Construction d’une CNC DIY – Partie 1

Construction d’une CNC DIY – Partie 1

Depuis un petit moment, j’avais envie de faire l’acquisition d’une CNC avec une zone de travail adaptée à mon besoin mais également adaptée à la place que j’ai pour la ranger. Je voulais aussi qu’elle soit adaptée à mon budget, pouvoir passer d’un routeur à un laser assez facilement. Je voulais également qu’elle soit si possible pas trop « propriétaire » en étant constituée de pièces assez génériques et facilement remplaçables… bref, ça faisait beaucoup de conditions.

Un peu par hasard, je suis tombé sur deux modèles de CNC DIY sur des sites très connus de partage de modèles 3D à imprimer :

La CNC presque terminée

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Communiquer entre un module Ebyte E32 et un module RA01/02 SX1278

Communiquer entre un module Ebyte E32 et un module RA01/02 SX1278

Il y a quelque temps je me suis procuré un module Ebyte E32-433. D’après la doc, c’est un module sans fil, longue portée,  piloté par un port série (UART) et qui est basé sur la puce SEMTECH’s SX1278. La même qui se trouve sur les modules Ra01 et Ra02. À partir de là, on pourrait théoriquement pouvoir communiquer entre les deux. Néanmoins, c’est un peu plus complexe que je le pensais car la surcouche Ebyte ne permet pas de toucher à toutes les configurations du SX1278, on se sait pas réellement les paramètres utilisés (Spreading Factor, Coding rate, bandwidth) et peut être même que les données sont modifiées ? On va essayer de voir si c’est possible et de trouver les bons paramètres.

Pour les expérimentations, j’utilise de chaque côté un ESP32, d’un côté un module Ra01 avec la lib arduino LoRa (https://github.com/sandeepmistry/arduino-LoRa), et de l’autre un Ebyte E32-433T avec la lib E32 (https://github.com/xreef/LoRa_E32_Series_Library).

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Capteur sans fil pour compteur d’eau avec « cyble » – Partie 2 : améliorations du prototype

Capteur sans fil pour compteur d’eau avec « cyble » – Partie 2 : améliorations du prototype

Dans la première partie, on avait un circuit dont le principe de base était opérationnel mais où il restait des choses à améliorer ou à concevoir :

  • L’alimentation se fait via un accu et les tensions de bias et de référence vont baisser avec la décharge alors qu’elle doivent rester constantes.
  • Faire baisser au maximum la consommation du circuit (pouvoir couper le bias et la référence quand il n’y a pas de mesures en cours)

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Capteur sans fil pour compteur d’eau avec « cyble » – Partie 1 : principe de fonctionnement

Capteur sans fil pour compteur d’eau avec « cyble » – Partie 1 : principe de fonctionnement

Quand j’ai voulu domotiser mon compteur électrique (d’abord le modèle Actaris, puis le Linky), ça a été relativement simple, puisqu’on trouve des informations sur le site d’enedis et pas mal de tuto sur le net. Pour le compteur de gaz (Gazpar), malgré la simplicité de récupération des impulsions, trouver de la doc a été un peu moins simple.

Pour ma prochaine victime, le compteur d’eau, ça semble encore plus compliqué. On ne voit pas de sortie impulsion, lisible par exemple avec un interrupteur reed. Il n’ y a pas non plus de connecteur à collecteur ouvert ou de simili port série… Les seuls éléments visibles sont l’index avec les chiffres qui tournent et une sorte de demi rondelle métallique qui tourne au gré de l’eau qui passe. Elle n’est pas magnétique.

Au fil de mes recherche, je suis tombé sur un projet très aboutit qui utilise un capteur optique en jouant sur l’effet miroir du disque pour capter les rotations : https://www.openhardware.io/view/15/Itron-Aquadis-watermeter-sensor#google_vignette
Étant donné que je n’ai pas l’électricité au niveau du compteur d’eau, j’ai continué à cherche une autre solution car la led IR du TCRT5000 tire un peu trop de courant pour pouvoir utiliser un accu lithium avec une autonomie d’au moins un an.

La Cyble

D’après une documentation trouvée sur le site du fabriquant du compteur d’eau, ils appellent cette roue « cyble ». Dans les explications du principe de fonctionnement, il est dit :

Par effet de “courants de Foucault”, il y a variation du signal envoyé dans la bobine en regard de la cible et donc détection du passage de celle-ci.

Aiguille cyble
Variation du signal dans la bobine

La forme de la courbe me rappelle de lointains cours où on parlait de circuit RLC en régime libre et de signaux pseudo périodiques amortis. Elle m’a aussi rappelé un circuit réalisé il y a quelques années pour mesurer la valeur soit d’une inductance, soit d’un condensateur avec un arduino (en connaissant la valeur de l’autre) puis en mesurant la fréquence du signal résultant. La fréquence de résonance est donnée par la formule suivante, avec L en Henry et C en Farad :

    \[F_R = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}\]

Connaissant la fréquence, L ou C, on peut retrouver la valeur inconnue.

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Ajuster la tension d’un module buck en pwm avec un arduino

Ajuster la tension d’un module buck en pwm avec un arduino

Pour un projet, j’ai eu besoin d’un module buck basé sur un LM2596 dans le but d’abaisser une tension en provenance d’une batterie/panneau solaire pour alimenter une pompe d’une fontaine décorative afin d’ajuster le débit à l’effet visuel voulu. Ça marchait très bien, mais pour ajuster la tension de sortie, il fallait actionner le potentiomètre multi-tours au tournevis.
J’aurais voulu pouvoir l’ajuster via une interface facilement entre 8 et 12V environ.

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EnOcean Partie 5: Envoie de données

EnOcean Partie 5: Envoie de données

Généralités

Lors de l’appairage, on a utilisé un module d’éclairage avec un EEP de D2-01-12 de la famille des « Electronic Switches and Dimmers with Local Control ». Dans la famille, ils se ressemblent tous un peu. Il y en a qui ont un seul canal, d’autres 2, voir 4 ou 8. Certain peuvent également faire gradateur, d’autres ont un timer. Il y en a qui peuvent mesurer la consommation de la charge connectée dessus, mais dans l’ensemble ils se pilotent de la même manière.

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EnOcean Partie 4: Appairage

EnOcean Partie 4: Appairage

Appairage simple

Maintenant que nous savons réceptionner des données, on va voir comment en envoyer. Pour un premier test, on va utiliser ce que j’ai dans mon plafonnier. Ce sont des boitiers DCL avec un contrôleur 2x5A portant un EEP D2-01-12.

Le premier truc à savoir, c’est qu’il faut que ce récepteur soit appairé avec l’émetteur. Il a besoin de connaitre la liste des émetteurs qui vont être autorisés à lui envoyer des ordres. Sinon, je pourrai allumer la lumière chez mon voisin…

Dans le cas de ce module, pour lancer un appairage il faut appuyer 3 fois sur le poussoir entouré en rouge. Si on désire le commander avec un interrupteur la méthode est assez simple : une fois le récepteur en mode appairage, il suffit d’appuyer sur le bouton de l’émetteur qui allumera la lumière. Le bouton opposé deviendra celui qui éteint la lumière. Le récepteur sort du mode appairage une fois qu’il a rencontré son nouvel émetteur. Il en sort automatiquement au bout de quelques secondes si rien ne s’est produit.

Cette action est à réaliser rapidement. En effet, en appartement, si un voisin allume sa lumière quand votre module est en mode appairage (pour peu qu’il soit à porté radio), désormais c’est son interrupteur qui pilotera votre module. En maison isolée, le risque est très limité.

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EnOcean Partie 3: Premier test de réception

EnOcean Partie 3: Premier test de réception

Déchiffrage d’un paquet

J’ai réalisé le premier test simplement en appuyant sur un de mes interrupteurs et en écoutant ce qui arrivait sur le port série.

On va décoder la trame reçue, où plutôt les trames, il y en a deux, une pour l’appuie sur l’interrupteur, une pour le relâchement :

55 00 07 07 01 7A F6 30 00 34 BB E4 30 00 FF FF FF FF 2D 00 75

55 00 07 07 01 7A F6 00 00 34 BB E4 20 00 FF FF FF FF 2D 00 C3

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EnOcean partie 2: Branchement du TCM310

EnOcean partie 2: Branchement du TCM310

Le TCM310

C’est le cœur de la passerelle. Le module fourni d’un côté l’interface radio EnOcean bidirectionnelle, et de l’autre côté une interface série bidirectionnelle également. Il existe le TCM310 tout court qui fonctionne sur la fréquence de 868.300MHz et le TCM310U qui lui fonctionne sur la fréquence 902.875MHz.

La tension d’alimentation doit être comprise entre 2.6 et 3.6V, donc 3.3V est l’idéal et facile à trouver. Il en est de même pour RX et TX, des niveaux logiques hauts à 3.3V conviendront très bien. Attention donc d’utiliser un décaleur de niveau 5V <> 3.3V si vous le branchez sur une arduino fonctionnant sous 5V, contrairement au très populaire nrf24, il n’est pas tolérant 5V sur les GPIO.

L’UART fonctionne à 58 823 bit/s, mais la documentation dit que ça fonctionne très bien à 57 600 bit/s ce qui est nettement plus courant. La configuration de l’UART est 8N1, c’est à dire 8 bits de données, pas de parité (None) et 1 bit de stop.

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EnOcean partie 1: Premiers pas avec EnOcean

EnOcean partie 1: Premiers pas avec EnOcean

Préambule

Il y a quelques temps,  j’ai emménagé dans un nouvel appartement dans lequel était déjà pré-installé des volets roulants électriques et des éclairages commandés par des interrupteurs radio sans fils et sans pile. C’est plutôt cool vu que ça permet de mettre l’interrupteur là où on le désire très facilement. Ça fonctionne pas mal à condition de ne pas appuyer trop mollement sur le bouton afin que le système piezzo puisse générer assez d’énergie pour envoyer la trame radio.

Il y avait également dans l’armoire électrique une genre de passerelle avec une antenne et connectée en ethernet pour pouvoir piloter tout ça à distance, ça avait l’air cool… enfin ça avait l’air.
Pour l’utiliser, il fallait utiliser une application qui s’appelle Flexom, lente, très lente, utilisable que via le net donc pas en direct sur le réseau local, avec obligation de créer un compte en fournissant quelques données personnelles au passage sans parler du fait d’avoir le fil à la patte avec une société qui peut faire faillite du jour au lendemain et de se retrouver avec une apli qui ne fonctionne plus… bref le truc trop nul. Il suffit d’ailleurs de voir les commentaires sur les app store Android ou Apple.

Je m’attendais à avoir une genre d’API REST où c’est open-bar (avec néanmoins une authentification, c’est pas la fête non plus), pour ensuite pouvoir faire des scénarios avec mes différents objets connectés maison à base de nrf24.

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