Sprite(
8, 8,
B00000000,
B00000000,
B01000010,
B00000000,
B00000000,
B00000000,
B00111100,
B00000000
);

Sprite love = Sprite(
8, 8,
B00000000,
B01100110,
B01011010,
B01000010,
B01000010,
B00100100,
B00011000,
B00000000
);

void setup()
{
Serial.begin(9600);          //  setup serial
myMatrix.clear(); // clear display
}

void loop()
{
val = analogRead(analogPin);    // read the input pin
Serial.print("Sensor level: ");
Serial.println(val);             // debug value

if (val  > (oldval + 40))
{
for (int i=0;i<10;i++)
{
myMatrix.clear(); // clear display
delay(1000);
myMatrix.write(0, 0, love);
delay(1000);
}
}

if (val  > 700)
{
myMatrix.clear(); // clear display
myMatrix.write(0, 0, smile);
delay(10000);
}
else
{
if (val > 400 && val <=700)
{
myMatrix.clear(); // clear display
myMatrix.write(0, 0, nosmile);
delay(10000);
}
else
{
if (val <= 400)
{
myMatrix.clear(); // clear display
myMatrix.write(0, 0, bad);
delay(10000);
}
}
}
oldval = val;
}

[/code]

Je vous ai parlé il y a quelques semaines de ma fraiseuse CNC que j’étais en train de construire. Et bien voilà, ca y est, elle est presque terminée.