Introduction
L’objectif de ce projet est de toucher à
- L’électronique
- Apprendre à utiliser la Suite Kicad
- Création d’un schéma
- Faire un PCB
- Assembler les pièces (Soudures)
- Utiliser un multimètre
- Mécanique
- Apprendre à utiliser Fusion 360
- Création d’un modèle 3D pour impression
- Impression 3D
- Utiliser Cura pour imprimer les pièces
- CNC
- Utiliser une CNC pour créer le PCB
- Apprendre à utiliser FlatCAM
- Familiariser avec le GRBL en utilisant GRBLControl
Matériels requis
Pièces
- 16x LEDs 5mm
- 4x Bleu
- 4x Rouge
- 4x Jaune
- 4x Vert
- Fil (Silicone de 28AWG – amazon)
- 1x NE555 (Aliexpress)
- 1x Condensateur électrolytique 33uf (Aliexpress)
- Résistances (Aliexpress)
- 8x 150 ohms
- 4x 100 ohms
- 4x 200 ohms
- 1x 68K ohms
- 1x 12K ohms
- 1x Diode 1n4007 (Aliexpress)
- Heat Shrink (Aliexpress)
- 1x Connecteur USB (Aliexpress)
- 1x plaque de copper de MGChemicals (Amazon)
Outils
- Imprimante 3D – Anet A8
- PLA avec la couleur de votre choix
- CNC – Sainsmart Genmitsu 3018 Pro
- Engraving bits 0.1mm (Aliexpress)
- Bits 0.3mm (Aliexpress)
- End mill kit 0.8-3mm (Amazon)
- Dremel rotatif
- cutting disk pour métal
- kit de mèches < 1/8″
- Gun à colle chaude
- Fer à souder
Fusion 360
Les modèles 3D pour le 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/
Le schéma
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.
FlatCAM
Ce logiciel open-source permet de convertir le PCB créé avec Kicad en code GRBL, qui lui sera interprété par le programme fourni avec la CNC (GRBLcontrol)
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)
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
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 clique sur le Gerber,
Voici les paramètres utilisés pour avoir le contrôleur
Cliquer sur Generate Isolation Geometry
Voici les options pour le milling
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
Les triples lignes pour avoir une meilleur séparation entre les traces.
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.
Voici les options, puis cliquer sur Create Drills GCode,
Répéter pour chacun des diamètres.
Voici le rendu final pour le contrôleur
Les panneaux de LEDs
Répéter les mêmes étapes que pour le contrôleur.
Les paramètres sont les mêmes que pour le contrôleur.
Voici les résultats
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 :
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.
Cura a été utilisé pour imprimer les modèles.
Sainsmart CNC 3018 pro
Voici le résultat du milling
Le Dremel est resté pris pendant la coupe et a donné un coup ce qui a coupé au milieu de deux traces…
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
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.