sky99

Conception d'un rhéobus de malade

15 publications dans ce sujet

Salut à toutes et à tous! Certains anciens me reconnaîtront peut-être, d'autres sont arrivés après mes derniers posts, donc petit topo rapide : je suis Inpacticien depuis longtemps, et je fabrique mes boîtiers PC, en bois parceque c'est pratique et pas cher. J'ai fait pas mal de bidouilles à droite à gauche, et sur ce forum j'ai documenté un boitier de NAS noir laqué dont j'étais à l'époque très satisfait.

 

Depuis cette époque, j'ai une imprimante 3D, j'ai accès à une découpeuse laser, je maîtrise OpenScad, très bon pour faire ce type de constructions, et me permettant de faire une conception paramétrique, ce qui en pratique signifie que quelqu'un d'autre peut prendre le fichier, modifier quelques variables, et re-générer un modèle ajusté à ses besoins. 

 

Je me suis mis à la robotique, avec par exemple R.Hasika et R.Ian, deux robots open source, grandement fabriqués à l'imprimante 3D, l'électronique étant également assemblée par mes soins. 

 

Voici une petite vidéo sur ce robot :

 

 

Vous me demanderez "oui, c'est bien beau tes trucs là, sky, mais quel rapport avec le sujet?"

Ben demandez m'enfin!

Non? personne?

bon ben je vous dis quand même !!

 

Tout ça pour dire que j'ai progressé dans plein de compétences, et j'ai fait plein de montages divers, par exemple : 

rlieh_lcd_on_2_5465_800px.jpg

Ceci est Rlieh, mon contrôleur d'aquarium (cliquez sur l'image pour en savoir plus). Ce bidule allume et éteint automatiquement mon éclairage, surveille la température de l'eau et de l'air, et affiche le tout sur un LCD 4*20 caractères.

J'ai fait tout ça en open source et open hardware, donc si ça vous intéresse, regardez le lien pointé par l'image. Le boitier est fait à l'imprimante 3D mais j'aurais aussi bien pu le faire à la découpeuse laser.

 

Vous voyez mieux ou je veux en venir?

Toujours pas? On approche!

 

Un écran LCD, des boutons, des températures affichées, le contrôle d'éléments de puissance?
c'est les fonctionnalités d'un rhéobus! Ici, j'utilise des signaux PWM pour allumer/eteindre progressivement mes LED, mais ça marcherait aussi bien pour des ventilos!

Du coup si je change un peu le bouzin, j'en fais un rhéobus. 

Le tout ne coûte pas bien cher à fabriquer.

 

Devant la mort de l'écran de mon rhéobus acheté dans le commerce, je me suis dit que : 

  • Je peux faire mieux;
  • je peux faire moins cher;
  • je peux faire plus configurable;
  • je peux mettre bien plus de sorties pour ventilos;
  • je peux mettre un gros paquet de sondes de température (pratiquement autant que je veux);
  • je peux mettre un écran LCD de la taille qui me plait;
  • je peux mettre un rétro-éclairage RGB;
  • je peux rajouter un module pour contrôler des LED adressables RGB (éclairage ultra-configurable);
  • je peux ajouter des communications entre le rhéobus et le PC via USB;
  • je peux donc mettre un programme qui récupère les données du rhéobus et fait des actions en fonction de divers paramètres;
  • je peux ENVOYER des infos au rhéobus pour les afficher, et donc mettre le texte que je veux à l'écran, quand je veux.

Du coup ce petit projet me trotte dans la tête, et je me suis dit que quand mes enseignements finissent (mes étudiants passent leur exam' terminal dans les deux semaines, à partir de demain), j'ai bien envie de me lancer dans la création d'un Rhéobus de malade.

 

Quand je dis rhéobus de malade, je parle de mettre tous les trucs cools qu'on a toujours voulu avoir dans un rhéobus, mais qu'on avait pas en même temps, ou alors ça coutait 200€ le bidule.

 

Ici, je SAIS que je peux fabriquer ça pour un coût de reviens réduit. Disons que pour environ 20€ je peux faire un rhéobus qui fait ce qui est marqué au dessus, sans problème.

 

Mais, et c'est là que je vous consulte, je me dis, tant qu'à faire, soyons fous, et réfléchissons au bidule ultime! Qu'est ce qu'on pourrait bien rajouter à un rhéobus pour le rendre encore plus cool?

 

Pour l'instant ce que j'ai prévu c'est:

  • grand écran texte;
  • couleur de l'écran réglable;
  • leds RGB réglables individuellement pour les indicateurs;
  • contrôle d'un bon nombre de ventilos, au moins 4, plutôt 8;
  • broches pour ajouter des LED pour éclairer tout un boitier;
  • plein d'emplacements pour des sondes de températures (disons au moins 8, mais pourquoi pas le double, ça ne coûte presque rien de mettre plein de broches, même si on ne s'en sert pas. Et le gars qui veut mettre plein de sondes n'aura qu'a acheter le nombre de sondes qu'il veut!);
  • fonctionnement autonome, alim par molex;
  • si on branche l'USB alors on peut avoir des commuications vers le PC (l'USB est présent de toutes façons);
  • ensemble customisable (façades remplaçables, boitier fait à l'imprimante 3D ou à la découpeuse laser);
  • emplacement pour ajouter un module RTC (permet d'avoir l'heure sans le PC, sans le net, etc);
  • boutons à définir (moi je pars sur des boutons chromés, super classe, mais combien? ou peut être des boutons chromés avec LED intégrés, à réfléchir);

Du coup avez vous des idées? si oui, je vous propose de les soumettre ici, dans deux catégories : 

1-raisonable : les idées qui sont raisonnables à mettre en oeuvre, par exemple, ajouter des ports USB de charge, des LEDs pour un truc spécifique, etc. Bref, des choses quand même accessible. ça peut être un peu fou, tant que c'est réalisable sans couter une blinde ou sans des techniques de fabrications ultracomplexes

2-dingue : ici les idées les plus folles, que ce soit parceque ça couterait cher à faire, ou alors parceque ce serait complexe. Si ça coute cher et que c'est simple, on pourra de toutes façons faire en sorte que ce soit possible de l'ajouter en option, si c'est complexe mais super cool, on réfléchira à une manière de le rendre réalisable!

 

Quel intérêt pour vous?

Mon but n'est pas juste de me fabriquer un rhéobus qui tue, mais plutôt de faire un projet communautaire. Tout ce que je réaliserai sera sous licence libre (open source/open hardware), ce qui signifie que tout un chacun sera libre de fabriquer son rhéobus comme il le souhaite.

J'ai une bonne maîtrise des outils de CAD et CAM utilisés pour l'impression 3D et la découpe laser, et je sais faire des fichiers faciles à utiliser. Donc si vous n'avez pas le matos, pas de panique : il suffira d'aller dans un fablab pour fabriquer le bouzin. On y pense pas forcément, mais sachez qu'il y en a presque toujours un pas loin de chez vous. Sinon je pourrai toujours vous recommander des services en ligne de fabrication.

Pour l'électronique, on peut faire avec un système de prototypage, quelques soudures, et bingo. Je compte ceci dit designer un circuit, du coup il sera possible d'utiliser les services en ligne de fabrication de circuit pour faire la carte, ou de la faire soi même si on sait le faire (encore une fois, à voir dans les fablabs).

 

Sinon, pour ceux qui ont deux mains gauches, dans le pire des cas, ça ne me gène pas de fabriquer quelques exemplaires, au prix du matos (par contre faudra voir les frais de port, je suis en Guadeloupe, donc c'est pas le top. Peut être que si on fait un envoi groupé, ça peut le faire. Mais bon on en est pas encore là).

 

Bref, j'ai envie de fabriquer un truc made in PCI (ou plutot NXI, j'ai encore les vieilles habitues).

 

Si vous regardez mon projet R.Ian, vous verrez que c'est un robot pas cher à fabriquer, et pensé pour être facile à construire soi-même, et c'est le même concept que je veux reprendre ici. J'ai acquis pas mal d'expérience avec ces projets dans le domaine de la conception de systèmes facile à construire, même par un noob (c'était le but, que le robot soit fabriquable par un débutant).

 

Du coup, j'espère que ce projet bottera quelques personnes, si c'est le cas, n'hésitez pas à participer : 

-Comment on pourrait appeler ce truc?

-suggérez des fonctionnalités, raisonables ou dingues;

-si vous avez d'autres remarques ou idées, faites en part!

 

Fabriquons un truc cool, ensembles :)

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Salut, et bon courage pour ton projet, comme sa vite fait je pense à des ports USB 3 voir 3.1 type c

 

Sur mon vieux rhéobus zalman j'avais la consommation électrique du pc d'affiché.

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Salut, et bon courage pour ton projet, comme sa vite fait je pense à des ports USB 3 voir 3.1 type c

 

Sur mon vieux rhéobus zalman j'avais la consommation électrique du pc d'affiché.

Ah la conso c'est une idée intéréssante!

Par contre ça veut dire qu'il faudrait une pince ampèremétrique!

Mais je pense que je peux intégrer ça, et du coup avoir la vraie conso et pas un truc estimé en software :)

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Hello

J'ai eu une envie similaire il y a quelques temps pour monitorer mon serveur (fichiers + applis) j'ai envie de partager dessus les idées que j'ai eues ; je ne suis même plus certain de réaliser ce projet (j'ai acheté un boitier et je pensais que j'oserai le charcuter pour intégrer le rhéobus, c'est pas le cas :x Et les ventilos ne sont pas au bon endroit)

Bref, je me met un rappel et je reviendrai un de ces soirs avec la liste des idées que j'avais et je lirai la tienne plus en détails

 

Bon projet en tout cas, je vois que tu apprends sur le tas et que tu aimes ça, c'est cool; j'en suis au même point mais avec beaucoup moins de pratique

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Hello

J'ai eu une envie similaire il y a quelques temps pour monitorer mon serveur (fichiers + applis) j'ai envie de partager dessus les idées que j'ai eues ; je ne suis même plus certain de réaliser ce projet (j'ai acheté un boitier et je pensais que j'oserai le charcuter pour intégrer le rhéobus, c'est pas le cas :x Et les ventilos ne sont pas au bon endroit)

Bref, je me met un rappel et je reviendrai un de ces soirs avec la liste des idées que j'avais et je lirai la tienne plus en détails

 

Bon projet en tout cas, je vois que tu apprends sur le tas et que tu aimes ça, c'est cool; j'en suis au même point mais avec beaucoup moins de pratique

Hello!

Je me demande si dans un premier temps, je ne vais pas faire un boitier de monitoring externe?

D'un autre côté ça ferait beaucoup de câbles...

 

Je suis en même temps en train de réfléchir à reconstruire mon NAS, cette fois à la découpeuse laser, donc il faut que je réfléchisse à l'intégration du bidule :)

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Le boitier externe est une option intéressante; j'y ai pensé. Un truc un peu comme: https://learn.adafruit.com/monochron pour le support de l'écran. Posé sur le boitier

Si tu te débrouilles bien tu peux planquer l'arduino dans le boitier avec tous les capteurs et n'avoir qu'un câble "data" (avec un protocole série) et alim vers l'écran externe. Ou tu amènes les capteurs par une nappe de fils "Dupont" http://i2.cdscdn.com/pdt2/1/8/4/1/300x300/xcs4894479460184/rw/40pcs-20cm-dupont-cable-fil-sauteur-1p-1p-male-a-m.jpg

Ça restera propre même s'il y a beaucoup de fils

 

Au final j'ai relu mon brouillon de projet, il n'y avait pas grand chose:

- Affichage de l'espace disque occupé

- Température du système

par 2 bargraphs en transparence sur la facade du serveur. Tout le long d'un coté de la façade

Ce qui veut dire pouvoir les éteindre ou cacher le boitier selon où il est pour la lumière que ça génère

On peut rajouter un 3e bargraph avec l'occupation système, ça va bouger plus et plus souvent. Ça peut faire ch*** si tu l'a à portée d'œil

 

L'autre idée était de rapporter ces informations par MQTT sur le réseau local et d'en faire quelque chose avec d'autres applis (appli web&mobile, afficheur journal lumineux déjà prévu pour plein d'autres tâches ..)

 

Rien de bien folichon finalement, mais si ces idées te plaisent, sers-toi ;)

Modifié par Epy

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Le boitier externe est une option intéressante; j'y ai pensé. Un truc un peu comme: https://learn.adafruit.com/monochron pour le support de l'écran. Posé sur le boitier

Si tu te débrouilles bien tu peux planquer l'arduino dans le boitier avec tous les capteurs et n'avoir qu'un câble "data" (avec un protocole série) et alim vers l'écran externe. Ou tu amènes les capteurs par une nappe de fils "Dupont" http://i2.cdscdn.com/pdt2/1/8/4/1/300x300/xcs4894479460184/rw/40pcs-20cm-dupont-cable-fil-sauteur-1p-1p-male-a-m.jpg

Ça restera propre même s'il y a beaucoup de fils

 

Au final j'ai relu mon brouillon de projet, il n'y avait pas grand chose:

- Affichage de l'espace disque occupé

- Température du système

par 2 bargraphs en transparence sur la facade du serveur. Tout le long d'un coté de la façade

Ce qui veut dire pouvoir les éteindre ou cacher le boitier selon où il est pour la lumière que ça génère

On peut rajouter un 3e bargraph avec l'occupation système, ça va bouger plus et plus souvent. Ça peut faire ch*** si tu l'a à portée d'œil

 

L'autre idée était de rapporter ces informations par MQTT sur le réseau local et d'en faire quelque chose avec d'autres applis (appli web&mobile, afficheur journal lumineux déjà prévu pour plein d'autres tâches ..)

 

Rien de bien folichon finalement, mais si ces idées te plaisent, sers-toi ;)

J'aime bien l'idée des bargraphs!

En plus avec des LEDs adressables, c'est super facile à faire :)

Et comme tout sera en RGB, on peut afficher divers niveaux d'information....

 

Pour la communication avec le reste, l'idée serait d'utiliser le port serie-usb du arduino pour pouvoir envoyer des infos et recevoir des commandes.

Du coup, une fois l'API écrite, il sera facilement possible de faire des plugins pour envoyer les données à tel ou tel endroit!

 

Il faudra juste que je voie dans quel langage faire tout ça, je pencherais vers python, mais il faudra voir ce que ça donne sous windows :) (oui, au départ, moi je suis sous linux ^^)

En même temps je vois mal comment ça pourrait poser problème! Mais c'est que pour la version windows, j'aimerais bien avoir un wrarper pour tout encapsuler, et que l'utilisateur ne se pose pas de questions sur les dépendances ou autre...

Et sous linux, bah c'est simple d'office :)

 

Pour ce qui est des câbles, le problème c'est que si je fais un rhéobus, ça veut dire des câbles de ventilos, et ceux des sondes...

Ceci dit, en le disant, je me dis que rien ne m'empèche d'avoir une unité dans le PC, d'un format quelconque, et d'avoir l'unité de contrôle externe, et là effectivement, plus beaucoup de câbles à faire passer!

Par contre dans ce cas là, je n'utiliserais pas des connecteurs dupont, mais une prise qui fait classe, avec un connecteur métallique!

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Il faudra juste que je voie dans quel langage faire tout ça, je pencherais vers python, mais il faudra voir ce que ça donne sous windows :) (oui, au départ, moi je suis sous linux ^^)

En même temps je vois mal comment ça pourrait poser problème! Mais c'est que pour la version windows, j'aimerais bien avoir un wrarper pour tout encapsuler, et que l'utilisateur ne se pose pas de questions sur les dépendances ou autre...

Et sous linux, bah c'est simple d'office :)

 

Pour ce qui est des câbles, le problème c'est que si je fais un rhéobus, ça veut dire des câbles de ventilos, et ceux des sondes...

Ceci dit, en le disant, je me dis que rien ne m'empèche d'avoir une unité dans le PC, d'un format quelconque, et d'avoir l'unité de contrôle externe, et là effectivement, plus beaucoup de câbles à faire passer!

Par contre dans ce cas là, je n'utiliserais pas des connecteurs dupont, mais une prise qui fait classe, avec un connecteur métallique!

Mais pourquoi tu veux faire ça sous Windows alors ? Tu es fou ? :p

 

Oui pour les câbles c'est ce que je te disais, une "unité de commande" (je parlais d'Arduino mais ça peut-être autre chose) que tu intègres au PC et une "unité d'affichage" (note, ça peut aussi être une carte Arduino mais avec beaucoup moins d'I/O donc très petite) reliée par un simple câble à 2 ou 3 fils selon le protocole série que tu choisis: Serial, I2C, ..

 

Certains écrans LCD ont déjà un module fixé dessus et se pilotent en série ou en USB, un seul câble !

 

Je parlais des Dupont si tu voulais absolument faire sortir les fils de tes sondes, ça permettait de profiter de la nappe déjà faite quand tu les achète ensemble mais c'est mieux un seul petit câble :)

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Le 03/05/2016 à 17:58, sky99 a dit :

Salut, et bon courage pour ton projet, comme sa vite fait je pense à des ports USB 3 voir 3.1 type c

 

Sur mon vieux rhéobus zalman j'avais la consommation électrique du pc d'affiché.

Ah la conso c'est une idée intéréssante!
Par contre ça veut dire qu'il faudrait une pince ampèremétrique!

Mais je pense que je peux intégrer ça, et du coup avoir la vraie conso et pas un truc estimé en software :)

Hello,

Super projet. As-tu avancé ?

J'aime l'idée de mesure de la puissance.

Attention cependant, pour être juste il est nécessaire de faire la mesure sur le secteur, pour prendre en compte les pertes de l'alim. Donc sur le 230V. Malheureusement, une pince ne suffira pas, à moins de calculs très compliqués que je vais pas détailler ici. Sans parler du fait que t'auras même pas un vrai sinus.

A mon avis, le plus simple, ce serait d'intégrer un wattmètre pas cher sur le cable secteur (capable de monter aux watts max de l'alim quand même) et de le bricoler pour déporter ses commandes et ses infos sur l'arduino : faire un peu de rétroingénierie, dégager les boutons/écran/mesures et mettre des fils vers un petit montage pour l'adapter à l'arduino. Attention à la bricole sur secteur quand même.

Et au passage, les afficheurs OLED c'est plus si cher (surtout monochrome) et beaucoup plus classes que les LCD.

Modifié par Anozer

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Hello

Il doit être possible de faire proprement un raccord sur la prise standard avec ça

http://www.lextronic.fr/P6308-fiche-iec-male-droite.html et http://www.lextronic.fr/P6307-fiche-iec-femelle-droite.html

 et un module de mesure volts et d'iintensité dessus (plus précis qu'une pince ampéremétrique). Ensuite ce module propose l'info sur un bus série qui se retrouve sur le rhéobus.

Je viens de jeter un œil chez sparkfun pour trouver un module "tout fait" pour ces mesures je n'ai pas trouvé :/

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Bonjour à toutes et à tous!

Je remonte ce vieux sujet, car l'idée n'est pas morte :)

Merci pour vos suggestions et idées, ça fera plein de choses à intégrer!

Depuis que j'ai démarré ce projet, certaines choses ont changé :

  1. j'ai beaucoup progressé en conception de circuit imprimé;
  2. je passe progressivement des Arduinos nano aux ESP8266/ESP32 pour ce genre de montages;
  3. le Raspberry pi zero W existe!

Le premier point implique que je peux faire un bien meilleur circuit, plus fiable, etc.

Le second point, ça change pas mal de choses. En effet, l'ESP8266 est un SOC qui permet de faire du wifi, et l'ESP32 est une nouvelle puce qui permet de faire la même chose, + du bluetooth, avec plus de capacités. Ce qui est chouette, c'est qu'on peut s'en servir comme d'un Arduino, CAD qu'il a des GPIO qui peuvent contrôler des trucs. On trouve de petites cartes ESP8266 avec pour USB pour à peine plus cher que les Arduinos les moins chers. L'idée c'est donc d'utiliser ces puces en lieu et place des Arduinos nanos (peut être overkill en puissance, mais pour un prix très similaire, une conso électrique comparable, pourquoi se priver?). Cela nous ouvre en plus des perspectives, grâce au wifi  :

  • avoir une unité purement rhéobus DANS le PC, mais sans rien en façade, donc super clean, et une seconde unité externe, qui communique avec l'autre sans fil, et donc qu'on peut mettre sur son bureau, pour avoir un (ou plusieurs) beau(x) écran(s), des boutons, etc...
  • ajouter des modules supplémentaires, comme par exemple un wattmètre, et du coup pas de complications pour savoir ou mettre le système;
  • les communications avec le PC peuvent être simplifiées, on peut faire du HTTP/JSON plutôt que des communications série, donc SUPER FACILE de faire un client sur le PC pour récupérer les valeurs ou envoyer des commandes aux modules;
  • possibilités réseau/web, par exemple envoyer des données sur le web, utilisation d'un smartphone/tablette pour commander le tout, etc...
  • puisqu'on peut travailler en réseau, la collecte d'infos/contrôle du système/autres peut continuer quand le PC est en veille, en train de démarrer, etc. Donc on pourrait utiliser un smarphone pour voir les valeurs quand on est dans le bios, ou en train de tripatouiller un truc... Intéréssant par exemple en grosse séance d'overclock, ou on reboote tout le temps, on pourrait voir les températures même sans booter, etc...

Bref, plein de pistes sont ouvertes par ce matériel pas cher et facile à trouver.

 

Enfin le dernier point, le raspi zero W, c'est aussi une solution qui pourrait faire ce que fait l'ESP8266 ou l'ESP32, et il coûte 10€, pour encore plus puissant, avec du bluetooth et du wifi. L'intérêt ce serait d'en avoir un quelquepart, car comme c'est un vrai ordinateur au sens classique, tout en étant compact, il peut servir de station centrale, et logguer les données, fournir une belle interface web en responsive design, stocker les trucs dans une  BDD, stocker des profils, rajouter des programmes sophistiqués qui font ceci ou celà en fonction des températures du bruit, de la lune ou ce que vous voulez...

 

Bref, plein de nouvelles pistes. Cependant, pour que ça avance concrètement, je revois un peu l'approche. L'idée c'est de faire par étapes. Plutôt que de faire l'ultime rhéobus d'un coup, ce que je propose, c'est de faire le tout de façon itérative, à savoir commencer par les fonctions de base (mesure de températures et contrôle PWM de ventilos), et de rajouter au fur et à mesure des fonctionnalités. Sachant que je fais souvent des circuits imprimés, c'est pas un problème de faire  N cartes pour autant de révisions.

Donc du coup, histoire de faire un truc, je vais déjà faire un circuit pour le Arduino Nano qui permet de mesurer des températures et de contrôler N ventilos. Je reste sur le Nano parceque je dois encore tester quelques trucs avec les ESP8266 pour mieux me familiariser avec (je suis en train d'expérimenter sur des modules ces temps ci), et du coup je peux faire un premier circuit aujourd'hui. Pour le format, je vais commencer par 5x5cm, parceque c'est le moins cher pour fabriquer des PCBs, mais c'est pas définitif!

Et d'ailleurs si vous avez des idées de noms cool, n'hésitez pas...

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Hello!

Retour sur le bouzin : j'ai fait une première version du circuit imprimé pour Arduino :

rheobus_0.0.7.thumb.png.49efa178a88a932fb4e9a56938d3f40c.png

Le circuit n'est pas super beau, je dois nettoyer certains trucs, arranger des pistes pas droites, etc.

Mais l'essentiel est là pour cette version, je vais vérifier le circuit quelques fois, et je vais sans doute faire un batch de fabrication en même temps que ma prochaine commande de circuits.

 

Je suis passé à un format 5x7 pour avoir un peu plus de place, ce qui m'a permis d'utiliser TOUS les GPIO disponibles.

En pratique, sur ce que permet de faire cette version :

  • Contrôle en PWM de 6 ventilateurs (ou n'importe quoi qui fonctionne en DC), de façon indépendante, avec 256 niveaux de vitesse, en 12V;
  • Mesure de la vitesse de rotation réelle du ventilateur en utilisant le tachymètre intégré (je dois vérifier que les signaux logiques sont bien en 5V et pas en 12v!);
  • 5 entrées analogiques ou sorties numériques (pour des boutons, potentiomètres, capteurs suplémentaires, bandes de LEDs adressables ou non, bref, extensions);
  • 6 emplacements pour des sondes de température DS18B20 (extensible à pratiquement autant que voulu, la seule limite sera la ram du Arduino);
  • 3 prises I2C pour l'ajout de capteurs, d'extensions, ou de modules divers tels que des écrans LCD texte, OLED, etc... Les 3 peuvent être utilisées en même temps, donc 3 écrans, ou 2 écrans et une sonde, etc. Ici aussi, c'est extensible, jusqu'à environ 127 périphériques I2C en théorie, en pratique probablement moins, mais une dizaine sans problème);
  • Un emplacement pour une horloge temps réel avec batterie, permettant au système de connaitre l'heure de façon précise (par ex pour une fonction horloge sur un écran, ou simplement pour avoir des presets de cooling en fonction de l'heure, plus agressif en journée par ex, plus silencieux la nuit);
  • Un socket pour Arduino Nano, le micro-contrôleur qui pilote le tout; je le mets dans ce format plutot qu'une puce soudée sur la carte, car on a un port USB qui peut être utilisé pour communiquer avec le PC en port serial-USB, ou pour le reprogrammer sans matériel supplémentaire; d'autre part ça permet de changer cet élément en cas de grillade du matos (par exemple si je fais un court circuit avec un coup de tournevis malencontreux, ou n'importe quelle erreur de bidouille), le arduino nano coutant environ 2-3€ en version clone chinois;
  • Une entrée pour une prise d'alimentation avec du 5V (obligatoirement 5V, pour alimenter le arduino) et un second canal d'alim (par défaut 12V, mais c'est changeable entre 3 et 40V environ).

 

Prises de ventiateurs, LEDs, etc : 6 canaux indépendants d'au moins 25W chacun

En pratique, on a 6 prises, une par ventilo, prises 3 broches, mais c'est compatible avec les prises 4 broches. On peut aussi brancher les ventilos à 2 fils, mais on aura pas le retour de la vitesse de rotation. Dans tous les cas, que le ventilo gère le PWM ou pas, on module INDIVIDUELLEMENT, pour chaque ventilo, sa vitesse en jouant sur son alimentation (le PWM en gros, ça veut dire qu'on allume/eteint très vite le courant pour le ventilo, du coup si le ventilo est allumé 50% du temps et éteint 50% du temps, il tourne à la moitié de sa vitesse. Ces cycles interviennent plusieurs centaines de fois par seconde.)

Chaque prise peut donc gérer un ou plusieurs ventilo(s), à la tension fournie en entrée (par défaut 12V, mais c'est changeable). Les ventilos sont commandés par des mosfets bien costauds (IRF3708), donc on peut y aller. Un ventilo 12V de PC en 120mm c'est souvent entre 0.1 et 0.5A, alors que ces MOSFETs là, je les utilise en continu depuis plus d'un an pour du PWM sur des rampes de LEDs qui consomment plusieurs ampères. Ces mosfets sont extrêmement efficace, ce qui fait qu'on a quasiment aucun dégagement thermique, et ils n'ont pas besoin de radiateur pour plusieurs ampères. Donc pour un ventilo PC autant dire qu'ils ne dissipent quasiment aucune chaleur, quelle que soit la vitesse du ventilo. Overkill? peut être. Mais je SAIS que ces mosfets encaisseront sans broncher. Du coup on peut aussi utiliser le système pour commander des bandes de LED en 12V (ou autre tension). En 12V, chaque canal peut facilement gérer 5M de bandes de LED...

La valeur de 25W mentionnée plus haut correspond en fait à une valeur conservatrice pour les connecteurs utilisés, qui sont aux alentours de 2-3A (donc en 12V ça fait 24-36W, ou 48-72W en 24V...). En pratique le mosfet peut commuter bien plus de courant sans soucis, et les pistes sont pensées pour un courant important.

Au passage, on peut par ce biais sans problème commander une ou plusieurs pompes pour du watercooling, tant qu'elles sont en 12V, 24V, ou une autre tension de courant continu dans la plage 3V-40V.

 

Sondes de température

On a ensuite 6 prises pour des sondes de température DS18B20. Ces sondes sont des sondes numériques fiables, solides, peu chères, et sont disponibles en version classique ou en version waterproof. Je m'en sers par exemple pour monitorer la température de mes aquariums depuis quelques années, en immersion permanente dans un milieu très actif (l'aquarium, donc plein de bactéries, les bestioles qui passent dessus, etc). Les versions waterproof ont un capuchon en inox ou en epoxy, ça tiendra des années dans une loop de watercooling sans problème. les versions non waterproof sont également résistantes, mais bien sur on ne les met pas dans l'eau :)

Les sondes sont hot-pluggables, et mesurent des températures entre -40 et 125°C, avec une précision d'environ 0.5°C. Par rapport à d'autres sondes, je les trouve très correctes, précises, et avec une bonne répétabilité des mesures. De 1, si je mets 2 sondes au même endroit, la température qu'elles rapportent est très proches, et de deux, N mesures successives d'un bidule à température constante ont peu de variation, contrairement à d'autres sondes qui retournent des valeurs bruitées). Chaque sonde à une adresse sur 64 bits unique qui permet de la reconnaitre, ce qui signifie que je peux brancher autant de sondes que je veux sur une prise, et ça marche. Pour que ce soit pratique, j'ai mis 6 prises, à priori une par ventilo, mais encore une fois on fait ce qu'on veut (plus, moins, aucune...)

 

Connecteurs d'extension I2C

J'ai mis 3 connecteurs I2C, parceque j'aime beaucoup l'I2C. A priori, ça n'a pas d'utilité directe pour un rhéobus, toutefois, on peut connecter facilement des écrans texte I2C, des écrans OLED, des écrans LCDs 128*64, etc... Il existe de plus de très nombreux capteurs, par exemple des capteurs de courant, température, pression, humidité, luminosité, bruit... Bref, tout plein de choses qu'on peut brancher dessus. Avec 3 prises on peut directement brancher 3 périphériques I2C, mais c'est un bus, donc c'est extensible. j'en ai mis 3 car il y avait la place pour 3 :)

L'horloge RTC est en pratique en I2C, mais elle utilise un connecteur spécifique, d’où le fait qu'elle aie son connecteur spécial. Cette horloge peut être programmée quand on le souhaite, et une fois réglée, elle garde l'heure et la date avec une dérive maximale d'une à quelques secondes par an.

Bref, on fait ce qu'on veut avec l'I2C, ou on ne s'en sert pas si on ne veut pas.

On peut même utiliser l'I2C pour connecter deux rheobus ensembles, et placer le second en mode esclave pour qu'il soit commandé par le premier. ça peut permettre par exemple de commander 6 ventilos 12V et 6 ventilos 24V séparément, ou des ventilos 12V et des bandes de LED 5V...

 

Connecteurs d'extension générique

Enfin, on a 5 connecteurs d'extension génériques, au format 3 broches. Sur ces broches on a du +5V, la masse, et un GPIO. Donc on peut connecter des capteurs divers utilisant un protocole spécifique, des boutons poussoirs, des potentiomètres, des sliders, bref, ce qu'on veut. Ici, on peut utiliser ces GPIO individuellement, chacun pourant être soit une entrée analogique (par exemple pour mesurer les tensions d'alimentation, un potentiomètre, etc), soit une entrée numérique (0 ou 1, donc par exemple un bouton), ou bien une sortie numérique (0 ou 1, donc j'allume ou j'éteins un truc, mais pas quelquechose qui consomme beaucoup, plutôt une LED classique)...

 

Commander des LEDs

On peut commander des bandes de LEDs avec le système. Deux types principaux :

Les bandes de LEDs "basiques". Là, on a une bande de LEDs d'une même couleur : on branche sur un connecteur pour ventilos, et en faisant varier le PWM, on fait varier la luminosité. On peut prendre 3 bandes (une rouge, une verte et une bleue) pour générer un éclairage RGB.

Les bandes de LEDs adressables. Ici, chaque LED contient une petite puce, et la bande permet de définir la couleur et l'intensité de chaque LED individuellement. Je peux donc faire des dégradés,  un drapeau, des effets de poursuite, bref, ce que je veux. Ces bandes de LED sont un peu plus chères, mais bien plus customisables. Bien sur il faut programmer les effets, ou utiliser des effets pré-programmés. Mais encore une fois, sur une bande de 1m, par exemple avec un modèle ayant 30 leds, je peux allumer chaque LED d'une couleur différente si je le souhaite, en éteindre certaines, etc. Une utilisation directe, peut être par exemple, avec une bande de 10, que selon la température, j'ai entre 0 et 10 Leds qui s'allument (comme une barre de température). Mais comme c'est du RGB, je peux faire que la bande s'allume d'une couleur variant entre le vert  ou le bleu (ok, température basse, tout va bien) et le rouge (attention, ça chauffe, etc). Chaque couleur peut être réglée sur 256 nivaux, donc j'ai 256 nuances de rouge, 256 de vert, 256 de bleu, pour 16 millions de combinaisons. Pour le dégradé du bleu au rouge, on aura 65000 nuances intermédiaires, les transitions sont invisibles à l'oeil nu.

 

En terme de nombre de LEDs, la limite est double : si la bande est trop longue, l'alimentation en 5V à du mal à se propager (mais bon on peut en théorie faire 5m, même si je ferais plutôt des bandes continues de 2m ou moins), et si on a trop de LEDs, on aura pas assez de ram dans le arduino pour tout gérer. Mais en pratique on doit facilement dépasser les 100 leds sans soucis, donc 3m pour une bande à 30leds/m...

Ces LEDs adressables peuvent se brancher sur les 5 prises pour connecteurs génériques, et donc n'utilisent pas un canal PWM. En effet, on leur envoie du 5V en direct de l'alimentation, et chaque LED reçoit les instructions pour s'allumer ou s'éteindre. Donc on pourrait avoir 5 bandes indépendantes si on le voulait.

 

 

 

 

 

 

 

 

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Au passage, tout ce que je raconte au dessus n'est pas hypothétique: je n'ai jamais fait cette carte en particulier, mais j'ai déjà utilisé chacun des éléments mentionné dans un autre projet (les MOSFETS pour des ventilos, des LEDs et ce en production pendant des mois voir des années), les bandes de LEDs RGB je m'en sers dans mes robots que j'ai conçus pour l'enseignement, ainsi que dans divers montages , les sondes de température, pareil, ça tourne en production dans mes contrôleurs d'aquariums depuis environ 2 ans; L'I2C je m'en sers à mort, les Arduinos j'en ai dans ma maison par exemple pour gérer l'allumage/extinction auto de bandes de LEDs  avec un capteur de présence infrarouge,

bref, chaque concept intégré dans le rhéobus est éprouvé et je maitrise pas mal.

Idem pour la fabrication de PCBs, j'en ai fait pas mal ces derniers mois, avec des HATs pour Raspberry pi, des cartes de contrôle pour mes robots , des circuits pour aquariums, ou encore les systèmes domotiques de ma maison.

C'est la raison pour laquelle j'ai fait une première carte basée sur le Arduino nano : j'en ai plein à la maison, et j'ai l'habitude de travailler avec. Par contre l'objectif sera plus tard de faire une version ESP8266 pour ajouter le wifi et les fonctionnalités réseau/web.

 

Donc en pratique, la première version pourra faire tout ce que j'ai présenté dans le post précédent, mais PAS de wifi, PAS de réseau, PAS d'interface web et tout ça. La seule méthode d'interaction avec le PC, c'est par un port USB (à moins d'ajouter un module wifi, ça existe pour arduino, mais je ne le ferai pas, je préfère passer carrément à l'ESP8266, par contre si quelqu'un veut le faire, le code sera dispo pour modif/fork etc.

En général ça prend environ 1 mois pour que je reçoive les PCBs, et je les prends par 10. Donc dès que j'en aurai reçu, je commence à assembler un modèle pour valider :)

Quand ce sera le cas (quand j'aurai validé qu'il n'y a pas d'erreur bloquante sur le circuit), si ça intéresse du monde d'essayer, je pourrai envoyer des cartes à quelques personnes (je pense qu'une carte complète me reviendra aux alentours de 20-25€ à fabriquer en comptant les pièces).

Attention toutefois : les fonctionnalités mentionnées sont POSSIBLES, mais n'existent pas tant qu'elles ne seront pas codées. Donc je pense coder rapidement la base (contrôle de la vitesse de rotation, ou réglage par thermorégulation, voire affichage de quelques bidules sur un écran ou des LEDs) par contre ça prendra probablement du temps de faire une interface de commande avec des boutons physiques et tout, et idem pour tous les cas spécifiques.

Dans tous les cas, le code source sera dispo (licence GPL je pense) donc ceux qui veulent coder des trucs pourront. SI vous avez codé un peu , Arduino c'est pas difficile; et si vous avez jamais codé, c'est une bonne méthode pour apprendre, surtout avec des leds et des trucs qui bougent, c'est plus fun qu'avec des affichages dans un terminal :)

 

 

Enfin, dans tous les cas, n'hésitez pas à faire des remarques, suggestions, etc... j'ai conçu la carte avec des partis pris, donc je peux me tromper en pensant que tel bidule n'intéresse personne sur un rhéobus ou tel autre passionne tout le monde.

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Hello,

je suis impressionné d'autant que le peu d'électronique théorique que j'ai fait, c'était plantage.
Si tu veux commercialiser par la suite, viser large géographiquement (donc voir pour convertir des unités de mesure).
Il pourrait aussi y avoir plusieurs modèles car je trouve que cet objet peut autant être un confort pour un utilisateur de PC un peu intéressé comme pour un autre absolument passionné. Pour ce dernier, je pense par exemple aux CM haut de gamme qui propose des sondes de t° ou de voltage. Bref, de la segmentation marketing, toujours dans l'idée d'une commercialisation ultérieure.
Et comme écrit en 1ère phrase, je dis sûrement une grosse cownerie technique.

En te souhaitant plein succès

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