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The Do It Yourself relay

Blog de DIY électronique ... et autres

PCB design reminder

When you are designing a PCB, there are always basic questions and important point to take care. Some example:
- how to convert mil to mm or AWG to diameter ?
- what is the real rendering or appropriate size for text or silkscreen line ?
- what is the maximum current for a specied trace width or via diameter ?


It always take long time to find the right information in the appropriate document.
In order to save time, I created a memento PCB to summarize most important information. This is a great and indispensable tool for every regular PCB designer.

On this board, you will find:

  • common SMD footprints (RLC, Diode/Transistor, integrated circuit)
  • common connector pitchs
  • common via drill diameters with the corresponding maximum current
  • sample of copper trace width (in mill and mm)
  • sample of silkscreen line width
  • sample of silkscreen text font and ratio
  • conversion tables (inch/mm, mil/mm, oz/gr, oz/um)
  • table of copper trace width Vs. maximum current
  • table of copper trace voltage Vs. min clearance distance for functional isolation
  • a simple metric ruler (0-8cm)



MINI-datasheet-screen.PNG

Here is the 3D gerber rendering of the PCB:
ScreenShot_all.PNG

And photos of panelized board and final result:
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Download here the poster Datasheet

If you are interested in this reminder tool, I sell some pieces on my Tindie shop:

I sell on Tindie

free PCB Keychain

I will show you here, how to simply make keychain with PCB.

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OscilloFun

Just for fun, this is an interesting experience to do with any oscilloscope with an XY mode.
With this mode, it's possible to display different shapes on the screen. Playing with the frequency brings you the possibility to build complex images and animated sequences.
A good start to experiment this is to use a ready-to-use sound file. The sound board of your computer or music player will convert the digital information of the sound file into an analog signal. Right and Left channel of the audio file are used to generate the X voltage and the Y voltage.

I made the experience with a Textronix TDS320 and a Textronix DPO4034. The resulting "video" is not as good as it should be. I suspect that the sound board of my computer integrate a filter which remove some frequencies. The test could be done with different music player.


Download here the sound used to generate this animation.

Next step: learn how to generate your own shape and create your animation !

Robot 2014

Pour la coupe de cette année, je change le format du billet.
Il sera composé d'information un peu en vrac mais mis à jour tout au long de la préparation de la coupe de robotique 2014 (depuis le mois de novembre, jusqu'au jour de la coupe). Je ferais également un résumé global qui viendra après la coupe. Les infos viendrons pour la plupart du temps directement du blog de notre équipe: www.rebut-robot.fr, que je vous invite à suivre également !

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EPFL Robotic Festival

Since 2008, EPLF, the engineering school of Lausane (Switzerland) organize a robotic festival. This is a very brief review of this 2013 edition. The goal of this festival is to present the robotic researches of PhD and to promote the robotic activity to general public. Lots of activities are organized during the day to introduce electronic and robotic concept to kids from 8 years old to to 99 years old (yes, everybody have the permission to be a kid during this day :) ). There is also some industrials, student associations and shop. I have been particularly impressed by the PhD researches. Studies are really interested in various domain of robotic and the university seems to give important financial assistance to get results. I saw very impressive bio-robot (feline, salamander), gyroscopic robot, drone, multi-copter, exploration robot, hexapod, etc ...

If you want to get more information about the bio-robots in EPFL, visit their website.

Some photos I shot during the festival:

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And a short video presentation from Trial Media available on Vimeo:

Un media center chic 'n cheap

Se monter son media center discret, économe en énergie et design avec peu de moyen.
C'est le défi lancé pour pouvoir profiter des toutes ses musiques, films, série, photos, etc ... directement dans son salon.
Et pour ça, une solution: le Raspberry PI.

Présentation du Raspberry

Ce petit ordinateur du format d'une carte de crédit et qui consomme seulement au max 1.5W pour le modèle A et 3.5W pour le modèle B (plus faible qu'une ampoule basse consommation) est une vraie révolution de part son équation encombrement/performance/prix inédit. Pour environ 30€, vous avez une bestiole, construite autour d'un processeur ARM, qui en a quand même assez dans le slip pour faire tourner une distri Linux, gérer le réseau, décoder des musiques et des films (HD compris) et vous balancer tout ça sur un écran branché en HDMI. Pas étonnant que depuis sa sortie (2011) les distributeurs (RS/Farnell et d'autres) soient régulièrement à cours de stock. Du point de vue prise en main et appropriation de la carte, il y en pour les softeux, qui pourront se faire plaisir en développant leurs applications directement tels un vrai PC (souris et clavier branchés sur un port USB), mais aussi pour les hardeux qui pourront utiliser le port libre pour y greffer leur électronique perso (8 × GPIO, UART, bus I²C, SPI avec deux chip selects, I²S audio, +3.3 V, +5 V). Autant dire, que ça vous ouvre un très vaste champs d'application possible. A noter aussi, qu'il s'agit d'un produit open source. Il est donc possible de récupérer toutes les sources, infos, fichiers de fabrication si vous voulez fabriquer votre propre Raspberry ou bien le modifier.

Raspi-Model-AB-Mono-2-699x1024.png

Enfin, il vous faudra tout de même vous procurer quelques accessoires indispensables mais non fournis avec la carte puisque vendu nue (dans l'optique de baisser son prix au maximum):

  • Une boitier plastique (fortement conseillé pour éviter de cramer votre Raspberry avec une fausse manip ou avec une décharge électrostatique alors que vous veniez de retirer votre joli pullover que vous a tricoté Mémé.
  • Une carte SD qui hébergera le système d'exploitation
  • Une alimentation murale régulée (micro USB 5V/700mA), pour alimenter la carte
  • Un ensemble clavier/souris USB
  • Un écran (HDMI ou composite ou autre avec adaptateur)
  • Un dongle Wifi USB ou un simple câble réseau pour la connexion Internet/Ethernet.

Si vous n'avez ni écran, ni clavier, ni souris, tout n'est pas perdu, puisqu'il est possible de se connecter au Raspberry depuis un autre ordinateur en SSH par le port RJ45.

Revenons à nos moutons

Après cette rapide introduction sur le "koicékescekecédonckunRaspberry?", revenons à notre cas, où nous voulons içi utiliser ce petit ordinateur comme un media center.
Je ne vais pas détailler ici les différentes étapes d'installation et de paramétrage du Raspberry et de l'OS puisque vous trouverez une tripotée de site sur le net qui vous décrirons ça bien mieux que moi. Je vais me contenter de vous présenter l'installation dans son ensemble, et d'essayer de vous persuader de la simplicité de mise en place et d'utilisation.

Pour l'application media center, il faut utiliser un lecteur multimédia (libre et gratuit !) qui est XBMC. Avec le succès du Raspberry, une version spéciale (même plusieurs en fait), ont été développées. Vous avez le choix (à l'heure actuelle) entre XBian, OpenElec et RaspBMC. Là encore, je vous laisse le soin de vous renseigner sur les avantages / inconvénients de chacun sur le nombreux forums traitant du sujet. Le choix relevant plus du gout personnel que de la technique car les trois ont sensiblement les mêmes performances. Pour ma part, j'ai privilégié Xbian car réputé rapide et surtout très très facile à installer sur la carte SD.
Une fois l'OS installé sur la carte SD, peut-être l'étape la plus dure: insérer la carte SD dans le connecteur du Raspberry:

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Une fois la carte SD installée, le Raspberry s'allume dès l'alim branchée (Il n'y a pas de bouton ON/OFF). Si vous ne voulez pas vous emmerder, l'astuce consiste à utiliser ces prises radiocommandées que vous trouvez dans tous les magasins de bricolage (par lot de 3 ou 4). ça tombe bien, puisque j'en avais déjà :). Il faut compter environ une minute pour démarrer complètement XBMC (plutôt sympa non ? ça change de Windows).

xbmc_beta_front.jpg

Vous avez alors accès aux différents menu, relativement intuitifs, et ainsi accéder à tout votre contenu multimédia très simplement. Il est possible de se déplacer avec clavier et souris (classique) ou alors avec une télécommande multimédia qui aura surement plus sa place dans un salon. Autres options: l'appli pour smartphone pour piloter XBMC via le wifi ou encore un simple navigateur web. Pour ma part, j'ai eu la très bonne surprise de me rendre compte que je pouvais piloter directement le Raspberry et XBMC avec la télécommande de mon téléviseur sans aucun branchement ou configuration spéciale. Cela est possible grâce à la technology Anynet+ des téléviseurs Samsung qui permet de prendre le contrôle des périphériques branchés en HDMI.

La question que vous avez maintenant sans doute à l'esprit, est "Mais où stocker tout mon contenu multimédia ?". En effet, la carte SD ne vous permettra surement pas stocker toutes vos heures de musique. L'idéal est donc d'avoir son propre serveur NAS. Là encore ça tombe bien, puisque j'en ai déjà un aussi. Le NAS, véritable serveur domestique, vous permet d'avoir accès à tous vos fichiers depuis n'importe quel ordinateurs, tablette, smartphone, etc ... et donc le media center. Si vous n'avez pas l'utilité du NAS, pas de panique, un disque dur branché en USB sur le Raspberry fera aussi l'affaire (alimentation du disque par une alimentation externe autre que le port USB de préférence pour éviter de tirer trop de puissance sur les ports USB).

Et l’intérêt du media center ?

A part le fait d'avoir accès à ses fichiers les fesses vissées au canapé, les pieds sur la table basse, la bière dans la main gauche, la télécommande dans la main droite et la part de pizza calée derrière l'oreille, il y a de nombreux autres avantages au media center avec XBMC.
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  • L'accès au web, permet à XBMC de scanner toute votre médiathèque de films, musiques et séries TV, et de vous présenter tout le contenu en vous affichant les jaquettes de films, les résumés, l'accès aux bandes annonces, le réalisateur, l'année, la liste des acteurs, la pochettes des albums, des images FanArt, etc ...
  • Autre fonctionnalité confortable, le film que vous venez de télécharger (mais dont vous possédez l'original bien entendu), porte toujours un nom à la con du genre: "BarBie_CasseNoisette-LeFilm-(2001)-ArnoldSwharrtzyBigUP_DL-by_&!TeamRocket$§-VOSTFR_DVDRipTV_720p*1280_NoPassword-NoVirusCertifiedACDSeeDoctor.mkv". Et bien XBMC va aller chercher les infos du film sur internet et le présenter automatiquement sous son vrai nom "Barbie Casse-noisette". C'est plus sympa et ça évite de se bruler les yeux quand on se balade dans la liste des films.
  • Pour les fans de série en VO, c'est aussi la possibilité de télécharger automatique les sous-titres dans la langue de votre choix. Plus besoin de chercher pendant des heures le bon fichier sous-titre synchronisé.
  • Mais XBMC c'est aussi, la météo en ligne, un lecteur de flux RSS qui défile en bas de votre écran pour faire plus vrai que BFMTV, un design sobre, efficace et personnalisable grâce aux nombreux skins.

En si ça ne vous suffit pas, nombre de plugins gratuits vous permettrons d'étendre encore les possibilités d'utilisation.

Pour finir, je vous encourage à allez regarder quelques unes des nombreuses vidéo sur Youtube, qui présentent le système XBMC tournant sur raspberry.

Bref, tout ça pour dire, que le media center combo XBMC / Raspberry, ça va pas sauver le monde, mais ça rend quand même vos moment de détente plus agréable.

Robot 2012

C'est avec beaucoup de retard, que je trouve enfin le temps de détailler nos deux robots pour notre participation à la coupe de france de robotique 2012, sur le thème de l'île au trésor.

Voici le poster de notre équipe:
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Du point de vue règles, il s'agit de ramasser des lingots d'or au sol, des pièces d'or dans les étagères du coffre et de dévoiler la carte du trésor.
La table de jeu:
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Cette année, nous avons tenté la réalisation de deux robots plutôt qu'un seul.
Le robot principal est basé sur une PandaBoard (intelligence). Une carte pilotage du commerce permet à la fois de contrôler le mouvement des moteurs CC et de lire les encodeurs. L'asservissement des moteurs en position et en vitesse est assuré par une carte Arduino Uno. La fonction de détection de l'adversaire pour éviter les collisions est assurée par des capteurs infrarouge Sharp. Enfin, un bras constitué de trois servo moteur numérique (dont 3 degrés de liberté), permet de placer et maintenir les lingots d'or à l'intérieur du robot.
Du côté de la mécanique, la base du robot a été découpé au jet d'eau dans une plaque d'aluminium, tandis que la structure a été réalisée en plexi par une découpe laser à la CNC.
Le robot secondaire est entièrement assemblé de pièce en bois découpées au laser à la CNC. L'objectif était plus fun que technique avec ici la réalisation d'une véritable maquette de bateau. Il peut tout de même se mouvoir grâce à ses deux moteurs Pas à Pas habilement dissimulés dans sa coque, et même un bandeau de LEDs RGB qui illumine son mât !
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Malheureusement nous avons rencontrés pas mal de problème techniques sur l'asservissement, ce qui nous a empêché de concourir plusieurs matchs. L’Arduino n'est en effet pas bien adapté pour cette tâche. Des éléments simples nous ont aussi fait défaut, nous montrant que le plus important était de déjà assurer les fonctions basique du robot de manière fiable avant de se pencher sur des fonctions plus complexes. Il ne faut pas voir les choses en trop grand car on fini toujours par se faire avoir à cause du temps de développement très très court !

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Quelques photos également de robots forts sympathiques d'équipes adversaires:
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Rendez-vous l'année prochaine, promis, on aura appris de nos erreurs !

Programmable Time Lapse Remote

Presentation

For quite a long time, I am thinking about making a photography programmable remote for my DSLR camera Canon 450D (reflex). This remote should have a simple remote mode and an intervalometer mode (or Time Lapse mode). In this latter mode, the user just have to set the time interval between each photo and the remote will automatically shoot at this frequency. When assembling photos one after the other, you get a kind of video clip. Time lapse mode is mainly used to present long action in few second such as the life of a flower, the melting down of snow, cloud movement in the sky, etc ...

Interface with the camera can be made with an IR LED (if your camera got an IR receiver, lucky you!), or second option (easiest) with a jack cable plugged on the remote port of your camera. Cable connexion can change according to the camera model, but in most of cases, there are 3 wires: 1 wire for common, 1 wire for the focus and 1 wire for the shoot. So, you just have to short circuit the common wire with the focus and/or with the shoot one. That is all !
To control these connexions with some electronics, it is possible to use relays or transistors. Relays are safer than transistor thanks to the voltage isolation between electronics and camera. However, transistors are cheaper and smaller, that is why I chose this solution. To simplify electronics, I wired the focus and the shoot cable together. This mean I will not be able to control the focus independently. But it doesn't matter because I prefere to set manually the focus directly from my camera before starting shoot.

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Hardware

Now let's talk about input commands. To set the time interval, it is possible to use some potentiometers and on/off switch. We could imagine a simple electonics with few resistors, capa, potentiometers and a NE555 to generate a signal with a specific frequency. In this project, I wanted something more complete, with different modes and an important range of use for Time Lapse (understand an important range of frequencies). That leads me to choose a solution with a microcontroller and a small LCD screen (it is more "friendly-user" than potentiometer and switch !). After selected the components, I design the following simple schematic:

Time_Lapse-Schematique

Bill of materials:

  • 1 uC 16f690 : Free (thanks to MicroChip samples)
  • 1 Pickit2 (or other programmer) : ~20€ (already got for previous project)
  • 1 shield with LCD HD44780 2*16char and 5 buttons : 8€ (available on DX.com)
  • 1 NPN transistor (2N3904) : ~0.3€
  • 1 voltage regulator (LM7805) : ~0.6€
  • some resistors and capacitors : ~1€
  • 1 drilled proto-board : ~0.5€ (ebay)
  • 1 Battery 9V: 1€
  • 1 Battery clip: ~0.5€
  • 1 Switch: ~0.5€

For the LCD, I chose a chinese copy of an LCD shield for Arduino. It is cheap and easy to use (no worries about contrast potentiometer for exemple, which is always a source of problems). The LCD is slodered in 4Bits mode, which mean only 7 pins are requiered to controll it (4 data + RS + Vcc + GND). Some links to understand how to use LCD in 4 bits mode: link1, link2, link3. In addition of the LCD, the shiled has 5 boutons (left, right, up, down, select). These buttons are in serial, and realize a voltage divider depending of which button is pressed. This means that, by connecting the buttons pin to an ADC of the microcontroller, we got 5 buttons which need only one pin of the microcontroller. Finally, the shield also has an hardware Reset button.
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Solder it !

Once you got all components, it's time to solder all the thinks !
Because this project is just a protoype, I did not want to design a real PCB. Instead of that, as use wire wrapping technics to get quick results.

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Software

Concerning the software, I used MpLab 8.86 and the compiler Hi-TECH PICC to program a small 8bits microcontroller (16f690). I use the free version of the compiler so the code optimisation is not available. This is why the software finally fill near the all flash space (4Kword) of the micro (and also because I wrote an heavy duty function with dirty multiplication and division to convert long number to a string (not proud of that :) ).
I coded two different usage modes: the remote mode and the TimeLapse mode.

  • The remote mode: use it as a simple remote for camera. Press the SELECT button to shoot. Escape the mode to the main menu with LEFT or RIGHT button. It is also possible to use this mode when your camera is in "Bulb mode" with a "shoot until press" function. This is very usefull to take pictures with an espacialy long exposition time, for exemple for "LightPainting", photos of storm, etc. Keep press the SELECT button to shoot. Release the button to stop the shoot.
  • The TimeLapse mode: use it to automatically shoot with a defined interval (from 1 to 3600sec) during a defined delay (from 1 to 3600 min). The screen displays in real time the number of taken pictures. This mode automatically return to the main menu at the end of the delay or by pressing LEFT or RIGHT button.


The final product in a (temporary) project case, and a video of how it works (in French):
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About the autonomy

I measured a consumption of approximatively 40mA under 9V (360mW). So with a standard 9V battery (PP3) of 450mAH, I should be able to shoot during more than 11Hours. I good practice should have to desactivate the LCD after some time without push button (and switch the microcontroller into low power mode.

Making video clip

To convert all your photos into a video clip, use one of the lots of photos to video software. I tried some, but the only one I should advise you to try is the weel know VirtualDub. It is very easy to use for TimeLapse conversion and the advantage is that you totally control the video size, Bps, frame, codec, and other options. Have a look on this tutorial on timelapseblog.com
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Here are some videos shot with my TimeLapse remote:




Conclusion

Finaly, I put the card with the battery in a plastic project box. For the future (soon, I hope), my goal is to design of cover for this box and print it with a 3D printer. As a next step, I also project to add one or two step motors to slowly move the camera during time lapse shooting (camera glider). This will add a cool moving effect (have a look on some youtube videos). Adding motors means additional software code and as I fill all the Flash space of the 16f690, I will have to adapt the project for a bigger microcontroller...

Download

You can download here the complete archive of this open source project.

Note for lazy people: If you are not enought patient to build a such remote, you can directly use a laptop with a time lapse software. Connect your camera to your computer and software will trig the photo shots. An other way, if you have a tablet, Ipad, Iphone or some other Android device, you can also use a TimeLapse Apps with an IR Led pluged on the jack audio output to control your camera.

Skill badges

"A badge is just one of the many ways to show and share".
On the website adafruit.com, you can found some skills badges to quickly present your skills in a funny way. This blog post takes up this idea to presents some of my skills, mostly used in this DIY blog.

Among others here are some of my skills:

- I can solder ! : SMD and non SMD components
- I made something with LEDs ! : IR beacons
- I learned how to make robots ! : Participations to the French Robotic Challenge (Eurobot)
- I learned how to program ! : ASM, C, C++, VHDL, Java
- I learned micro-controllers ! : Microchip, Atmel, Texas
- I learned how to use an oscilloscope !
- I learned how to use a multi-meter !
- I support open source hardware ! : With this blog
- I reverse engineered something ! : Furby Hack, Nokia screen, Wiimote
- I sent something to space ! : A "High-altitude balloon" during a summer science camp as supervisor
- I met the magic blue smoke monster ! : No comments :)
- I learned and used Ohm's law ! : Everydays
- I learned how to make QR codes and use them ! : QR code printed on PCB
- I know Electrostatic discharge (ESD) can damage electronics !
- I used Kicad ! PCB design
- I "heart" metric ! : I mastered the metric system, I am French ...
- I dumpster dived ! : just walk on the street to find computer, TV, DEEE, wood, plastic, sofa, etc ... to build your DIY project

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Fabriquer une balise InfraRouge

Je vais ici détailler la fabrication d'une balise Infrarouge que j'ai réalisé pour la coupe de France de robotique 2010. Une partie émetteur se place sur le robot adverse tandis qu'une partie récepteur se trouve sur notre robot et permet de détecter le robot adverse afin de ne pas entrer en collision avec ce dernier.

Lire la suite...

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