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Interface Dark Tools |
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L'interface hardware permet de
piloter un ou plusieurs agrandisseurs.
Elle intègre une mesure
quantitative et qualitative de lumière (sonde RVB).
Le software installé sur le PC (Windows 98 SE ou plus récent à cause de l'USB) pilote le LabJack au travers de l'interface USB. Le LabJack pilote à son tour les entrées/sorties numériques (I/O ports) ou les entrées/sorties analogiques. Le LabJack ne possède par lui-même que 4 sorties digitales sur ses borniers, il faut lui adjoindre une extension via son port DB25 pour bénéficier des autres ports digitaux.
Le courant nécessaire au LabJack ainsi qu'aux circuits annexes est fourni par le port USB ou par le secteur directement selon le circuit connecté.
Cette interface a été choisie pour les raisons suivantes:
Toutes les informations se trouvent sur le site LabJack: http://www.labjack.com
N'oublier pas d'installer les drivers du LabJack (ljackuw.dll), si vous ne souhaitez pas développer avec le LaBJack, déchargez l'exécutable "drivers only" depuis la page des downloads du site LabJack: http://www.labjack.com/downloads.html
Si le site n'était pas disponible, voici la documentation (en anglais) et les drivers:
Une version OEM sans connecteurs figure également au catalogue LabJack.
Il n'est pas impossible que, dans quelques mois, je réalise une version
commerciale pour les photographes pas forcément à l'aise avec le fer à souder.
Si celà vous intéresse, n'hésitez pas à me le faire savoir, ce bref sondage
me permettra de décider si un intérêt commercial existe ou pas.
Le software se pilote normalement au clavier mais les mains étant parfois prises, un interrupteur externe à pied (et/ou doublé d'un bouton poussoir à main) permet de lancer les minuteries.
Ne pouvant, au travers du LabJack, déclencher un événement Windows, le
software va tester le niveau logique d'une entrée digitale tous les 100ms. Pour
éviter que le photographe n'appuie entre deux tests effectués par le programme
et rate l'appui sur l'interrupteur, il faut simuler une pression continue sur le
bouton durant un laps de temps sufisant pour que le programme voit cette action.
Le circuit ci-dessus est une bascule monostable à base de circuit logique NOR
(NON-OU) qui produit une impulsion d'une
durée d'environ 700ms soit 0.7s, le programme a donc tout le temps pour
s'apercevoir de l'action du photographe.
Datasheet circuit intégré 4001
Interrupteur prévu pour piloter les agrandisseurs basse tension directement
sur la tension aux bornes de l'ampoule. Attention: cet interrupteur n'est
utilisable qu'avec une tension continue.
C'est le type d'interrupteur que j'utilise avec l'alimentation stabilisée pour
le Focomat V35.
Ce circuit utilise un composant plus moderne que le classique relais, un Mos-Fet de puissance prévu pour cette utilisation. Le choix de ce Mos-Fet n'est pas anodin, l'IRL2505 présente plusieurs particularités importantes pour notre application:
J'utilise une alimentation stabilisée à découpage pour alimenter mon V35, des informations importantes se trouvent sur la page des alimentations stabilisées qui expliquent la problématique du courant particulièrement important qui résulte de l'allumage d'une lampe et les moyens d'y remédier.
Un classique schéma à relais, celui-ci utilise la tension d'alimentation de
l'ampoule comme source de courant pour la bobine du relais.
Le transistor permet le branchement sur une sortie TTL n'autorisant qu'un faible
débit de courant. Le choix de ce transistor n'est pas critique.
Un schéma proche du modèle précédent permettant de piloter une tension
secteur ou une quelconque autre tension continue.
Il faut une alimentation séparée pour piloter le bobinage du relais.
Ce schéma permet de piloter un agrandisseur à ampoule 230V ou ampoule basse
tension alimentée par un transformateur.
Ce type de circuit existe tout fait dans un boîtier unique, ils sont souvent appelés
solid state relays (disponibles chez Crydom et autres) mais ne sont pas bon
marché.
Un opto-coupleur (MOC3043) sépare les deux circuits et évite tout risque d'injecter
de la haute tension dans le LabJack et/ou le PC. L'isolation galvanique entre
les circuits basse et haute tension et de l'ordre de 7500V.
Le circuit basse tension alimente une LED interne positionnée en face d'un
détecteur de lumière qui intervient sur la commande d'un petit TRIAC interne,
ce dernier est utilisé pour piloter le TRIAC de puissance externe.
Le MOC3043 possède également la particularité de ne se mettre ON et OFF qu'au
passage par zéro de la tension sinusoïdale du secteur favorisant ainsi la
durée de vie de l'ampoule.
Le transistor BC337 (2N2222 et autres également possibles, attention au
brochage !) est utilisé comme source de courant pour la LED interne du
MOC3043.
Le TRIAC est un modèle standard (BTB 16-600B) permettant 16A sous 600V. Attention, le dernier
"B" de la dénomination indique que le refroidisseur
est connecté au point chaud du secteur: ne pas le toucher quand l'appareil est
branché !
Un circuit de déparasitage est ajouté (résistance de 47 Ohms et condensateur
de 0.1uF, dans la réalisation remplacés par un réseau RC en un seul boîtier).
Datasheet MOC3043M
Datasheet BC337
Datasheet 2N2222
Datasheet BTB16-600B
Le fonctionnement est identique au modèle pour 230V mais la tension étant inférieure, la valeur de deux résistances sont modifiées.
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Cette sonde est basée sur le composant TCS230D de
TAOS Inc. qui génère
un signal carré dont la fréquence est proportionnelle à l'intensité lumineuse
reçue. Ce composant est constitué d'une matrice de 8x8 capteurs, 16 pour chaque couleur: rouge, vert, bleu et blanc. Des entrées TTL permettent la sélection de la couleur choisie ainsi que de la gamme de fréquences produites (diviseurs internes). Ce composant est de type SMD et doit être soudé côté cuivre. Les tests aveccecomposant sont en bonne voie mais pas encore complètement terminés. Le transistor BC337 (ou 2N1711 mais le circuit imprimé doit être modifié) permet d'abaisser l'impédance de sortie et d'utiliser des câbles plus longs.
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 Le TCS230D soudé côté cuivre |
 Le côté composants: très peu de choses ! |
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Le schéma (vu côté composants) ci-dessous regroupe les composants de:
La taille originale du circuit imprimé est de 160x100mm (6.3"x3.9"). La reproduction ci-dessous est à 100dpi.
J'ai doublé toutes les pistes laissant transiter un courant important par un fil de cuivre soudé directement sur la piste, précaution probablement excessive ...
Le LabJack U12 n'a que 4 entrées/sorties digitales sur bornier, les autres sont disponibles au travers d'une prise DB25. Une extension est donc nécessaire pour pouvoir y accéder facilement via un bornier.
Cette extension est disponible chez LabJack sous la référence CB25.
En voici une version home-made quelque peu simplifiée. Elle intègre les
résistances série (1.5K) de protection.
Insertion composants |
Circuit imprimé (100dpi) |
Hormis les versions OEM, le LabJack U12 est livré dans un boîtier avec
bornier, connecteurs USB et DB25 pour l'extension I/O.
C'est très pratique pour les essais de laboratoire, un peu moins pour la
réalisation d'un produit fini si on l'inclut dans un autre boîtier, notamment
pour transférer le connecteur USB sur le boîtier extérieur.
J'ai utilisé deux connecteurs USB pour circuit imprimé, le premier de type A (connexions en ligne) vers le LabJack et le second de type B (connexions en carré) vers le PC.
Insertion composants |
Circuit imprimé (100dpi) |
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Test du circuit interrupteur 230V sur une platine d'essai.
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Les composants soudés sur leurs platines
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Le panneau avant avec l'interrupteur de mise sous tension à droite et le bouton-poussoir actionnant les minuteries au centre.
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Le panneau arrière avec, de gauche à droite et de haut en bas:
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L'intérieur avec:
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Le LabJack, son extension I/O et le connecteur USB.
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L'alimentation stabilisée à découpage 12V.
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