Conception de boutons tactiles analogiques
Électronique analogique - impression 3D
Électronicien Science à l'Institut Polaire Français • 2022
Traditionnellement, chaque mission polaire sur la station de Dumont d'Urville crée un "tableau de mission" qu'elle lègue à la station pour y laisser sa marque. Avec l'ensemble des métiers de l'équipe nous avons créé une carte des étoiles, chaque étoile étant assignée à l'un des vingt et un hivernants et s'allumant à l'appui d'un bouton.
En tant qu'électronicien j'ai conçu et fabriqué les boutons tactiles et le système d'éclairage.
Il fallait trouver un moyen de fabriquer des boutons tactiles avec des composants analogiques de base, tout en minimisant au maximum la consommation électrique du système afin que les piles durent plusieurs années.
Les LEDs se devaient également d'avoir un comportement plus poétique que simplement on/off, afin de mieux figurer des étoiles dans le ciel.
Pour les boutons tactiles j'ai utilisé deux électrodes que l'utilisateur fait entrer en contact avec ses doigts (un condensateur de 10 nF filtre le bruit de la mise en contact). Le signal en sortie, très faible à cause de la résistance électrique du corps humain et de la faible tension utilisée, est ensuite amplifié par deux transistors montés en Darlington.
Afin de temporiser l'extinction de la LED une fois celle-ci allumée, j'ai ajouté un circuit RC à la base du transistor connecté à la LED. À l'allumage le condensateur se charge (adoucissant l'allumage par là même). À la coupure du circuit le condensateur se décharge dans la base du transistor, décharge ralentie par la résistance du circuit RC. La LED reste ainsi éclairée jusqu'à la décharge complète du condensateur, sa luminosité diminuant doucement.
J'ai répliqué ce montage vingt et une fois sur une carte électronique. J'ai dessiné et imprimé des pièces en 3D pour maintenir les LED, la carte électronique et protéger les câbles.
Grâce à toutes les compétences de l'équipe nous avons pu mener à bien ce projet collectif, qui comprend de l'électronique, de l'impression 3D, de la menuiserie, de l'usinage de précision, de la photographie argentique, de la découpe à la CNC et du coulage de résine.
Design of Analog Touch Buttons
Analog electronics - 3D printing
Science Electronics Technician at the French Polar Institute • 2022
Traditionally, each polar mission at Dumont d'Urville station creates a "mission board" that it bequeaths to the station to leave its mark. With all the team's skills, we created a star map, with each star assigned to one of the twenty-one winterers and lighting up when a button is pressed.
As an electronics technician, I designed and manufactured the touch buttons and lighting system.
We needed to find a way to make touch buttons with basic analog components, while minimizing the system's power consumption so the batteries would last several years.
The LEDs also needed to have a more poetic behavior than simply on/off, to better represent stars in the sky.
For the touch buttons, I used two electrodes that the user brings into contact with their fingers (a 10 nF capacitor filters contact noise). The output signal, very weak due to the human body's electrical resistance and the low voltage used, is then amplified by two transistors mounted in Darlington configuration.
To delay the LED's extinction once lit, I added an RC circuit at the base of the transistor connected to the LED. When turning on, the capacitor charges (thereby softening the turn-on). When the circuit is cut, the capacitor discharges into the transistor base, discharge slowed by the RC circuit resistance. The LED thus remains lit until the capacitor is completely discharged, its brightness gradually decreasing.
I replicated this circuit twenty-one times on a circuit board. I designed and 3D printed parts to hold the LEDs, the circuit board, and protect the cables.
Thanks to all the team's skills, we were able to complete this collective project, which includes electronics, 3D printing, carpentry, precision machining, film photography, CNC cutting, and resin casting.
Diseño de botones táctiles analógicos
Electrónica analógica - impresión 3D
Técnico Electrónico Científico en el Instituto Polar Francés • 2022
Tradicionalmente, cada misión polar en la estación Dumont d'Urville crea un "tablero de misión" que lega a la estación para dejar su huella. Con todas las habilidades del equipo, creamos un mapa de estrellas, cada estrella asignada a uno de los veintiún invernantes y que se ilumina al presionar un botón.
Como técnico electrónico, diseñé y fabriqué los botones táctiles y el sistema de iluminación.
Necesitábamos encontrar una manera de fabricar botones táctiles con componentes analógicos básicos, minimizando al máximo el consumo eléctrico del sistema para que las baterías duraran varios años.
Los LED también debían tener un comportamiento más poético que simplemente encendido/apagado, para representar mejor las estrellas en el cielo.
Para los botones táctiles, utilicé dos electrodos que el usuario pone en contacto con sus dedos (un condensador de 10 nF filtra el ruido del contacto). La señal de salida, muy débil debido a la resistencia eléctrica del cuerpo humano y el bajo voltaje utilizado, luego es amplificada por dos transistores montados en configuración Darlington.
Para retrasar la extinción del LED una vez encendido, añadí un circuito RC en la base del transistor conectado al LED. Al encenderse, el condensador se carga (suavizando así el encendido). Al cortar el circuito, el condensador se descarga en la base del transistor, descarga ralentizada por la resistencia del circuito RC. El LED permanece así iluminado hasta la descarga completa del condensador, disminuyendo gradualmente su brillo.
Repliqué este montaje veintiuna veces en una placa electrónica. Diseñé e imprimí piezas en 3D para sostener los LED, la placa electrónica y proteger los cables.
Gracias a todas las habilidades del equipo, pudimos completar este proyecto colectivo, que incluye electrónica, impresión 3D, carpintería, mecanizado de precisión, fotografía analógica, corte CNC y fundición de resina.
Entwurf analoger Berührungstasten
Analogelektronik - 3D-Druck
Wissenschaftlicher Elektroniktechniker am Französischen Polarinstitut • 2022
Traditionell erstellt jede Polarmission auf der Station Dumont d'Urville ein "Missionstafel", das sie der Station vermacht, um ihre Spuren zu hinterlassen. Mit allen Fähigkeiten des Teams erstellten wir eine Sternenkarte, wobei jeder Stern einem der einundzwanzig Überwinterer zugeordnet ist und beim Drücken einer Taste aufleuchtet.
Als Elektroniktechniker entwarf und fertigte ich die Berührungstasten und das Beleuchtungssystem.
Wir mussten einen Weg finden, Berührungstasten mit grundlegenden analogen Komponenten herzustellen und dabei den Stromverbrauch des Systems zu minimieren, damit die Batterien mehrere Jahre halten.
Die LEDs mussten auch ein poetischeres Verhalten als einfach an/aus haben, um Sterne am Himmel besser darzustellen.
Für die Berührungstasten verwendete ich zwei Elektroden, die der Benutzer mit seinen Fingern in Kontakt bringt (ein 10-nF-Kondensator filtert Kontaktrauschen). Das Ausgangssignal, sehr schwach aufgrund des elektrischen Widerstands des menschlichen Körpers und der niedrigen verwendeten Spannung, wird dann von zwei in Darlington-Schaltung montierten Transistoren verstärkt.
Um das Erlöschen der LED nach dem Einschalten zu verzögern, fügte ich einen RC-Schaltkreis an der Basis des mit der LED verbundenen Transistors hinzu. Beim Einschalten lädt sich der Kondensator auf (wodurch das Einschalten sanfter wird). Beim Unterbrechen des Stromkreises entlädt sich der Kondensator in die Transistorbasis, wobei die Entladung durch den Widerstand des RC-Schaltkreises verlangsamt wird. Die LED bleibt so beleuchtet, bis der Kondensator vollständig entladen ist, wobei ihre Helligkeit allmählich abnimmt.
Ich replizierte diese Schaltung einundzwanzig Mal auf einer Leiterplatte. Ich entwarf und druckte 3D-Teile, um die LEDs und die Leiterplatte zu halten und die Kabel zu schützen.
Dank aller Fähigkeiten des Teams konnten wir dieses kollektive Projekt abschließen, das Elektronik, 3D-Druck, Tischlerei, Präzisionsbearbeitung, analoge Fotografie, CNC-Schneiden und Gießharz umfasst.
