PCB et montre connectée ?

Bonjour,

J’ai eu l’occasion de tester un service de fabrication de PCB, PCBWAY.com.

J’en ai donc profité pour fabriquer des horloges VFD que j’avais déjà présentées.

J’ai modifié le routage car sur les premières que j’ai fabriquées, j’avais eu des contraintes de routage dues à la fabrication des cartes par mes propres moyens.

Les PCB sont de bonne qualité et la communication avec les différents services est aussi de qualité.

Je vais fabriquer les horloges et je referai un article avec un retour d’expérience sur le montage.

J’en profiterai pour partager le schéma/routage de la carte ainsi que le programme du PIC.


Il y a quelques temps, j’ai vu qu’il existait des petits écrans ronds.

J’ai demandé à un fabricant (Maclight) s’il pouvait m’envoyer un échantillon et il a gentiment accepté.

J’en ai donc profité pour choisir un écran TFT rond de 1.54 pouces de référence MLT015Q24-CTR3. Il a également un dalle tactile capacitive.

Le fabricant a également accepté de m’envoyer un écran de 1.69 pouces de référence MLD169-160128C.

Quand j’aurais bien avancé mon projet d’horloge connectée, je me lancerais probablement dans un projet de montre connectée.

J’ai déjà quelques éléments qui pourraient être intégrés dans ce projet :

En haut à droite, c’est un module Bluetooth de chez microchip (BM71).

En bas à droite, c’est un oxymètre de pouls de chez Maxim (MAX30101)

J’attends également un module GPS miniature, mais il va falloir réfléchir à l’emplacement de l’antenne 50 ohm si je décide de l’intégrer.

A bientôt 🙂

Projet Hygromètre

Bonjour,

Aujourd’hui je vous présente un projet que j’ai réalisé cet été, un boîtier qui permet de mesurer la température et l’humidité d’une pièce.

Je voulais réaliser ce boîtier car je stocke des TSF en bois et elles n’aiment pas trop l’humidité !

J’ai utilisé un capteur DHT11 pour faire les mesures, l’affichage se fait via trois afficheurs sept segments. Le tout fonctionne grâce à un microcontrôleur PIC18.

J’ai maintenant plus l’habitude de travailler sur les microcontrôleurs ARM32, cela fait pas de mal de retravailler un peu sur ceux-ci.

Le boîtier est alimenté par une pile 9V. Il se met en veille automatiquement pour économiser la pile.

Les afficheurs sept segments ne sont pas idéaux pour une utilisation avec une pile (ils consomment un peu de courant), mais pour une utilisation ponctuelle cela ira.

La consommation en courant est limitée grâce à un multiplexage des afficheurs.

Un bouton poussoir situé sur le coté du boîtier permet de basculer l’affichage entre la température et l’humidité.

Le capteur DHT11 fonctionne avec un liaison série. Il faut envoyer un niveau bas pendant un minimum de 18ms pour « réveiller » le capteur puis une trame de données de 40 bits est envoyée par le capteur. Le capteur passe en veille suite à cet envoi.

J’avais un boîtier avec un emplacement pour pile 9V. Je suis donc parti de cette base pour concevoir et fabriquer le circuit imprimé.

J’ai ensuite fait les découpes nécessaires pour l’intégration de celle-ci.


Voici les fichiers pour pouvoir réaliser cet hygromètre ou pour le modifier : Fichiers Hygromètre


J’avais présenté un projet de pompe à dessouder et suite à de nombreux problèmes, je suis entrain de revoir ce projet et de le finaliser.

A bientôt pour la suite et fin du projet de pompe à dessouder.

Horloge connectée – Carte LED

Bonjour,

J’ai pas mal travaillé sur mon projet d’horloge connectée (voir article précédent).

1] La carte LED

J’ai réalisé le routage de la carte contenant les LED et les drivers de LED. Je l’ai ensuite faite fabriquer par SEEDSTUDIO, le résultat est très satisfaisant pour le prix ! (une 30 aine d’euros pour 5 cartes).

Il faut être un peu patient (3 semaines) car les cartes sont fabriquées en Chine.

J’ai fait fabriquer cette carte car il y a trop de vias pour que je la fasse moi-même.


J’ai soudé les composants moi-même sauf pour les circuits intégrés car ils ont un PAD en dessous pour la dissipation de chaleur.

J’ai fait quelques essais avec une station à air chaud et je pense que c’est faisable. Je n’ai pas pris le risque car les circuits coûtent assez chers (5€ par circuit).

Sur le premier emplacement, j’ai mis de la crème à braser et j’ai chauffé par en dessous, la soudure s’est bien faire.
Sur le second emplacement, j’ai mis de la crème à braser et j’ai mis un petit morceau d’époxy cuivré. J’ai chauffé et la soudure c’est bien faite.

2] Fonctionnement

Les 192 LED RGB sont pilotées par 3 drivers TLC5947. Ils peuvent piloter 24 LED (ou 8 LED RGB) en courant constant et avec un réglage PWM sur chacune d’elles (sur 12 bits par LED).

Un multiplexage des lignes est réalisé par le microcontrôleur, cela permet d’avoir une consommation de courant moins élevée. Elle est de 1.5A avec un éclairage blanc à 100%.

Pour réaliser le multiplexage, j’ai utilisé des transistors PMOS (FDN302P) et un circuit multiplexeur 74HCT138.
Le microcontrôleur étant alimenté en 3V3 et les drivers en 5V, le circuit permet de faire l’adaptation de tension mais aussi d’inverser les commandes des PMOS.

Pour l’adaptation de tension des signaux de commande des drivers, j’ai utilisé un circuit 74HCT125.


J’ai commencé à monter les différents éléments de l’horloge sur une carte essai pour pouvoir faire le développement SOFT avant de faire le routage de la carte microcontrôleur.

Il y a une carte NUCLEO avec un STM32F446, un module WIFI ESP8266, une carte SD, un module UART et une carte d’adaptation pour la carte LED avec les deux circuits cités ci-dessus.

Il devrait bientôt y avoir un module BLUETOOTH BM20 et une carte de gestion son avec un bus I2S (avec un PCM5122).

3] Mise au point

J’ai eu quelques soucis de scintillement au début de la mise au point.

J’ai d’abord fait des réglages de vitesse du multiplexage mais, même en allant vite (1 ms), le scintillement était encore présent.

Les 3 circuits sont en série et sont commandés avec une liaison série (clock/data). Je me suis donc demandé si le microcontrôleur et les drivers étaient assez rapides pour un changement entre chaque ligne.


Il y a 12 bits envoyés par LED et donc un total de 864 bits (12 bits x3 couleurs x24 LED), ceci est fait en moins de 300µs, ce qui est rapide. Ce n’est donc pas le problème.

En vérifiant les alimentations des lignes commandées par les transistors PMOS, j’ai observé deux autres problèmes :

  • Le premier est un problème de parasitage sur l’alimentation, les drivers de LED sont les principaux responsables car il y a beaucoup de commutations internes pour piloter les sorties en PWM.
    J’ai ajouté des condensateurs chimiques à proximité des circuits et ai tenté d’améliorer les liaisons des plans de masse.

  • Le second est un problème de commutation des transistors PMOS.

    Un effet capacitif est présent entre la source et le drain ce qui pouvait poser problème lors de la coupure des alimentations de ligne. J’ai ajouté une résistance entre de drain et la masse ce qui a amélioré la commutation.


    Voici les signaux sans résistance (jaune) et avec résistance (bleu).

    Malgré mes améliorations sur la carte, le problème était toujours présent. J’ai donc cherché une solution SOFT.

    J’ai réussi à éliminer le problème en utilisant la commande « BLANK » des drivers LED. En coupant l’alimentation de toutes les LED avant le chargement des données et en la remettant après, le problème de scintillement a disparu.

    J’ai ensuite réglé la vitesse du multiplexage à 2 ms.

    Pour avoir l’effet « pixels carrés », j’avais envisagé de mettre une grille et un filtre devant les LED (voir article précédent).

    J’ai fait imprimer une grille :

    J’ai ensuite mis un filtre devant la grille mais le résultat ne me convient pas encore, la lumière étant pas assez homogène sur les « pixels ».

    Je vais essayer de trouver une autre solution pour le/les filtre(s).

    4] La suite…

    J’ai aussi travaillé sur la modélisation 3D de l’horloge, je trouve cette étape importante pour avoir une idée du résultat final et pour prendre certaines décisions.

    Pour diffuser du son (musiques de notifications, ect…), j’ai choisi un petit Haut-parleur de la marque VISATON : le BF45.

    Je ne pense pas que la qualité sonore soit extraordinaire avec cet Haut-parleur mais je pense que cela sera suffisant.

    Je vais donc me mettre au développement SOFT, ce qui représente pas mal de travail si je veux faire ce que j’ai en tête.

    A bientôt