Useless box

	Article en cours de rédaction

Présentation

Une "Useless box", c'est une machine qui ne sert à rien. Sympa comme idée de projet, non ?
Il s'agit d'une boite qui va s'éteindre toute seule lorsqu'on va la mettre en route et qui n'a pas d'autre utilité. Un interrupteur à bascule est monté sur le dessus de la boite. Lorsqu'on bascule cet interrupteur, une trappe s'ouvre et un mini-bras sort de l'intérieur de la boite et remet l'interrupteur dans sa position initiale et … c'est tout. Il s'agit de là de la version de base de la Useless box. On peut l'agrémenter d'options sorties de votre imagination pour rendre ce projet plus personnel et plus surprenant.
Pour cet article, un écran LCD et un capteur à ultrason ont été ajoutés. L'afficheur est là pour inciter les curieux à jouer avec l'interrupteur, le capteur à ultrasons permet de modifier le comportement de la box si le joueur approche sa main de l'interrupteur. Elle se compose d'un coffret, d'un interrupteur à bascule, d'un Arduino Uno, de deux servomoteurs et d'un peu de patience.

Coût

• Un Arduino Uno 25 €
• Deux servomoteurs 2 x 10 €
• Un coffret (dimensions : 20 cm x 10 cm x 10 cm) 5 €
• Un interrupteur à bascule 1 €
• Une alimentation à découpage 5 V / 1 A 10 €
• Quelques bricoles électroniques 10 €

En option :

• Un écran LCD de 2 x 16 caractères 15 €
• Un capteur à ultrasons 5 €

Niveau de difficulté

ou

Outillage nécessaire

• Une imprimante 3D pou la fabrication des supports des servomoteurs et des articulations ou à défaut du balsa, une scie à métaux, un cutter
• Fer à souder, étain, gaine thermorétractable de petit diamètre
• Pistolet à colle
• Scie à métaux
• Perceuse et forêts (1 et 6 mm)

Composants nécessaires

Pour fabriquer cette boîte, prévoir :

• Une carte Arduino Uno
• Deux servomoteurs (rotation minimum de 180°, couple de xx N.cm)

Mouvement de la trappe : microservomoteur de type SG90 (TowerPro)
Mouvement du mini-bras : Servomoteur de type S3003 (Futaba)

• Un interrupteur inverseur à bascule
• Un coffret aux dimensions intérieures d'environ 20 cm de long, 10 cm de large sur 10 cm de haut. Le coffret doit pouvoir s'ouvrir facilement et pouvoir loger les moteurs et l'Arduino Uno. Il faut aussi prévoir de découper la boite pour créer la trappe, fixer l'interrupteur et l'écran LCD.
• Un morceau de plaque pastillée (5 cm x 2 cm)
• Deux borniers à deux broches à souder
• Deux connecteurs mâles pour le raccordement des servomoteurs
• Du fil de câblage ou à défaut, une douzaine de cordons de plaques à essais mâle/mâle

Étape par étape

1 - Fabrication des supports de servomoteurs et articulations

Imprimer les pièces suivantes :

• Support du servomoteur de trappe
• Support du servomoteur du mini-bras
• Mini-bras ou pétouillon appuyatoire sur interrupteur
• Articulation permettant le mouvement de la trappe

Celle-ci est composée de trois pièces, la pièce en haut de l'image se fixe sur l'axe du servomoteur, celle du milieu sera nommée entretoise par la suite et la dernière, l'anneau sera collée sur la trappe.

2 - Montage du mini-bras

Le mini-bras aura pour rôle de remettre l'interrupteur en place.
Assembler le mini-bras et le volant livré avec le servomoteur ayant le plus de couple. Percer deux trous à travers le mini bras avec un forêt de 1 mm. Les trous devront correspondre avec ceux présents sur le volant.
Immobiliser les deux pièces en fixant deux goupilles. Ici, il s'agit de morceaux de trombones repliés qui maintiennent l'assemblage en place.

3 - Montage de l'articulation de la trappe

Percer les trous comme montrés sur la photo suivante :
L'anneau et la pièce fixée au servomoteur seront vissées à l'entretoise. Percer des trous légèrement plus petits que le filetage des vis de façon à ce qu'elles soit fixer solidement. Prévoir des trous plus larges aux extrémités de l'entretoise pour que celle-ci puisse tourner librement autour des vis la liant au servomoteur et à la trappe. Les mouvement des pièces les unes par rapport aux autres doit être assez libre sinon le servomoteur devra lutter pour faire bouger la trappe.

4 - Montage du mécanisme de trappe sur le servomoteur

Procéder de façon analogue à l'étape 2 en utilisant le moteur ayant le moins de couple.

5 - Insertion des servomoteurs dans leur support et fixation de leur axe

Insérer les servomoteurs dans leur support respectif. Le montage se fait légèrement en force. Une encoche est prévue sur les supports pour sortir les fils.
Pour les deux servomoteurs, présenter les volants sur les axes des servomoteurs et s'assurer que la course des moteurs permet les mouvements attendus :
Vérifier que le mini-bras pourra se redresser et s'escamoter sans arriver en fin de course du moteur.(le méplat du mini-bras doit toucher le fond de la boite lorsqu'il est masqué). La tige montée sur l'axe du moteur de la trappe doit être à l'horizontal lorsque la trappe est fermée.

6 - Prépositionnement des servomoteurs dans la boite

Escamoter le mini-bras (position cachée). En principe, la partie plate du bras vient toucher le fond de la boite.
Faire tourner doucement le servomoteur à la main et vérifier que la course du mini-bras n'est pas gênée par une paroi de la boite.
Centrer le servomoteur sur la largeur de la boite. Marquer au crayon la position du support sur le fond de la boite. Ce marquage permettra de coller définitivement le support ultérieurement.

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