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La Sonde du Colorimètre HCFR
La sonde colorimètrique proposée ici va servir à
analyser les flux lumineux, mettre en forme les informations et
ensuite les transmettre à l'ordinateur.
La sonde est constituée d'un microcontrôleur (Microchip 18F2550) relié à deux capteurs de lumière (Taos TCS230), à un ordinateur via un port USB (Type B), et deux diodes infrarouge (Une montée sur le circuit, une autre optionnelle à relier à une entrée Jack 3.5 mono).
Chaque capteur intégre seize photodiodes sensibles à différentes longueurs
d'onde. Chaque capteur peut être équipé d'un filtre supplémentaire amovible ou non permettant de modifier les caractéristiques du spectre du flux lumineux reçu. (Ceci est une option à venir non décrite sur cette page) Le microcontrôleur permet de sélectionner, d'activer ou de configurer l'un des capteurs. Ainsi les mesures peuvent être effectuées par l'un ou l'autre des capteurs (ou un mélange des deux). Ensuite, il mesure le signal renvoyé par les capteurs et en déduit les caractéristiques représentatives du flux lumineux reçu. La liaison USB permet d'échanger des ordres et des données entre le logiciel exécuté par le microcontrôleur et le logiciel exécuté par l'ordinateur. La diodes infrarouge, permettent de piloter une source pour, par exemple, le passage d'une mire de mesure à une autre et ainsi automatiser l'aquisition par le logiciel coté ordinateur. Une seconde led IR (optionelle) peut être connectée à la sortie Jack 3.5mm mono de la sonde. Ceci permet de déporter le pilotage IR au cas ou celle embarquée ne puisse piloter vos appareils. A noter que les capteurs de la sonde sont aussi utilisés en tant que dispositif de réception infrarouge permettant de mémoriser les caractéristiques des signaux IR de télécommande (par exemple). Ceci sera particuliérement utile pour piloter une source (Lecteur de DVD, etc.) La fabrication de la sonde du Colorimètre HCFR en "DIY" ne pose pas de problème particulier, si ce n'est la soudure des capteurs CMS, d'autre part la programmation du pic nécessite un programmateur (une fois programmé, les mises à jour se font via le port USB).
Voici le schéma de la version USB de notre sonde...
Vous pouvez télécharger ce document en PDF.
Le circuit a été concu pour que certains composants (les condensateurs) puissent être soit des composants CMS soit Traditionnel. La liste des composants nécessaires est la suivante :
Vous pouvez cliquer sur la photo pour voir une version haute résolution
Nous présentons ici le montage de la sonde en utilisant un circuit simple face facile à réaliser, il existe cependant une version double face qui peut tenter les plus expérimentés. Hormis les capteurs TCS230, l'utilisation de CMS n'est pas indispensable. Le typon du cuivre inclut un large plan de masse, les pistes sont assez larges et les pastilles de bonne taille. Le tirage du cuivre par la méthode photo classique ne présente pas de difficulté particulière. Le circuit final fait 55 x 78 mm ...
Une découpe est prévue dans la partie inferieure pour y loger un écrou de pied photo; ceci est optionnel. Le Typon ainsi que le schéma d'implantation traditionnel et CMS sont disponibles au format PDF.
Vous pouvez cliquer sur les photos pour voir les versions haute résolution...
Perçage
Composants CMS Le schéma d'implantation CMS
est disponible au format PDF. Le plus délicat est le montage des composants CMS.
Notamment les capteurs TCS230, prenez bien soin de noter leur orientation.
Vous pouvez cliquer sur les photos pour voir les versions haute résolution...
Composants Traditionnels Le schéma d'implantation traditionnel
est disponible au format PDF. Commencez par monter les quatre straps. Notez celui
qui va en partie sous le support 28 broches.
Vous pouvez cliquer sur les photos pour voir les versions haute résolution... On termine par les deux Leds qui demandent une préparation
spéciale.
De même la led verte de 3mm est montée
côté cuivre et verra ses pattes pliées pour l'occasion.
Vous pouvez cliquer sur les photos pour voir les versions haute résolution...
Deux sondes de la première pré-série montée... Une en traditionnel, l'autre avec les condensateurs en CMS.
Vous pouvez cliquer sur la photo pour voir une version haute résolution Le boîtier Le schéma des découpes et mesures est disponible au format PDF. Le boîtier devra être percé à 3mm pour la led verte, 6mm pour la led IR et 10 ou 12mm pour les deux capteurs.
Vous pouvez cliquer sur la photo pour voir une version haute résolution Le montage final demande aussi une découpe carrée pour le connecteur USB ainsi qu'un perçage lateral de 6mm pour le connecteur Jack. Vous trouverez ci dessous les illustrations des différentes étapes de la réalisation des percages. Nous vous conseillons de ne pas monter le connecteur USB et Jack 3.5 dans un premier temps, la vérification pour la mise en place dans le boitier n'en sera que plus facile.
Le percage carré est fait avec un disque à tronçonner monté sur une mini-perceuse (Dremel), faites attention à ne pas aller trop loin.
Les vis de 6.35mm sont un peu longue, nous vous conseillons soit de les couper (à droite sur la photo, on enléve 2mm) soit d'utiliser une rondelle nylon d'un ou deux mm.
Enfin, la finition des percages de facade et du jack 3.5 sera obtenue avec un outil à chanfreiner à 45°.
La sonde devra être reliée à l'ordinateur par l'intermédiaire d'un cable USB (1.1 ou 2.0). Nous vous conseillons de ne pas dépasser 5m (Néanmoins, des essais ont montrés que cela marchait au dela).
En option, si vous prévoyez de piloter un lecteur de DVD via Infra-Rouge et que ce dernier n'est pas directement en "visu" de l'émetteur IR monté sur la sonde; Vous devrez fabriquer un cable de ralonge IR, une simple diode IR et un jack 3.5 mono suffisent. La polarité est classique l'ame de la jack 3.5 est le + de la led...
Une archive zip reprenant l'ensemble des documents de cette page est disponible ici. Elle inclut aussi le fichier Gerber du cuivre, ainsi que le fichier de perçage pour ceux qui en auraient l'utilité ;) Le PIC 18F2550 devra être flashé avec le logiciel v5.1 disponible ici. (Ce firmware ne peut être téléchargé via la port USB et la procédure donnée dans le logiciel, il est uniquement destiné à ceux qui ont un programateur de PIC). Le fichier .inf d'installation du driver de la sonde sous Windows XP ou 2000 est disponible ici. Une version plus récente du fichier .inf d'installation du driver de la sonde sous Windows XP ou Vista 32/64 bits est disponible ici. Voila, nous vous souhaitons un bon montage et surtout beaucoup de plaisir à utiliser cette sonde avec le logiciel du "Colorimètre HCFR". Benoit (Ki), Patrice (Laric) et l'équipe du Colorimètre
HCFR
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