Il s'agit d'un module de lecture électronique autonome** qui vient se
poser sur la flûte de pan et le rouleau d'entrainement. Ses
dimensions sont comparables à celles d'un carton. Il peut donc se ranger
avec les cartons, et bien évidemment il procure un comportement le plus proche
possible de celui d'un carton.
C'est aussi la première application concrète de mon système de lecture de cartes à
mémoire : PPCaP.
La construction tient à la fois du travail du bois pour ce qui concerne la
base, et de l'électronique d'amateur pour le reste.
Télécharger : Les croquis cotés de la base
et du verrou. Le typon des cartelettes support de
relais : en pdf ou au format TCI (Clic droit puis "Enregistrer la cible du lien sous...")
La base
Une partie centrale en hêtre constitue une sorte de contre-flûte de pan, et
son rôle est d'en éclater les canaux en deux rangées au pas double. Les
planchettes du dessous sont en contre plaqué marine de 5 mm, et l'entourage est
fait de tasseaux en chêne de 15 x 8 mm*.
*Note : Il vaut mieux mettre des tasseaux de 16x8 mm comme indiqué
dans le croquis. Le diamètre normalisé des accus de type RC06 est de 14.2 mm. En
réalité il faut compter plus de 15 mm avec la gaine thermo d'assemblage des packs, et j'ai dû ajouter 1 mm de carton.
La partie gauche reçoit une batterie de 10 éléments Ni-Mh. Elle est fermée
sur le dessus par une planchette en contre plaqué de 3 mm portant toute
l'électronique.
Les cartes portant les électro-aimants sont fixées de part et d'autre
d'un petit tasseau collé sur la partie centrale de la contre-flûte de pan.
Le capteur de vitesse ainsi que le connecteur de
charge de la batterie sont montés dans la partie droite. Le dessous est
surélevé de 1 mm de manière à bien dégager le rouleau d'entrainement. Le galet en laiton du capteur
venant simplement
reposer sur ce dernier. Sa position est ajustable de manière
à s'adapter à différentes réalisations de cette partie de l'orgue. En
tous cas, cela fonctionne sur tous les miens.
L'étanchéité avec la flûte de pan est assurée par un joint en
peau. Pour le réaliser proprement, on coince de la peau entre deux
planchettes de bois dur vissées l'une sur l'autre, et on perce le tout
comme une flûte de pan.
Les électro-aimants
Ils sont fabriqués d'après les calculs présentés ici.
Quelque photos :
Les bobines vides. Les tubes laiton sont du 3 x 4 mm ré-alésé à 3.2 mm
afin de pouvoir recevoir mes "noyaux". Ils sont légèrement
dépolis en surface puis isolés électriquement
au moyen d'une fine couche d'Araldite diluée avec un peu d'acétone.
Les joues font 2 mm
d'épaisseur et 8 mm de diamètre. La rainure au milieu de la joue était
censée guider le forêt pour percer les trous qui recevront les broches de
raccordement. Mais j'ai récupéré des super forêts en carbure et ça n'a pas
été utile.
Bobinage. Il s'effectue au tour en rotation inversée, à une vitesse de
500 tr/min. Le guidage
est effectué à la
main, à environ 30 cm de distance (plus loin que sur la photo). Il suffit de trouver la
bonne distance et les spires jointives se rangent quasiment toutes seules.
Au bout de quelques bobines ratées, on sait faire ;o)
Je
mets 13 couches de 13/100, (entrée à une extrémité, et sortie à l'autre). Soit
environ 2000 spires.
Une bobine finie. Les fils de l'enroulement sont soudés sur
des broches à wrapper enfoncées à force dans des trous de 0.6 mm. Elles
assurent également le support des relais. Pas besoin qu'elles soient aussi
longues, et encore moins qu'elles soient dorées !
Les noyaux et contre-noyaux. Ce sont de simples clous de 3.2 mm
(un peu moins en fait), coupés proprement. C'est de la qualité
Brico-dépot... On peut quasiment les tordre à la main. Il contiennent
très peu de carbone (le test à la meule donne des étincelle
rouge-orangées) et la rémanence est quasi inexistante.
Les ressorts. Ils sont en inox de 25/100, et enroulés au moyen de la même machine
que pour mes ressorts de soupapes, munie d'un nez de broche conique. Le fil est
contraint en entrée selon l'angle "qui va bien" de manière à ce
que les ressorts sortent avec exactement la bonne forme, le bon écartement
de spires et la
bonne longueur. Sur la photo ci-dessous ils n'ont pas été
retouchés.
A ce propos, il ne fau(drai)t jamais reprendre un ressort pour lui modifier
sa longueur en écartant les spires. Dans ce cas là on travaille le fil en
torsion, et la contrainte introduite de la sorte est beaucoup moins stable que
celle qui est donnée en
flexion lors de l'enroulement normal.
Un relais terminé. Prêt à poser. Zouli non ?
Le capteur de vitesse
C'est la seule pièce un peu "exotique" de ce montage. Il a été prélevé (à la scie à ruban) dans une souris à boule, puis
collé sur une charnière en laiton qui vient s'articuler sur un morceau de
rayon de vélo.
Le type de souris qui convient le mieux est équipé d'un senseur à 4 fils
qui sort directement les deux signaux TTL en quadrature. On conserve donc 3 composants
: la led infra-rouge, une résistance et le senseur.
Le plus souvent dans les souris, les 3 leds sont alimentées via une seule résistance série, en mode impulsionnel et légèrement en
surintensité. Cette résistance ne convient pas. Ici on va alimenter une seule led et en continu. Sous 5V, une résistance
chutrice d'environ 300 Ohms convient parfaitement. Il n'y avait pas trop de place,
alors j'ai mis un CMS sous la
plaquette en bakélite.
Le disque segmenté comporte
64 fentes et procure donc 256 évènements par tour. En le munissant d'un galet
de 20 mm, on obtient les 240 impulsions par seconde requises par PPCaP. Et ça
marche à tous les coups puisque la vitesse linéaire des rouleaux
d'entrainement de nos orgues est censée être toujours la même à ce niveau,
lorsque lorsque la production d'air est suffisante.
L'assemblage
C'est de la bidouille électronique quoi, avec pour
objectif principal d'occuper au mieux l'espace. C'est un peu serré. Mais bon,
l'électronique ça sert aussi à faire petit. Et puis de toutes façons, je ne sais pas
construire des gros trucs.
Quelques vues.
Côté capteur de vitesse. Les relais sont en place. Les clapet sont
constitués de 2 épaisseurs de peau.
Le connecteur de charge est à droite. Remarquer le système de blocage du capteur en position
relevée : c'est pour éviter que ça pendouille quand on veut ranger le
bloc entre de vrais cartons.
Côté commandes. On voit la cartelette qui supporte le bouton et les
leds. L'entré de la carte à mémoire est au dessus et on devine la carte arduino
en-dessous. Le rectangle noir, c'est l'extrémité du dispositif de blocage
dans le chemin de carton.
Ne me demandez pas où on trouve ces connecteurs coudés. Il n'existent pas
en tant que tels. Ce sont de bouts de barrettes qu'on
utilisait autrefois en labo pour réaliser toute sorte de connectique à la
demande. Les pattes de sorties peuvent se plier aisément à 90°. On soude les
fils et on sécurise avec 2 bouts de scotch face à face. C'est quasiment
indestructible et parfait pour du démontage occasionnel.
Côté port USB. Sortie du cable de la batterie. La carte arduino
n'augmente pas la hauteur de l'ensemble qui est bornée pas le connecteur du
câble plat des sorties. On voit la manette qui actionne le blocage dans le
chemin de carton.
Alimentation et raccordement aux relais. Ouais, la batterie
est juste là. Voir aussi
le connecteur d'alim coudé maison.
Les relais sont soudés au pas de 8.4 mm sur les deux cartes verticales. Le
câble plat de raccordement est éclaté entre les deux cartes et les fils
sont simplement soudés sur les pastilles.
Blocage dans le chemin de carton. L'ensemble pèse 1 kg, et
il suffit de le poser pour que ce soit étanche. Mais pour que rien ne bouge, ne serait-ce que
lors de l'insertion des cartes, j'ai installé ce petit système.
Il s'agit d'une sorte de verrou, constitué d'une came qui pousse un pêne
venant en appui contre un des bords du chemin. L'ensemble est donc plaqué
contre le bord de référence, comme un carton.
Tout tient dans
l'épaisseur d'un contre-plaqué de 5 mm. Un peu compliqué diront certains,
alors qu'on peut faire la même chose avec un simple coin en bois. Ouais.
Mais moi ça me plait
bien, et ça marche nickel.
Le coffret. C'est de la tôle d'alu de 1 mm, recouverte d'une peinture cuite
au four, et récupérée sur d'anciennes manips de labo. Découpe à la scie
à ruban, et pliages réalisés à l'aide d'un maillet et de cales sur des
formes en bois dur. Si si, ça peut être propre, mais ce n'est pas la première
fois que je fais ça. ;o)
Et puis on peut aussi imaginer un habillage "façon carton", puisque ça a
les dimensions d'un carton. Mais bon, pour moi c'est de l'électronique et il
n'y a pas de raisons de le cacher.
Chargeur de batterie. Anecdotique certes,
mais oh combien nécessaire!
J'en avais pas vraiment besoin, mais quand-même très envie de donner une
nouvelle chance au bloc chargeur 12V d'une petite visseuse
devenue perforatrice. Hélas, le montage d'origine porte presque à sourire
tellement il relève plus de la plaisanterie que de l'électronique. Allez
hop, soirée "fonds de tiroirs" avec ce bon vieux LM 317, et on
loge dans le même boitier un float charger tout ce qu'il y a de plus honorable, et qui
devrait moins bousiller les accus.
"Just
for fun" hein. Il existe des tas de manières de bien (et mal) charger un accu ;o)
Consommation et autonomie. C'est une bonne
question mais pour l'instant je n'en sais rien. J'ai chargé la batterie à
fond, et mis un mouchard de temps cumulé dans le micro-controleur. On verra
bien le résultat. Si je pense à relever le compteur.
Le module terminé. Ses dimensions sont de
160 mm x 130 mm x 55 mm, pour un poids de 1038 g (batterie... chargée :o)).
Et... ça marche ?
** Ce dispositif, de même que sa
dénomination (carton électronique), ainsi que le système de commande PPCaP
ont fait l'objet d'un dépot auprès de l'INPI.
