Monorailcat

Liquide lave-glace

icon 2023-12-04 - No comments

Le liquide utilisé pour nettoyer les pare-brises de voiture a besoin de rester liquide même quand il fait froid, et ne pas contenir de minéraux qui pourraient boucher les tuyaux.

Des petits malins pourraient-être tentés de mettre de l'eau salée ou du vinaigre pour abaisser le point de fusion de l'eau, mais ça laisse un dépôt au fond des tuyaux/gicleurs, risque de faire rouiller le mécanisme d'essuie-glaces, et l'eau salée est assez peu transparente.

Température de fusion
Les alcools présents dans le liquide lave-glace s'évaporent plus facilement que l'eau, et le réservoir présent dans les voitures n'est pas hermétique et est souvent soumis à la chaleur rayonnée par le moteur. Un autre problème est le fait de sprayer du liquide sur du givre va mélanger ce liquide au givre fondu, et diluer les alcools présents.
Dans les deux cas, la concentration en alcools dans l'eau diminue, et le point de fusion va augmenter.
Avec un climat tempéré en Europe, -5°C est fréquent, -10°C est occasionnel et <-15°C rare. On peut estimer -20°C comme une cible réaliste en ayant de la marge avec l'évaporation et la dilution.

Composition
Regardons ce que contient du liquide lave-glace du commerce :
  • Sonax 03326020 (-20°C après dilution à 50%) :
- Ethanol : 50~75%
- Ethylene-glycol (Ethanediol) : 5~10%
- Agents de surface anioniques : <5%
- Parfums : traces
  • Aral Klaresicht Winter (-20°C après dilution à 33%) :
- Ethanol : 25~50%
- Ethylene-glycol (Ethanediol) : 5~10%
  • SMB-Auto 071180100 (-20°C pur) :
- Ethanol : 20~30%
- Ethylene-glycol : <5%
- Agent de surface anionique (Dipropylene glycol n-butyl-ether) : <0.5%

Ça veut dire qu'il y a globalement de l'eau avec beaucoup d'éthanol, un peu d'éthylène-glycol et de quoi donner une "tension de surface" au mélange.
L'ajout d'éthylène glycol est intéressant pour augmenter la viscosité du mélange, pour lubrifier les balais d'essuie-glaces et les rendre silencieux, mais a le défaut d'être polluant quand on le rejette tel-quel dans la nature.

Par curiosité, voyons-voir ce que contient du liquide vaisselle :
- Agents de surface anioniques : 5~15%
- Agents de surface régulateurs de pH : 5~15%
- Autres agents de surface : <5%
- Parfums : Traces

Mélange théorique
Si on dilue 1% de liquide vaisselle dans notre mélange, on aura entre 0.1~0.35% d'agents de surface pour espérer accrocher la poussière et faire glisser les essuie-glaces sans avoir trop de mousse.

Les propriétés du mélange eau-éthanol sont bien documentées, une température de fusion de -20°C correspond à une concentration de volume de 35 à 40%, ce qui approche les données des produits du commerce.
Ethanol-Water mix freezing point

Mais où peut-on trouver de l'éthanol en grande quantité ? Le carburant E85 trouvable en France contient environ 85% d'éthanol, et le reste d'essence.

Mélange pratique
Une astuce, c'est que l'eau est miscible avec l'éthanol mais pas avec l'essence, formant une phase qui surnage quand on mélange du E85 avec de l'eau, et que l'on peut séparer.
À noter que l'éthanol est dilué dans l'eau et que la densité du mélange est inférieure à celle de l'eau. Ça fait qu'il faut environ 5.7L de mélange pour obtenir 5.5L de produit.

Comme je n'ai pas d'instruments précis pour mesurer de grands volumes de liquide, je vais utiliser une balance pour graduer mon récipient avec de l'eau, et ensuite, viser une densité de 0.95 qui correspond à une concentration en volume de 35% d'éthanol.

Jug partially filled with E85
On commence par mettre 2.75L de E85 dans le bidon, puis on ajoute environ 1L d'eau, on remue et on laisse décanter.
Gasoline from E85 floating on water-ethanol mix

Ensuite, on va retirer la phase de 0.45L d'essence qui s'est formée. Pour une raison pratique, il plus simple de commencer à siphonner, puis de terminer précisément à la seringue. L'essence n'est pas contaminée et peut-être réutilisée dans un réservoir de voiture.

On va compléter en rajoutant de l'eau jusqu'au volume voulu, 5.7L ici, et on ajoute 50mL de liquide vaisselle.
Dish soap + water + ethanol mix -> Washer-fluid
Le mélange est directement utilisable une fois mélangé.


Oseille
Comme c'est censé être une "astuce de pauvre", venons-en au coût pour 5.5L de liquide lave-glace -20°C :
  • 3L de E85 : 1.89EUR (0.5 L d'essence valant 0.89 EUR ont été récupérés)
  • 3.2L d'eau distillée : 0 EUR (récupérée en dégivrant un congélateur)
  • 50mL de liquide vaisselle : 0.18 EUR
Total : 2.17 EUR
C'est amusant quand on a du temps et ce n'est pas forcément rentable, mais la comparaison est facile contre les produits du commerce comparables vendus entre 5 et 8 EUR, et parfois beaucoup plus.
Expensive washer-fluid at highway stop

Autres astuces
  • Un mélange éthanol-eau autour de 80%, sans restes d'essence fait un bon dégraissant volatile sans résidus.
  • Ajouter de l'eau à un volume connu de E85 et mesurer le volume de la phase d'essence permet de mesurer la concentration d'essence dans l'E85 (théoriquement 15% d'essence et 85% d'éthanol en été). Dans mon cas, j'ai mesuré 16.7% d'essence ±1%, dans l'intervalle de la SDS (15~40%).

Sécurité
  • Attention aux risques d'incendies avec l'éthanol (même mélangé à l'eau) et l'essence (surtout les vapeurs), manipulez dans un lieu ventilé sans source de chaleur ou d'étincelle/flamme à proximité.
  • Attention en pipetant ou en siphonant à la bouche, l'essence est toxique. Il vaut mieux utiliser un tuyau transparent pour aspirer, ou idéalement amorcer le siphon en soufflant avec un second tuyau et un bouchon étanche.
  • Ne pas utiliser de récipient pouvant-être confondus avec des récipients alimentaires.
  • Lisez bien les MSDS en lien dans cet article avant de manipuler.
  • Les seringues et récipients avec des joints butyle se dégradent au contact de l'essence, les seringues prévues pour purger les freins de vélo ont des joints compatibles

Références

icon Tags de l'article : ,

Outils de calage moteurs Renault K et F

icon 2023-10-28 - No comments

J'ai une voiture avec un moteur Renault K4M, et il faut des outils spécifiques pour changer la courroie de distribution.

Outils de calage pour Renault K4M

Calage arbres-à-cames MOT. 1496
L'outil de calage des arbres à cames est le même sur tous les moteurs F et K à 16 soupapes (K4J, K4M, F5R, F4P, F4R, F4RT), entre 1998 et 2020.

Méthode
Deux bouchons (1) sont cachés derrière un tuyau/résonateur d'air à démonter. Il faut les casser avec un tournevis plat pour les enlever, et les remplacer par des neufs au remontage.

Bouchons d'arbres 7700106271 et 7700274026

On tourne le moteur par la poulie de vilebrequin jusqu'à ce que les rainures en bout d'arbres soient horizontales et désaxées vers le bas.
Le moteur ne sera pas calé exactement si la courroie est usée et s'est légèrement détendue.

Alignement des arbres

Au remontage, avant de tendre la courroie et de serrer les poulies, on peut insérer partiellement l'outil et tourner légèrement les arbres pour que le calage soit exact, avant d'insérer l'outil à fond et de bloquer les deux arbres.

Outil MOT. 1496

Remarques
  • Cet outil n'est pas fait pour forcer (serrage des poulies sur les arbres ou desserrage de vis de vilebrequin), les arbres sont creux et fragiles
  • Ne pas faire levier entre les bouchons en bout d'arbre et la culasse, on risque de marquer la surface de joint de la culasse et le joint des bouchons ne survivra pas à un remontage.

Usinage
La pièce est usinée dans une plaque d'acier de 5mm. On peut aussi la fabriquer dans un profilé en L pour qu'elle soit plus rigide.
Mon premier dessin a une erreur et touche le boitier de thermostat. J'ai rajouté une encoche manuellement sur la pièce puis sur le second dessin.

Dessin outil MOT. 1496

Les deux trous proches de l'axe de symétrie de la pièce sont percés en 3.3mm puis taraudés en M4 pour fixer une équerre avec une pièce (MOT. 1750) qui tient l'outil sur la culasse. C'est facultatif, mais pratique pour être sûr que l'outil de calage ne bouge pas pendant la tension de la courroie.
Un seul trou aurait suffit, mais la symétrie rend l'utilisation de l'outil plus pratique.

Les deux trous proches des extrémités de la pièce sont percés en 4mm et servent à un éventuel renfort pour rigidifier la pièce. La plaque de 5mm d'acier a été suffisante dans mon cas.

Calage vilebrequin MOT. 1489
L'outil et la méthode de calage du vilebrequin sont les mêmes pour tous les moteurs Renault K (K7J 1.4L, K7M 1.6L, K4J 1.4L 16V, K4M 1.6L 16V, K9K 1.5L DCI), entre 1995 et 2020.

Dessin outil MOT. 1489

Méthode
On retire un bouchon à l'avant gauche du bloc-moteur, proche du capteur de pression d'huile (serré assez fort avec une vis Torx mâle).

Idéalement, on approche le moteur de sa position, on insère la pige et on tourne de quelques degrés jusqu'au blocage contre la pige.

Remarques
  • Le vilebrequin a des trous d'équilibrage proches du point de calage. On risque de se tromper et de décaler le vilebrequin.
  • Le méplat du vilebrequin côté distribution est dirigé vers le haut quand le moteur est au point de calage.
  • En cas de doute, on peut vérifier le calage du vilebrequin en insérant une tige dans le puit de bougie du cylindre 1 ou 4 pour vérifier qu'il soit bien au point-mort-haut.
  • La poulie de distribution n'est pas toujours clavetée sur les moteurs à essence. Attention à bien nettoyer et à bien serrer au remontage (la vis est à usage unique)
  • On ne peut pas utiliser la pige pour dévisser la poulie de vilebrequin, il faut un second outil ou une personne qui tient un tournevis dans les dents du volant-moteur. Certains engagent la 5ème vitesse et bloquent les freins pour dévisser la poulie de vilebrequin. C'est une idée discutable vu le couple transmis dans l'embrayage et les jeux de la transmission.

Usinage
La pièce est assez simple et se trouve dans le commerce, et on peut l'usiner facilement ou la fabriquer à partir d'une tige filetée et d'écrous/contre-écrous.
La longueur entre l'extrémité de la tige et la bague de serrage sert au calage, elle doit mesurer 69.50±0.50mm.
Outil MOT. 1489

Bloque-Poulies MOT. 1490
L'outil pour bloquer les poulies est spécifique aux moteurs K4J et K4M mais doit s'adapter pour d'autres moteurs avec des modifications.
Outil MOT. 1490

Méthode
On peut s'en passer en forçant sur la courroie neuve ou sur les arbres, mais ce n'est pas recommandé.

Si les poulies n'ont pas été alignées correctement au montage précédent, on peut commencer à les débloquer individuellement en forçant sur l'ancienne courroie encore tendue.

Ensuite, au remontage, on nettoie les surfaces de contacts entre les arbres et les poulies, on monte les poulies appoximativement, la courroie, on monte l'outil de blocage pour tendre la courroie et serrer les poulies.

Usinage
L'outil a été découpé au laser dans une plaque d'acier de 5mm.
Outil MOT. 1490
J'avais ajouté un second point pour bloquer la poulie de l'arbre d'échappement, c'est une erreur, la partie colorée en rouge est a supprimer.

Dessin outil MOT. 1490

La découpe en arc de cercle autour de la poulie de l'arbre d'admission est nécessaire pour les moteurs K4M avec poulie VVT (versions >115ch). Il faut vérifier que le jeu de l'outil est suffisant pour le passage de la poulie VVT et agrandir la découpe de droite au besoin.

Les 3 perçages ont un diamètre de 6.5mm et sont taraudés en M8 pour insérer les vis qui entrent dans les trous des poulies.
On peut souder des tuyaux ou placer des cales autour des deux perçages de 16mm (29mm en haut, 9mm en bas) pour que l'outil soit coplanaire avec les poulies.

Clé spécifique MOT. 1368
Il n'y a pas assez de place pour serrer le galet de courroie (2) avec une clé à douilles.
Outil MOT. 1368

On peut se passer de l'outil de Renault en utilisant une clé plate ou à pipe de 8mm et une douille Torx 50 7/16". On peut mettre du papier pour compenser l'écart entre 7/16" et 8mm.
Remplacement de l'outil MOT.1368

Références de pièces
  • Outil de calage vilebrequin : MOT. 1489
  • Outil de calage d'arbres : MOT. 1496
  • Outil de blocage de poulies : MOT. 1490
  • Clé spécifique : MOT. 1368
  • Outil de blocage de volant-moteur
  • Bouchon de pige vilebrequin : 77 03 075 340
  • Bouchons de calage arbres à cames : 77 00 106 271 et 77 00 274 026
  • Vis de poulie de vilebrequin : 82 00 557 644

Références

Note: DXF files and PDF files (drawn to scale) are available upon request.

icon Tags de l'article : , ,

Autoradio Tuner List (4) : Écran LCD

icon 2018-03-17 - 3 comments

J'ai toujours voulu afficher n'importe quoi sur l'afficheur au centre du tableau de bord, qui affiche normalement la station de radio et l'heure, et il se trouve que c'est tout à fait possible.
displaying funny words

Hardware
Ici, on a un autoradio Renault/VDO Tuner List (modèle 22DC259/62T, 77 00 434 422) et un afficheur Renault (82 00 028 364), avec un connecteur gris connecté au tableau de bord et à la radio, et un connecteur rouge connecté aux commandes situées sous le volant.

Je n'ai pas eu confiance dans les documentations que j'ai pu trouver, avec des couleurs de fils incorrectes, des brochages de connecteurs parfois à l'envers, différentes version de l'afficheur ou de l'autoradio.
pin identification
Mais ce n'est pas un problème, il suffit de démonter pour vérifier qu'on ne va rien faire de dangereux. On peut rapidement identifier les pins à la masse, ceux des alimentations, et certains signaux de puissance.

Connecteur Gris :
  1. NTC
  2. GND
  3. NC
  4. NC
  5. GND
  6. Éclairage feux? (in)
  7. Éclairage backlight? (in)
  8. +12V (contact?, in)
  9. +12V (permanent?, in)
  10. NC
  11. GND
  12. LCD_ENABLE (12V, in)
  13. SDA (TTL, io)
  14. SCL (TTL, io)
  15.  !MRQ (TTL, io, active-low)

Connecteur Rouge (TTL) :
  1. NC
  2. NC
  3. NC
  4. NC
  5. NC
  6. NC
  7. NC
  8. NC
  9. Commun 1
  10. Retour A
  11. Commun 2
  12. Retour B
  13. Commun 3
  14. Retour C
  15. NC

Ça permet de comprendre la majorité du câblage :
lcd + stalk + head unit connections

Et on peut aussi reverse-engineerer la matrice des boutons utilisés pour les commandes au volant:
FonctionPin communPin retour
OKA1
VOL-A2
VOL+A3
Source LB1
Source RB2
PauseB3
Molette 1C1
Molette 2C2
Molette 3C3
Curieusement, la molette n'est qu'un interrupteur rotatif à 3 positions, ça suffit à détecter le sens de rotation ça donne l'impression de bien plus de positions (6 par tour).

Câble
Dans ce cas, la solution la plus pratique est de prendre une rallonge avec des câbles mini-ISO branchés sur l'autoradio, de couper chaque fils et de les brancher sur un connecteur à 0.1", pour y mettre des cavaliers pour une connection directe, des fils en Y pour espionner le bus ou bien des fils vers un MCU ou un analyseur logique.
man in the middle cable

Connecteur jaune C1 :
  1. SDA (TTL 5V)
  2. SCL (TTL 5V)
  3.  !MRQ (TTL 5V)
  4. LCD_ENABLE (+12V)
  5. GND
On peut se contenter de n'utiliser que ce connecteur pour afficher ce que l'on veut, et reverse-engineerer une partie du protocole.
tuner list i2c bus reverse engineering in-situ
Comme je ne voulais pas décharger la batterie ni passer plusieurs heures dans le froid, j'ai préféré démonter l'afficheur et l'autoradio pour les utiliser à l'intérieur.
tuner list i2c bus reverse engineering on a bench


Protocole
Ça nous avance bien de connaître le matériel, mais il faut encore comprendre comment l'autoradio communique avec l'écran LCD.
Pour ça, on va utiliser un analyseur logique (Cypress FX2 et sigrok/pulseview) et regarder tout ce qui passe sur le bus i2c.
cheap logic analyzer

On peut voir que le bus i2c fonctionne à 7.14kHz et que le signal !MRQ est constamment tiré à 0 avant que quelque chose ne soit transféré sur le bus.

En débranchant le signal MRQ de chaque côté, on peut voir que l'afficheur le force à 0 en attendant une trame de l'autoradio, mais que l'autoradio le force aussi à 0 avant d'envoyer une tram à l'autoradio. On peut aussi voir que l'autoradio est maître sur le bus i2c, et identifier l'adresse de l'écran LCD (0x23).

On peut voir plusieurs messages de 2 octets de long [0x01, 0x10] ou [0x01, 0x11], demandés au moins toutes les 500ms par l'autoradio (initié par l'afficheur qui tire le signal MRQ à 0, puis répond lorsque l'autoradio envoie une requête).
i2c line on idle

Commandes au volant
Il y a aussi une trame répondue par l'afficheur lorsqu'on appuie sur un bouton des commandes au volant, et qui permet de déduire le code de chacune des commandes au volant. L'afficheur tire le signal MRQ à 0, l'autoradio envoie une requête, puis l'afficheur envoie la trame correspondant aux boutons pressés.
i2c line button
Boutonoctet 0octet 1octet 2octet 3octet 4action
OK0x040x820x910x000x00press
OK0x040x820x910x000x40hold
Source R0x040x820x910x000x01press
Source R0x040x820x910x000x81hold
Source L0x040x820x910x000x02press
Source L0x040x820x910x000x82hold
Volume +0x040x820x910x000x03press
Volume +0x040x820x910x000x43hold
Volume -0x040x820x910x000x04press
Volume -0x040x820x910x000x44hold
Pause0x040x820x910x000x05press
Wheel up0x040x820x910x010x41
Wheel down0x040x820x910x010x01
Les valeurs 0x41 et 0x42 pour le dernier octet sont aussi interprétées par l'autoradio comme les boutons Source R et Source L maintenus appuyés, et il n'y a pas de code lorsqu'on maintient appuyé le bouton Pause ou pour la molette.

Affichage
L'afficheur est rafraichi uniquement en cas de besoin, on peut l'observer en appuyant sur un bouton de l'autoradio, qui va forcer le signal MRQ à 0, puis va envoyer une trame entre 13 et 16 octets avec les caractères à afficher.
i2c line display
Affichage12345678910111213141516
98.50x0f0x900x7f0x290xff0x3f0x350x810x200x200x200x200x390x380x350x20
CASS [=]0x0f0x900x7f0x550xff0xff0x600x010x430x410x530x530x200x040x050x06
BAYERN 30x0f0x900x7f0x550xff0x3f0x750x010x420x410x590x450x520x4E0x200x33
Bingo ! Les trames à partir de l'octet 9 ressemblent à de l'ASCII (les caractères clignotent si le MSB est à 1), l'octet 7 permet d'afficher le point décimal et le digit de mémoire/piste, et l'octet 6 permet d'afficher les pictogrammes Tuner Preset, Tuner Manu, Dolby et MSS.

Programme
On va remplacer l'autoradio par un Arduino Mega (n'importe quel micro-contrôleur avec un périphérique i2c et des IO TTL suffit), pour pouvoir écrire sur l'afficheur et lire l'état des boutons.

Avec un Atmel AVR, il faut forcer le bitrate/prescaler à environ 7kHz avec les lignes suivantes:
void conf() {
TWBR = 0xff;
TWSR = 0x01;
}

Comme c'est un programme de test qui n'a qu'une seule fonction et un MCU surpuissant pour son utilisation, il est possible d'écrire un code peu optimisé (polling au lieu d'interruptions, copy/paste).

On va initialiser l'écran en envoyant quelques trames [0x01, 0x10] et [0x01, 0x11], puis on peut écrire un peu ce qu'on veut :
void writerandom(byte *data, int len) {
while(digitalRead(2)); // polling the MRQ line
Wire.beginTransmission(0x23);
conf(); // overwrites the bitrate/prescaler after the Wire lib configures the i2c
Wire.write(data, len);
Wire.endTransmission();
}
Dans ce cas, on peut commencer par copier/coller des trames récupérées en sniffant celles envoyées par l'autoradio, puis on va reverse-engineerer le protocole complet en bouclant sur tous les caractères entre 0x00 et 0xFF, et en testant les pictogrammes.

On va aussi pouvoir lire l'état des boutons, qui sont des trames de 5 octets :
void read01() {
while(digitalRead(2)); // polling the MRQ line, pulling the MRQ line low and waiting 500us also works
conf(); // overwrites the bitrate/prescaler after the Wire lib configures the i2c
Wire.requestFrom(0x23, 5);
TWBR = 0xff;
TWSR = 0x01; // 0x00 appears to work as well
for(i = 0; i < 5; i++) {
READDATA[i] = Wire.read();
}
}

Références

icon Tags de l'article : , , , , ,

Disque de stationnement

icon 2017-06-18 - No comments

Après m'être fait rappeller à l'ordre par la police, j'ai dû chercher un disque de stationnement officiel.

Il en existe de plein de sortes, mais tant qu'à faire, autant ne pas perdre nos habitudes de LaTeX/Tikz pour avoir un disque multilingue.
Parking disk

Normes
Le code de la route Allemand (duquel sont repris les disques de parkings Européens) donne les standards à respecter:
  • Dimensions: 110 × 150mm
  • Couleurs: Noir, Blanc et bleu signal (RAL 5005)
  • Police: DIN 1451 (une police sans serif suffit)

LaTeX
Le plus simple est de séparer le code en deux images Tikz, pour le disque et la pièce qui va le tenir.
Au début, on va s'aider de grilles pour vérifier la géométrie.
\draw[step=1cm, gray, very thin] (-6,-6) grid (6,6);

Disque
On forme un cercle de 5.25cm de diamètre et un disque de 3mm de diamètre, rempli en noir, serviront de repères pour découper et centrer le disque.

\draw (0,0) circle (5.25cm);
\fill[black] (0,0) circle (0.3cm);

Après, on trace 12 rayons pour chaque heure, en indiquant l'heure correspondante (sans oublier d'aligner les caractères perpendiculairement aux rayons).
Tant qu'à faire, on trace aussi des rayons plus fins toutes les demi-heures.
\foreach \angle [count=\xi] in {30,60,...,360} {
	\draw[line width=.1cm] (\angle:1.5cm) -- (\angle:3cm);
	\draw[line width=.1cm] (\angle:4cm) -- (\angle:5cm);
	\node[rotate=30*\xi+90,font=\Huge\sffamily\bf] at (\angle:3.5cm) {\textsf{\xi}};
}

\foreach \angle in {15,30,...,360} {
	\draw[line width=.01cm] (\angle:1.5cm) -- (\angle:3cm);
}

Une fois tout terminé, ça devrait ressembler à ça :
clock

Support
On va organiser la pièce en superposant des formes les unes sur les autres.

On commence par deux rectangles bleus de 110*150mm:
\fill[signalblau] (11,0) rectangle (22,15);
\fill[signalblau] (0,0) rectangle (11,15);
Rectangle shape

On rajoute deux coupures en haut du support, pour tourner le disque. À noter que la zone est hachurée, comme toutes les zones que l'on va découper:
\filldraw[white] (1.5,15) arc (240:300:8cm);
\filldraw[white] (12.5,15) arc (240:300:8cm);
\draw[GridSize=0.5cm, pattern=Hatchgrid, pattern color=black] (1.5,15) arc (240:300:8cm);
\draw[GridSize=0.5cm, pattern=Hatchgrid, pattern color=black] (12.5,15) arc (240:300:8cm);
thumbwheel cutouts

On découpe une fenêtre en arc de disque pour voir la portion du disque qui nous intéresse. Comme le fait d'avoir un polygone avec cette forme est difficile, on va superposer plusieurs polygones:
\fill[white] (5.5,10) ++(210:4cm) arc (210:330:4cm) -- (6.8,9.25) (5.5,10) ++(330:1.5cm) arc (330:210:1.5cm) -- (2.03,8);
\draw[GridSize=0.5cm, pattern=Hatchgrid, pattern color=black] (5.5,10) ++(210:4cm) arc (210:330:4cm) -- (6.8,9.25) (5.5,10) ++(330:1.5cm) arc (330:210:1.5cm) -- (2.03,8);
\fill[signalblau] (5.5,10) ++(210:1.5cm) arc (210:330:1.5cm);  %dirty workaround
\draw (5.5,10) ++(210:1.5cm) arc (210:330:1.5cm);
Clock window

On rajoute des traits de construction autour des rectangles:
\draw (0,0) -- (11,0) -- (11,15) -- (0,15) -- cycle;
\draw (11,0) -- (22,0) -- (22,15) -- (11,15) -- cycle;

Dessiner un signe de parking est plus facile qu'il en a l'air:
\draw [rounded corners=0.5cm, white, line width=0.25cm] (3.5,1) rectangle (7.5, 5);
\draw [white, line width=0.5cm] (5,1.5) -- (5,4.25);
\draw [white, line width=0.5cm] (5,4) -- (5.75,4);
\draw [white, line width=0.5cm] (5,3) -- (5.75,3);
\draw [white, line width=0.5cm] (5.75,4) arc (90:-90:0.5cm);
Parking sign

Il reste à rajouter un triangle blanc pour indiquer l'heure et un repère pour le pivot/axe du disque:
\filldraw[white] (5.5, 9) -- (5, 11) -- (6, 11) -- cycle; 

\filldraw[black] (5.5,10) circle (3mm);
\filldraw[black] (16.5,10) circle (3mm);
Arrow + pivot point

On doit rajouter du texte (adaptable en fonction des langues choisies) et quelques notes au dos:
\node[below, align=center, white, font=\small\sffamily] at (5.5,13.5) {\Huge Time of arrival\\\Huge Ankunftszeit\\\Huge Heure d'arrivée};
%\node[below, align=center, white] at (5.5,13.5) {\Huge TIME OF ARRIVAL\\\Huge ANKUNFTSZEIT\\\Huge HEURE D'ARRIVÉE};

\node[align=center, white] at (16.5,3) {\small Xavier Bourgeois\\http://monorailc.at/\\nospam@monorailc.at};
\node[below] at (20,3) {\includegraphics[width=1.5cm]{Cc-by-nc-sa_icon.png}};
Text

Et pour finir, les notes pour couper, coller et plier le support:
\node[below, fill=white] at (5.5, 8) {cut this hatched area};
\node[below, fill=white] at (5.5, 14.75) {cut this hatched area};
\node[below, fill=white] at (16.5, 14.75) {cut this hatched area};
\draw[GridSize=0.25cm, pattern=Hatchgrid, pattern color=signalblau] (0,0) -- (-2,1) -- (-2,14) -- (0,15);
\node[below,rotate=90, fill=white] at (-1, 7.5) {fold and glue this hatched area};
\draw[GridSize=0.25cm, pattern=Hatchgrid, pattern color=signalblau] (0,0) -- (1,-2) -- (10,-2) -- (11,0);
\node[below, fill=white]at (5.5, -1) {fold and glue this hatched area};

\node[right] at (13,16) {fold here};
\node[right] at (13,-1) {fold here};
\draw[->, bend right] (13,16) to (11,15.1);
\draw[->, bend left] (13,-1) to (11,-.1);

\node[right] at (2,16) {fold here};
\node[left] at (-1,-1) {fold here};
\draw[->, bend right] (2,16) to (0,15.1);
\draw[->, bend right] (-1,-1) to (0,-.1);
Notes

À noter qu'il a fallu définir la couleur "Bleu Signal" et le remplissage "hachuré":
\definecolor{signalblau}{HTML}{005387}

\pgfdeclarepatternformonly[\GridSize]{Hatchgrid}{\pgfqpoint{-1cm}{-1cm}}{\pgfqpoint{4cm}{4cm}}{\pgfqpoint{\GridSize}{\GridSize}}
{
	\pgfsetlinewidth{0.01cm}
	\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{0pt}{0pt}}
	\pgfpathlineto{\pgfqpoint{1cm}{1cm}}
	\pgfusepath{stroke}
}
\newdimen\GridSize
\tikzset{
	GridSize/.code={\GridSize=#1},
	GridSize=3pt
}

Une version prête à imprimer est disponible: Disque de parking

Références

icon Tags de l'article : , ,

Autoradio Tuner List (3) : Intégration

icon 2017-01-08 - No comments

Le chargeur de téléphone est placé juste devant le levier de vitesse, et le câble peut s'enrouler autour, ce qui peut devenir gênant en roulant.

Pour éviter tout ça, il doit être possible d'intégrer le chargeur de téléphone dans l'autoradio (dans lequel il reste la place du lecteur de cassettes).

Câblage
L'autoradio est alimenté par le +12V_Permanent (pin A4), et le +12V_Contact (pin A7) ne sert qu'à l'activer à la mise du contact.
DIN/ISO 10487 pinouts

Il y a deux gros pads à proximité d'une capa de découplage sur le PCB, l'empreinte ressemble à celle d'une capa chimique SMD, sauf qu'ils sont reliés au +12V_Permanent, et qu'on ne veut pas que notre chargeur vide la batterie.
Tuner list full PCB

En jouant un peu à l'Ohm-mètre (les pistes sont dures à suivre avec un PCB multi-couches), on arriver à trouver un pin relié au +12V_Contact. Les pistes sont fines, mais semblent correctes pour 500mA (<500mΩ, mon Ohm-mètre n'est pas plus précis).
+12V_Contact

Une fois les pads repérés, on peut souder sur la carte à LM2596 du chargeur de téléphone, sans oublier de mettre un fusible de 1A.

On peut aussi profiter que l'autoradio soit ouvert pour mettre les selfs différentielles à l'intérieur. En pratique, avec des selfs toriques, les fuites sont tellement faibles qu'on peut se permettre de les placer n'importe comment sans qu'il n'y ait de couplage avec d'autres selfs ou les circuits voisins.

Mécanique
On peut utiliser des vis/entretoises M3 pour fixer l'alimentation. Il faut faire attention à ce que les vis ne touchent rien d'autre que la masse, j'ai dû ajouter une rondelle isolante pour une vis proche du rail d'entrée.
Mounted PSU with

Comme c'est installé dans une voiture, il ne faut pas oublier qu'il y a beaucoup de vibrations et des cycles thermiques assez larges, du coup ce n'est pas une mauvaise idée d'ajouter des contre-écrous en plus du taraudage des trous.
Jammed Nuts on standoffs

Pour les vibrations, il faut aussi sceller tout ce qui peut bouger : fils, fusible, nappes, selfs. Les zip-ties sont moches, mais bien adaptés à ce genre de choses.
Zipties as strain reliefs

Une fois que tout est fait, on n'oublie pas de vérifier à l'Ohm-mètre qu'il n'y a rien de mal câblé, et que rien ne bouge en secouant le bloc. Avec un fusible de 15A dans la voiture, il y a de quoi faire des dégats sans même que ça ne coupe.

Une fois testé, on peut vérifier que le chargeur ne fonctionne que lorsque la clé est insérée.
Blue LEDs show the charger is powered

icon Tags de l'article : , , ,

Autoradio Tuner List (2) : Bruit

icon 2016-12-30 - No comments

En ayant pu (enfin) utiliser la voiture, j'ai remarqué qu'on entendait un bruit dépendant du régime moteur dans l'autoradio (probablement l'allumage).
En investiguant un peu, j'ai remarqué qu'en utilisant le chargeur de téléphone avec le moteur allumé, le téléphone avait aussi un bruit audible.

Identification et réparation
Ça suppose soit un PSRR immonde pour le chargeur du téléphone, soit du bruit de mode commun (rayonné ou bien conduit).

Du coup la solution miracle est arrivée après quelques secondes de réflexion : des selfs différentielles.

Avec quelques tours de câble enroulé autour d'un tore de ferrite sur les câbles d'entrée analogique et d'alimentation ont complètement réglé le problème.

common-mode ferrite inductors


Principe
Le but est de filtrer un courant parasite qui circule dans une boucle. Un simple filtre LC sur chaque fil de signal filtrerait le signal utile, sans beaucoup atténuer le signal parasite.
common-mode noise

Avec une self sur chaque signal, y compris la masse, c'est le même problème, on filtre le signal utile.
En couplant ces selfs entre elles, le signal de mode différentiel n'est pas perturbé. Le sens du bobinage fait que l'inductance est faible (le champ est nul) tant que le courant qui rentre par les fils de signaux est égal au courant qui retourne par la masse. Par contre en cas de perturbation de mode commun, le courant entrant et le courant sortant tendent à ne pas être égaux (soit par une boucle de masse, soit par des capacités parasites), du coup il commence à y avoir un champ magnétique dans la self, qui présente une inductance (et atténue ces courants).

common-mode vs differential inductors

Références

icon Tags de l'article : , , , ,

Autoradio Tuner List : Entrée Aux

icon 2016-10-30 - No comments

J'ai un autoradio Tuner List (Renault/VDO, modèle 22DC259/62T), avec un lecteur cassettes qui m'est inutile, mais je voulais ajouter une entrée analogique pour y brancher un smartphone ou un lecteur audio.

/!\ Danger
La tension maximale n'est que de <15V, mais tout est sous tension, même lorsque le contact n'est pas mis, ou que l'autoradio est éteint. Le fusible permet de sortir 15A, largement de quoi tout casser et se blesser avant qu'il ne fonde.
/!\ Warning
The maximum voltage is only <15V, however, the radio is always powered, even when switched off or when the engine is turned off. The fuse is rated for 15A, more than enough to blow the radio and hurt yourself before it melts.


Démontage
Sur les Renault Mégane, la face avant de l'autoradio est plus large que celle des autres voitures, mais les fixations sont à peu près au même standard.
Il suffit d'insérer deux clous de 4mm dans les deux trous en bas sur les côtés, pousser les clous vers l'extérieur, et de faire bouger l'autoradio sur les côtés en le tirant. Deux mains sont nécessaires, mais c'est faisable sans outils spéciaux.
Removing the radio from the car's front panel

Une fois l'autoradio tiré, il y a un connecteur DIN/ISO (parfois séparé en deux parties) à gauche, puis un connecteur (jaune dans ce cas), pour relier les commandes au volant et l'afficheur (I²C). Il y a aussi parfois aussi un connecteur (bleu) dans le cas où un chargeur de CD serait présent. Le câble d'antenne (Coax à droite) est aussi à débrancher. Il est souvent clipsé à l'arrière de l'autoradio.

Code
Quand l'alimentation de l'autoradio a été débranchée, il est nécessaire d'entrer un code (normalement fourni, sinon trouvable à partir du numéro de série).
Quand l'autoradio affiche "0000", avec le premier '0' clignotant et qu'il faut entrer le code "1234", il faudra taper une fois sur la touche "1", une fois sur la touche "2" pour choisir le 2nd caractère (qui doit clignoter), puis deux fois sur cette touche (l'écran doit afficher "1200"), idem avec les touches 3 et 4 pour les derniers digits.
Une fois le code complet, il faut maintenir la touche 6 appuyée jusqu'à ce que l'autoradio fonctionne normalement.

Teardown
Le haut de l'autoradio se démonte simplement en déclipsant 4 clips avec un tournevis plat.

Il faut retirer deux connecteurs Würth WR-MM et dévisser 4 vis Torx T8 pour démonter le lecteur de cassettes en le tirant vers l'arrière (il faut retirer la cassette présente avant de retirer le lecteur).

La carte n'a de composants que sur la face, le PCB vertical à l'arrière contient uniquement le tuner FM/AM, et le PCB vertical à l'avant supporte des boutons poussoirs et des LEDs.

Il y a 3 composants qui nous intéressent :
  • TEA0676T : Préampli de cassette, à proximité du connecteur WR-MM à 4 pins des têtes du lecteur de cassette
  • SAA7708H : ADC + DSP + DAC + MUX + décodage RDS + décodage SPDIF, ASIC "magique" conçu pour les autoradios
  • 93CW44DF : Microcontrôleur OTP ou ASIC custom, sans documentation, semble tout contrôler
  • TAA276H (TDA7385H) : Ampli de puissance 4*20W (bridge)

Les autres gros circuits intégrés concernent le tuner, l'ampli de puissance ou de la glue logique.
VDO/Renault Tuner List taken apart

Sur cet autoradio, il est possible d'utiliser l'entrée SPDIF (disponible sur le connecteur du chargeur de CD), mais le périphérique doit communiquer avec l'autoradio (RS232 0-12V, 9600, 8N1).

Entrée
Le circuit SAA7708H supporte 3 entrées analogiques (phone, tape, CD), mais elles sont contrôlées par le chip 93CW44DF (contrôle par un bus I²C).
Comme le lecteur de cassettes ne me sert pas, je vais câbler l'entrée à la place de celui-ci.

Au niveau des têtes de lecture, le niveau est très faible (~1mV), et surtout le signal est remis en forme (filtres, égaliseur). Il est nettement plus simple de récupérer le signal en sortie du préampli (signal déjà égalisé, filtré et amplifié), à environ 1V (compatible avec une sortie casque/ligne au volume maximal).

En regardant entre la sortie du TEA0676T l'entrée du SAA7708H, on voit des capacités pour bloquer une composante DC, et un filtre passe-haut (entrée d'ADC). On va donc câbler l'entrée juste à la sortie du TEA0676T.

Adding an analog input to the VDO tuner list
Adding an analog input to the VDO tuner list

Les pins 1 et 16 sont dessoudés et isolés de leurs pastilles, et le câble d'entrée est soudé sur des points de test et la masse sur un plan.

Après un test, l'entrée fonctionne uniquement si le lecteur de cassettes (connecteur à 10 pins) est branché et si une cassette est présente (il n'y a pas besoin de brancher le câble à 4 pins).

Lecteur de cassettes
Par un peu de rétro-ingéniérie, il est possible d'identifier chaque signal du connecteur WR-MM à 10 pins :
PinFonction
1Auto-reverse switch
2GND
3Presence switch (C)
4Presence switch (T)
5Motor (+)
6Mute switch
7Solenoid
8Solenoid
9NC
10CrO2 switch
Avec quelques tests, seulement les fils en gras sont utiles pour activer le lecteur de cassette.
Le pin 6 (Mute switch) est à relier au pin 2 (GND). Les pins 2 et 3 (presence switch) sont à relier entre eux.
fooling the cassette deck controls on the VDO tuner list


Remarques
Attention, il y a très peu de place entre le volant et le levier de vitesse, un faux mouvement fait vite des dégâts. En pratique, il faut isoler le mécanisme de cassette et le PCB de contrôle avec des sachets antistatiques, et aussi débrancher le connecteur WR-MM à 10 pins avant chaque modification.

À la moindre erreur, il peut y avoir de gros dégâts :
what happens when you're not careful enough

L'autoradio est soumis à de larges cycles de température et doit supporter des vibrations. Pour cela, tous les câbles ont été isolés avec de la gaine thermo-rétractable ou plusieurs couches de ruban de kapton ou de vinyl.
Il faut aussi prendre en compte le fait que le jack peut être tiré depuis l'extérieur. Un simple noeud permet d'éviter de casser les soudures.
careful wiring

Les boutons eject et avance/retour rapide ont été fixés par des morceaux de PVC pris en sandwich entre la face avant et le haut du boitier. Il a été nécessaire de percer les boutons pour laisser passer le câble.
Front face of the modded Tuner List. One could barely tell it has been deeply modified.

Tests
Une fois toutes les modifications testées in-situ, puis faites de façon définitive, on a gagné un jack 3.5mm (de quoi faire des envieux chez les propriétaires d'iPhones 7)

Avec mon lecteur audio Sandisk Sansa et mon smartphone HTC Desire X, le volume doit être au maximum pour avoir le même volume que le tuner FM, mais le son est bien en stéréo et de bonne qualité.


Références

icon Tags de l'article : , , , ,

Chargeur de téléphone

icon 2016-10-28 - No comments

J'ai eu besoin d'un adaptateur fonctionnant sur un allume-cigare de voiture, pour charger un téléphone, et occasionellement d'autres objets.
Comme mon appareil photo ne se charge qu'à 250mA, je vais mettre deux ports, un câblé pour autoriser une charge rapide à 1.5A (smartphone), et un autre limité à 250mA.

Solutions
J'ai récupéré un chargeur de Motorola T205 avec un connecteur allume-cigare. Le problème, c'est que le circuit du chargeur est incompatible avec n'importe quel périphérique USB (5.8V à vide + limite de courant à 150~200mA).

Pour cela, on ne gardera que le boitier compatible avec un connecteur allume-cigare, mais on devra changer le convertisseur pour qu'il puisse fournir du 5V, avec quelques contraintes :
  • Tension d'entrée : 7~16V, tension bruitée
  • Courant d'entrée : <2A, fusible
  • Tension de sortie : 5.0V, peu bruitée
  • Courant de sortie : 2A

J'ai quelques régulateurs de la famille LM25xx (ici des LM2596 donnés pour 3A) et des connecteurs USB dessoudés d'une carte-mère de PC, ça devrait pouvoir s'adapter sans aucun problème.
buck psu as a car smartphone charger

Câblage
Régulateur
Pour éviter les problèmes avec le régulateur ajustable, le potentiomètre permettant de régler la tension d'alimentation va être remplacé par des résistances fixes de 2.2k et 6.8k (le potentiomètre peut facilement être dérêglé par des vibrations, et rentre mal dans le boitier).
replacing the pot by two fixed resistors

Ici, j'ai utilisé une résistance traversante et une 1206 pour optimiser le routage (et parce que les pastilles du PCB Made in China sont parties en dessoudant le potentiomètre).

USB
J'ai uniquement regardé les spécifications des ports USB concernant les périphériques "universels" (je n'utilise pas de périphériques Apple).
Le port USB Rapide est câblé avec les deux pins D+ et D- reliés (<200Ω d'après les specs) et une résistance de pulldown de 1MΩ pour ne pas s'éloigner des specs.
Le port USB Lent est câblé avec uniquement des résistances de pulldown de 12kΩ.
pulldown resistors on the USB connector

Les résistances de pulldown sont rarement présentes dans les chargeurs cheap, mais laisser les pins de données flottants pose un risque d'ESD (surtout dans une voiture isolée de la terre).

Assemblage
Le boitier d'origine est légèrement trop petit, il a fallu le fraiser, puis le refermer avec du duct-tape et des zipties. L'arrière du port USB est protégé par de la colle chaude et du duct-tape.
duct-taped and ziptied smartphone charger

J'ai remarqué une fois l'assemblage terminé qu'une LED visible depuis l'extérieur aurait été utile.

Il est indispensable d'isoler proprement les pins en entrée de l'alimentation.
dangerous Chinese wiring


Références

icon Tags de l'article : , , ,