Joyeux Bidon Low-tech - Enceinte fabriquée avec des composants de réemploi

Gipsa-Lab/Ense3

https://wiki.lowtechlab.org/wiki/Joyeux_Bidon_Low-tech_-_Enceinte_fabriqu%C3%A9e_avec_des_composants_de_r%C3%A9emploi

Dernière modification le 01/09/2023

Difficulté

Medium Moyen

Durée

1 day(s) jour(s)

Coût

20 EUR (€)

Description

Une enceinte à l'intérieur d'un bidon ! Pluggez votre clef USB, branchez l'enceinte sur du 5V, et écoutez de douces mélodies.

Sommaire

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Introduction

Le bidon low tech est une enceinte qui se branche sur 5V, et qui lira les fichiers MP3 de votre clef USB. Elle est munie d'un écran LCD (optionnel), d'un interrupteur ON/OFF, de boutons lecture/stop et suivant, et d'une molette de volume. La base de cette enceinte est une carte électronique stm32f4, un ancien haut-parleur, et bien sûr, un bidon ! Il est conseiller de personnaliser votre bidon pour le rendre encore plus jolie. Cette enceinte a été développée par le Gipsa-lab Grenoble (et de l'Ense3 ?).

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Matériaux

2 Bidons 5L plastique

1 Jeu de hauts parleurs

Electronique:

• 1 Carte électronique stm32f4
• 1 Clef USB
• 1 convertisseur secteur USB 230V/10V
• 10 Fils électriques (fiche banane ?)
• Fils électrique 0.4mm souple
• 1 fil USB femelle / ?
• 1 câble USB/n'importe
• Etain
• Gaine thermo rétractable

Interface:

• 1 Ecran LCD (optionnel)
• 1 Interrupteur
• 2 boutons "pull-up"

Visserie:

• 15 vis M4 (dont 8 >1cm et 7>3cm)
• 4 Vis M2.5
• 10 Vis à bois 3mm de diamètre (>1cm)
• 47 écrous (43 M4 et 4 M2.5)

Bois/métal:

• 1 Plaque aluminium (8cm/14cm épaisseur la plus fine possible) ou 1 Plaque en bois (8cm/14cm/2cm)
• 1 Equerre en aluminium (longueur 10cm, les bords transversaux >2.5cm) ou 2 Tasseaux de bois (7cm/2cm/2cm)
• 2 Plaques en contreplaqué (10cm/10cm/ >0.6cm)

Outils

Façonnage bidon:

• Découpeuse LASER
• Outil rotatif (style Dremel ) (optionnel mais conseillé) avec embout papier de verre
• Perceuse à mains
• Ciseaux
• Cutter
• Papier de verre (...mm ; mm)
• Coupe-papier (optionnel)

Manipulation électrique:

• Pince coupante
• Multimètre
• Fer à souder
• Pompe à dessouder
• Pince à dénuder
• Décapeur thermique ou briquet

Fixations

• Perceuse à colonne (recommandée)
• 2 Serre-joints à vis
• Pistolet à colle
• Tournevis
• Clefs plates

Equipement de protection

• lunettes (outil rotatif, perceuses)
• Gants (ciseaux, cutter, tournevis étape XX (forçage))
• Casque anti-bruit (perceuse à colonne)

Bidon_enceinte_grille_LASER.svg

Étape 1 - Téléversement de la carte

Il vous faut téléverser le code dans votre carte Arduino afin que:

La carte convertisse les fichiers MP3 à la carte ? et lui lise, et pouvoir contrôler l'enceinte avec l'interface (Ecran, boutons play/stop et next). Le code est disponible plus haut.

Images: interface code

Étape 2 - Démontage des hauts parleurs

Pour avoir tous les composants de votre enceinte, vous devez récupérer les membranes et le système de carte extraits des hauts parleurs.

• Assurez vous que les hauts parleurs ne soient pas branchés à une source de courant.
• Retirez les coques à mousse, dévissez les deux coques avant et ouvrez vos haut-parleurs
• dessouder les fils d'alimentation sortant du convertisseur (côté 9V)
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Votre bidon doit s'adapter à la dimension de vos membranes et de la présence ou non d'un écran LCD , si vous voulez des énormes enceintes, trouvez un bidon plus grand si nécessaire. (limité à 5V ? )

Image: haut parleur entiers, capot ouvert, système récupéré avec nomenclature

Étape 3 - Dessinez votre plan

Faites vous un plan des bidons et du capot pour que les dimensions collent bien. Placez les éléments et assurez vous bien que tout rentre comme il faut avant de commencer à percer couper etc...

......Prévoyez une petite marge d'erreur entre les bords du capot et les bords de l'entrée du bidon pour avoir la place de visser les deux éléments ensemble (par exemple hauteur du capot = hauteur de l'entrée du bidon + 3cm)

Choisissez où vous allez mettre les boutons , l'interrupteur et la molette (ils peuvent aller sur le corps du bidon mais aussi sur le capot).

Étape 4 - Découpe des bidons

Il vous faut découper deux bidons: dans l'un vous couperez la face latérale du bidon pour accéder à l'intérieur. Dans l'autre bidon, vous récupèrerez une face latérale qui servira de capot à l'enceinte (le reste du bidon n'a pas d'utilité primordiale, entrainez-vous dessus avant d'attaquer le vrai bidon notamment pour l'étape ... et ...)

...Si vos bidons contiennent une face sans étiquette, faites en sorte de garder ces parties pour l'enceinte (la colle des étiquettes est pénible à retirer !)

Pour faire une découpe propre des bidons, suivez l'étape XXX"façonnage de la fente pour l'écran LCD" . Vous pouvez couper le capot très droit si vous disposez d'un coupe-papier.

Étape 5 - Préparation des composants électriques

Maintenant passons à la partie électronique:

-Vérifiez la longueur des fils, les rallonger si besoin

-Fabriquez un fil femelle USB/USB Micro-b (si vous n'en avez pas) qui servira de connecter la clef USB à la carte Stm

-Si besoin transformer fil boutons pull up pour se plugger sur la carte

-Dessouder potentiomètre et le ressouder avec des fils pour pouvoir le mettre où vous voulez.

Étape 6 - Soudure de l'alimentation, l'interrupteur et la carte

Vous allez maintenant connecter votre câble d'alimentation à la carte... en y insérant un interrupteur en série. Il faudra ensuite relier l'alimentation de la carte XXX à la carte stm.

• Coupez le câble d'alimentation, conservez la partie USB mâle (gardez le plus de longueur possible pour pouvoir brancher votre enceinte loin de la source d'énergie)
• Trouez le derrière du bidon au centre, à hauteur de la plaque, de la taille du câble d'alimentation.
• Insérez le câble dans le trou du bidon.
• Dénudez le câble.
• Condamnez les fils inutiles (D+ et D-) avec de la gaine thermo rétractable
• Soudez l'interrupteur en série avec le fil d'alimentation 9V
• Soudez l'autre côté de l'interrupteur à l'alimentation de la carte ?
• Soudez le fil Neutre de l'alimentation avec le neutre de la carte ?

Désormais votre carte ? est unie avec votre bidon toutes mes félicitations (jusqu'à ce que la soudure les sépare)

• Souder un fil muni d'un "plug carte" à l'entrée de l'alimentation de la carte ?? (il sera relié à l'un des 5V de la carte Stm)
• Souder un fil muni d'un "plug carte" au neutre de l'alimentation de la carte ?? (il sera relié à l'un des neutres de la carte Stm)

Étape 7 - Branchements et test

Vous pouvez désormais faire tous les branchements et tester votre enceinte (sans coque) avec une clef USB qui contient des fichiers MP3.

L'enceinte a besoin de quelques secondes avant de se lancer, elle est prête lorsque l'écran affiche le titre du 1e fichier MP3

Le bidon pourrait avoir encore quelques améliorations de code: les musiques ne défilent pas toutes seules: après que l'une des musique soit finie. Pour passer de musique, faites "next" puis "play".

Montage electrique

Étape 8 - Façonnage du socle et des boutons

Le système de fixation des cartes au socle consiste à venir pincer le bord des cartes avec deux rondelles que l'on vient plaquer avec deux boulons autour(figure 3). Les vis sont fixées sur une plaque qui est plaquée au fond du bidon (vous pouvez prendre une plaque de bois à la place).

Pour assurer que le bidon soit bien stable lorsqu'on le pose, surélevez les quatre vis aux coins du bidon: comme dans la figure 3, insérez un écrou (ou deux) entre la tête de vis et le plastique.

Une fois cette fixation faite, vous pouvez ajuster la hauteur de la carte et le déplacement latéral comme bon vous semble.

Les jeux de cette fixation sont très faibles: vous devez être très précis lors du perçage des trous, quelques millimètres d'écart peuvent suffire à pincer dans le vide.

...Faites attention à ne pas toucher de composant sur les cartes avec les rondelles

Evaluez la taille du socle dont vous aurez besoin , assurez vous que le tout rentrera dans le bidon.

Attention, la prise Jack branchée sur la carte stm vous empêche de mettre quelque chose à côté de la carte.

Vous pouvez surélever la carte stm par rapport à la carte ??? pour rapprocher les deux carte en évitant l'encombrement de la prise jack et de la prise USB Micro-b. (Voire vous pouvez placer les cartes l'une sur l'autre)

• Réalisez trous de la plaque (ou planche) précisément

-Vérifiez que le système de fixation fonctionne bien (si pas la bonne taille, car pas assez précis, retrouez sur la même plaque)

• Trouer le dessous du bidon.

Pour faire de jolies trous dans le plastique, il est important de venir plaquer sous la surface plastique une surface dure (bois) afin que les bavures en plastique partent bien et ne restent pas coller au bord des trous. Vous pouvez percer le plastique avec des mèches à métal.

Votre support de prêt.

• Faire coince câble (figure 5): le coince fil permet de bloquer le câble d'alimentation pour empêcher d'abimer l'intérieur du bidon si un utilisateur venait à tirer ou pousser ce câble par l'extérieur. Vous pouvez simplement plaquer une languette en métal avec deux vis écrous qui la traversent et traversent le socle (pas le bidon).
• Faites les trous dans le bidon pour insérer les deux boutons, l'interrupteur et le potentiomètre.

Étape 9 - Installation du récepteur USB

Vous allez maintenant réaliser le support de fixation pour la clef USB. La clef USB s'insère par le goulot du bidon. Le support de fixation est composé d'un système de serrage avec deux équerres (ou morceaux de bois) qui viennent pincer à l'aide de boulons la prise USB femelle. Tout ce système est collé au pistolet à colle sur la paroi du bidon. Voici comment procéder:

• Mettre de la colle avec le pistolet à colle autour du récepteur USB (on va venir serrer les équerres sur cette colle pour ne pas abimer le composant et ne pas empêcher le clipsage/déclipsage de la clef USB dans le cas où le récepteur serait trop pincé. (image 1) Ne mettez de la colle que sur la base du port (pas sur les pates de clipsage).

• Préparer les équerres ou le bois de la bonne taille

Vous devez être sûr que la clef USB ne dépasse pas du haut du bidon, sinon au moment de fermeture, le système va être pressé vers le bas par le bouchon et les équerres se décolleront. Vous pouvez opter pour trouver une clef USB plus petite pour faciliter ce problème.

• Faire 2 trous autour de l'endroit où sera pincé le récepteur, le plus bas possible des équerres (tout en étant sur d'avoir la longueur de main pour pouvoir introduire la clef USB).
• Assemblez le système pincé

La prochaine manipulation est délicate, si vous la loupez vous devrez retirer la colle et recommencer (c'est très pénible). Ce sera plus facile si vous êtes deux : l'un.e qui tient le système et l'autre le pistolet à colle. Je vous conseille d'essayer sur le bidon non utilisé une première fois (la colle n'est pas très dure à enlever du métal).

Voici la procédure:

• Placez le bidon à l'envers, bloquez le pour pas qu'il ne bouge, placez le système pincé à l'endroit désiré, marquez les 4 coins des équerres (ou bois) qui touchent le plastique.

• Placez de la colle sur les bords dessinés (plus la surface de collage sera grande mieux le système sera fixé), soyez généreux ,puis avant que la colle n'ait séché, placez le système de pincement au bon endroit, puis remettez une bonne couche de colle sur les bords (soyez généreux). Attendez que tout refroidisse bien pour tester le pluggage.

Bravo, cette étape n'était pas la plus facile...

Étape 10 - Perçage sur le capot

Vous allez désormais façonner le capot de votre enceinte:

Pour fixer le capot sur le bidon, des vis à bois munies d'écrous vont venir prendre pas dans le bidon (derrière le capot), et venir plaquer le capot à l'aide de l'écrou. L'écrou sert aussi à ne pas perdre le pas de vis arrivé en fin de vissage (le filetage d'une vis à bois ne remonte pas jusqu'à la tête)

• Faites les trous de fixation du capot avec une perceuse (trous de 4mm pour juste guider la vis à bois de 3mm de diamètre).

Vous pouvez peut-être réutiliser les vis à plastique récupérées lors du démontage du haut parleur.

• Placez votre capot sur votre bidon, puis marquez sur le bidon les trous à travers les trous du capot. Pointez chaque marquage pour qu'après la vis ne glisse pas et soit pré guidée. Pour le filetage de la vis prenne bien dans le plastique: venez tourner au tournevis en forçant l'entrée de la vis. Pour ne pas que le bidon se torde sous la pression du tournevis qui pousse, mettez deux doigts derrière le trou autour de là où rentrera la vis et contrez la force du tournevis.

• Réalisez les trous de fixation pour les membranes

Pour réaliser votre grille, vous pouvez réaliser un guide en bois qui vous servira de guider votre perceuse pour être précis (le contreplaqué 6mm fonctionne bien).

Découper à la découpeuse LASER directement le PEHD n'est pas facile, et rend le résultat moins jolie car le plastique au bord des trous aura fondu puis resolidifié, laissant apparaître une marque.

• Créer votre guide en contreplaqué à la découpeuse LASER (ou CNC) (cf document joint ).
• Placez votre capot sur une plaque de bois (au mieux du bois brut, au pire du contreplaqué minimum 6mm d'épaisseur), puis venez placer votre guide en bois par dessus votre capot. Fixez bien le tout avec des serre-joints à vis sur un support. Puis percez chaque trou à la perceuse à mains votre grille en suivant les trous du guidage.

-réalisation grille (-trous pour boutons/interrupteur/molette si vous voulez qu'ils soient sur le capot)

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Étape 11 - Façonnage de la fente pour l'écran LCD

-trous pour écran

-Fente pour écran (à détailler)

Étape 12 - Montage final

-Montez la plaque sur le bidon

-montez les deux cartes sur le système de fixation

-fixez les membranes au capot, et l'écran LCD

-fixez les boutons/interrupteur/molette.

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