Webux Lab

Par Studio Webux

Sapin de Noël illuminé

TG
Tommy Gingras Studio Webux S.E.N.C 2020-06-14

Introduction

L’objectif de ce projet est de toucher à

Matériels requis

Pièces

Outils

Fusion 360

J’ai pu facilement créer le modèle avec Fusion 360, il est plutôt simple a utiliser et il y a beaucoup de ressources en ligne pour apprendre comment l’utiliser.

Le modèle 3D du sapin.

Kicad

Ce logiciel open-source permet de créer des schémas et des PCB qui seront ensuite fabriquer, je ne connaissais pas ce logiciel avant de commencer ce projet, puis très rapidement on s’y retrouve et le résultat m’a permis de faire le tout plutôt facilement.

Voici le lien : https://kicad-pcb.org/download/

Schéma pour le Sapin de noel Un module NE555 va osciller à environ 2-3 secondes d’intervalle ce qui fera allumer une moitié des LEDs et puis l’autre moitié en alternance. (il fonctionne en mode Astable)

Les résistances de 100 Ohms sont utilisées pour les LEDs bleues, celles de 150 Ohms pour les vertes et les jaunes, puis celles de 200 Ohms pour les rouges.

Les PCBs

Il y a 3 PCBs,

Un pour le contrôleur puis 2 pour chacun des groupes de LEDs.

Les 2 Groupes de LEDs:

Ils sont composés de toutes les résistances pour connecter les LEDs

Le contrôleur:

Contient la logique pour faire fonctionner le clignotement des LEDs

FlatCAM

Ce logiciel open-source permet de convertir le PCB créé avec Kicad en code GRBL, qui lui sera interprété par le programme GRBLcontrol fourni avec la CNC

Voici le lien de FlatCAM: http://flatcam.org

Les étapes pour la CNC 3018 pro et les bits/mills

Il faut exporter les fichiers PCBs de Kicad (le PCB et le perçage)

Cliquer sur l’imprimante pour exporter les PCBs et le percage Choisir les couches à exporter, puis cliquer sur Tracer.

Ensuite cliquer sur Créer Fichiers de Perçage

Cliquer sur Créer Fichier de perçage, puis Fermer

Ensuite, il faut importer les fichiers dans FlatCAM

Note, la couche de cuivre qu’il faut garder est sur la couche F_Cu

Il faut utiliser le fichier PTH.drl pour le perçage

Il faut maintenant choisir le point d’origine

choisir le point en haut à gauche comme 0

Création du traçage

Pour créer le code GRBL, il faut double cliquer sur le Gerber,

Voici les paramètres utilisés pour avoir le contrôleur,

Les options du contrôleur:

Cliquer sur Generate Isolation Geometry

Voici les options pour le milling

Ce qui permet d’obtenir le code GRBL pour faire le PCB milling du contrôleur Cliquer sur Generate CNC Job Object puis sur *Save CNC Job

Ce qui va générer un fichier .nc

Maintenant, le fichier .nc peut être ouvert dans GRBLcontrol

donc nous sommes passé de

Pour obtenir de meilleur résultat, vous pouvez utiliser les triples lignes pour une meilleure séparation entre les traces.

Toujours dans FlatCAM,

Maintenant, cliquer sur Project

Double cliquer sur le gerber pour créer le contour du PCB

Cliquer sur Generate Geo

Une ligne va être ajouté autour du PCB, cette ligne va servir pour couper le PCB avec le Dremel. Si vous avez le nécessaire pour couper le circuit directement avec la CNC, vous pouvez spécifier une valeur Z de l’épaisseur de la plaque de cuivre.

Ensuite, cliquer sur Generate CNCJob Object, puis Save CNC Job

Création du perçage

Double cliquer sur le fichier Excellon

Pour chacun des diamètres de perçage disponible, il faut exporter un fichier grbl

Cliquer sur l’index pour sélectionner l’outil, puis configurer les options pour le perçage

Cliquer sur Create Drills GCode,

Répéter pour chacun des diamètres.

Voici le contrôleur dans GRBLcontrol

Les panneaux de LEDs

Répéter les mêmes étapes que pour le contrôleur. Les paramètres sont les mêmes que pour le contrôleur.

Voici les résultats

Panneau de LEDs #1

Panneau de LEDs #2

Imprimante 3D - Anet A8

Après deux tentatives échouées pour imprimer les parties du Sapin, il a fallu niveler le bed.

Je recommande fortement ce vidéo pour faire le bed levelling :

https://www.youtube.com/watch?v=RZRY6kunAvs&feature=emb_err_watch_on_yt

Voici le résultat de l’impression:

Les Pins pour assembler les deux parties n’ont pas imprimer, car la vitesse d’impression était trop rapide.

Pour effectuer l’impression, le logiciel Cura a été utilisé pour imprimer les modèles. Ce logiciel est très facile a utilisé et permet de configurer l’imprimante rapidement et simplement.

Voici le lien de l’outil : Ultimaker Cura

Sainsmart CNC 3018 pro

Voici le résultat du milling

Après le milling des trois circuits

Les 3 circuits avant la coupe

La coupe

Le Dremel est resté pris pendant la coupe et a donné un coup ce qui a coupé au milieu de deux traces… La prochaine fois, trouver une méthode pour tenir la plaque de façon sécuritaire :)

Avant de commencer la soudure, vous pouvez utiliser un multimètre pour confirmer que le contact des traces est bien isolé, et faire de même à chaque étape.

La soudure

Le contrôleur

Le contrôleur

Le contrôleur avec le module USB

Tous les circuits

Le panneau #1 avec les résistances et les LEDs

Début de l’assemblage

Assemblage des LEDs

Les GND assemblés

Test de la séquence #1

Séquence sur les LEDs non connectées

Assemblage final

Les fils et les circuits

L’intérieur du sapin

Les tests suite à l’assemblage

Vidéo du résultats final

Cliquer sur l’image pour voir le vidéo

Conclusion

Voici le sapin de noel, ce projet à pris 3 jours au total et m’a permis d’apprendre à utilisé plusieurs outils et logiciels.


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