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Voici un projet que je devais présenter à L'Open Source Summit de Paris en 2019. Malheureusement, des événements sociaux, ne m'ont pas permis de venir à cette manifestation. Celui-ci devait aussi être présenté , merci à eux pour l'invitation, au Makerfight de Mulhouse en mars 2020. Finalement, le COVID-19 en a décidé autrement 😒. Je profite donc du confinement pour vous faire un article sur ce projet. Celui-ci sera alimenté jour après jour, au fur et à mesure des améliorations que j'ai réalisé.
Le projet est basé essentiellement sur des briques Lego, du Raspberry et Arduino avec un peu d'électronique et un détournement du Logiciel de supervision Centreon.

Voici la liste des articles à venir :
- Construction du boîtier Lego pour la commande centralisée
- Installation de Raspbian
- Programmation des GPIO avec Gambas3
- Supervision du Raspberry, ventilation automatisée en fonction de la température
- Capteurs Optiques et Arduino
- Asservissement des moteurs Lego avec le Raspberry
- Communiquez entre le Raspberry et l'Arduino
- Utilisation de Centreon pour la commande des Moteurs
- Tableau de bord avec NodeRed

1 But du projet

Le GBC, en anglais Great ball contraption, appelé en français grand bidule à balle est un montage en briques Lego dont le but est d'amener des billes d'un point A vers un point B. Les montages sont appelés modules et doivent être compatibles entre eux pour réaliser des chaînages et ainsi de faire des présentations animées.
Pour mon projet, je vais modifier le principe du GBC en réalisant une animation séquentielle modules par modules avec comptage des billes. J'utiliserai Centreon et un Raspberry pour asservir les moteurs et un arduino pour la partie électronique des capteurs.
Le Dashboard sera assuré par Node-Red.

2 Construction de la commande centralisée

La commande centralisée va contenir les cartes shield L298N pour les moteurs, le Raspberry PI 4 avec un disque SSD, le ventilateur pour refroidir la carte électronique. On finira par un arduino Uno équipé d'un shield connecteur Groove.
Comme je voulais réaliser un projet entièrement réutilisable et modulable, les briques Lego me semblaient le plus appropriées pour réaliser le boîtier.

2.1 Boîtier pour les shields

Voici le boîtier contenant les shields des commandes moteur et ventilateur. Il faut prévoir des ouvertures pour les câbles et un système pour assembler les deux boîtiers comme nous le verrons plus loin.

Le boîtier du dessous

Voici le plan de montage créé avec l'excellent logiciel Studio. Malheureusement celui-ci ne tourne que sous Windows.

Le montage de l'écran

2.2 Boîtier pour le Raspberry

Voici le boîtier complet avec le logement pour l'Arduino. Il permettra de loger le Raspberry PI 4, le disque SSD, le ventilateur et l'Arduino avec la carte Groove.

Le boîtier complet

Voici le plan de montage

Le montage de l'écran

3 Montage électrique

Passons au montage électrique. Voici le schéma électrique des Shields Moteur. Comme nous allons alimenter des moteurs Lego, on va être obligé de sacrifier des câbles électriques Lego. Si vous réalisez le montage, privilégiez les cables de grande longueur qui vous permettra de réaliser deux longueurs.

Le schéma électrique

J'utilise une alimentation 9 V pour les moteurs Lego. N'ayant la chance d'avoir les transformateurs Lego, j'utilise une alimentation universelle avec un câble USB de récupération. Les shield seront installés dans le boîtier avec toute la câblerie nécessaire au fonctionnement. J'avoue que le montage est un peu délicat mais avec de la patience, on y arrive.

Mise en place des shields

Il faudra démonter le boîtier pour installer le SSD dans son logement, le raspberry et le ventilateur. J'utilise des fils jumper de toutes sortes pour réaliser mes montages, c'est rapide et cela permet une réutilisation de ceux-ci.

Placement du SSD, raspberry et ventilateur dans le boîtier.

Le boîtier supérieur est monté

Il reste à faire les liaisons et à fermer le boîtier.

Nous sommes prêts à installer l'OS Raspbian. L'aventure continue avec cet article Installation de Raspbian et des autres logiciels nécessaires au projet.

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