Théorie du circuit de commande des moteurs

Circuit de commande des moteurs pour la fresnel F2

C’est sans nul doute ce qui m’aura posé le plus de difficultés.

La lentille de fresnel F2 sera motorisée afin de pouvoir corriger le keystone et pour faire un effet de zoom.

Le keystone correspond à l’image qui prend une forme de trapèze quand l’image n’est pas projetée perpendiculairement à l’écran, c'est-à-dire le plus souvent quand le projecteur n’est pas assez en hauteur. L’image se retrouve projetée trop basse, on surélève donc légèrement l’avant du projecteur pour élever l’image qui prend donc une forme de trapèze. Pour corriger ce défaut, il faut donc faire une légère rotation à la lentille de fresnel F2 de façon à ce qu’elle se retrouve bien perpendiculaire par rapport à l’écran.

Pour le zoom, il suffit d’éloigner cette lentille pour que l’image grossisse.

Le principe consiste donc à fixer le cadre de la F2 avec un axe rotatif de chaque coté du cadre (au milieu) et d’insérer un boulon sur la partie fixe de ces axes afin d’y faire passer une tige filetée.

En bas et au milieu du cadre, un principe de pince fixé via un boulon à une tige filetée permet de contrôler la verticalité de la lentille. Chacune de ces 3 tiges filetées est fixée à un motoréducteur.

Vous l’aurez compris, pour corriger le keystone, il suffit de faire fonctionner le moteur du bas. Par contre, pour faire varier le zoom, il faut actionner les 3 moteurs simultanément.

Je souhaite commander le tout avec un bouton poussoir double pour le keystone (+ et -) et un autre poussoir double pour le zoom (avant et arrière) Chacun de ces bouton sera muni d’une led verte lorsque le système est en fonction (lors d’un appui) et une led rouge qui s’allumera si la lentille est en fin de course.

Cela semble bien simple pourtant, le circuit électronique qui commande tout cela devient vite complexe surtout par le fait que ces 2 fonctions, zoom et keystone doivent se faire dans un sens ou dans l’autre, c'est-à-dire qu’aux bornes des moteurs, le + et le – peuvent s’inverser.

De plus, avec la différence de frottement, il faut ajouter au circuit un dispositif permettant un réglage fin de la vitesse des moteurs, afin de les synchroniser.

PARTIE MECANIQUE

Afin d’éviter des fuites de lumières et une sur largeur de la boite en laissant un espace entre le cadre de la F2 et les parois, j’ai choisi d’intégrer le système axe-moteur-tige filetée dans les parois.

Cela consiste, comme le montre les photos à faire un entaille dans chacune des parois, d’y insérer les tiges filetées, tenues à un bout par un petit roulement à billes, et à l’autre bout fixées au motoréducteur.

L’axe rotatif (qui s’appel en modélisme une chape) entre donc dans la paroi sans la dépasser. Ces chapes sont réalisées à partir de bouts de crayons en plastique. L’entaille est rebouchée de l’autre coté de cette paroi avec un morceau de carton. Pour éviter les parasites de lumières pouvant être provoquées par des reflets sur les tiges filetées, j’ai mis en place une protection faite à partir de poils de balais en soie. Enfin, pour réduire le bruit, j’ai emballé les motoréducteurs dans une protection de caoutchouc faite avec un vieux tapis de souris.

PARTIE ELECTRONIQUE

Entièrement DIY également, le principe de ce circuit comprend donc :

-         Grossir le zoom et actionnant les 3 moteurs simultanément [bouton 1]

-         Réduire le zoom et actionnant les 3 moteurs simultanément dans l’autre sens [bouton 2]

-         Corriger le keystone en actionnant le moteur du bas [bouton 4]

-         Corriger le keystone dans l’autre sens, toujours en actionnant le moteur du bas [bouton 5]

Evidemment, chacune de ces actions ne doit pas en déclencher une autre ou interférer avec une des autres fonctions

-         4 connexions pour les interrupteurs de fin de course

-         1 led verte et une led rouge en commun pour les boutons 1 et 2

-         1 led verte et une led rouge en commun pour les boutons 3 et 4

La led verte s’allumera quand la fonction sera disponible, sinon, ce sera la rouge qui scintillera si la fonction appelée détecte une fin de course.

Cette détection se fera à l’aide de relais mécaniques de récupération (12v)

-    Alimentation à partir de l’alim. PC : masse, 5V pour le circuit et 12V pour les relais.

Pour simplifier, j’ai décomposé le schéma en 2 parties :

-         Partie commutation

-         Partie commandes

La partie commutation

La partie commutation devait donc me permettre sur un unique circuit de pouvoir disposer de ces 4 commandes, la difficulté étant que la polarisation aux bornes des moteurs s’inverse en fonction de la commande et que les commandes de keystone (uniquement sur le moteur du bas) ne devaient pas mettre en marche les 2 autres moteurs.

Pour le problème de polarisation, l’utilisation de boutons poussoirs bipôle tombe sous le sens.

Ce sera en fait 2 boutons poussoirs miniatures momentanés couplés.

Pour éviter les interférences en actionnant uniquement le moteur du bas, j’ai utilisé un astucieux montage faisant appel à des relais reed.

J’avais fait un premier essai avec des diodes, mais la polarisation pouvant s’inversée, elles cramaient rapidement.

J’ai donc utilisé un relais reed mais pour une raison que je ne comprends toujours pas, le courant atteignait quand même les 2 autres moteurs. J’ai donc mis 2 relais reed 5V de façon à couper le circuit dans les 2 sens (le + et le -).