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) |
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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:
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 |
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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 |
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| ARDUINO UNO | 
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2 vis n°1
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| ARDUINO 2560 | 
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2 vis n°1
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| Raspberry Pi | 
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2 vis n°1
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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 |
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| Mini breadboard | 
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Pas de vis, les mini-breadboards sont adhésives.
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| Grande Breadboard | 
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Pas de vis, les breadboards sont adhésives. Donc ne pas creuser le fond !
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| SupportPile9V | 
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Fixation de la pile au support grâce à un scratch.
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| Boite à fil | 
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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.
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| Accu 3c | 
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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.
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| Télécommande IR
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Ce support de rangement de la télécommande se fixera plutôt dans le couvercle et la télécommande s’y glissera.
Une référence possible est HX1338
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| Servo 13kg | 
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Fixation du servomoteur par 2 ou 4 vis M3x8
(Attention il faut tarauder les trous avec un taraud M3 évidement)
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| Micro SD | 
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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
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| LCD | 
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Convient pour les écran LCD du kit 16 colonnes de 2 lignes. On utilisera 3 vis n°1
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| Relais option 220V
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Celui-ci est un peu plus complexe. Il faut lui ajouter un couvercle
en plexi transparent et un sucre d’électricien.
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| Relais simple | 
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Un BOBies tout ce qu’il y a de plus simple ! |
| Bornier d'alimentation | 
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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.
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| Adafruit 16 chan 12 bit PWM | 
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La célèbre carte qui permet de piloter 16 servomoteur avec seulement 2 fils I2C.
Fixation avec 2 ou 4 vis n°1.
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| ASC712 | 
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Attention certaine version de breakout board ASC712 n’ont pas de trou de fixation.
Fixation par 2 vis n°1
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| INA_219 | 
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Clone du model de chez ADAFRUIT mais library compatible
sonde de courant I2C fixée au moyen de 2 à 4 vis n°1
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| Carte d’essai 80x20 | 
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Carte d’essai à trou métallisés.
Fixée avec 2 vis de récupération de servomoteur les trous dans la plaque font à peine 1.4mm
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Modèles Sketchup par Daniel M.
| Objet | Vues 3D | Commentaires, instructions et photos |
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| Carte microphone | 
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La breakout board est fixée au BOBies au moyen d’une seule vis n°1
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| Servo 9g | 
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Pas de vis pour fixer le servo. Il tient tout seul ;-)
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| Moteur pas à pas | 
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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
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| Lecteur NFC | 
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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
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| 4x4 keyboard | 
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Ce petit clavier tient avec 2 vis n°1
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| Horloge calendaire | 
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Ce bobies est dédié au breakout board du DS1302 et se fixe avec 2 ou 4 vis n°1
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| Joystick | 
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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
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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).
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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
Plan de découpe au format Inkscape d'une plaque de 800x600
Liste des fichiers BOBies au format MS WORD
Webographie
Licence Creative Comon sur Wikipédia
Plaque d’essai à trou métallisés Banggood
Utilisable avec la librairie ADAfruit INA 219
Kit ARDUINO Aliexpress
Licence
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Note aux auteurs de documents du VoLAB, Vous avez la possibilité de changer de licence. Mais ce serait bien de rester libre et ouvert. Encore une fois ceci est une recommandation et pas une obligation.
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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