Les trains du Tertre

Nous avons évoqué récemment la conception d’une carte de commande d’éclairage de voitures de voyageurs basée sur le PIC 10F220 en version cms. Ce type de composant minuscule ne peut pas être programmé avec la carte que j’ai réalisée qui n’accepte que des PICs en boîtiers DIL. J’ai déjà abordé un peu ce problème pour la carte de commande de l’éolienne. La solution alors retenue a été d’utiliser la carte finale elle-même comme carte de programmation ce qui suppose que les broches du PIC servant à la programmation ne soient pas perturbées par les composants de la carte.

Si l’on analyse le problème, il faut différencier la mise au point du programme et la réalisation des cartes finales. Pour beaucoup de PICs on trouve une version DIL et une version CMS. C’est le même composant, il n’y a que le boîtier qui change. Pour la mise au point du programme c’est commode d’utiliser le PIC en version DIL car il peut être installé sur une platine d’essai à trous. On pourrait installer la CMS sur une carte d’adaptation CMS -> DIL mais cela ne résout pas le problème de la programmation du PIC de la carte finale. Il ne semble pas raisonnable de le souder d’abord sur une carte d’adaptation pour le dessouder et le remettre une fois programmé sur la carte finale. Par ailleurs la version CMS plutôt que DIL sur la carte finale se justifie par la recherche d’une miniaturisation poussée qui exclu la version DIL. Difficile aussi d’utiliser un connecteur universel pouvant recevoir un composant CMS. Il semble que cela existe mais le prix est élevé. La seule solution qui me reste est bien celle retenue pour l’éolienne : prévoir la carte finale avec une connexion pour la programmation. Cette dernière demande au plus six broches. La conception des cartes d’éclairages de voitures m’a fait rejeter l’idée d’un connecteur sur la carte qui prendrait une place plus grande que le circuit dans son ensemble et au final plus de place qu’un PIC version DIL ! Pour une miniaturisation maximale une solution est de remplacer un connecteur par des trous métallisés sur lesquels viennent se souder directement les fils des composant externes. On pourra lire l’article suivant qui présente plus en détail la carte d’éclairage des voitures. Cependant il n’est pas souhaitable pour la programmation d’avoir à souder des fils sur ces contacts de sortie. Aussi j’ai essayé un autre système avec des plots gravés sur la carte permettant un contact avec des lames souples reliées au programmateur KitPic3.

Les images qui suivent montrent différents essais et la solution actuellement retenue avec une carte de programmation dédiées aux PIC en version CMS. Cette carte est relativement universelle et devrait convenir à la plupart de mes besoins. Elle nécessite seulement de prévoir sur la carte finale des plots de contact placés selon une norme personnelle à respecter.

Après analyse du problème j’ai conçu avec Canari plusieurs cartes : une carte très petites (9 x 13 mm) pour l’éclairage d’une voiture, une carte de programmation pour les PICs CMS.

J’ai placé aussi deux cartes de générateur de courant pouvant toujours être utiles pour des commandes de fil à mémoire ou des leds, ceci afin de ne pas perdre de surface de circuit imprimé. Le tarif de gravure chez Seeed est très avantageux si on choisit la configuration de base (circuit de 10 x 10cm, 10 exemplaires identiques…). Sur la plaque de 10 x 10 j’ai donc fait tenir la platine de programmation, 10 cartes d’éclairage et deux cartes de générateur de courant. Cet assemblage a été réalisé avec le nouveau logiciel de Pierre ElCanari qui est la nouvelle future version de l’actuel Canari. Une fois réalisé des cartes on peut les assembler pour les graver ensemble sur une même plaque.

La carte de programmation découpée reçoit un connecteur modulaire sur lequel la prise du KitPic3 peut se brancher. La gravure est particulièrement simple et constituée de 6 pistes espacées de 2,54 mm (0,1 pouce) et d’une résistance de 10kΩ entre MCRL et VDD.

Ma première idée consistait à souder des fils de contact élastiques qui viendraient appuyer sous la carte à programmer.

Pour absorber l’épaisseur des fils élastiques un carton mince a été découpé.

Les lames souples passent ainsi juste dans les fentes du carton et l’on peut appuyer dessus et trouver une surface plane. Par ailleurs des valets ont été visés dont le rôle est de tenir appuyée bien plaquée la carte à programmer.

Voici la carte d’éclairage des voitures vue de dos. elle comporte des plots destinés à venir appuyer sur les fils et faire contact.

La carte en place prête pour la programmation. Hélas ! cela ne marche pas ! En effet c’est difficile de s’assurer que les fils touchent bien tous au bon endroit car on ne voit pas ce qui se passe au dos ! La forme des fils a aussi de l’importance car il faut qu’une fois en appui ils touchent bien sur le plot et non pas ailleurs. Les idées théoriques ont toujours besoin d’être validées par l’expérimentation. Avec ce montage je n’ai pas réussi une seule gravure, le circuit n’était pas vu du programmateur.

Pour éviter des courts-circuit des collants ont été placés.

J’ai donc changé un peu mon idée de départ : suppression du carton, modification de la forme des fils pour venir appuyer sur l’autre face du circuit.

Le circuit est placé cette fois à l’envers mais bien sûr en respectant l’ordre des plots. Pour ce PIC une des connexion est inutilisée mais la carte est utilisable pour d’autres modèles. Avec cette disposition les valets deviennent inutiles, la carte est tenue par les fils. On peut contrôler visuellement que le contact est bien réalisé. Lors de la conception d’autres cartes à programmer il faudra veiller à respecter la norme : plots à 2,54 mm d’espacement, distance au bord de la carte inférieur à 8 mm.

L’ensemble installé avec le programmateur PicKit3 d’Olimex relié à l’ordinateur sur un port USB. Le logiciel utilisé pour piloter la gravure est toujours MPLAB de Microship. J’ai pu graer sans problème les 10 cartes que j’ai actuellement montées.