Groupe B1
Membre du groupe: MaĂŻlys HERMANN-BOYER, Shirel FELLOUS, Lily-Rose GAVANON
SĂ©ance 1 : Introduction Ă l'UE
Aujourd'hui, ce 23 janvier 2023, nous avons eu la chance de participer à notre premier cours de l'UE Fablab. Cela a été organisé dans l'enceinte du Laboratoire Fablab qui se trouve dans le bùtiment Esclangon de l'université de la Sorbonne. Le Fablab est un atelier créé à l'origine par le professeur Neil Gershenfeld au MIT, dans l'optique de réunir différentes personnes passionnées par la recherche et le développement de créations quelconques. Un réseau mondial de laboratoire s'est donc formé afin de donner accÚs à des outils de fabrication numériques à de multiples individus.
Nous avons donc pu visiter ce laboratoire et suivre les explications des différentes machines telles que des imprimantes 3D, des fraiseuses numériques ou encore des découpeuses laser.
Notre but dans les séances à venir sera de réfléchir à un projet permettant la création d'un objet utilisable au quotidien.
SĂ©ance 2 : Circuits Arduino et capteurs
Ce lundi 30 janvier, la séance portait sur le prototypage électronique. Nous avons été initiés à l'histoire de l'électronique, du tube à vide en 1904 au M5Stack en 2017 ; nous avons pu voir la chronologie d'apparition des différentes techniques et découvertes électroniques.
Nous avons découvert la carte Arduino, prototypée en 2003 par un étudiant en Master et apparue réellement sous forme de carte en 2005. Ce composant est en fait un microcontrÎleur, capable de capter des signaux analogiques (pouvant prendre toutes les valeurs entre 0 et 5 V). Pour programmer un Arduino, il faut utiliser un langage spécifique, écrire un code "IDE Arduino".
Ensuite, nous avons essayé de comprendre le fonctionnement de la carte Arduino, tout d'abord avec un programme permettant de faire clignoter la LED de l'Arduino. Nous avons ensuite essayé de récupérer les données recueillies par un capteur de température et d'humidité. Il fallait tout d'abord placé un Grove Shield sur la carte Arduino afin de pouvoir brancher différents composants. On retrouve sur ce Shield des ports numériques et analogiques, comme sur l'Arduino, mais aussi des ports I2C, que nous utilisons pour relier le capteur à l'Arduino. Le transfert de l'ordinateur à l'Arduino se fait en série.
Afin de pouvoir utiliser un composant particulier, il faut télécharger une bibliothÚque associée qui contient toutes les fonctions liées à ce composant. Ces bibliothÚques sont facilement trouvables sur Seeed Studio ou en cherchant le nom du composant sur Internet. Pour chaque capteur il peut y avoir une bibliothÚque et un port différents. Il faut donc se renseigner sur le Wiki pour avoir les renseignements du capteur utilisé.
Par la suite, nous avons utilisé d'autres capteurs tel qu'un "gas sensor" qui permet de calculer la concentration de CO2 dans l'air afin d'estimer si l'on est dans un environnement nocif ou non. Celui se branche par la connecteur A0.
Nous avons enfin essayé de travailler avec plusieurs composants en cherchant à afficher les valeurs de température et d'humidité enregistrées par le capteur sur un petit écran (16x2 LCD). Pour cela, nous avons essayé de combiner les 2 codes des deux composants utilisés. AprÚs quelques essais, on arrivait à lire les données du capteur en ayant téléversé le code suivant :
#include <Arduino.h>
#include <Wire.h>
#include "SHT31.h"
#include <Wire.h>
#include "rgb_lcd.h"
rgb_lcd lcd;
const int colorR = 209;
const int colorG = 141;
const int colorB = 247;
SHT31 sht31 = SHT31();
void setup() {
Serial.begin(9600);
while(!Serial);
Serial.println("begin...");
sht31.begin();
}
void loop() {
float temp = sht31.getTemperature();
float hum = sht31.getHumidity();
// set up the LCD's number of columns and rows:
lcd.begin(16, 2);
lcd.setRGB(colorR, colorG, colorB);
// Print a message to the LCD.
lcd.print("Temp = ");
lcd.print(temp);
lcd.println(" C"); //"ln" pour retour Ă la ligne
lcd.print("Hum = ");
lcd.print(hum);
lcd.println("%");
delay(1000);
}Nous avons ensuite essayĂ© de rĂ©aliser la mĂȘme chose sur un Ă©cran un peu plus complexe, un OLED Display 0.96 inch. Le code Ă©tait le suivant :
#include <Arduino.h>
#include <Wire.h>
#include "SHT31.h"
SHT31 sht31 = SHT31();
#include <Arduino.h>
#include <U8g2lib.h>
#ifdef U8X8_HAVE_HW_SPI
#include <SPI.h>
#endif
#ifdef U8X8_HAVE_HW_I2C
#include <Wire.h>
#endif
U8G2_SSD1306_128X64_ALT0_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);
void setup() {
sht31.begin();
u8g2.begin();
}
void loop() {
float temp = sht31.getTemperature();
float hum = sht31.getHumidity();
u8g2.clearBuffer(); // clear the internal memory
u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB08_tr); // choose a suitable font
u8g2.setCursor(0, 15);
u8g2.print("temperature = ");
u8g2.print(temp);
u8g2.println(" C");
u8g2.setCursor(0, 30);
u8g2.print("humidity = ");
u8g2.print(hum);
u8g2.println(" %");
u8g2.sendBuffer(); // transfer internal memory to the display
delay(200);
}
Séance 3 : Dessin 2D, 3D, impression 3D et découpe laser
Séance 3 : Dessin 2D, 3D, impression 3D et découpe laser
Lors de cette séance, nous avons découvert certains logiciels libres et gratuits de dessin et modélisation 3D. Des tutoriels pour chacun de ces logiciels sont disponibles sur le Wiki du FABLAB ou sur Internet.
La logiciel principalement utilisé pour la découpe laser est le logiciel Inkscape. Afin que le dessin réalisé soit exploitable, il faut s'assurer que l'épaisseur du trait soit toujours de 1px. En ce qui concerne la couleur des traits, le rouge correspond à la découpe alors que le noir fait référence à la gravure. Le plus important lors de l'utilisation de ce logiciel est de contrÎler les dimensions et le positionnement des différents objets. Le format lu par les découpes laser est le format SVG.
Nous avons réalisé ce dessin lors de notre découverte du logiciel.
Nous avons ensuite été initiées à 2 logiciels de modélisation 3D : OpenSCAD et FreeCAD. Ces logiciels sont utilisés dans le cadre d'impressions 3D. Pour cela, il est important de savoir que le format lu par les imprimantes est le format STL. Nous nous limiterons à l'utilisation du workbench Part dans FreeCAD. Afin de se familiariser avec les outils des deux logiciels, nous avons essayé de réaliser un cube de 50mm de cÎté troué par 3 cylindres de 20mm de diamÚtre.
Sur OpenSCAD :
difference() {
cube(50,center=true);
translate([0,0,-25]) cylinder(h=50,r=20);
rotate([90,0,0]) translate([0,0,-25]) cylinder(h=50,r=20);
rotate([0,90,0]) translate([0,0,-25]) cylinder(h=50,r=20);
}
Sur FreeCAD :
Nous avons ensuite pu voir un peu plus en détails comment faire fonctionner les différentes machines du FABLAB.
Pour les imprimantes 3D, le logiciel utilisé est IdeaMaker. Il est toujours important de réfléchir au remplissage d'un objet lors de son impression. Il faut aussi penser à l'épaisseur du fil utilisé (+ c'est fin + c'est précis mais + c'est long), à l'orientation de l'objet sur le support.
