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Liste des pièces

Cette page sert de liste de courses. Tout se trouve chez les vendeurs d’électronique en ligne (AliExpress et compagnie). Pas de liens ni de prix ici, ils changent trop vite : à la place, des termes de recherche à copier-coller, et surtout ce qu’il faut vérifier sur la fiche du produit avant de cliquer sur « acheter ».

Les valeurs (résistances, condensateurs, broches) sont celles de la page Câblage. Si un jour les deux pages ne disent pas la même chose, c’est le câblage, et au-dessus de lui firmware/src/config.h, qui font foi.

Les quantités proposées incluent un peu de marge : ces pièces coûtent quelques centimes à quelques euros, et attendre trois semaines une deuxième livraison pour une LED abîmée coûte bien plus cher.

Avant de commander : la tension du servo

Section intitulée « Avant de commander : la tension du servo »

Si vous ajoutez un BEC, le condensateur de 470 µF va à sa sortie, au plus près du servo.

Ce que vous avez déjà

Section intitulée « Ce que vous avez déjà »

Ces pièces viennent du BULLOADER d’origine et sont réutilisées. Ne les commandez pas.

Pièce Quantité Statut Utilisée pour
Batterie LiPo 2S (7,4 V) 1 déjà présent Alimente tout. Le chargeur LiPo qui va avec aussi.
Servo 35 kg 360° (rotation continue) 1 déjà présent Entraîne le mécanisme. Voir l’encadré ci-dessus pour sa tension.
Interrupteur marche/arrêt 1 déjà présent Coupure générale, entre la batterie et tout le reste.
Bouton (l’ancien bouton 12 V) 1 déjà présent Devient le bouton GO : un simple contact entre GPIO 4 et la masse, débranché de l’ancien 12 V.

Électronique principale

Section intitulée « Électronique principale »
Pièce Quantité à commander Spécification exacte Ce qui compte au moment de choisir Utilisée pour
ESP32-C3 SuperMini 3 (1 utilisée + 2 de secours) Carte ESP32-C3 « SuperMini », USB-C, environ 22 × 18 mm. Recherche : « ESP32-C3 SuperMini ». Bien C3 : il existe des « SuperMini » en S3, C6 ou H2, qui ne prennent pas ce firmware ni ce brochage. Certains lots ont une antenne faible (portée Bluetooth médiocre) : en prendre plusieurs permet de garder la meilleure. Elles coûtent peu. Les barrettes de broches sont en général livrées à part, non soudées. Le cerveau : compte les billes, pilote le servo, l’écran et le Bluetooth.
Convertisseur abaisseur MP1584 2 (1 + 1 de secours) Module MP1584EN, environ 22 × 17 mm, entrée jusqu’à ~28 V, ~3 A en pointe. De préférence à sortie fixe 5 V ; sinon réglable (petite vis de potentiomètre). Recherche : « MP1584EN 5V fixed output » ou « MP1584EN step down adjustable ». La version 5 V fixe est la plus sûre : il n’y a rien à régler, donc pas de vis à mal tourner. Une version réglable convient aussi, mais elle sort d’usine à une tension quelconque, parfois proche de celle de la batterie : il faut la régler à 5,0 V au multimètre. Dans les deux cas, mesurer la sortie au multimètre avant de brancher l’ESP32. Pas d’autre module à la place : le « Mini-360 », lui, utilise une autre puce. Fournit le 5 V de l’ESP32 à partir de la batterie. Pas le servo.

Capteur infrarouge

Section intitulée « Capteur infrarouge »
Pièce Quantité à commander Spécification exacte Ce qui compte au moment de choisir Utilisée pour
LED infrarouge 3 mm 1 sachet (10 à 50 pièces, il en faut 1) LED émettrice IR, boîtier 3 mm, 940 nm. Recherche : « 3mm IR LED 940nm emitter ». La longueur d’onde : 940 nm, la même que le phototransistor. C’est l’erreur la plus fréquente : une LED 850 nm (elle luit en rouge sombre) avec un capteur 940 nm, ou l’inverse, donne un signal faible et capricieux. Boîtier 3 mm, pas 5 mm : le collier est dessiné pour 3 mm. Émet le faisceau que les billes coupent.
Phototransistor 3 mm 1 sachet (10 à 50 pièces, il en faut 1) Phototransistor NPN, boîtier 3 mm, 940 nm, 2 pattes. De préférence en époxy foncé (noir ou violet très sombre). Recherche : « 3mm phototransistor 940nm black ». 940 nm, comme la LED. L’époxy foncé filtre la lumière visible : moins de soucis en plein soleil, à privilégier. Attention aux faux amis : un « récepteur IR » à 3 pattes (VS1838B, TSOP…) est un récepteur de télécommande, il ne marche pas ici. Une photodiode ressemble à s’y méprendre mais donne un signal bien plus faible : la fiche doit dire phototransistor. Voit le faisceau, et donc chaque bille qui passe.

Interface

Section intitulée « Interface »
Pièce Quantité à commander Spécification exacte Ce qui compte au moment de choisir Utilisée pour
Encodeur rotatif KY-040 2 (1 + 1 de secours) Module KY-040 : encodeur à crans avec clic, monté sur sa petite carte avec ses résistances de tirage, 5 broches (CLK, DT, SW, +, GND). Recherche : « KY-040 rotary encoder module ». Prendre le module sur carte, pas l’encodeur nu. Il se branche en 3,3 V (pas 5 V), voir le câblage. Si un cran fait avancer de 2 au lieu de 1 (ou l’inverse), ça se règle dans config.h, pas besoin de rendre le module. Régler le nombre de billes, valider d’un clic.
Bouton pour l’encodeur 2 Bouton de potentiomètre pour axe de 6 mm, gros diamètre (25 mm ou plus), crénelé ou caoutchouté. Recherche : « knob 6mm shaft knurled ». Regarder l’axe de votre KY-040 : cannelé (crans tout autour) ou à méplat (en D). Le bouton doit être prévu pour le même. Gros et crénelé pour s’en servir avec des gants. Certains KY-040 sont livrés avec un petit bouton, souvent trop petit. Tourner la molette sur le terrain.
Écran OLED 0,96” 2 (1 + 1 de secours) OLED 0,96”, 128 × 64, contrôleur SSD1306, interface I2C à 4 broches (VCC, GND, SCL, SDA). Recherche : « 0.96 OLED SSD1306 I2C 4 pin 128x64 ». 4 broches, I2C. Les versions à 7 broches (SPI) sont les mauvaises. L’ordre VCC / GND change selon les vendeurs (GND-VCC-SCL-SDA ou VCC-GND-SCL-SDA) : lire la sérigraphie avant de souder, une inversion grille l’écran. Adresse I2C 0x3C le plus souvent, parfois 0x3D. Préférer une couleur unie (blanc ou bleu) : les « jaune/bleu » ont une bande jaune figée en haut. Afficher l’état, le compte et la batterie.

Composants passifs

Section intitulée « Composants passifs »
Pièce Quantité à commander Spécification exacte Ce qui compte au moment de choisir Utilisée pour
Condensateur 470 µF 5 (il en faut 1) Électrolytique (chimique) 470 µF, 16 V ou plus. Recherche : « 470uF 16V electrolytic capacitor ». La tension : 16 V minimum (25 V convient aussi, juste un peu plus gros). Un 10 V ou 6,3 V ne tient pas les 8,4 V de la batterie. Il est polarisé : la patte − est marquée d’une bande sur le boîtier. Sur l’alimentation du servo, au plus près de lui : évite les chutes de tension au démarrage du servo.
Condensateur 100 nF 10 (il en faut 1) Céramique 100 nF (marqué « 104 »), 50 V. Recherche : « 100nF 104 ceramic capacitor ». Rien de piégeux. Souvent vendu par 50 ou 100, c’est normal. Entre GPIO 0 et la masse : lisse la mesure de la batterie.
Résistance 220 Ω dans le kit (il en faut 1) 220 Ω, 1/4 W. En série avec la LED IR (environ 10 mA).
Résistance 10 kΩ dans le kit (il en faut 1) 10 kΩ, 1/4 W. Tirage du phototransistor vers 3,3 V.
Résistance 100 kΩ dans le kit (il en faut 1) 100 kΩ, 1/4 W. Pont diviseur batterie, côté batterie.
Résistance 20 kΩ dans le kit (il en faut 1) 20 kΩ, 1/4 W. 20 kΩ exactement : le firmware calcule la tension batterie avec 100 kΩ / 20 kΩ. À 8,4 V, la broche de l’ESP32 voit alors 1,40 V. Pont diviseur batterie, côté masse.
Kit de résistances 1 Assortiment de résistances à couche métallique 1/4 W, 1 %, avec 220 Ω, 10 kΩ, 20 kΩ et 100 kΩ dedans. Recherche : « metal film resistor kit 1/4W 1% ». Le plus simple : un kit couvre les quatre valeurs et servira pour la suite. Vérifier dans la liste des valeurs du kit que 20 kΩ y est (les kits courants de 30 valeurs l’ont). Un 1 MΩ dans le kit sert aussi si le récepteur IR s’avère être une photodiode plutôt qu’un phototransistor. Toutes les résistances ci-dessus.

Câblage et visserie

Section intitulée « Câblage et visserie »
Pièce Quantité à commander Spécification exacte Ce qui compte au moment de choisir Utilisée pour
Plaque à pastilles 1 lot (5 à 10 plaques) Plaque d’essai à pastilles, pas de 2,54 mm, double face, format 5 × 7 cm (à recouper). Recherche : « PCB prototype board double sided 5x7 ». Pastilles (une par trou), pas de bandes. Double face, les pastilles tiennent mieux. Les cotes exactes du support de l’électronique viendront plus tard : une plaque 5 × 7 cm se recoupe facilement. Porter l’ESP32, le convertisseur et les petits composants.
Barrette femelle 2,54 mm 1 lot Barrettes femelles sécables, pas de 2,54 mm. Recherche : « female pin header 2.54mm ». Permet d’enficher l’ESP32 au lieu de le souder : on peut le changer en deux secondes. Support de l’ESP32 sur la plaque.
Fil silicone épais 1 m de rouge + 1 m de noir Fil silicone souple 18 AWG (environ 0,8 mm²). Recherche : « silicone wire 18AWG ». Silicone : souple et ne fond pas au fer. Assez gros pour le courant du servo, qui se compte en ampères. Batterie, interrupteur, servo (ou BEC), entrée du convertisseur.
Fil fin pour les signaux 1 lot (plusieurs couleurs) Fil silicone 26 ou 28 AWG, plusieurs couleurs. Recherche : « silicone wire 26AWG 10 colors ». Plusieurs couleurs pour ne pas se tromper (une couleur par fonction). Le silicone se plie bien dans un boîtier serré. LED IR, phototransistor, encodeur, écran, bouton GO, signal du servo.
Connecteurs JST-XH 2,54 mm 1 kit (2, 3, 4 et 5 broches) Kit JST-XH 2,54 mm : embases à souder et fiches. Le plus simple : des câbles déjà sertis. Recherche : « JST XH 2.54 pre-crimped cable » ou « JST XH connector kit ». De quoi débrancher chaque pièce (écran, encodeur, capteur IR, bouton) pour démonter sans dessouder. Avec des fiches à sertir, il faut une pince à sertir : les câbles pré-sertis l’évitent. Les Dupont font aussi l’affaire, mais tiennent moins bien aux vibrations. Pas pour le courant du servo : gardez pour lui sa prise d’origine. Brancher l’électronique sur la plaque.
Vis M3 × 10 1 lot (il en faut 2) Vis M3 × 10 mm, tête cylindrique à six pans creux (BTR). Recherche : « M3 x 10 socket head screw ». Longueur 10 mm. Un assortiment M3 de 6 à 20 mm sert aussi pour la suite (support de l’électronique). Serre le collier IR sur le tube, une vis par moitié.
Écrou M3 1 lot (il en faut 2) Écrou hexagonal M3 standard (5,5 mm sur plats, 2,4 mm d’épaisseur). Recherche : « M3 hex nut ». Écrou hexagonal ordinaire, pas un écrou à embase ni un frein en nylon : il doit entrer dans son logement hexagonal du collier. Logé dans le collier IR, en face de chaque vis.
Gaine thermorétractable noire 1 assortiment Gaine thermo noire, diamètres de 1,5 à 6 mm. Recherche : « heat shrink tube black assortment ». Noire : en plus d’isoler les soudures, elle protège le dos du phototransistor de la lumière. Isoler les soudures, et ombrer le phototransistor et ses pattes.

Impression

Section intitulée « Impression »
Pièce Quantité à commander Spécification exacte Ce qui compte au moment de choisir Utilisée pour
Filament PETG ou PLA 1 bobine (le collier n’en prend que quelques grammes) PETG ou PLA noir (ou très foncé), opaque. Une couleur claire ou translucide laisse passer l’infrarouge à travers les parois et éblouit le capteur au soleil. Noir opaque, pas de « transparent » ni de « silk ». Le collier IR et sa pièce de test (fit_coupon).

Les fichiers à imprimer et la façon de les régler sont dans le dossier cad/ du dépôt.

Outils

Section intitulée « Outils »
Outil Indispensable ? Pourquoi
Multimètre Oui Régler le convertisseur à 5,0 V avant d’y brancher l’ESP32. Sans multimètre, pas de montage. Sert aussi à calibrer la mesure de la batterie.
Fer à souder, étain, flux Oui Toutes les connexions. Un fer réglable en température est bien plus agréable.
Pied à coulisse Oui Mesurer le diamètre du tube de sortie (inner barrel) et des composants IR, pour ajuster le collier. Un modèle numérique bon marché suffit.
Coupe-tube (le mieux) ou scie à métaux dans une boîte à onglets, et un ébavureur Oui Le tube de sortie est en métal, donc opaque à l’infrarouge. On ne le perce pas : on le coupe en deux, le collier tient les deux moitiés bout à bout et le faisceau passe dans l’espace entre elles. Le coupe-tube donne une coupe d’équerre sans effort. L’ébavureur (ou une fraise conique tournée à la main) nettoie les bouts coupés. Voir plus bas.
Câble USB-C de données Oui Flasher l’ESP32. Beaucoup de câbles USB-C ne font que charger : si la carte n’apparaît pas sur l’ordinateur, essayez un autre câble.
Pince à dénuder, pince coupante Oui Préparer les fils.
Pistolet à air chaud ou briquet Pratique Rétracter la gaine.
Pince à sertir JST-XH / Dupont Seulement avec des fiches à sertir Inutile avec des câbles pré-sertis.

À la réception

Section intitulée « À la réception »

Avant de souder quoi que ce soit :

  1. Écran OLED : lire l’ordre des broches sur la sérigraphie (VCC et GND peuvent être inversés par rapport au schéma). Notez-le.
  2. LED et phototransistor : vérifier le marquage 940 nm sur les sachets, et ranger les deux à part pour ne pas les mélanger (ils se ressemblent).
  3. Convertisseur : le régler à 5,0 V au multimètre, ESP32 débranché, avant toute autre chose. Voir la première mise sous tension.
  4. Mesurer le diamètre du tube de sortie au pied à coulisse, à l’endroit où ira le collier, ainsi que le corps de la LED et du phototransistor. Reporter les valeurs dans cad/params.py.
  5. Imprimer la pièce de test (fit_coupon) pour trouver le bon jeu, comme expliqué dans le README du dossier cad/, avant d’imprimer le collier.

Couper le tube et monter le collier

Section intitulée « Couper le tube et monter le collier »

L’infrarouge ne traverse pas le tube de sortie en métal. Plutôt que d’y percer des trous, on le coupe en deux. Le collier tient les deux moitiés bout à bout avec un espace de 6,5 mm entre elles, et le faisceau passe dans cet espace, à travers l’anneau imprimé qui guide les billes.

  1. Marquer une bande de 6,5 mm (BARREL_GAP dans params.py) à l’endroit prévu pour le collier. C’est la longueur de tube à enlever : le collier rend exactement cet espace, donc une fois remonté, le tube garde sa longueur d’origine.
  2. Couper d’équerre de part et d’autre de la bande (ou couper une fois, puis raccourcir une des moitiés de 6,5 mm). Le mieux est un coupe-tube : coupe droite et propre, sans effort. Sinon, une scie à métaux dans une boîte à onglets.
  3. Ébavurer dedans et dehors. Sur l’arête intérieure de chaque bout coupé, faire un léger chanfrein, avec un ébavureur ou une fraise conique tournée à la main. Le guide imprimé fait 6,2 mm et le tube 6,05 mm : sans ce chanfrein, une bille peut accrocher la petite marche en rentrant dans la moitié de sortie.
  4. Souffler dans les deux moitiés pour chasser les copeaux.
  5. Enfoncer chaque moitié dans le collier jusqu’à ce qu’elle bute sur l’anneau du milieu. C’est l’anneau qui règle l’écart et l’alignement, pas vous.
  6. Serrer les deux vis M3, une par moitié.

Ensuite, place au câblage.