Small but Strong : Alimentation et connexions – 5/8

Nous avons passé en revue l’intégration des composants mécaniques et électroniques, Je vous montre maintenant comment ils ont été connectés et alimentés.

ALIMENTATION ELECTRIQUE

Voici un schéma du faisceau électrique :

 

SchemaElec_low

Comme on peut le voir sur ce schéma, la tension d’alimentation principale est en 12V mais certains composants nécessitent d’être alimentés en 5V. J’ai donc réalisé un module d’alimentation chargée de distribuer et convertir les tensions.

La source d’alimentation

J’ai retenu un bloc d’alimentation 12V capable de délivrer un peu plus de 3A pour pouvoir subvenir aux besoins en courant de l’ensemble des composants. C’est le modèle ADP-40WB de chez DELTA ELECTRONICS issu de la récup’…delta-electronics-12v-3330ma-laptop-ac-adapter-adp-40wb-image-2

J’ai installé une embase DC 12V, compatible avec l’adaptateur ci-dessus et un interrupteur à bascule se charge de couper l’arrivée générale du courant. Cela permet de dissocier la source d’alimentation du BARTOP (et de la remplacer si besoin).

EmbaseDCetInterrupteuralimentation

Le Module d’alimentation

Sur une plaque d’essai, j’ai intégré un convertisseur de tension, des rampes de broches mâles, des borniers et des leds. L’intérêt était de pouvoir distribuer 2 tensions d’alimentation : le 12V et le 5V et de faciliter les connexions.

ModuleAlim

Composant Tension (V)
Raspberry Pi 2 5V
Ecran LCD & Carte contrôleur 12V
Module Amplificateur Audio 5V
Boutons Arcade 5V
Boutons Façade 5V
Bandeau Leds MARQUEE 12V
Bandeau Leds FOND 12V

Le module est alimenté en 12V via les borniers installés. J’ai testé la tension de sortie du convertisseur de tension (5V) est c’est très stable. Les leds installées permettent de vérifier le fonctionnement de chaque rampe d’alimentation.

Le Raspberry Pi 2

Le Raspberry Pi est alimenté via son port micro-usb mais il est aussi possible de le faire via les GPIOs.

GPIO_Pi2

Gpios

J’ai choisi de ne pas recourir à un câble micro-usb et j’ai donc créé un faisceau d’alimentation et l’ai connecté au +5V sur le GPIO 2 et à la masse sur le GPIO 6.

L’écran et sa carte contrôleur

La carte contrôleur de l’écran est alimentée en 12V. Elle alimente elle-même l’écran LCD.

 

AlimEcran2

J’ai créé un faisceau en ayant pris son de vérifier la polarité de l’embase DC de la carte contrôleur.

Le module amplificateur audio

Comme expliqué auparavant, ce module est issu d’un kit d’enceintes de marque HP et alimenté habituellement via le port USB d’un ordinateur. L’ensemble du câblage a été repris pour être adapté à une utilisation dans le BARTOP.

Module_Ampli

La procédure a été simple : j’ai identifier le +5V et la masse sur le câble USB et j’ai fabriqué un faisceau d’alimentation.

Pin Nom Couleur du câble Description
1 VCC Rouge +5 VDC
2 D- Blanc Data –
3 D+ Vert Data +
4 GND Noir Masse

usbpinout

J’ai utilisé les fils rouge et noir et leur ai ajouté des connecteurs carrés pour les connecter au module d’alimentation.

Les bandeaux de Leds : Le MARQUEE

Le MARQUEE est éclairé à l’aide d’un bandeau de leds fixé sur un support parabolique de ma fabrication pour diffuser uniformément la lumière. Et c’est très efficace.

MarqueeLeds

Plus concrètement :

eclairagemarquee

J’ai souhaité que l’éclairage global soit rouge. Etant donné que j’utilise des bandeaux leds RGB sans contrôleur associé, il a été nécessaire de ne connecter que la masse et le ‘R’ (comme RED) afin d’obtenir un éclairage rouge.

Note : pour créer du Bleu : Masse & ‘B’, pour créer du Vert : Masse & ‘G’ et pour créer du Blanc : Masse & ‘R’+’G’+’B’. Ou alors, il faut investir dans un contrôleur RGB pilotable…

CablageBandeauLed

Les bandeaux de Leds : L’éclairage sous le BARTOP

Certains trouveront que c’est un peu kitch…moi je trouve que ça colle parfaitement à l’idée de la borne d’arcade à l’époque… Et vu que c’est ma borne : je fais ce que je veux ! Il y aura donc un rétro-éclairage sous la borne produisant une sorte de halo rouge sur le pourtour… 🙂

Pour mettre en oeuvre cette loufoquerie de geek, j’ai du sortir la défonceuse ! J’ai défoncé le fond du BARTOP, constitué de PVC de 10 mm, pour y créer des rainures de 10 mm de largeur et 5 mm de profondeur afin d’y coller les bandeaux de leds sans qu’ils soient proéminents.

defoncagefond

Voici la disposition des bandeaux de leds sous le BARTOP :

cablagefondbartopled

A l’instar du bandeau de MARQUEE, ceux-ci ont également été connectés pour produire une lumière rouge. Les trois bandeaux sont visuellement montés ‘en série’, bien qu’électriquement connectés en parrallèle…et alimentés en 12V.

Les Boutons ARCADE

Les boutons arcade sont des modèles lumineux donc équipés d’une LED. Ils sont alimentés directement en 5V à partir du module alimentation et sont branchés en parallèle.

Les Boutons de FACADE

Ces modèles de poussoirs sont équipés d’une LED mais ne sont pas conçus pour être alimentés directement en 5V. Il a été nécessaire de mettre des résistances en série pour abaisser le courant.

PoussoirsFacade

LES CONNEXIONS

Le coeur du BARTOP est le Raspberry Pi 2 : c’est l’élément qui gère les entrées-sorties. Parmi les connexions entrantes, il y a l’ensemble des boutons tandis que les connexions sortantes sont les signaux vidéos ou audio par exemple.

SchemaCnx_low

Ce schéma montre l’ensemble des liaisons. Voyons en détails celles-ci.

Raspberry Pi 2 – Ecran LCD : liaison VIDEO

Pour transmettre les signaux vidéo entre l’écran LCD et le RPI, j’ai choisi la liaison HDMI. Mais impossible de trouver un câble HDMI de 30 cm maximum ! J’ai donc modifié un câble de 50 cm. Je l’ai coupé et réduit puis j’ai refait le blindage et je l’ai gaigné de gaffer..

CableHDMI

Raspberry Pi 2 – Module AMPLI : liaison AUDIO

Le son est récupéré sur la sortie Jack du PI et alimente le module d’amplification. J’ai gardé le cordon JACK d’origine mais je l’ai raccourci.
Etant donné que j’ai ressoudé l’ensemble des câbles sur la carte du module ampli, j’en ai profité pour figer ces derniers avec de la colle chaude.

Module_Ampli

 

Les déports de connecteurs

Pour faciliter la connexion au réseau ou le branchement des périphériques, j’ai déporté les connecteurs RJ45 & USB à l’arrière du BARTOP.

Pour l’USB, j’ai récupéré l’embase USB d’un appareil voué à la déchetterie et l’ai adapté. Et pour l’ETHERNET, j’ai utilisé un ‘sucre’ RJ45 femelle/femelle que j’ai modifié pour qu’il puisse être fixé sur un des SIDES. Un câble ethernet d’une vingtaine de centimètres vient s’intercaler entre le PI et le ‘sucre’.

IMG_20151111_144605 IMG_20151111_144454

Le Wifi

Afin de pouvoir mettre à jour le système via WIFI, si l’ethernet est indisponible, j’ai installé un adaptateur USB WIFI Edimax modèle : EW-7811UN.

AdaptWifi

Le Clavier sans Fil

Le système choisi pour le BARTOP ne requiert pas de brancher un clavier. Ayant du recourir de nombreuses fois à un clavier, j’ai installé un kit de clavier sans fil 2.4 Ghz. Très pratique car minuscule et pourtant pourvu d’un trackpad et d’une batterie intégrée.

ClavierMiniRF

 

Les boutons d’arcade et de façade & le joystick

Il y plusieurs solutions pour connecter les boutons et le joystick sur un RPI : utiliser un hack clavier, une interface usb ou les GPIOs du RPI. C’est cette dernière solution que j’ai utilisé.

Voici le schéma des GPIOs utilisés sur le système RECALBOX v3.3 (Source : RECALBOX)

Gpios

Le BARTOP que j’ai conçu ne gère qu’un joueur, les GPIOs identifiés en ‘bleu’ ne sont donc pas utilisés mais cela représente un faisceau important de câbles. Afin de pouvoir extraire facilement le CONTROL PANEL, j’ai créé un premier faisceau reliant les boutons et le joystick à un connecteur et un second partant de ce connecteur pour rejoindre les GPIOs du RPI. Ces deux faisceaux sont reliés sur une platine d’essai supportant un connecteur. Ils ont été réalisés à partir de câbles de jonction pour BREABOARD.

ConnectCtrPnl

 

CTRPNL_Conn

Et du côté du RPI :

GPIOS_RPI

Le CONTROL PANEL câblé :

CtrPanel

Une fois tous les composants intégrés et interconnectés…ça commençait à faire un beau paquet de fils !

BackSideTmp

J’ai vérifié l’ensemble des connections et circuits afin de déceler tout contact suspect entre les cosses ou connecteurs qui pourraient engendrer un court circuit et la destruction de composants…

Tout semblait OK, alors j’ai enclenché l’interrupteur !

En l’absence d’odeur suspecte ou de dégagement de fumée…alors on pouvait dire que c’était bon signe ! L’écran affichait un beau bleu, les leds du RPI clignotaient et les leds du module d’alimentation également.

Passons maintenant à la partie SOFTWARE du projet.

A suivre : Small but Strong : RECALBOX – 6/8

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