BOBies

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Association VoRoBoTics

Date : 24/02/2018

Auteur : J MajorLee Soranzo

Relecteur :

Thèmes: Breakout board ARDUINO Raspberry pi

Projet : BOBies

Présentation

Ce projet vise à apporter une solution au problème des montages en fils volants réalisés à base de breakout board autour d'un ARDUINO ou d'un Raspberry pi ou même sans. Qu'il s'agisse de conserver provisoirement ou à plus long terme un montage qu'on vient de réaliser, de le rendre facilement transportable, empilable plus résistant donc plus fiable. L'idée est de passer de :

Ceci	A cela	Puis enfin à cela (rangé dans le placard)

Le terme BOBies vient de la contraction de Break Out Board (ces petites cartes souvent construites autour d’un composant majeur qui accompagne les kits Arduino et Raspberry pi) et goodies.

Design sous Fusion360 et sous Sketchup

Projet collaboratif entre Daniel et moi.

Daniel design sous Sketchup et moi sous Fusion360

Pour répondre au problème posé, nous avons eu l'idée de mettre nos montages sur une plaque de bois d'y fixer 2 charnières sur l'arrière et 2 verrous sur l'avant et de recouvrir le tout par la même plaque pour former un couvercle de protection. En guise de plaque nous avons retenu du MDF de 8mm d'épaisseur teinté dans la masse gris anthracite et disponible dans tout bon magasin de bricolage qui se respecte. Nos plaques mesurent 80x60cm et en les coupant en deux puis en deux puis en deux et encore une fois en deux on peut faire 8 kits de 150x200 (le petit modèle), 4 kits de 300x200 (le moyen modèle) ou 2 kits de 400x300 (le grand modèle). Rappel : il faut 2 plaque pour faire un kit : la base et le couvercle.

Voici ce que cela peut donner pour un kit 150x200:

Commande du bras robot avec des BOBies

Le kit 150x200 permet de mettre un ARDUINO UNO, une mini breadboard et quelques accessoires comme sur l'image ci-dessus. Les modules se vis à la plaque inférieure au moyen de vis auto-foreuses de TF3x12 disponibles chez Bricovis sous la référence : VBATFZ03/012ZN ou dans tout bon magasin de bricolage.

Première étape : les charnières et les verrous

On commence par designer les verrous et les charnières

Charnière version 1	Verrou version 1

Dans cette première version, la charnière a un axe trop court et le verrou ne permet pas de fermer correctement le kit petit modèle.

Il nous a fallu 7 versions pour obtenir un verrou satisfaisant en termes d'élasticité et de forme.

Version 7:

Il faut imprimer les verrous à plat sur le plateau de l'imprimante3D pour avoir "les fibres dans le bon sens" comme sur l'image suivante.

Nous avons dû agrandir également la charnière.

Fixation des charnières. Même si elles se fixent à vue d'œil avec des vis auto taraudeuse, il est bon d'avoir les côtes ne serait-ce que pour faire du design 3D.

Deuxième étape les BOBies des principales cartes

Vis de fixation de cartes sur les supports:

PLATCBZ02.5/006ZN : 2,5x6 tête cylindrique bombée emprunte TORX (n°1 dans la suite)

Ou en pozidriv : PLATCBZ02.5/006ZN (Références BRICOVIS)

Objet	Image	Visserie, commentaires et photos
ARDUINO UNO		2 vis n°1
ARDUINO 2560		2 vis n°1
Raspberry Pi		2 vis n°1

Troisième étape les BOBies des breakout board

Voici les BOBies pour le kit disponible sur AliExpress.

Auquel nous nous sommes permis d'ajouter quelques friandises au fil de nos besoins...

modèles Fusion360

Objet	Vues 3D	Commentaires, instructions et photos
Mini breadboard		Pas de vis, les mini-breadboards sont adhésives.
Grande Breadboard		Pas de vis, les breadboards sont adhésives. Donc ne pas creuser le fond !
SupportPile9V		Fixation de la pile au support grâce à un scratch.
Boite à fil		Pour gagner un peu sur le temps d'impression, la boîte n'a pas de fond c'est la plaque support qui sert de fond. Le couvercle est maintenu en place par des petites demi-sphères.
Accu 3c		Bien que ne faisant pas partie du kit cela nous parut nécessaire d'ajouter un support pour une batterie 3s 2200mA/h comme celle ci-dessous et tenue elle aussi avec du scratch.
Télécommande IR		Ce support de rangement de la télécommande se fixera plutôt dans le couvercle et la télécommande s’y glissera. Une référence possible est HX1338
Servo 13kg		Fixation du servomoteur par 2 ou 4 vis M3x8 (Attention il faut tarauder les trous avec un taraud M3 évidement)
Micro SD		Fixation de la carte au support par 2 ou 4 vis d'un diamètre inférieur à 1,8mm Ces fabricants de breakout board ne nous facilitent pas la vis – j'ai fait de petits prés trous dans le modèle et on met des vis auto foreuses plastiques de récup ou PLATCBH01.8/006ZN chez Bricovis
LCD		Convient pour les écran LCD du kit 16 colonnes de 2 lignes. On utilisera 3 vis n°1
Relais option 220V		Celui-ci est un peu plus complexe. Il faut lui ajouter un couvercle en plexi transparent et un sucre d’électricien.
Relais simple		Un BOBies tout ce qu’il y a de plus simple !
Bornier d'alimentation		Ce BOBies est dédié à une plaque d’essais à trous sur laquelle sont soudés 2 fiches bananes, quelques barrettes femelles et mâles au pas de 2,54 et un petit connecteur à vis. Très pratique pour faire des reprises d’alimentation. Tous les points d’une colonne sont connectés ensembles.
Adafruit 16 chan 12 bit PWM		La célèbre carte qui permet de piloter 16 servomoteur avec seulement 2 fils I2C. Fixation avec 2 ou 4 vis n°1.
ASC712		Attention certaine version de breakout board ASC712 n’ont pas de trou de fixation. Fixation par 2 vis n°1
INA_219		Clone du model de chez ADAFRUIT mais library compatible sonde de courant I2C fixée au moyen de 2 à 4 vis n°1
Carte d’essai 80x20		Carte d’essai à trou métallisés. Fixée avec 2 vis de récupération de servomoteur les trous dans la plaque font à peine 1.4mm
NEMA14 Horizontal		Le NEMA se fixe au moyen de 4 vis M3x6 ou 8

Modèles Sketchup par Daniel M.

Objet	Vues 3D	Commentaires, instructions et photos
Carte microphone		La breakout board est fixée au BOBies au moyen d’une seule vis n°1
Servo 9g		Pas de vis pour fixer le servo. Il tient tout seul ;-)
Moteur pas à pas		2 vis pour le moteur et 2 vis pour sa carte de commande. Ce BOBies est dédié au petit moteur pas à pas du type 28BYJ-48 5VDC et sa carte de commande à base d’ULN2003
Lecteur NFC		Ce BOBies est dédié au carte NFC basé sur le module RF module RC522. 4 trous de fixation sont prévus mais 2 vis suffisent largement
4x4 keyboard		Ce petit clavier tient avec 2 vis n°1
Horloge calendaire		Ce bobies est dédié au breakout board du DS1302 et se fixe avec 2 ou 4 vis n°1
Joystick

Recommandations et conseils

Si le cœur vous en dit vous pouvez produire vos propres BOBies (il faut moins d’une heure sous Fusoin360 pour développer un BOBies), donc voici quelques conseils de design : Commencez par dessiner grossièrement la carte électronique (breakoutboard) sous Fusion360 (on dit modéliser), juste pour avoir l’encombrement et surtout l’emplacement et la taille des trous de fixation (quand il y en a !)

Fixation BOBies à la plaque support (les oreilles)

• vis TF 3x12

• Designer des trous à 3.6
• Chanfrein 1.6
• VBATFZ03/012ZN 2cts/pcs
• VBATFX03/012ZN torx 3cts
• Oreilles 10x10 hauteur 6mm congés de 3mm de rayon

Fixation de la Breakoutboard sur son support

En générale, sauf cas particuliers vis plastique

Faire perçage à 2

vis de 2.5

Disponible chez Bricovis même avec empruntes torx

PLATCBZ02.5/006ZN

Avant-trou de 2

Trou de passage à 3

La tête mesure 4mm de diamètre

La hauteur utile entre les 2 plaques support est de 68mm maximum sans rehausseur quand elles sont fermées bien évidement

Exemple d'utilisation

Et pour terminer un exemple de réutilisation des BOBies pour faire un bras robotique à base de servomoteurs (objet d'un prochain article).

On pourra noter la présence de réhausseur en orange sur les photos

Conclusion et avenir

A l'usage, il s'avère que cela m'est très utile notamment dans le dev d'un petit station d'acquisition et d'enregistrement de données. Dans une prochaine version, je compte ajouter:

• des BOBies pour tout ce qui est alimentation et sa distribution
• pour la piCam UV
• pour modules 4 relais statique
• module de détection IR Human body
• pour une boîte pour les vis
• breadboard 400 points (fait le 7/4/2018 à mettre en ligne)

Fichiers sources

Le présent article au format MS WORD

Le même en pdf

Les fichiers source Fusion360

Les fichier stl

Plan de découpe au format Inkscape d'une plaque de 800x600

Liste des fichiers BOBies au format MS WORD

La même au format pdf

Webographie

Licence Creative Comon sur Wikipédia

Bricovis

Plaque d’essai à trou métallisés Banggood

Banggood INA 219

Utilisable avec la librairie ADAfruit INA 219

Kit ARDUINO Aliexpress

Fusion360 licence hobbyist

Inkscape

ARDUINO

RASPBERRY PI

Licence

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Rédaction en langue française

Partant du constat de terrain qu'une énorme masse d'information concernant les sujets qui nous intéressent comme entre autres l'impression 3D n'étaient disponibles que dans la langue de Shakespeare

et que de nombreuses personnes dans notre entourage ne maîtrisaient pas la dite langue et soucieux de diffuser encore plus l'information,

nous avons pris le parti, au VoLAB, de rédiger nos documents de préférence en langue française.

VoLAB

Un mot sur le VoLAB. VoLAB est un fablab implanté à environ 28km au nord-ouest de Paris dans l'agglomération de Cergy Pontoise.

Il est animé par l'association VoRoBoTics.

Site internet www.vorobotics.com

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