Dans cet onglet nous allons vous dévoiler les coulisses de notre projet séance après séance, ainsi vous pourrez voir l'évolution de notre produit, de nos idées, de nos essais, etc...
Séance 1:
Début du projet, nous avons choisi de réaliser une enceinte bluetooth. Nous avons commencé à réflechir à un design possible pour notre enceinte. Nous voulons utiliser du bois afin d'avoir une finition plus soignée grâce à un matériau noble.
Afin d'utiliser les imprimantes 3D, nous souhaitons concevoir un système de caches en platique amovibles. Cela permettrait ainsi de personnaliser son enceinte, en choisissant sa couleur via des caches en plastique de différentes couleurs.
Grâce à l'outil d'édition "Sketchup" nous avons édité les premières vues d'artiste. Ensuite nous nous sommes renseignés sur les composants requis, les cartes arduinos et leur fonctionnement.
Nous avons également commencé la mise en place de notre site internet. Enfin nous avons réfléchi à un nom pour le groupe et le projet. Nous avons choisi le nom NEXUS, qui signifie connexion en latin, car à travers ce nom nous souhaitons insister sur le coté connecté de l'enceinte.
Séance 2:
Après avoir commandé nos composants, nous avons étudié la possibilité d'utiliser une carte Raspberry Pi 3 associée à une carte son externe (la WINGONEER WX400 qui est un amplificateur de Classe-D, ou alors la Hi-FiBerry Amp 2 qui est aussi un amplificateur). Cela permettrait en effet de simplifier la gestion du Bluetooth, nous permettant ainsi de gagner en rapidité et en qualité de son. Seulement, les 2 modules associés (carte Raspery Pi montée avec la carte son) occupent un espace relativement important, cela représente donc une contrainte de plus que nous devrons prendre en compte.
Nous avons également commencé à concevoir un logo pour notre "marque", vous avez pu voir une ébauche de celui-ci à la fin de la rubrique "QUI SOMMES NOUS ?". Ce ne sera sûrement pas la forme finale mais cela nous permet d'avoir une première idée d'un possible design.
Séance 3:
N'ayant pas reçu nos composants, nous nous entrainons avec certaines pièces de base qui étaient fournies dans une boite remise à chaque groupe d'étudiants au début du projet. Nous avons ainsi créé un petit lecteur mp3, et nous sommes familiarisés avec le codage Arduino pour contrôler un écran LED.
Le lecteur mp3.
Séance 4:
Nous avons enfin reçu une partie de nos composants, dont la carte Rasperry Pi 3 avec sa carte son.
Ensuite nous avons modélisé une pièce en 3D à l'aide du logiciel SolidWorks. Une fois imprimée, celle-ci nous servira de boitier portable pour notre lecteur mp3, réalisé précèdement.
Nous nous sommes également initiés à l'utilisation et au codage de la Rasperry Pi, et nous avons réussi à écouter de la musique depuis la carte.
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Ayant récupéré un vieux haut-parleur, nous avons tenté (sans succès) de souder une prise jack aux enceintes pour les relier à notre carte arduino, afin de tester le son.
Le boitier que nous avons modélisé sur SolidWorks.
Séance 5:
Après avoir convenablement configuré notre Rasperry Pi, nous avons testé le bluetooth de la carte en connnectant nos téléphones portables afin diffuser de la musique.
Nous avons également réfléchi à différentes manières d'améliorer notre enceinte, notamment en y intégrant un écran tactile permettant ainsi de contrôler la musique sans le portable, ou même de se connecter à un compte Spotify, Deezer ou Youtube directement depuis l'enceinte, la rendant ainsi autonome.
Notre carte Raspberry Pi 3.
Séance 6:
Ayant reçu le kit "carte son" et les hauts-parleurs, nous avons assemblé les différents composants en utilisant le poste de soudure du FabLab. Malheureusement nous n'avons pas réussi à faire fonctionner la carte son, c'est peut être dû au fait que les soudures n'ont pas été assez précises, ou à cause d'un composant défectueux. Cependant cela nous a permis d'apprendre à manier le fer à souder.
La carte son avec les speakers, que nous avons dû assembler et souder.
Séance 7:
Durant cette séance nous avons rencontré de nouvelles problématiques.
Premièrement nous voulions intégrer une partition d'Android sur la carte Raspberry afin, à terme, d'installer Spotify, Youtube, etc. directement sur la carte et donc pouvoir bénéficier d'un accès à ces applications directement depuis l'enceinte. Ainsi nous pourrions utiliser l'enceinte même sans smartphone.
Ensuite nous avons dû réfléchir au choix d'un amplificateur ainsi qu'aux speakers définitifs qui équiperont notre enceinte, en s'assurant qu'ils soient compatibles et aient une puissance satisfaisante.
Séance 8:
Aujourd'hui nous avons commandé l'écran tactile que nous voulons intégrer à l'enceinte, ainsi que les 2 speakers définitifs et l'amplificateur. Nous avons opté pour un amplificateur 2x30 Watt de la marque Velleman (le VM113, monté et testé avant livraison). Quand aux speakers nous avons choisi les Dayton Audio ND65 de 15 Watt et d'impédance 8 Ohm. Nous avons délibérement choisi un amplificateur légèrement plus puissant que la sortie de nos enceintes, afin d'avoir une marge de manoeuvre. De plus nous avons choisi un amplificateur qui s'adapte aux speakers (il peut délivrer soit 2X15 Watt en 4 ohm soit 2x10 Watt en 8 ohm) et qui est équipé d'une protection contre les court-circuits ainsi que contre la surcharge (protection que nous avons légèrement éprouvée comme vous le verrez à la séance 12...).
Nous avons également téléchargé et installé différents type d'OS afin d'installer Spotify, Youtube, etc. sur la Raspberry... mais pour le moment cela ne fonctionne pas correctement. De plus, nous avons constaté que l’écran commandé n’était pas compatible avec la partition Android.
Notre ancienne carte son reliée aux 1er speakers que nous avions.
Séance 9:
Nous avons reçu notre amplificateur ainsi que les speakers. Nous testons donc sommairement les speakers grâce à une prise jack 3.5mm que nous avons dénudée et que nous avons directement reliée aux speakers. Ils marchent très bien, cependant le son n'est pas amplifié, ou que très faibement, mais c'est tout à fait normal puisque le son sort "brut" de notre téléphone (d'où l'utilité d'avoir un amplificateur, de bonne qualité). Ensuite nous avons bien étudié la notice de l'amplificateur afin de relier les speakers à celui-ci et ainsi avoir du son de bonne qualité. Donc nous avons commencé par dénuder des fils pour les relier de l'amplificateur aux speakers, puis nous avons relié notre câble jack à l'amplificateur. Ensuite il nous fallait une source d'énergie pour alimenter l'ensemble. Nous avions vu que l'amplificateur utilisait du 2x12V (12V pour chaque speaker, vu qu'il sépare les sorties Droite/ Gauche). Donc nous sommes allés acheter des piles, malheureusement nous n'avions que 9V, l'amplificateur ne marchait pas du tout. Nous avons dû trouver d'autre piles que nous avons cumulées, cela ne marchait toujours pas, nous étions vraiment bloqués.
En parallèle les logiciels permettant l'utilisation de Spotify ou de Deezer ne marchaient pas. Soit ils crashaient, soit ils étaient payants...
Séance 10:
Après nous être plus amplement renseignés et avoir bien étudié le fonctionnement de l'amplificateur nous avons compris comment résoudre notre problème d'alimentation. En réalité il y avait un détail auquel nous n'avions pas vraiment pensé, mais qui avait une importance capitale: c'était l'intensité requise par l'amplificateur pour pouvoir fonctionner. Il lui fallait très exactement 2x12V à précisément 2A. Or avec nos piles nous n'atteignions pas les 12V, et encore moins les 2A. Sur la notice d'utilisation de notre amplificateur nous nous sommes rendu comptes que les constructeurs recommandaient certains transformateurs afin d'alimenter l'amplificateur. Nous avons donc cherché, via les références fournies par le manuel d'utilisation ces transformateurs, et nous avons eu le choix entre 2 modèles : un premier cylindrique pesant quasiment 1 Kg, et un autre beaucoup plus petit de 680 grammes et rectangulaire. Le choix a été assez vite évident, et nous avons commandé le 2ème transformateur, convertissant du 230V en 2x12V à 2A comme le voulait notre amplificateur.
Pour le logiciel nous avons finalement décidé de revenir sur le logiciel de base de la carte Raspberry Pi 3, avec un accès à Youtube depuis l'écran tactile.
Le transformateur utilisé pour alimenter l'amplificateur.
Séance 11:
Ayant reçu notre transformateur nous décidons de le tester immédiatement, mais avec une légère appréhension, car si cela ne fonctionnait pas nous n'avions aucune autre solution, et nous nous serions retrouvés avec une enceinte... sans son !
Pour faire fonctionner le transformateur nous devions trouver un câble nous permettant de le relier à une prise murale délivrant 230V. Donc nous avons découpé un vieux câble afin de ne conserver que la prise, nous en avons dénudé le bout afin de le relier aux deux fils dénudés du transformateur. Nous utilisons des 'Wago' afin d'éviter les soudures. Nous relions le tout à l'amplificateur, le jack 3.5mm, les speakers et branchons le transformateur à la prise murale. Victoire ! La musique du téléphone relié à l'amplificateur sort enfin, et de bonne qualité ! Gros soulagement pour toute l'équipe. Nous testons ensuite via le récepteur Bluetooth, puis depuis la carte Rasperry Pi 3 et tout fonctionne parfaitement.
Cependant, un nouveau problème surgit. Dans nos plans initiaux, l'amplificateur était alimenté par une batterie, et la carte Rasperry Pi 3 grâce à une prise secteur. Mais avec l'arrivée du transformateur, qui nécessite aussi une prise secteur, nous devons maintenant avoir deux prises murales pour faire fonctionner notre enceinte, ce qui est impensable ! C'est pourquoi nous avons opté pour l'utilisation d'une multiprise, positionnée l'intérieur de notre enceinte.
Séance 12:
Maintenant que nous avons du son et que tous les problèmes techniques semblent résolus, nous devons re-travailler le design et surtout la taille et le volume de notre enceinte. En effet, l'ajout du transformateur et de la multi-prise augmente considérablement le volume initial prévu. Donc nous modifions tout sur solidworks afin d'augmenter l'espace intérieur de l'enceinte. Nous réfléchissons également à la façon dont nous allons procéder pour souder et installer définitivement nos composants dans l'enceinte. Nous décidons d'imprimer notre enceinte grâce aux imprimantes 3D du FabLab, donc nous imprimons le socle, la face avant et les deux faces des côtés. Nous imprimerons le dessus et la face arrière en dernier, ainsi nous avons un accès simplifié à l'ensemble de notre enceinte et il sera plus simple de souder et placer correctement nos composants. Nous lançons l'impression de notre enceinte qui va durer... 56 heures !
Cependant la séance du jour nous réserva une drôle de surprise... En voulant tester une dernière fois notre amplificateur avant de souder les speakers, le jack, etc... nous l'avons malencontreusement grillé. En branchant la prise au secteur nous avons entendu un claquement puis une fumée s'est échappée de l'amplificateur, et plus de son. Après cet incident nous avons vite commandé le même amplificateur, qui grâce à la livraison expresse d'Amazon est arrivée le lendemain, pour notre plus grand soulagement.
Notre 1er amplificateur qui grille.
L'impression de l'enceinte, qui va durer 56 heures.
Séance 13:
Après avoir reçu notre amplificateur neuf, nous le testons rapidement puis nous passons aux soudures. L'objectif est de souder définitivement les câbles des speakers, de l'alimentation et de la source audio à l'amplificateur. Afin d'éviter d'avoir des parties de câbles dénudées (ce qui serait dangereux compte tenu du courant qui y passe) nous utilisons des cosses et des gaines thermo-rétractables. Cependant avant de souder nous devons réfléchir à la disposition des composants à l'intérieur de l'enceinte afin de raccourcir au maximum tous les câbles, pour optimiser la place occupée dans l'enceinte. Une fois les composants soudés, nous avons fixé le transformateur, l'amplificateur, les speakers et le switch à l'intérieur de l'enceinte. Puis nous avons collé la multiprise et avons testé encore une fois l'ensemble pour s'assurer que tout marchait convenablement.
Nous avons également lancé l'impression des faces supérieure et arrière qui fermeront l'enceinte. Nous avons dû tenir compte de l'intégration de l'écran sur la face supérieure. Nous avons également aménagé des trous pour le radiateur de l'amplificateur sur la face arrière.
La soudure des câbles des speakers à l'amplificateur. Nous pouvons voir également les cosses utilisées sur les câbles des speakers (cosses rouges et bleues) permettant de faciliter la soudure.
Une vue de l'intérieur de l'enceinte. Au premier plan en bas les radiateurs de l'amplificateur, à gauche la multiprise et à droite le transformateur. Ensuite au fond de l'enceinte entre les 2 speakers se situe le switch (de dos ici) avec le module bluetooth branché à celui-ci (sur le haut à gauche du switch).
Séance 14:
L'impression de la dernière pièce de notre enceinte est enfin terminée. Nous vissons l'écran dessus puis nous faisons les derniers branchements, et nous pouvons à présent fermer notre enceinte. Nous nous assurons une dernière fois que les branchements soient bons et sûrs afin d'éviter tout court-circuit, puis nous fermons l'enceinte.
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Sur cette vue de dessus, vous pouvez voir à gauche la dernière pièce qui fermera l'enceinte, elle porte la carte Raspberry (de couleur verte) et l'écran tactile (de couleur bleue).
L'enceinte fermée, avec sur le dessus l'écran tactile. En façade nous retrouvons le potentiomètre du switch permettant de contrôler le volume sonore. Respectivement à droite et gauche de celui-ci les boutons permettant de couper le son et de passer d'une source sonore à une autre.
Séance 15:
Dernière séance avant de rendre le projet final, séance durant laquelle nous nous sommes surtout concentrés sur les derniers réglages et possibles améliorations. Nous avons donc décidé de graver une plaque en bois avec le nom de notre groupe ainsi que des indications pour les boutons du switch (car aucune informations n'était marquée dessus). Nous avons également aménagé un rangement pour le stylet (qui sert à l'écran tactile) afin de ne pas le perdre. Pour finir nous avons réalisé un cadre en bois entourant l'écran tactile afin de le rendre plus esthétique et mieux intégré à l'enceinte.
Nous avons aussi testé pour la première fois notre enceinte en "public", en laissant nos camarades du Fablab et de l'école l'essayer avec leurs musiques et nous donner leurs impressions sur le produit.
L'enceinte terminée, avec le cadre en bois gravé au laser entourant l'écran tactile sur le dessus, et la facade avant en bois également gravée au laser.
La facade avant de l'enceinte, avec la plaque en bois gravée au laser. Sur le haut à droite se situe le stylet, dans son rangement.