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vendredi 11 mai 2007

Insoleuse LED UV




Réalisation d'une insoleuse à LED UV. Celle-ci sera pilotée par une minuterie à PIC 16f84 et un afficheur 7 segments rouge. L'idée de l'insoleuse utilisant des LED UV m'est inspirée par ce projet. J'ai voulu améliorer l'utilisation de celle-ci par l'ajout d'une temporisation. L'utilisation d'un PIC pour gérer le temps s'impose puisque je tiens à me confronter à ces petites bestioles qui rendent les circuits plus simple au câblage.





 

Deux parties détermineront le projet final, la platine de LED et la partie commande temporisée à PIC et afficheurs 7 segments.


1 - Platine de LED UV




N'étant pas équipé pour le moment pour graver un circuit imprimé, évidemment puisque je suis en train de réaliser, justement, une insoleuse.
J'ai donc utilisé la méthode du transfert thermique pour concevoir la platine de LED UV. La minuterie, une fois la platine de LED réalisée pourra se faire par insolation.


Les LEDs utilisées sont des LED UV 390nm 1500mcd
achetées sur Ebay les 100 pour environ 12 €, j'en ai utilisé 66 prenant la précaution d'en garder quelques unes de coté au cas ou...
J'ai opté pour 22 branches en parallèles de 3 LEDs en séries limitées en courant par une résistance, d'une valeur d'environ 120 ohm alimentée en 12v.




La sérigraphie du pauvre...
La sérigraphie est appliquée par la méthode du transfert thermique, toujours au fer à repasser.












La platine LED UV, câblée et prête à être testée.


Premier allumage et..
Lunette de soleil obligatoire!

Je réalise donc, rapidement, un typon imprimé sur un transparent destiné aux photocopieurs, en effet l'impression avec l'imprimante laser demande un support qui ne fond pas sous la chaleur du "four" .
Il s'agit d'un petit circuit de matrice de LED pour un éclairage ponctuel.






Je lance un chronomètre sur mon PC en attendant la fameuse minuterie.
J'opte pour un temps arbitraire d'insolation de 4 minutes, histoire de partir sur quelque chose.
J'insole, je révèle dans une solution de lessive de soude diluée dans de l'eau à raison de 3 cuillères à soupe de soude pour un litre d'eau.

Bingo!
Premier essai réussi, en dépit de la qualité de mon typon pas très opaque.




2 - Minuterie décompteur à PIC16F84A affichage 7 segments
 
N'ayant pour le moment aucune connaissance en programmation de PIC je suis allé glaner sur le net un schéma correspondant à ce que je désire réaliser.
Pour la programmation du PIC après quelques recherches, j'ai pu trouver un schéma de programmateur de PIC relativement simple basé sur le modèle JDM, amélioré pour les versions de RS232 sous-voltées.

Pour la conception de la minuterie, je suis allé farfouiller sur le net pour trouver une minuterie simple, avec afficheur 7 segments (j'en avais en stock et comptais donc les utiliser) PIC16F84 que j'avais également en stock, et que je comptais enfin affronter, au moins commencer par en programmer un à défaut de concevoir le programme.

Une fois la platine de LED UV câblée, tous les autres circuits ont été insolé par LED UV avec un chrono limité à 4mn (chronomètre logiciel sur PC en attendant la minuterie)

Note

J'ai en fait réalisé deux minuteries pour ce projet, en effet la première présentait une erreur sur le schéma d'origine de l'auteur, qui a été résolu quelques mois plus tard sur un forum sur lequel je partage les avancées du projet. En attendant de résoudre l'erreur, un autre modèle quasi similaire était en cours de réalisation afin de terminer l'insoleuse rapidement.
Donc, les DEUX minuteries publiées ici fonctionnent et ont été testé.

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MINUTERIE 1
Schéma rectifié et fonctionnel



L'utilisation est simple : le bouton UP permet d'augmenter le temps, le bouton DOWN permet de diminuer le temps, le bouton PLAY permet de démarrer le cycle et la bouton STOP permet de remettre au temps par défaut.
La minuterie démarre que si le capot de l'insoleuse est fermé.
Au cours de l'utilisation vous pouvez interrompre le cycle en appuyant sur PLAY.
Pour enregistrer le temps par défaut il faut commencer par le régler avec les touches UP et DOWN puis appuyer pendant 3s sur les boutons PLAY ET DOWN en même temps.
Le temps est mémorisé même si l'insoleuse est mise hors tension.
Après 3 min sans utilisation l'insoleuse se met en veille, les afficheurs s'éteignent, pour la réveiller il faut appuyer sur PLAY.


 
Le typon placé sur vitre surélevée par un carton représente la platine de commande et la platine afficheur 7 segments.
On distingue en bas la platine de commande minuterie 1 et la platine afficheur, insolées avec une installation provisoire de la platine LED UV.
L'encre de mon imprimante n'étant pas parfaitement opaque sur le transparent, je dois superposer deux copies du typon afin de rendre une insolation des circuits optimale.





Détail de la sérigraphie réalisée par transfert thermique au fer à repasser.














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MINUTERIE 2

Réalisée d'après ce site , qui elle, a fonctionné du premier coup.
J'ai réuni tous les fichiers de l'auteur ainsi que l'Hex et ajouté les fichiers Eagle que j'ai refait d'après ceux de l'auteur avec les adaptations pour mon circuit et mes afficheurs dans ce Zip.


Platine de commande à PIC.
Le fonctionnement est simple, 3 boutons:
- Start
- Select  (permet de déclarer la tempo voulue)
- Set (permet de choisir parmis 15 temporisations que l'on aura mémorisé).





 




L'affichage 7 segments du timer digital à PIC 16F84 en fonctionnement.















3 - Assemblage



La mise en place des circuits dans un boitier de récupération d'un vieux disque dur externe,.












L'alimentation 12v est issue d'un vieux lecteur à bande "Syquest".













 Découpe de la face supérieure du boitier à la scie sauteuse pour l'ouverture de la partie UV.













La belle insoleuse que voilà!



Place à la gravure maintenant ;)


38 commentaires :

Wapaca a dit…

La classe :) par contre tu utilises quel boitier sur ta premère insoleuse ? car j'ai envie de m'en faire une simple face(pour l'instant, je débute...).

HeartyGFX a dit…

Bonjour,
merci ;)

Comme c'est indiqué dans l'article, Le boitier que j'utilise est un ancien lecteur à bande externe, type "Syquest".
Tu peux toujours essayer de trouver dans les vieilleries un boitier de disque dur externe SCSI ou quelque chose de similaire. Autrement, pour faire plus pauvre une boite à chaussure peut suffire :D

à bientôt.


daniel a dit…

Bonjour,

tutos super,
serais-t-il possible d'avoir le fichier eagle ou le une image du typon de la platine LED, car je désirerai en faire une?

merci et sincères salutations.

HeartyGFX a dit…

Bonjour,

Je n'ai, hélas, pas gardé les fichiers de la platine.
Impossible de mettre la main dessus.

Cependant, je ne peux que te conseiller de créer
par toi-même, pour une raison bien simple.
Les LED UV que tu utiliseras auront très certainement
des caractéristiques différentes, et supérieures à celle que j'avais en 2007.

Plus puissantes et ayant un large angle de diffusion,
ce qui changera la disposition l’écart et le nombre de LED pour la même surface.

Juste comme indication,
j'avais fait le choix, pour chaque branche de 3 LEDs en série limitées
par une résistance.

Merci pour le commentaire.

A bientôt,

;)


Lnx2050 a dit…

Bonjour,

J'ai essayé la méthode de transfert avec un fer à repasser, ça marche très très bien mais pour des pistes fines c'est difficile d'obtenir quelque chose de propre.

j'avais envie de retourner à l'ancienne méthode mais acheter des tubes .. pfffff

Ton idée est superbe, du coup je viens d'acheter des leds UV 5000mcd sur BayBay :)

a quelle distance insole tu la plaque ?
pas trop prêt je présume pour éviter l'effet de spot ?
quel est l’écartement des leds ?

Vu l'angle relativement fermé d'émission ( 20 à 25°) , plus les leds sont espacées, plus il faut éloigné la plaque je presume.
j'ai récupéré une petite mallette en plastique de 8 cm d'épaisseur, j'aimerai bien la transformer en insoleuse double.

Merci en tous cas pour cette astuce :)
Ton Blog est vraiment très bien présenté, c'est un plaisir à parcourir, bravo
Cdlt
Ln

HeartyGFX a dit…

Bonsoir,

Concernant, la méthode par transfert thermique
on peut pourtant faire du CMS avec.
Il te faut être méticuleux.

-Bien nettoyer la platine:

J'utilise du mirror ou un produit ménager genre crème à récurer, ("un CIF amoniacal" sans marque)

-ensuite de l'acétone pour dégraisser.

Pour le transfert en lui-même,
J'ai utilisé le fer à repasser un moment,
mais j'ai préféré la plastifieuse, plus homogène et reproductible.
De plus en modifiant la régulation de température de celle-ci (voir sur le blog)
tout est vraiment net et sans bavure.


Concernant l'insoleuse, les LED utilisées
sur la version 1 étaient ce qui se faisaient de bien pour pas trop cher, 1500 mcd ayant un angle de diffusion assez faible.

Depuis pour la version II de l'insoleuse
j'ai pris des LED 8 mm angle 140° à 35000 mcd!
j'ai pu en mettre largement moins pour couvrir plus de surface et à distance LED > vitre moindre. J'ai un début d'article la dessus sur le blog, il y a une photo du test.

Sur le modèle de cet article, la distance entre LEDs est d'environ 15 mm, et la distance LED > vitre ~130 mm.

Si tu as une platine d'essais, plante en 4 et vérifies sur une feuille de papier la distance de projection idéale.

Selon le nombre de LED achetée, je te conseille de les serrer au mieux, puis de couvrir le tout d'une feuille de calque,
jouant le rôle de diffuseur, évitant l'effet spot.

Merci, pour le commentaire de fin, :)

A bientôt,

;)


Lnx2050 a dit…

Bonsoir HeartyGFX :)

j'ai réalisé la minuterie Version 2 pour mon projet d'insoleuse UV Led ...

j'avais téléchargé le fichier cntdn2.hex, j'ai eu quelques soucis avec, j'ai dû recompiler le fichier source cntdn2.asm en ajoutant :

__config _CP_OFF & _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _XT_OSC

j'ai également mis en rem:
; #DEFINE RB4 D'4'
; #DEFINE RB5 D'5'

et remplacer tous les
BCF PORTB, RB4
BCF PORTB, RB5

par

BCF PORTB, H'04'
BCF PORTB, H'05'

et la ça tourne ...
Je n'ai pas trouvé d'adresse WebMaster pour vous l'envoyé ..

Cdlt
Ln

HeartyGFX a dit…

Bonsoir,

Je n'ai pourtant pas eu de problème avec,
puisque c'est la version qui est actuellement
en cours sur l'une de mes insoleuses.

Cependant, si vous avez rencontré un problème,
il se pourrait, pour une raison que je ne m'explique pas,
que cela pourrait arriver à d'autre.

Si vous le désirez j'ajouterais vos fichiers modifiés dans l'archive.
Pour cela faites moi parvenir votre Email en message ici, que je ne publierais pas bien entendu.

Je vous enverrais un mail, ainsi par retour vous pourrez me répondre.

Merci d'avoir pris le temps de m'informer, cela servira à d'autre très certainement.

A bientôt,

;)


Anonyme a dit…

quel est l'avantage d'une insoleuse à LED UV
par rapport à une insoleuse à tubes UV

HeartyGFX a dit…

Bonjour,

Les avantages que j'entrevois sont les suivants:

En premier lieu, économique.
en effet, les LED consommeront largement moins
que les tubes actinic.

Ensuite le rendement.
Une LED UV ne produira que dans le spectre UV,
sans perte sur une longueur d'onde inutile.
Donc l'énergie donnée pour alimenter celle-ci
sera utilisée juste pour la production d'UV.

Puis la compacité.
Il est possible avec des LED de réaliser
l'insoleuse de la taille voulue et non imposée
par la longueur des tubes vendus.

La solidité.
L'argument sera facile à comprendre,
les tubes sont en verre les LED non.
faites tomber l'un et l'autre et... devinez le résultat.

Moins dispendieux.
Comparez le prix de tubes et de ses ballasts et celui de LED.

Et enfin, la durée de vie.
Une LED aura une durée de vie théorique allant de 30 000h à 300 000h
délivrant de l'UV sans dégradation.
Un Tube environ 6 000h, sachant que le taux d'UV se dégrade au fur et à mesure de son utilisation.
Donc en admettant que le tube suive sa durée théorique, il ne délivrera plus assez d'UV
ou en tout cas moins que lorsqu'il était neuf.

Je pense que la LED a quelques arguments pour elle.

A bientôt,

;)


Anonyme a dit…

Bonjour,

Pour commencer merci pour votre travail et votre partage.
Je suis entrain de me fabriquer une insoleuse à leds UV cms (300 leds type 3528) espacées de 10mm sur une plaque epoxy de 150x200mm et je voudrais utiliser la minuterie 1, j'ai toutefois deux questions.

La première c'est à quoi servent les leds 3 et 4 sur le schéma?
Et la seconde, est-ce normal que les pins 8 et 16 du 4511 ne soient pas reliées alors que sur le datasheet elles correspondent a VSS et VDD?

Mes questions sont certainement stupides mais mon niveau en électronique est relativement bas bien que j'aime ça...

Cordialement,

Francois

Anonyme a dit…

Désolé pour la deuxième question sur le 4511 je viens de voir que j'avais mal lu le schéma pour les pins 8 et 16 elles sont bien représentées au niveau de la partie alimentation. Je suis un boulet!

HeartyGFX a dit…



Bonjour,

Pour répondre à la question concernant VSS et VDD, sur Eagle,
le logiciel de conception de schéma, l'alimentation de la plupart des circuits intégrés
est ajoutée séparément.
voilà pourquoi vous ne la retrouverez pas directement sur le symbole du circuit.

Juste pour préciser, vous avez sans doute remarqué que sur ce projet,
il y a deux minuteries différentes.

Le schéma que l'on voit sur la page est la minuterie numéros 1.

la 2 est dans un fichier zip téléchargeable comprenant le typon en plus.

Autrement, vous avez une troisième minuterie avec un écran LCD sur un autre sujet du blog.

Enfin, pour répondre à la deuxième question,
Les deux LED du schéma de la minuterie 1, sont les deux LED qui font les points ":" de séparation entre minutes et secondes.

exemple >> 3:30

Merci de votre intérêt

A bientôt,

;)


Anonyme a dit…

Merci pour votre réponse, j'ai compris après avoir posé la question, pas assez réfléchis avant, oups ;)

Je suis parti sur la minuterie 2, la version lcd est sympa mais j'aime bien le coté "old School" des afficheurs 7 segments

davidomo david a dit…

bonjour,

felicitation

une petite question quelle est l'ecartement en tre chaque led ?

HeartyGFX a dit…


Bonsoir,

L'écart entre LED est ~10mm.

Mais le mieux est de faire ses propres essais en fonction des caractéristiques de ses propres LED, de la distance désirée entre LED et plaque vitrée.

Une plaque à essais, quelques LED et placer une feuille de papier au dessus des LED éclairées, pour vérifier le chevauchement des spots.

Merci de l'intérêt porté, et à bientôt.

;)



davidomo david a dit…

bonjour,

merci de votre reponse rapide

c'est l'espacement que je pensais faire

pour la réflexion je pensais a une plaque de pvc blanc environ 2mm epaisseur percé au diametre des leds.

:)

HeartyGFX a dit…


Bonsoir,

C'est une bonne idée le PVC blanc, n'hésitez pas à donner un lien avec des photos lorsque votre projet sera terminé.

;)


davidomo david a dit…

bonsoir,

dès que tout est arriver dans la boite au lettre et un peut de temps pmis je fais suivre

:=)

cmoimem a dit…

Bonsoir,

J'ai fait la minuterie V2 ca ne fonctionne pas correctement chez moi,
j'aurais besoin d'un coup de main pour comprendre...

En bref, quand je met sous tension l'afficheur affiche "10 00"
Quand j'appui sur "select" il passe par:
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
0100
1100
2100
3100
4100
5100
comme si les 2 premiers chiffres étaient inversés.

Quand j'appui sur "set" le premier chiffre a droite s'incrémente de 0 à 9
2eme appui le 2 eme en partant de la droite
3eme appui le 3eme
4eme appui le 4eme
dans l'ordre quoi...

Quand j'appui sur "start" le relais colle pendant une seconde et relache, le compteur ne bouge pas, il reste sur la valeur réglée...je ne comprends plus rien...please help ;(

HeartyGFX a dit…


Bonsoir,

Il est rare de voir un montage électronique fonctionner du premier coup.
Très souvent, nous avons hâte de voir la machine prendre vie et, ... la précipitation, est cause de maladresse.

Premier diagnostique,
les afficheurs sont inversés.

Cette minuterie est capable de mémoriser 15 temporisations différentes.

En appuyant sur "Set"
Au premier fonctionnement avec la mémoire EEPROM Vide
il affiche:

0001
0002

....
....

0014
0015

Commençons par régler ce problème.
Ensuite nous verrons.

;)



cmoimem a dit…

Merci pour votre réponse si rapide.
Effectivement j'ai inversé l'ordre au niveau des MPS2907A en refaisant l'implantation du circuit imprimé pour l'adapter à mon projet.
Je vais modifier tout ça et je vous tiens informé du résultat. Merci encore ;)
Bonne soirée.

cmoimem a dit…

Bonjour,
Pour l'afficheur c'est bon, j'avais bien inversé l'ordre des 4 MPS2907A, maintenant il affiche bien 0001...à...0015.
Par contre toujours pas de décompte et le relais reste collé seulement 1 seconde et relâche, même si je mémorise le temps a 2m30s par exemple.
Si vous le souhaitez je peux vous envoyer mes fichiers eagle. mon mail est mon pseudo suivi de @hotmail.com

HeartyGFX a dit…


Bonjour,

Avant d'aller plus loin, vérifions que vous effectuez les bonnes manips pour faire fonctionner la minuterie.

Comme dit plus haut, il y a 15 mémorisations possibles.
par défaut, les mémorisations sont 1, 2, 3, jusque 15.

Le but est de remplacer, pour le premier niveau, le 1 par exemple par 2:30

1 - set > sélectionner 1
2 - Select > le compteur va défiler automatiquement, laissez le tourner jusque 2:30
3 - rappuyez sur select pour stopper le compteur et mémoriser la valeur.
4 - play pour lancer le temps du niveau choisi.

Donc vous aurez compris qu'une fois le temps, 2:30 mémorisé dans le niveau 1,
le 1 ne s'affichera plus, mais 2:30 dorénavant.

Pour les autres niveau de mémoire les manips seront identiques.

Si en faisant ces manips cela ne fonctionne pas, nous essaierons de passer par mail.

;)


cmoimem a dit…

C'est exactement ce que j'obtiens et ça fonctionne précisément de la manière que vous le décrivez mais quand j’appuie sur play le relais s'actionne et se décolle au bout d'à peine 1 seconde. Le décompte quand a lui ne démarre pas.
Le PIC est programmé avec un Infinity USB unlimited via un adaptateur wafercard (singlepic) (XT, tout à off sauf le power up a ON)

HeartyGFX a dit…


Voici la config des fusibles lors de la programmation:

osc. XT, WDT=Off, TMR=On.

Vérifiez que c'est de cette manière que vous avez programmé votre PIC.

;)


cmoimem a dit…

Oui j'ai vu ça sur le site de l'auteur, avec l'infinity usb unlimited le terme TMR est inexistant.
On a les choix entre Watchdog, Power Up, Protection, Oscillator(LP,XT,HS,RC) et emplacement ID (FFFF par defaut)

Après recherches je suppose que:
Watchdog= WDT
Power Up= TMR
Protection= CP

J'ai réglé l'oscillator sur XT, Watchdog=Off, Power Up=On, Protection=Off et laissé ID sur FFFF par défaut.

cmoimem a dit…

C'est bon tout fonctionne, c'était un bouton poussoir défectueux (play). J’essaierai de mettre des photos quand tout sera fini.
Merci pour votre aide précieuse.

anthony a dit…

Bonjour.
Tout d'abord merci pour cette page qui m'ouvre de nouvelles perspectives.
Cependant, une question me vient à l'esprit en la lisant : vous ne faite pas de gravure après la révélation à la soude ?

HeartyGFX a dit…


Bonsoir,

Si bien entendu,
je le ne précise pas car l'article est plutôt consacré à la phase d'insolation.
Une fois le circuit insolé, le reste se fait comme à l’accoutumée,
à savoir gravure au perchlo ou aux acides -voir l'article "réaliser un circuit imprimé sans insoleuse" dans lequel la partie gravure est bien décrite-

Merci de l'intérêt porté.

A bientôt,

;)


auvre david a dit…

bonjour,

désolé de vous donné des photos aussi tard
voici quelque photo des début de la confection de mon insoleure sur pvc blanc
je vais en reprendre une fois terminé vu que ma carte sd de mon tel a laché donc pas la suite des photos de la confection

lien : http://davi-domo.franceserv.com/insoleuse/

HeartyGFX a dit…


Bonsoir,

"Mieux vaut tard que jamais" :)

Quel dommage, c'est presque aussi sadique qu'une série passionnante qui se termine en plein suspens(!!)
Merci quoiqu'il en soit de partager les étapes, c'est du travail très soigné.
J'espère que cela inspirera les visiteurs de ce blog.

Vivement la version finie et fonctionnelle.

A bientôt,

;)


auvre david a dit…

bonsoir,

elle est fonctionnelle mais pas de photo a cause de cette maudite carte sd
je prend des photos des que possible et les fait suivre

temps d'insolation ~ 9 min

A bientot

HeartyGFX a dit…


En fait je parlais des photos montrant la version finie.
Giflez moi donc cette carte SD pour mon compte :D

Le temps d'insolation me semble un peu long, quel type de LED sont utilisées?

;)


Puig Thierry a dit…

Bonjour

Il y a quelque temps j'ai réalisé mon insoleuse LED avec la base de ton
montage j'ai modifier le circuit imprimé pour placer un 4543 qui affiche
la barre du 9 et du 6 s'est plus beau ;)) (plus sérieusement j'ai un stock
à la maison).Pour les leds UV j'ai utilisé de la Led 5 chip avec un grand
angle idem pour les blanches qui sont là juste pour faire une table
lumineuse en cas de besoin. Mon insoleuse a été réalisé surtout pour exposer
du masque de soudure vert ou bleu en film, je ne l'utilise pas pour réaliser
mes circuits imprimés.
Des photos : http://dl.free.fr/jekvV0xF9
elle fonctionne très bien, mieux que mon DSPICscope ;))

Thierry

HeartyGFX a dit…


Re-bonsoir,

Belle insoleuse, lorsque j'avais lancé mon projet
je prévoyais également d'utiliser un boitier de scanner,
seulement les LED utilisées à l'époque ne présentaient pas un grand angle
qui auraient pu s’accommoder d'une courte distance, LED > Vitre.

Quand à la minuterie j'ai remplacé celle-ci par celle que j'ai développé
utilisant un LCD.
Je pense d'ailleurs qu'un de ces jours, je vais imprimer
un boitier pour changer l'habillage de mon insoleuse et lui donner
un aspect plus design.

Merci pour le partage des photos, j'aime voir les réalisations
des autres, cela peut donner des idées aux futurs visiteurs.

;)


Anonyme a dit…

Bonjour,

Serait-il possible de remettre les photos sur le site ? Certaines n'apparaissent plus (ceux venant de imageshack.us apparemment).

Merci beaucoup ;-)

HeartyGFX a dit…


Bonjour,

Merci pour votre attention,
Concernant les images hébergées chez ImageShack je suis quelque peu embarrassé car je dois retrouver les images correspondantes stockées sur un de mes disques durs ( et je ne sais même pas si je les ai toutes ).
J'en veux aux services d'ImageShack pour la perte de mes images, mais en même temps ils restent l'un des hébergeur d'images qui fut le plus stable pendant des années, le tout gratuitement.

Dès que possible je tenterais de remettre à jour les images manquantes.

A bientôt,

;)