• Contenu
• Hardware
  • Le plateau
    • Le codeur incrémental
  • Le laser
    • Du laser au laser plan
    • Positionner le faisceau plan (angle horizontal)
    • Solutions possibles:
    • A voir:
    • Ressources:
  • L'arduino
  • La webcam

Hardware¶

La Platine3D avec tout ses composants matériels.
La mécanique, l'électronique mais aussi le code de l'arduino.

Le plateau¶

Diamètre du plateau= 30cm

Son entrainement est réalisé par un moteur pas-a-pas (récupérer dans une imprimante) via une courroie (démultiplication ~ 1:2).
Le pilotage est réalisé par un double pont en H (récupérer dans une imprimante): ha13421 a. Le circuit ne pourra pas faire micro-steping... Il faudra 2 connection sur l'arduino pour le piloter.

La solution simple pour savoir l'angle de rotation effectif est de "faire confiance" au nombre de pas que l'on demande au moteur puis de le multiplier par la démultlipication de la courroie. Malheureusement, après quelque test, il s'est avéré que mon moteur saute parfois des pas (charge trop lourde ou vitesse trop élevée...

J'ai donc choisi de mettre en place un système de mesure d'angle directement sur l'arbre du plateau. Mon choix s'est porté sur un codeur incrémental.

Le codeur incrémental¶

• Il faut un disque codé (récupérer dans une imprimante sur l'arbre d'entrainement du papier): il s'agit d'un disque en plastique transparent sur lequel est imprimé a intervalle régulier des traits radiaux (sur le mien 100 marque).
• Puis le capteur proprement dit (tant qu'a faire celui qui été avec le disque sur l'imprimante): c'est généralement un assemblage d'une LED infrarouge et, en face, de 2 photo-diodes (même principe que des diodes schottky, donc a branché a l'envers par rapport a une LED).

Le laser¶

Du laser au laser plan¶

Pour avoir un faisceau laser plan, il un laser (ex: un pointeur laser) puis intercalé une lentille plan (ex: un cilyndre de verre de largeur du faisceau). Ou plus simplement l'acheter tout fait, dans un magasin de bricolage, un niveau de chantier bas de gamme (c.a.d: un laser + une lentille plan + une ou deux bulles) pour a peux près 10 a 15 euros... (je n'en ai pas trouver dans les rebus électroniques)

Positionner le faisceau plan (angle horizontal)¶

BUT: Pouvoir diriger le faisceau laser précisément en angle:

<blockquote>***précision requise*** Horyzontal: ±1mm pour le point scanné. Donc sur le point C.
Or <notextile>10cm < b < 40cm , bmax=40cm.</notextile>
aTan( 0.001/0.40 ) = ±0.1432°
Donc, si on prend une marge, disont facteur 2 soit ±0.5mm pour le point scanné,
la précision angulaire sera aTan( 0.0005/0.40 )= ±0.0716°.
Pour arrondir on prendra <b> ±0.05° </b>
</blockquote>

Solutions possibles:¶

• fixer le laser sur l'axe d'un moteur pas-a-pas) puis piloter ce dernier. >> simple, mais poids+alimentation+centrage du laser; et précision limité par le moteur>> Non essayé.
• laser fixe + miroir en rotation constante et régulière (fixé sur un spindle motor). Solution que l'on trouve dans les imprimantes laser avec un miroir polygonal. Le laser fonctionne par impulsion a la fréquence de rotation du spindle motor (pour que laser pointe dans une direction fixe). >> compliqué, mais pas mal roder (projecteur Laser) >> Projecteur Laser.
• laser fixe + miroir fixé sur un VCM (Voice Coil Motor).>> compliqué mais pécision via pilotage du courant. >> Pilotage VCM

A voir:¶

• La conception du système d'entraînement équatorial d'un télescope: une précision angulaire diabolique 0.0002°
• Réaliser un encodeur optique haute résolution: difficile, plage 270°, et precision jusqu'a 0.5" (seconde) !!!!.

Ressources:¶

Petite images pour rire jaune sur la sécurité avec les lasers.

• Sam's Laser FAQ : site très complet (il me semble) sur les lasers mais un peu austère, par exemple la partie sur les diodes lasers.
• The LASER diode (via talkingelectronics.com) : un site avec plus de couleur, expliquant aussi les borchages.

L'arduino¶

La webcam¶

Dans l'enthousiasme de la découverte du projet GGG, je suis allé acheté la webcam utilisé dans un magasin de jeu vidéo. Il m'en a couté 5 euros pour un "PlayStation Eye" d'occasion.

Ci-dessous la description wikipedia:

PlayStation Eye

Données clés

Fabricant
Sony Computer Entertainment


Interface
USB 2.0[1],[2]


Connecteur
USB-A


Dimensions (mm)
84 × 57 × 67


Poids
173 g


Résolutions
640×480 pixels en 60 Hz
320x240 pixels en 120 Hz

The camera features a two-setting adjustable fixed focus zoom lens. Selected manually by rotating the lens barrel, the PlayStation Eye can be set to a 56° field of view (red dot) similar to that of the EyeToy,[10] for close-up framing in chat applications, or a 75° field of view (blue dot) for long shot framing in interactive physical gaming applications.[1]

Approximative pixel dimension




field of view ( ° )
75
56






width_dim (m)
height_dim (m)
width_dim (m)
height_dim (m)




Object at 40cm
0,6139
0,4604
0,4254
0,3190


résolution
refresh
width
height
width_pxl (m)
height_pxl (m)
width_pxl (m)
height_pxl (m)


320*240
120Hz
320
240
0,00192
0,00192
0,00133
0,00133


VGA 640*480
60Hz
640
480
0,00096
0,00096
0,00066
0,00066