Author: macerobotics

Réparation du module de basses Bose 700

Cet article présente la réparation d’un module de basses Bose 700. Cette enceinte s’allume mais ne fonctionne pas, la led de status s’allume en rouge.

 

Après quelques tours de tournevis, voici la carte électronique : 

La carte électronique du module : 

 

  • Vérifier bien la tension d’entrée et de sortie +5V du LM317
  • Vérifier la stabilité du  VCC du L6599 (environ 15V) pin 12

Vérifier bien le fonctionnement du composant L6599 :

  • Vérifier la pin 12 et 7 :
    • pin 12 environ 15VDC
    • pin 7 : au moins 1.25V, si elle descend en dessous de 1,24 V, le L6599 s’arrête

Après changement d’une condensateur de résonance, de deux transistors mosfet et du composant L6599; l’enceinte est repartie !

Référence des composants :

  • STD18N55M5 (Mosfet)
  • L6599AD

 

A bientôt,

Nicolas

 

Gestion de 2 cameras avec le robot MR25

Le robot MR25 est équipé d’une carte Raspberry Pi 5 disposant de deux connecteurs dédiés aux caméras. Il est donc possible d’utiliser simultanément deux caméras sur le robot.

Ce tutoriel présente les étapes nécessaires pour configurer et utiliser deux caméras avec le robot MR25, ainsi que la réalisation de captures d’images avec chacune d’elles.

Détecter les 2 cameras

Listez les cameras avec cette commande :

$ rpicam-hello --list-cameras

Vous devez voir la détection des 2 cameras :

Prendre une photo avec les 2 cameras

Voici un exemple de la prise d’une photo sur chaque cameras :

#!/usr/bin/env python3

# Import de la bibliothèque Picamera2 pour contrôler les caméras Raspberry Pi
from picamera2 import Picamera2

# Fonction permettant de mettre le programme en pause
from time import sleep

# Permet de récupérer la date et l'heure actuelles
from datetime import datetime

# Permet de gérer facilement les chemins et dossiers
from pathlib import Path


# ============================================================
# DOSSIER DE SAUVEGARDE
# ============================================================

# Création du dossier "photos" s'il n'existe pas déjà
output_dir = Path("photos")
output_dir.mkdir(exist_ok=True)


# ============================================================
# HORODATAGE
# ============================================================

# Création d'un horodatage commun aux deux photos
# Format : AAAAMMJJ_HHMMSS
# Exemple : 20260918_112530
timestamp = datetime.now().strftime("%Y%m%d_%H%M%S")


# ============================================================
# CAMÉRA 0
# ============================================================

# Création de l'objet correspondant à la caméra 0
cam0 = Picamera2(0)

# Création de la configuration pour une photo fixe
#
# Résolution utilisée :
# 4608 x 2592 pixels
#
# Cette résolution correspond à la résolution souhaitée
# pour la caméra 0.
config0 = cam0.create_still_configuration(
    main={"size": (4608, 2592)}
)

# Application de la configuration à la caméra
cam0.configure(config0)

# Démarrage de la caméra
cam0.start()

# Petite attente afin de laisser la caméra s'initialiser
# et stabiliser l'image avant la capture.
sleep(2)

# Création du nom du fichier de sortie
#
# Exemple :
# photos/camera0_20260918_112530.jpg
file0 = output_dir / f"camera0_{timestamp}.jpg"

# Affichage dans le terminal du fichier qui va être créé
print(f"Capture caméra 0 : {file0}")

# Capture d'une photo et sauvegarde directement au format JPEG
cam0.capture_file(str(file0))

# Arrêt de la caméra 0
cam0.stop()

# Libération complète des ressources utilisées par la caméra 0
#
# Cette étape est particulièrement importante ici :
# elle permet de libérer les buffers mémoire DMA avant
# de configurer la deuxième caméra.
cam0.close()


# ============================================================
# CAMÉRA 1
# ============================================================

# Création de l'objet correspondant à la caméra 1
cam1 = Picamera2(1)

# Création de la configuration pour une photo fixe
#
# Résolution utilisée :
# 3280 x 2464 pixels
#
# Cette résolution correspond à la résolution souhaitée
# pour la caméra 1.
config1 = cam1.create_still_configuration(
    main={"size": (3280, 2464)}
)

# Application de la configuration à la caméra
cam1.configure(config1)

# Démarrage de la caméra
cam1.start()

# Petite attente afin de laisser la caméra s'initialiser
# et stabiliser l'image avant la capture.
sleep(2)

# Création du nom du fichier de sortie
#
# Exemple :
# photos/camera1_20260918_112530.jpg
file1 = output_dir / f"camera1_{timestamp}.jpg"

# Affichage dans le terminal du fichier qui va être créé
print(f"Capture caméra 1 : {file1}")

# Capture d'une photo et sauvegarde directement au format JPEG
cam1.capture_file(str(file1))

# Arrêt de la caméra 1
cam1.stop()

# Libération complète des ressources utilisées par la caméra 1
cam1.close()


# ============================================================
# FIN DU PROGRAMME
# ============================================================

# Message indiquant que les deux captures sont terminées
print("Captures terminées.")

Fin du tuto !

Nicolas

 

 

 

Faire de l’électronique réparable !

Concevoir de l’électronique réparable consiste à intégrer la réparation dès la conception, plutôt que de chercher à réparer un produit une fois qu’il est cassé.

Démontabilité

  • Boîtier ouvrable avec des vis standard, sans colle ou clips destructifs.

Modularité

  • Séparer alimentation, commande, puissance, capteurs, interfaces, etc.,

    • Afin de remplacer un module plutôt que toute la carte électronique.

Composants remplaçables

  • Privilégier les composants standards et disponibles sur le long terme. Si possible utilisé des composants traversants.

Accessibilité

  • Rendre les connecteurs, fusibles, batteries et pièces d’usure facilement accessibles.

Diagnostic

  • Prévoir des points de test, des codes d’erreur, des interfaces de diagnostic et une documentation du circuit.

    • Un technicien doit pouvoir utiliser un multimètre ou un oscilloscope sans devoir deviner où mesurer.

Prévoir également :

  • LED d’état ;
  • connecteur de programmation/debug ;
  • fusibles ou protections accessibles ;
  • points de mesure sur les alimentations ;
  • indications sérigraphiées sur le PCB.
  • La sérigraphie devient une véritable documentation.

Réparabilité des PCB

  •  Éviter les composants inutilement difficiles à dessouder et laisser suffisamment d’espace autour des zones susceptibles d’être réparées.

Documentation

  • Fournir schémas, nomenclature (BOM), références des composants et procédures de dépannage.

    • Schéma électronique : licence open source adaptée au matériel, par exemple CERN-OHL.
    • Creative Commons, par exemple CC BY ou CC BY-SA.

Durabilité logicielle

  • Prévoir les mises à jour et, lorsque c’est possible, éviter qu’une panne logicielle rende le matériel inutilisable.

Gestion thermique

  • Concevoir le refroidissement pour limiter le vieillissement des composants sensibles.

Pièces détachées

  • Utiliser des références pérennes et prévoir leur remplacement sur la durée de vie du produit.

Robot MR25 – Détecter le frappement de main avec le microphone

On souhaite programmer le robot MR25 afin de contrôler ces mouvements via la détection des frappements de main :

👏 =>  Le robot MR25 avance

👏👏 =>  Le robot MR25 tourne à gauche

👏👏👏 =>  Le robot MR25 tourne à droite

👏👏👏👏 =>  Le robot MR25 s’arrête

Le microphone détecte les frappements en analysant le niveau sonore.

Algorithme

Voici un exemple de programme pour contrôler le robot avec le frappement de main :

import subprocess # permet de lancer le programme arecord pour récupérer le son du microphone.
import numpy as np # permet de traiter les données audio et de calculer le RMS.
import MR25
import time

DEVICE = "hw:0,0"
RATE = 48000
CHANNELS = 1
CHUNK = 1024

THRESHOLD = 0.01 # le seuil sonore.

# Temps minimum entre deux frappes
DEBOUNCE_TIME = 0.20

# Temps maximum pour regrouper les frappes
GROUP_TIMEOUT = 0.80
# Le programme attend au maximum 0,8 seconde après la dernière frappe.

cmd = [
    "arecord",
    "-D", DEVICE,
    "-f", "S16_LE",
    "-r", str(RATE),
    "-c", str(CHANNELS),
    "-t", "raw",
    "-"
]

process = subprocess.Popen(
    cmd,
    stdout=subprocess.PIPE,
    stderr=subprocess.DEVNULL
)

nombre_frappes = 0
derniere_frappe = 0
dernier_signal = 0

print("Écoute du microphone...")
print("1 frappe = LED rouge")
print("3 frappes = LED verte")
print("Ctrl+C pour arrêter.\n")

try:
    while True:

        data = process.stdout.read(CHUNK * 2)

        if len(data) != CHUNK * 2:
            break

        audio = np.frombuffer(data, dtype=np.int16)
        audio = audio.astype(np.float32) / 32768.0

        volume = np.sqrt(np.mean(audio ** 2))

        maintenant = time.time()

        # Affichage du volume
        bar = min(50, int(volume * 50))

        print(
            f"\rVolume : {volume:.3f} "
            f"[{'#' * bar:<50}] "
            f"Frappes : {nombre_frappes}",
            end="",
            flush=True
        )

        # Détection d'une frappe
        if volume > THRESHOLD:

            # Évite de compter plusieurs fois la même frappe
            if maintenant - derniere_frappe > DEBOUNCE_TIME:

                nombre_frappes += 1
                derniere_frappe = maintenant

                print(f"\n>>> Frappe {nombre_frappes}")

        # Si le délai entre les frappes est dépassé,
        # on analyse le nombre de frappes
        if (
            nombre_frappes > 0
            and maintenant - derniere_frappe > GROUP_TIMEOUT
        ):

            if nombre_frappes == 1:
                print(">>> 1 FRAPPE : avancer")
                MR25.ledRGB("100")
                MR25.forward(30)
                time.sleep(0.5)
                MR25.ledRGB("000")

            elif nombre_frappes == 2:
                print(">>> 2 FRAPPES : tourner à gauche")
                MR25.ledRGB("010")
                MR25.turnLeft(30)
                time.sleep(0.5)
                MR25.ledRGB("000")

            elif nombre_frappes == 3:
                print(">>> 3 FRAPPES : tourner à droite")
                MR25.ledRGB("001")
                MR25.turnRight(30)
                time.sleep(0.5)
                MR25.ledRGB("000")

            elif nombre_frappes == 4:
                print(">>> 4 FRAPPES : STOP")
                MR25.ledRGB("111")
                MR25.stop()
                time.sleep(0.5)
                MR25.ledRGB("000")

            else:
                print(f">>> {nombre_frappes} frappes : aucune action")

            # Réinitialisation
            nombre_frappes = 0

except KeyboardInterrupt:
    print("\n\nArrêt du robot.")
    MR25.stop()

finally:
    process.terminate()

Fin du tuto !

Les condensateurs de sécurité : classes X et Y

Les condensateurs de sécurité sont des composants électroniques spécialement conçus pour être utilisés dans les circuits raccordés au secteur électrique. Contrairement aux condensateurs classiques, ils sont conçus pour limiter les risques d’incendie, de choc électrique et de détérioration dangereuse en cas de défaut. On distingue principalement deux grandes familles : les condensateurs de classe X et les condensateurs de classe Y.

Condensateurs de sécurité : classes X et Y

1. Pourquoi utiliser des condensateurs de sécurité ?

Dans un appareil électrique, un condensateur peut être placé directement sur le secteur afin de :

  • réduire les parasites électromagnétiques ;
  • filtrer les perturbations conduites ;
  • améliorer la compatibilité électromagnétique (CEM) ;
  • supprimer certains parasites générés par les moteurs ou les alimentations à découpage.

Cependant, un condensateur connecté au secteur constitue un élément soumis à des tensions potentiellement dangereuses. Son comportement en cas de défaillance est donc particulièrement important. Les condensateurs de sécurité sont conçus et testés pour présenter un comportement contrôlé lorsqu’ils vieillissent ou tombent en panne.

2. Les condensateurs de classe X

Les condensateurs X sont utilisés lorsqu’ils sont connectés entre les conducteurs actifs du secteur, par exemple entre phase et neutre. On les retrouve notamment dans les filtres antiparasites placés à l’entrée des appareils électriques. Le condensateur X est donc placé en parallèle sur l’alimentation.

Condensateur de classe X

3. Les condensateurs de classe Y

Les condensateurs Y ont une fonction de sécurité différente. Ils sont utilisés lorsqu’un condensateur est connecté entre une partie reliée au secteur et une partie accessible ou reliée à la terre.

Par exemple :

On peut également trouver des condensateurs Y entre les conducteurs actifs et la terre de protection.

Pourquoi les exigences sont-elles plus sévères ?

Une défaillance d’un condensateur Y pourrait, dans certaines configurations, créer une liaison dangereuse entre le secteur et une partie accessible de l’appareil. Le condensateur Y doit donc être conçu de manière à ce qu’une défaillance ne mette pas l’utilisateur en danger. C’est pourquoi les condensateurs Y sont soumis à des exigences de sécurité particulièrement strictes.

4. Différence fondamentale entre X et Y

La distinction peut être résumée ainsi :

Une règle pratique importante est donc :

X = entre conducteurs actifs
Y = vers la terre 

5. Les sous-classes X1, X2, X3

Les condensateurs X sont eux-mêmes divisés en plusieurs catégories, notamment X1, X2 et X3. Ces catégories correspondent à différents niveaux de tenue aux surtensions et à différentes conditions d’utilisation. Le X2 est très courant dans les équipements électroniques alimentés par le secteur et dans les filtres antiparasites. Il ne faut cependant pas choisir un condensateur uniquement en fonction de sa capacité. Sa classe de sécurité, sa tension nominale, les conditions du réseau et l’application doivent également être prises en compte.

6. Les sous-classes Y1, Y2, Y4

Les condensateurs Y sont également subdivisés en différentes catégories, notamment Y1, Y2 et Y4.

Les exigences dépendent notamment de la tension du réseau et du niveau d’isolation requis.

De manière générale, les condensateurs Y sont conçus avec des exigences d’isolation et de sécurité plus sévères que les condensateurs X.

7. Attention : un condensateur X ne remplace pas un condensateur Y

C’est une erreur importante à éviter.

Un condensateur X2 et un condensateur Y2 ne sont pas interchangeables simplement parce qu’ils ont la même capacité et une tension nominale similaire.

Par exemple, remplacer un condensateur Y par un condensateur X dans un circuit relié à une partie accessible peut compromettre la sécurité électrique de l’appareil.

De même, utiliser un condensateur ordinaire à la place d’un condensateur de sécurité est dangereux.

8. Marquage et identification

Les condensateurs de sécurité portent généralement un marquage indiquant leur classe, par exemple :

  • X2
  • Y2
  • X1
  • Y1

Ils peuvent également comporter des indications concernant :

  • la capacité, par exemple 100 nF ;
  • la tension nominale ;
  • la température maximale ;
  • les normes auxquelles ils répondent ;
  • le fabricant et la référence du composant.

Il est important de vérifier le marquage réel du composant plutôt que de déduire sa classe uniquement à partir de son aspect extérieur.

9. Exemples de condensateurs de sécurité

Voici quelques exemples courants de condensateurs de sécurité utilisés dans les équipements électriques et électroniques :

  • Condensateur X2 – 100 nF / 275 VAC : utilisé entre la phase et le neutre pour supprimer les parasites haute fréquence dans les alimentations secteur.
  • Condensateur X2 – 470 nF / 275 VAC : utilisé dans les filtres antiparasites lorsque le filtrage capacitif nécessaire est plus important.
  • Condensateur Y2 – 2,2 nF / 300 VAC : utilisé entre une ligne secteur et la terre ou une partie accessible reliée à la terre, notamment pour réduire les perturbations électromagnétiques.
  • Condensateur Y1 – 4,7 nF / 500 VAC : utilisé dans certaines applications nécessitant un niveau d’isolation plus élevé.

 

10. Conclusion

Les condensateurs X et Y remplissent tous deux des fonctions de filtrage antiparasite, mais leur rôle de sécurité est différent.

Condensateur X :

  • connecté entre les conducteurs actifs ;
  • généralement entre phase et neutre ;
  • principalement concerné par le risque associé à un court-circuit entre les lignes ;
  • utilisé notamment dans les filtres secteur.

Condensateur Y :

  • connecté entre une partie reliée au secteur et la terre ou une partie accessible selon l’architecture ;
  • soumis à des exigences de sécurité particulièrement strictes ;
  • destiné à limiter le risque de choc électrique en cas de défaillance.

Le choix d’un condensateur de sécurité ne doit donc pas se limiter à la capacité et à la tension inscrites sur le composant. La classe de sécurité X ou Y fait partie intégrante de sa fonction dans le circuit.

Réparation d’un robot mobile SCOUT 2.0

Aujourd’hui, Macé Robotics à réparer un robot mobile SCOUT 2.0. Ce robot, dédié à la recherche et à l’enseignement, présentait un dysfonctionnement au niveau d’un moteur : celui-ci ne tournait pas correctement, avec une perte de couple et une vitesse de rotation insuffisante. Les trois autres moteurs fonctionnent, quant à eux, correctement.

Robot SCOUT 2.0

Ce robot est équipé de quatre moteurs brushless, chacun piloté par un driver dédié. Les quatre drivers sont reliés à la carte mère du robot via un bus de communication CAN.

Le driver d’un moteur

Après démontage du robot et inspection de la carte driver, j’en déduis que le problème provient de la carte capteur du moteur BLDC. Un moteur Brushless DC (BLDC) doit connaître en permanence la position de son rotor afin que le driver puisse déterminer quelles phases alimenter et à quel moment. Cette information permet de synchroniser le champ magnétique généré par le stator avec la position du rotor et ainsi d’assurer une rotation correcte du moteur. En cas de défaut de détection de la position du rotor, cette synchronisation n’est plus assurée. Le moteur peut alors présenter différents symptômes : vibrations, perte de couple, vitesse de rotation incorrecte, rotation dans le mauvais sens ou encore impossibilité de démarrer. Ces symptômes correspondent précisément au comportement observé sur le moteur concerné du robot, ce qui oriente le diagnostic vers un dysfonctionnement de la carte capteur du moteur BLDC.

Démontage de la carte capteur du moteur

Ensuite, la carte capteur du moteur a été démontée afin d’effectuer une inspection plus approfondie. Cette carte est équipée d’un encodeur magnétique MT6825 ainsi que de deux drivers RS422 TPT4031. L’encodeur magnétique utilise les propriétés du champ magnétique pour mesurer avec précision la position angulaire du rotor. Pour permettre cette mesure, un aimant est fixé directement sur l’axe du moteur (voir photo). Lorsque le rotor tourne, l’aimant entraîne une variation du champ magnétique perçue par l’encodeur, qui peut ainsi déterminer la position angulaire du rotor et transmettre cette information à la carte driver.

Carte capteur du moteur BLDC

Après réparation de la carte capteur, la roue du robot fonctionne à nouveau correctement. Les performances du moteur sont revenues à la normale et le robot est désormais pleinement opérationnel. Le SCOUT 2.0 est donc prêt à reprendre du service et à partir pour de nouvelles aventures !

Bonne journée,

Nicolas