Projet

Général

Profil

Hardware » Historique » Version 26

Baptiste Pelouas, 04/01/2015 15:10

1 1 Baptiste Pelouas
Hardware
2
========
3
4
La Platine3D avec tout ses composants matériels.
5
La mécanique, l'électronique mais aussi le code de l'arduino.
6
7
Le plateau
8
----------
9
10 17 Baptiste Pelouas
<img src="http://redmine.acolab.fr/attachments/download/56/iso_schema_plateau.png" height="154" width="319" title="schema rapide plateau" alt="schema rapide plateau">
11 9 Baptiste Pelouas
12 19 Baptiste Pelouas
Diamètre du plateau= 30cm
13
14 3 Baptiste Pelouas
Son entrainement est réalisé par un moteur pas-a-pas (*récupérer dans une imprimante*) via une courroie (démultiplication ~ 1:2).
15 8 Baptiste Pelouas
Le pilotage est réalisé par un double pont en H (*récupérer dans une imprimante*): <a href="http://redmine.acolab.fr/attachments/download/54/DSA-249779.pdf">ha13421 a</a>. Le circuit ne pourra pas faire micro-steping... Il faudra 2 connection sur l'arduino pour le piloter.
16
17
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...
18
19
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.
20
21
### Le codeur incrémental
22
23
* 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).
24
* 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).
25 3 Baptiste Pelouas
26 1 Baptiste Pelouas
27
Le laser
28
--------
29
30 18 Baptiste Pelouas
<img src="http://redmine.acolab.fr/attachments/download/55/iso_schema_laser.png" height="154" width="319" title="schema rapide laser" alt="schema rapide laser">
31 1 Baptiste Pelouas
32 15 Baptiste Pelouas
### Du laser au laser plan
33
34 14 Baptiste Pelouas
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)*
35
36 15 Baptiste Pelouas
### Positionner le faisceau plan
37 1 Baptiste Pelouas
38
BUT: Pouvoir diriger le faisceau laser précisément en angle:
39 24 Baptiste Pelouas
40 19 Baptiste Pelouas
    <blockquote>***précision requise*** Horyzontal: ±1mm pour le point scanné. Donc sur le point C.
41 23 Baptiste Pelouas
Or <notextile>10cm < b < 40cm , bmax=40cm.</notextile>
42 19 Baptiste Pelouas
 aTan( 0.001/0.40 ) = ±0.1432°
43
 Donc, si on prend une marge, disont facteur 2 soit ±0.5mm pour le point scanné,
44
  la précision angulaire sera aTan( 0.0005/0.40 )= ±0.0716°.
45 21 Baptiste Pelouas
Pour arrondir on prendra <b> ±0.05° </b>
46 16 Baptiste Pelouas
    </blockquote>
47 14 Baptiste Pelouas
48
Solutions possibles:
49
50
* 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.
51
* 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 ?; faisceau laser != faisceau laser plan, donc besoin d'une surface de miroir large et haute >> Non essayé.
52
* laser fixe + miroir fixé sur un **<a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Voice_coil">VC</a>M** (***Voice Coil Motor***). Les VCM ont beaucoup d'application, la plus basique est le haut-parleur. Mais il y en aussi un dans chaque disque-dur pour positionner la tête de lecture sur le disque ( <ins>en angle</ins> ). Pour ce faire une idée, ce projet: <a href="http://ele-tech.com/html/diy-swing-led-clock-of-creative-design.html">DIY swing LED clock of creative design</a>. Ce n'est pas exactement ce que je cherche puisque le VCM est piloté en tout ou rien. Pour reproduire le système en place dans les disques-durs, il faut asservir le courant dans la bobine (*Coil*) avec une "closed-loop". Ainsi cette dernière peut garder une position fixe selon la **consigne** que l'on injecte dans la "closed-loop".
53 13 Baptiste Pelouas
54
<img src="http://redmine.acolab.fr/attachments/download/58/vcm_ouvert.jpg" title="vcm_ouvert" alt="vcm_ouvert">
55 9 Baptiste Pelouas
56 1 Baptiste Pelouas
L'arduino
57
---------
58 2 Baptiste Pelouas
59
60
La webcam
61
---------
62 9 Baptiste Pelouas
63 18 Baptiste Pelouas
<img src="http://redmine.acolab.fr/attachments/download/57/iso_schema_webcam.png" height="154" width="319" title="schema rapide webcam" alt="schema rapide webcam">
64 24 Baptiste Pelouas
65 26 Baptiste Pelouas
<div>
66 24 Baptiste Pelouas
<p class="entete icon jeuvideo" style="background-color: #cedce1; border-color: #cedce1;">PlayStation Eye</p>
67
<div class="images"><a href="//commons.wikimedia.org/wiki/File:PlayStation-Eye.png?uselang=fr" class="image"><img alt="alt=Description de cette image, également commentée ci-après" src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/80/PlayStation-Eye.png/220px-PlayStation-Eye.png" width="220" height="228" srcset="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/80/PlayStation-Eye.png/330px-PlayStation-Eye.png 1.5x, //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/80/PlayStation-Eye.png/440px-PlayStation-Eye.png 2x" data-file-width="2320" data-file-height="2400"></a></div>
68
<p class="legend">PlayStation Eye</p>
69
<table>
70
<caption class="hidden">Données clés</caption>
71
<tbody><tr>
72
<th scope="row">Fabricant</th>
73 25 Baptiste Pelouas
<td><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Sony_Computer_Entertainment" title="Sony Computer Entertainment">Sony Computer Entertainment</a></td>
74 24 Baptiste Pelouas
</tr>
75
<tr>
76
<th scope="row">Date de sortie</th>
77 25 Baptiste Pelouas
<td><small><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Am%C3%A9rique_du_Nord" title="Amérique du Nord">AN</a></small>23 octobre 2007<br>
78
<small><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Japon" title="Japon">JP</a></small>25 octobre 2007<br>
79
<small><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Europe" title="Europe">EU</a></small>26 octobre 2007</td>
80 24 Baptiste Pelouas
</tr>
81
<tr>
82
<th scope="row">Plateforme</th>
83 25 Baptiste Pelouas
<td><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/PlayStation_3" title="PlayStation 3">PlayStation 3</a></td>
84 24 Baptiste Pelouas
</tr>
85
<tr>
86
<th scope="row">Interface</th>
87 25 Baptiste Pelouas
<td><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus" title="Universal Serial Bus">USB</a> 2.0<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite_crochet">[</span>1<span class="cite_crochet">]</span></a></sup><sup class="reference cite_virgule">,</sup><sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite_crochet">[</span>2<span class="cite_crochet">]</span></a></sup></td>
88 24 Baptiste Pelouas
</tr>
89
<tr>
90
<th scope="row">Connecteur</th>
91 25 Baptiste Pelouas
<td><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus" title="Universal Serial Bus">USB-A</a></td>
92 24 Baptiste Pelouas
</tr>
93
<tr>
94 25 Baptiste Pelouas
<th scope="row">Dimensions (<a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Millim%C3%A8tre" title="Millimètre">mm</a>)</th>
95 24 Baptiste Pelouas
<td>84 × 57 × 67</td>
96
</tr>
97
<tr>
98
<th scope="row">Poids</th>
99 25 Baptiste Pelouas
<td>173 <a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Gramme" title="Gramme">g</a></td>
100 24 Baptiste Pelouas
</tr>
101
<tr>
102
<th scope="row">Résolutions</th>
103 25 Baptiste Pelouas
<td>640×480 <a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Pixel" title="Pixel">pixels</a> en 60 Hz<br>
104
320x240 <a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Pixel" title="Pixel">pixels</a> en 120 Hz</td>
105 24 Baptiste Pelouas
</tr>
106
</tbody></table>
107
</div>
108
109
    <blockquote>***résolution requise*** Horyzontal & Vertical: ±1mm pour le point scanné. Donc sur le point C.
110 25 Baptiste Pelouas
    Or <notextile>10cm < b < 40cm , bmax=40cm.</notextile>
111
    aTan( 0.001/0.40 ) = ±0.1432°
112
    Donc, si on prend une marge, disont facteur 2 soit ±0.5mm pour le point scanné,
113
    la précision angulaire sera aTan( 0.0005/0.40 )= ±0.0716°.
114 26 Baptiste Pelouas
    Pour arrondir on prendra <b> ±0.05° </b></blockquote>