Vous trouverez ici les informations complémentaires au site officiel qui vous aideront à assembler votre AlAudine ainsi qu'à intégrer l'EthernAude.
Ces cinq schémas présentent le montage électronique employé et le circuit imprimé de la carte
principale.
Cliquez-les pour visualiser le fichier PDF
associé.
1) Vérification de la nomenclature
La nomenclature est disponible sur le site de Robert SOUBIE ou ci-dessous :
AlAudine_NT/Nomenclature_simplifiee_AlAudine_NT.xls
2) Assemblage de la carte d'affichage
L'assemblage de cette carte ne présente aucune difficulté particulière.
3) Assemblage de la carte principale
Schéma d'implantation très agrandi : AlAudine_NT-Valeurs_Composants.gif (imprimable facilement sur plusieurs pages A4 avec Excel).
Voici l'ordre de montage
des composants du kit :
1-
Résistances et Straps (certains sont des queues de résistances)
2- Diodes
3- Picots,
Supports de IC et Connecteur pour carte d'affichage
4- Petits
condensateurs jaunes
5-
Transistors, Résistance variable, Diodes Schottky, Oscillateur
6-
Connecteurs DIN 5 et 6, DB15, Connecteurs Cinch et Porte Fusibles
7- Self
8-
Régulateurs sur le radiateur puis le tout sur le CI. Serrer les vis une fois que tout est en place et soudé.
9- Bornier à
vis et Relais
Après ces étapes, il faut contrôler visuellement que toutes les soudures ont
bien été faites.
Il n'est pas nécessaire de recharger les pistes du fait que le cuivre utilisé
soit de 70µm au lieu de 35µm traditionnellement utilisé et que le circuit
imprimé est convenablement étamé. Cela est tout de même conseillé dans le
cas de l'utilisation des Peltiers plus puissants. Ces pistes sont en fait plus
nombreuses (image)
que celles présentées dans le schéma du site officiel de l'AlAudine.
Deux diodes ont été ajoutées pour protéger contre l'inversion de
l'entrée batterie. La première (6A équipée d'un radiateur - image)
directement située sur l'arrivée du 12V n'est
en fait pas obligatoire (même si elle protège toute l'alimentation, même
le fusible...) car elle provoque une chute de la tension de la batterie
d'environ 0,5V. Elle peut être remplacée par un
strap de bonne section (>1,5mm²). La seconde protège directement
l'alimentation en cas d'inversion en provoquant l'action du fusible.
Il est toutefois conseillé (voir obligatoire) de ne jamais brancher directement
un appareil sur une batterie. Toujours utiliser un moyen permettant d'être sûr
de la polarité et possédant un fusible qui doit empêcher la batterie de se
retrouver en court-circuit. Il en va de votre vie (à cause des brûlures qui
peuvent être occasionnées en cas de surchauffe ou à cause de l'acide contenu
dans la batterie et qui pourrait se répandre). J'attire particulièrement votre
attention sur ces points car ne fournissant pas la source d'énergie, je ne
pourrais pas être tenu responsable de quoi que ce soit si la sécurité de son
utilisation s'avérait insuffisante.
Le circuit imprimé principal a été sérigraphié pour faciliter la mise en
place et la soudure des composants. L'écriture des valeurs a
été choisie car elle simplifie le câblage, même si les références sont
plus utiles en cas de dépannage (pour suivre avec le schéma).
Les 22 straps ne sont pas repérés par la sérigraphie.
Les capacités de 10nF peuvent être notées 103K et les
capacités de 100nF peuvent être notées 104K ou se présenter sous forme de
goutte bleu plutôt que des petits pavés de couleur jaune. Les
résistances fournies sont standards 5% avec 3 bandes pour la valeur et une
bande dorée pour la précision. Ne pas se tromper dans les valeurs (au pire
vérifier avec un ohm-mètre).
Les picots sont livrés prédécoupés pour chaque emplacement et en nombre
suffisant, ne recoupez pas les barrettes car sinon vous seriez gêné par
ailleurs. Les picots pour les points de tests sont fournis mais il n'est pas
obligatoire de les monter (c'est conseillé tout de même).
Embases d'alimentations (entrées et sorties)
L'embase DIN6 possède le brochage suivant
:
 |
1- 18V réglable (LX200 ou autre...) 2- GND 3- GND 4- 5V régulé 5- BATCF (12V batterie interrompu mais non régulé) 6- 12V régulé |
Le câblage de l'embase DIN5 est reproduit ci-dessous :
 |
1 et 4 - Entrée Batterie 2, 3 et 5 - Masse Batterie |
Les embases CINCH ont le +12V à
l'intérieur et la masse sur le pourtour extérieur.
Tous les cavaliers nécessaires ont été joints alors qu'un seul est
réellement utile (celui qui défini si le 12V envoyé à l'Audine est celui
régulé ou celui venant de la batterie et simplement interrompu). Les autres
servent pour les pull-up de l'I2C (l'Ethernaude les comprends déjà) et des
fonctions de débuggage de l'alimentation peu utiles en utilisation courante.
Contrairement à ce qui est indiqué, le cavalier du râteau à trois picots
(ne pas en insérer un dans celui prévu pour connecter le ventilateur interne)
doit être vers le fond de la carte pour utiliser le 12V régulé pour alimenter
le ventilateur de l'Audine et assurer sa rotation constante même si le niveau
de la batterie décroît.
Modification des résistances et de la diode zener pour l'adaptation aux
Peltiers
L'utilisation de picots à fourche ne rend plus nécessaire le démontage de la
carte pour changer ces composants. Cela permettra de modifier la tension
appliquée au(x) module(s) à effet Peltier et préservera la fiabilité du
circuit imprimé. Attention, une fois adaptée à une tension plus élevée, si
l'alimentation est utilisée avec une Audine de base, le module Peltier sera détérioré
(n'oublions pas qu'il faut que la sonde de température numérique soit
présente pour que la régulation se fasse, donc le risque est limité de se
tromper, il conviendra tout de même d'identifier cette tension sur la face
avant ou arrière de l'alimentation).
Montez les picots à fourche pour les résistances notées 3K9, 5K6 et la diode
zener notée 4V7. Attention, il n'y a pas beaucoup de place et il convient de
pencher un peu les picots pour faciliter le soudage des composants par la suite.
Dans un premier temps vous pouvez monter les composants avec les valeurs par
défaut en attendant la disponibilité de la nouvelle tête. Ne vous trompez pas
dans la valeur de la diode zener (il y en a une de 6V2 utilisée pour
l'affichage). Ce n'est de toute manière pas catastrophique car l'inversion
provoquera le non allumage de l'éclairage de l'afficheur. Si c'est le cas,
vérifier cela en premier...
Montage et mise en place du radiateur et des régulateurs
Le radiateur a été dimensionné compte tenu de l'énergie à dissiper lors de la mise en place des Peltiers plus
puissants.
Seul l'écrou pour les deux MAX724 a été maintenu, pour les autres
régulateurs, le radiateur a été taraudé ce qui facilite la fixation de
ceux-ci compte tenu en particulier de la baisse d'accessibilité à l'autre
côté.
Le côté avec les ailettes sera à positionner vers le bord de la carte
pour faciliter l'accès aux résistances et à la diode à changer pour les
Peltiers. Ne mettre en place le condensateur de 1000µF près du PIC (celui de
gauche sur la photo) qu'après avoir mis le radiateur en place et convenablement
vissé les vis de fixation des régulateurs. Pensez à mettre de la graisse
thermique (seringue blanche livrée avec votre Audine) sur les régulateurs
avant de les visser.
Cela rend un peu plus difficile l'accès au potentiomètre de réglage du 18V et
oblige à pencher un peu la capacité de 4700µF pour éviter qu'elle ne touche
le radiateur (la monter avec un peu de jeu pour la pencher plus facilement).
Réalisation des câbles
Le câble DB15 de liaison entre l'AlAudine et la caméra Audine n'utilise que
les fils 1 - 2 - 3 - 4+5 - 6+7 - 8 et 15. Un câble à 7 conducteurs, de
sections suffisante pour 4+5 et 6+7 car il peut y circuler au moins 5A,
suffirait. L'intensité circulant dans 8 (le +12V) peut atteindre 1A et moins de
100mA dans les autres. Plus la section du câble est importante moins il est
résistif et donc moins il provoque de perte (par chauffage = RI²) et de chute
de tension (U=RI à ses extrémités). La longueur est aussi un facteur
important car la résistance augmente avec. Le problème d'un câble à forte
section est qu'il est plus lourd et moins flexible qu'un câble à faible
section. Il est aussi plus difficile à souder ou à faire rentrer dans les
capots des prises. Pour cette série d'AlAudine, le câble "rallonge
joystick", avec prises moulées, n'a pas été sélectionné du fait des
pertes importantes qu'il engendrait couplés aux risques de surchauffe (du fait
de la très faible section des conducteurs) et des fils câblés pour rien (les
15 fils étaient droits). On trouve chez RadioSpares un câble utilisé pour les
remorques et qui comporte 7 conducteurs (photo de gauche) dont 6 de 1mm² de
section et le dernier de 2mm² de section. Ce câble est idéal du point de vue
électrique mais moins du point de vue du poids et de la facilité d'assemblage
du cordon. Il sera livré avec les alimentations montées. Un câble 12 fils
(photo du centre) sera livré avec les alimentations en kit (ce câble est de
plus blindé mais cela n'influe à priori pas). Le câble livré dépend aussi
des capots disponibles pour les prises DB15 (ma fourniture étant aléatoire...
selon l'humeur et les arrivages de mon fournisseur). Suivant la forme du capot,
une orientation peut être à privilégier à cause des la proximité des
ailettes du radiateur de l'Audine et du connecteur DB15... Le câble standard
fait 1,5m et un câble plus long peut être commandé en option.
Le montage conseillé dans les deux cas est :
Câble à 7 conducteurs :
Bleu - 1mm²
- broche 1 (+15V)
Noir - 1mm²
- broche 2 (masse analogique)
Jaune - 1mm²
- broche 3 (-15V)
Rouge - 1mm²
- broches 4+5 (+5V Peltier)
Blanc - 2mm²
- broches 6+7 (masse Peltier et ventilateur)
Vert - 1mm²
- broche 8 (+12V ventilateur et autres)
Marron -
1mm² - broche 15 (sonde de température)
Une option intéressante, puisque les
masses sont reliées de toute manière, consiste à câbler :
Bleu - 1mm²
- broche 1 (+15V)
mettre un fil
de la broche 2 aux broches 6+7 pour relier les masses
Noir - 1mm²
- broche 3 (-15V)
Jaune - 1mm²
- broche 4 (+5V peltier)
Rouge - 1mm²
- broche 5 (+5V peltier)
Blanc - 2mm²
- broches 6+7 (masses communes)
Vert - 1mm²
- broche 8 (+12V ventilateur et autres)
Marron -
1mm² - broche 15 (sonde de température)
Câble à 12 conducteurs (ou à plus
si vous le souhaitez) :
Gris - broche
1 (+15V)
Marron -
broche 2 (masse analogique)
Bleu - broche
3 (-15V)
Orange +
Violet - broche 4 (+5V Peltier)
Rouge -
broche 5 (+5V Peltier)
Blanc + Noir
- broche 6 (masse Peltier et ventilateur)
Bleu/Blanc +
Vert - broche 7 (masse Peltier et ventilateur)
Jaune -
broche 8 (+12V)
Blanc/Rouge -
broche 15 (sonde de température)
La fiche DIN5, pour l'arrivée batterie, sera montée avec le câble pour haut-parleur (photo de droite) livré de 1m de long et 1,5mm² de section pour chaque conducteur dont il conviendra de bien répartir les brins entre les broches 1+4 (rouge - +12V) et (2+)3+5 (masse) et d'adapter à votre batterie ou alimentation.
4) Tests unitaires avant intégration
Après la mise en place des fusibles et les premiers tests, il convient de
mettre en place :
Le PIC et le
LM358 sur leur support respectifs ainsi que brancher la carte d'affichage.
Poursuivre les tests électriques, régler le 18V pour le LX200 (plutôt
conseillé à 16V en fait), ... et terminer
en soudant le convertisseur TRACO dans le bon sens. A ce moment là, la carte
est complète. Il faut terminer les tests électriques.
Pour achever les tests, il faudrait fixer le capteur de température sur la
prise DB15 pour que l'AlAudine pense que la caméra est connectée. Vous pouvez
aussi vérifier toutes les tensions sur ce connecteur (attention à bien choisir
la bonne masse pour chaque tension).
5) Intégration dans le coffret
A ce point, vous pouvez avoir la mauvaise surprise de ne pas avoir les trous des
colonnettes de la carte en face des trous réalisés dans le coffret pour fixer
la carte. Le mieux est de repercer délicatement les trous du circuit imprimé
puis de jouer sur le jeux ainsi obtenu pour fixer toutes les vis (elles ne
seront serrées qu'après mise en place de la face arrière).
La mise en place de la face arrière est réalisée en enlevant les colonnettes
de fixation de la prise DB15. S'en servir aussi pour centrer la carte, puis la
fixer solidement avec les 4 vis à chaque coin.
La face avant, avec la carte d'affichage, peut alors être mise en place
aisément.
6) Mise en place du capteur de température
Les couleurs des fils du capteur de température sont détaillées ci-dessous :
Jaune = masse (à brancher sur le
condensateur C3 situé près du composant LM348N en faisant attention à la
polarité).
Noir = données (à brancher sur la
pin 15 de la DB15 de l'Audine)
Bleu = +5V (à brancher sur le
condensateur C3 à l'opposé du fil jaune)
Préparez le capteur tel que présenté sur la première image ci-dessous puis
re-torsadez les fils.
Préparation du
capteur
Mise
en place du capteur
Les pattes du capteur sont à recouper à une longueur maximale de 4mm et il
faut utiliser la gaine thermique pour empêcher tout contact involontaire entre
les pattes. Etamez les pattes du capteur et les fils puis soudez-les sans
ajouter plus d'étain. Commencez par celle du milieu. La sonde sera ensuite
noyée dans le doigt froid en utilisant la graisse thermique livrée avec l'Audine. Il ne faut surtout pas chercher à coller le capteur. Il n'est pas
nécessaire d'enlever le capteur CCD de son support lors de cette opération
(mais il faut tout de même enlever la platine supérieure, lors de la remise en
place, vérifier que le CCD est correctement enfoncé dans son support et qu'il
plaque correctement sur le haut du doigt lorsque vous remettez les vis). Lors de
ces manipulations, faites particulièrement attention à l'électricité
statique.
Attention, il y a une erreur sur les schémas du site Audine, nous utilisons le
+5V digital pour ne pas risquer de perturber le 5V analogique. Dans la pratique
aucune influence n'a en fait été constatée...
Le fil
violet de section plus importante que les autres permet en fait de relier
entre-elles les masses électronique et Peltier (pins 2 et 7 du connecteur DB15)
et cela est nécessaire pour que
le capteur de température fonctionne correctement (le branchement peut se faire
à d'autres endroit sur le circuit imprimé, c'est même préférable au niveau
de la DB15). La liaison avec les masses
métalliques des pièces de la tête est fortement conseillée ainsi que
l'emploi d'un condensateur chimique de 100µF en parallèle avec un céramique
de 220nF et le tout en parallèle avec le ventilateur de l'Audine (sur le
circuit, au plus près de celui-ci) pour éviter qu'il ne pollue le 12V régulé
(cette amélioration a été constatée par Vincent STEINMETZ). Pierre
CHARPENTIER a aussi constaté que l'on pouvait améliorer un problème
d'oscillation du régulateur 7812 charge de ce 12V en soudant, dans l'AlAudine,
un condensateur céramique de 220nF entre la sortie de ce régulateur et la
masse. Il semble aussi intéressant d'ajouter une diode de roue libre entre
l'entrée et la sortie de ce même régulateur.
Attention, bien remarquer sur la troisième photographie que la résistance R5 (près du connecteur DB15)
de l'Audine a été enlevée, c'est essentiel pour ne pas avoir de parasite
(elle crée sinon un effet d'antenne).
7) Mise en place d'une interface EthernAude
Le kit d'intégration conseillé avec l'interface comporte les colonnettes pour fixer
l'EthernAude dans le boîtier, le câble
d'alimentation de l'EthernAude et le câble RS232/I2C terminé par une DB9. Le
connecteur pour le RS232 (le petit terminé par une fiche noire) n'a pas de
détrompeur, faire attention au sens en le branchant (le fil gris doit être
vers l'intérieur de la carte).
La photo ci-dessus montre et décrit ce qu'il faut faire pour fixer l'interface.
Un point particulier est la mise en place du bloc de leds. Il est difficile de
le coller sur l'aluminium avec un pistolet à colle. Une colle forte
empêcherait tout démontage éventuel sans destruction de ce petit boîtier.
J'ai donc décidé de le maintenir "coincé" par l'oscillateur de la
carte supérieure. Si
vous devez couper les pattes de l'oscillateur de 1mm, faites bien attention de
le repositionner dans le bon sens (le coin carré aide à cela, la photo
ci-dessus le montre aussi).
La photo ci-dessus montre le branchement interne sur le bornier de l'AlAudine. A
l'inverse de ce qui est montré sur cette photo (!) il faut se brancher sur les
deux borniers juste au dessous (BATCF et GND) et relier les fils fins de l'I2C aux bornes correspondantes
(rouge=SCL
et gris=SDA).
Le fonctionnement de l'Ethernaude n'est pas décrit ici. Se reporter aux pages : Notice Utilisateur et Notice Technique de ce site.
8) Premières images avec la caméra
Vous trouverez quelques images de tests dans la page : Images
CCD
9) Ajout d'inscriptions sur les faces avant et arrière
Ces inscriptions ont été réalisées avec une titreuse électronique (Dymo
LetraTag, ou tout autre modèle plus perfectionné) sur ruban plastifié
autocollant dont la durée de vie en extérieur est très bonne.
Merci de m'indiquer si vous avez la moindre remarque sur cette page.