Durant la fabrication du dernier montage, le testeur de Joystick et de Paddles Apple II, je suis passé par beaucoup d’étapes afin de mener à bien ce projet. Même pour un si petit montage, les heures sont difficilement calculables. Je vais essayer de vous montrer les coulisses avec l’ensemble du travail réalisé, et avec des images, c’est plus parlant. 😉
- l’idée
Là, c’est propre à chacun du pourquoi du comment du début !
Pour ce projet, c’est parce que j’avais une bonne trentaine de matériels à tester et que risquer de détruire une carte-mère d’un Apple II ne m’enchantait pas vraiment. Je préfère abîmer un produit à 10 euros plutôt qu’une antiquité. Initialement, ce projet n’était destiné qu’à moi-même, car je sais qu’il n’intéressera que très peu de monde. Ce n’est qu’ensuite que j’ai voulu en faire un produit terminé, pour voir.
- l’étude de l’objet à tester
Quand on veut tester un objet, on essaie de comprendre comment il fonctionne. Ici, ce sont deux objets qui sont à étudier, mais assez similaires dans le fonctionnement. Le premier est un joystick et le second est un jeu de deux manettes (paddles). Dans les deux cas, ce sont des produits simples, et donc c’est assez facile d’en tirer un schéma de principe.
Comme j’en avais déjà démonté quelques-uns pour les dépanner (le bouton est assez fragile dans le temps), je connaissais leur composition. Un schéma électrique trouvé dans les archives m’a aussi aidé, surtout pour les connexions au connecteur (connecteur DE-9M et connecteur de circuit intégré à 16 broches). J’ai quand même vérifié les connexions, histoire de rester sérieux ! 😉
- le brouillon du schéma électrique
C’est là qu’il faut commencer à se creuser les méninges. Quelques petits croquis plus tard, le premier schéma est construit.
- la commande des composants
Deux solutions, soit les composants sont déjà en stock, soit il faut les commander. Pour ce projet, j’ai fait les deux.
Comme le but n’est pas de se ruiner, j’achète sur AliExpress, et en général, les composants arrivent sous dix jours.
- la programmation
Comme le cœur du montage est un microcontrôleur, il faut le programmer. Premières lignes de codes. Là aussi, cela peut prendre du temps avant d’obtenir ce que l’on souhaite. Il faut aussi maîtriser les composants que l’on n’a jamais programmés, par exemple ici, le petit écran.
De même, je n’ai aussi que peu d’expérience de programmation en C++, j’ai dû m’adapter.
- le schéma final
Une fois tous les essais terminés et validés, il est temps de passer au schéma final. Dans la réalité, le schéma se fait souvent au fur et à mesure même si des modifications interviennent, car c’est plus propre qu’un brouillon sur papier. J’ai utilisé EasyEda, un logiciel gratuit de schémas et de circuits imprimés.
- le dessin du circuit imprimé
Il faut ensuite placer les composants dans un espace pour l’instant virtuel. Bien regarder les dimensions de chacun, s’ils ne se gênent pas les uns des autres, si tout va rentrer dans le boitier, si c’est ergonomique. Là aussi, beaucoup d’essais en perspective.
Le logiciel fait lui-même les liaisons entre les composants et les modifications sont nombreuses, surtout les emplacements de chacun d’eux. J’ai changé plusieurs fois d’avis…
- les essais sur papier/carton
Une fois le premier jet de la plaque terminé, j’imprime sur papier à taille réelle. Cela permet de dégrossir les premières erreurs.
Ensuite, je colle le papier sur un carton, dont l’épaisseur se rapproche assez d’une plaque de circuit imprimé, et je place directement les composants dessus.
Je rectifie encore la disposition des composants par rapport au boitier si nécessaire.
- la fabrication du circuit imprimé
Là, c’est plutôt facile, il suffit d’exporter le dessin du circuit imprimé et de l’importer chez le fabricant JLCPCB, et dans mon cas, c’était très facile puisque le logiciel de schémas et le fabricant sont directement liés (non, ce n’est pas un hasard). Un clic et c’est parti.
Il faut néanmoins régler quelques options (couleurs, finitions, nombre souhaité…), choisir le transporteur, et puis surtout valider la commande en payant. Le choix du transporteur est important et coûteux, donc là aussi, si vous n’êtes pas pressé, le transport ne coûte rien ou presque, quelques euros. En revanche, si vous êtes pressé, il faudra passer par un transporteur du type DHL, UPS ou autre, mais le prix augmentera de plusieurs dizaines d’euros.
- la réception des circuits imprimés
Les plaques sont livrées à domicile dans un carton, et les circuits sont emballés sous vide et bien protégés.
Je vérifie l’état général du circuit et surtout s’il y a des courts-circuits. La qualité de fabrication est impressionnante, la rapidité aussi, il faut compter 48 heures de fabrication gratuitement, 24 si on paie un surplus.
Un vrai travail industriel très économique si on n’est pas pressé.
- le soudage des composants
Il faut sortir le fer à souder, mais pas que, et se mettre au travail. C’est la partie la plus gratifiante, car on va pouvoir faire les premiers tests dans les minutes suivantes !
Le fabricant de circuits permet aussi de lui faire faire le montage des composants. Je voulais choisir cette option, mais peut-être à cause d’un mauvais réglage pour certains composants, il fallait lancer une fabrication de plus de vingt montages. Comme pour moi, il n’était pas question de faire vingt montages, j’ai abandonné l’idée. Je souderai donc les composants à la main. Et comme rien n’est fait par hasard encore une fois, le fabricant possède aussi sa propre entreprise de vente de composants LCSC. Bref, la chaîne de fabrication est complète, du dessin au produit fini.
Systématiquement, je vérifie toutes les soudures avec un microscope. Je vérifie encore s’il n’y a pas de court circuit, cela permet d’éviter les pièges lorsque je vais brancher la source d’alimentation électrique.
- le premier essai 😎
Il n’y a plus qu’à brancher. Petit moment de stress des fois, car on a peur que ça ne fonctionne pas comme voulu.
- mise en place dans le boitier
Si tout est bien fait, le montage rentre dans le boitier prévu et les perçages sont au bon endroit.
Ça a été le cas ici et ce n’est pas hasard. C’est pour cette raison que l’étape « papier/carton » est importante pour moi. Peu de place à l’erreur. De même, j’attends toujours de recevoir tous les composants avant de terminer le circuit. Les dimensions des composants fabriqués au pays du soleil levant sont parfois très approximatives par rapport à ce qui est affiché sur le site Internet.
Deux trous dans le boitier pour laisser passer le port USB de l’Arduino et le port DE-9F, insertion du montage, puis mise en place des 4 vis de maintien.
- la validation du projet
Dernière étape, il faut valider le projet de solution, soit tout se passe parfaitement comme voulu, soit il faut faire des modifications majeures ou mineures. Dans mon cas, j’avais un petit problème de sérigraphie sur le circuit et j’ai dû modifier le dessin du circuit imprimé. Même s’il ne se voit pas une fois les composants en place, je n’aime pas le travail mal fait.
Le circuit qui est à disposition en téléchargement est la version corrigée. Pour voir, j’ai recommandé une nouvelle fabrication d’une série de 5 pièces, à moindre coût. La première série était de couleur bleue. La seconde de couleur noire, cela me permettra de les différencier.
En cas de non-validation, les étapes ci-dessus doivent être refaites, toutes ou partiellement.
- dernière étape (enfin presque), l’utilisation
C’est toujours un petit plaisir d’utiliser son projet. Bon, là, je sais pertinemment que je ne vais pas l’utiliser tous les jours, mais bon, au cas où, comme je reçois assez régulièrement du matériel, je sais qu’il est là.
- et ce n’est pas fini, la vraie dernière étape, les petits ajustements
À l’usage, j’ai modifié légèrement la programmation. Je me suis rendu compte qu’un petit test des leds au démarrage ne ferait pas de mal. Si une led dysfonctionne, le test du bouton du joystick ne sera pas valable, alors que si !
Comme il y a une led aussi sur la carte de l’Arduino, et qu’elle n’est pas vraiment utile, elle subira le même sort au démarrage. 🙂
Tant que les modifications ne sont pas matérielles, tout est possible.
Comme dit en introduction, je n’ai pas compté mes heures et je ne compte pas gagner d’argent non plus. Toutes les sources sont à disposition gratuitement sur mon GitHub.
Là où je ne m’y attendais absolument pas, comme j’ai diffusé un peu l’information, j’ai eu quelques demandes pour acheter le produit. Pas de quoi me rendre millionnaire, mais ça fait toujours plaisir. 😎
Le but pour moi étant de finaliser un petit projet, je crois avoir réussi et cela me satisfait amplement. Je me suis bien amusé (il m’en faut peu), et c’est bien le principal.
Sources des images :