Archives de catégorie : Eléments de plateau

Le Lance bille

J’ai toujours le même problème : s’il est facile de trouver des pièces de flipper pour pas cher, il faut toujours réinventer la roue lorsqu’on n’est plus à l’échelle. Qu’à cela ne tienne, j’ai modélisé un lance bille basique qui fonctionne très bien :

J’avais peu de place et après méditation, j’ai réalisé que le flipper de mon enfance avait déjà résolu mon problème :

Atomic pinball
Atomic pinball

Et hop, c’est en place ! Ca n’a l’air de rien, mais ça vient après une paire d’échecs :

Les versions qui marchent… mal.

Une bonne chose de faite. 🙂

Les flippers ! – Partie 2

Installation du deuxième flipper

Ca se passe exactement comme pour le premier. Il me faut cependant m’assurer que les flippers au repos et levés seront bien symétriques.

Côté code, vu que je vais utiliser le PWM je passe d’un digitalWrite à un analogWrite.

Mise en place des boutons !

Après avoir vérifié les pattes au multimètre (faute de doc), on soude et on teste avec un bouton ! D’abord le petit code de test :

  int pushedSolenoidLeftButton = digitalRead(pinSolenoidLeftButton);

  if (pushedSolenoidLeftButton == 1)
  {
    Serial.println("LEFT PUSHED");  
    analogWrite(pinSolenoidRightFlipper, 255);
  }
  else
  {
    Serial.println("LEFT RELEASED");  
    analogWrite(pinSolenoidRightFlipper, 0);
  }

Et le résultat :

Ajout des ressorts

J’ai commandé quelques ressorts et rondelles, ça sert toujours quand on fait un flipper. Ils ont bravé le confinement pour venir me rejoindre et je les ai aussitôt montés. J’avais d’abord prévu de les accrocher sur le côté du support du solénoïde, mais ce qui est relou, c’est que ça aurait de nouveau ajouté une résistance à mes flippers déjà pas extrêmement puissants. Alors finalement, j’ai placé de petits ressorts que la tête du solénoïde et ça fonctionne très très bien ! C’est finalement le ressort du solénoïde lui-même qui ramène le flipper en position inactive.

Ajout des élastiques

Ca n’a l’air de rien, mais les élastiques vont apporter du confort et un look mieux fini aux flippers. Encore une fois, ceux-ci sont imprimés en PTU.

Ca commence à avoir de la figure !

Ajout des buttées

Et bien non ! Ce paragraphe saute car les flippers sont suffisamment retenus par les ressorts. S’ils continuent à faire leur job, pas besoin de buttées pour les empêcher de monter trop haut.

Tests !

On arrive maintenant à un moment “historique” : je vais tester pour la première fois le flipper !

Et là, c’est le drame*

Premier test pas très probant. Je pensais avoir dimensionné correctement les câbles, c’était sans penser au câble chinois ! Et pourtant tout le monde le sait : si ça vient d’AliExpress, de Banggood, de Wish ou de leurs potes, il faut toujours, toujours faire attention. Toujours vérifier que la qualité du produit est acceptable, et toujours le tester généreusement.

Dans mon cas, j’ai voulu éviter de dénuder une prise Molex de mon alim (sait-on jamais, elle pourrait resservir) et mettre un pont entre elle et la carte des MOSFETs. Pour cela, j’ai acheté un câble qui fournit du 12V (câble jaune) et j’ai coupé le connecteur PCI Express pour le connecter directement à la carte.

* : © Michel Creton, La Nuit des héros.

L’objet du drame

Haha. Bien mal m’en a pris car les câbles d’AliExpress sont mal sertis et trop fins… J’ai bêtement (faut admettre) supposé que les câbles d’alimentation de PC répondaient tous aux mêmes contraintes d’ampérage. Ben non, erreur de débutant, je n’ai pas fais assez attention.

Regardez ci-dessous la différence entre un câble “normal” et un “chinois”.

Je m’estime heureux, seul un MOSFET de la carte a brûlé. J’ai donc fini par dénuder la prise Molex de mon alim et connecter ses brins directement sur la carte. J’ai également recommandé des cartes de MOSFETs sur Amazon pour 3 fois leur prix :'(.

Deuxième test !

Il y aura donc une partie 3 à cet article. Ca montre aussi que quand on débute en électronique, on a beau manipuler des tensions faibles, il faut toujours être prudent.

Les flippers ! – Partie 1

C’est pour moi l’élément le plus important : le flipper ! Il s’agit de la partie mobile située en bas du plateau que vous actionnez pour renvoyer la balle (si si, je vous assure qu’il y en a qui ne savent pas 😉 ).

Si vous suivez ce blog, vous vous souvenez que j’avais testé quelques solénoïdes pour finalement retenir celui de 12 V / 8 A. J’avais ensuite passé du temps à imprimer en 3D le flipper, le boitier du solénoïde et la palette sous le plateau. Depuis, je les ai améliorés et là j’ai reçu les roulements que j’attendais impatiemment. Je vais donc enfin savoir si mes solénoïdes seront assez puissants !

Roule ma poule

Le roulement qui va maintenir l’axe du flipper

Le roulement devrait limiter le frottement et l’usure du bois. Il a un diamètre interne de 8 mm pour une hauteur de 14 mm. L’objet bleu me sert à tester différentes tailles pour le pied des palettes : 7.8, 7.9, ,7.95 et 8 mm. J’opte pour le 7.9 et j’imprime dans le sens de la longueur, ce qui solidifie considérablement le cylindre.

Les éléments à imprimer

Je peux maintenant me lancer dans l’impression des pièces :

Le boitier maintiendra le solénoïde sous le plateau et ce dernier poussera la palette qui fera bouger le flipper. Souvenez-vous de cette vidéo :

Cette fois, il va falloir que je sois précis dans la pose. J’ajoute un “bloque palette” empêchera le flipper d’aller trop haut (il devra balayer un angle de 70°).

J’ajouterai également un ressort léger pour ramener le flipper dans sa position initiale.

Montage

Le temps est venu d’assembler les pièces imprimées et le roulement :

Vous pouvez voir :

  • le boitier qui tient le solénoïde (maintenant légèrement écarté du panneau de bois pour compenser la présence du roulement),
  • la palette repoussée par le solénoïde,
  • le roulement fixé au plateau,
  • le flipper sur le plateau

La palette est disposée pour offrir un angle à 70°, son centre (35°) étant l’horizontale du flipper.

Connexion à l’alimentation

Pour le coup, c’est assez simple, on reprend ce qui a été fait pour les petits solénoïdes de gestion de la perte de bille : je connecte une sortie PWM de l’Arduino à la carte des MOSFETs, ainsi que l’alimentation 5V et la masse. De l”autre côté de la carte, je branche deux câbles reliés au solénoïde de 8 A.

La carte de MOSFETs (image des premiers tests).

Et ça me surprend toujours quand ça marche : le flipper bouge !

Connexion à l’Arduino

Tout d’abord, je vais vérifier que tout fonctionne avec un code très simple :

  digitalWrite(pinSolenoidRightFlipper, HIGH);
  delay(200);
  digitalWrite(pinSolenoidRightFlipper, LOW);
  delay(2000);

Je ne vous mets plus l’intégralité du code, vous connaissez à force. 🙂

Et maintenant, plusieurs choses à vérifier :

Les tests !

Est-ce que l’angle est bon ?

Oui, l’angle est nickel, il me restera juste à ajouter la butée haute du flipper.

Est-ce que la bille coule du guide vers le flipper sans rester bloquée ?

Oui, après une modification légère du guide bleu.

Est-ce que la puissance est suffisante ?

Non. Et c’est un drame, car c’est le solénoïde le plus costaud que j’ai trouvé en 12 V. Mais heureusement, après avoir limé le trou dans lequel passe l’axe du flipper, celui-ci n’a plus de friction notable et il semble avoir une puissance suffisante. Il faudra voir ce que ça donnera avec l’ajout du ressort qui servira à le faire redescendre en position inactive.

C’est donc une victoire relative. J’aurais aimé un peu plus de patate dans les flippers, mais il y a moyen de créer un plateau assez complexe tout de même. 🙂

Et ensuite ?

Plein de choses :

  • imprimer les élastiques des flippers,
  • estimer si la puissance est suffisante pour des rampes,
  • placer le second flipper,
  • voir comment placer des bumpers latéraux avec les gros solénoïdes encombrants sous le plateau.
  • modifier la programmation de l’Arduino pour gérer les balles perdues, moduler l’alimentation des flips et vérifier la réactivité avec un bouton.
  • etc.

Je posterai sans doute un prochain article avec les boutons connectés et les deux flippers opérationnels. A bientôt tout le monde !

Poteau de flipper en PLA et TPU

Cet article va vous sembler anecdotique (et il l’est dans la conception globale du flipper), mais il parle d’un élément important du plateau : le “poteau de flipper” ou “pinball post”.

Il s’agit d’un objet omniprésent sur tous les flips :

Un “pinball post” tel que vendu chez Pinball Center.

Ce poteau est généralement entourée d’un élastique circulaire ou fait le relais pour un grand élastique. Son but est d’amortir ou de faire rebondir la balle.

Evidemment, dans le cas d’un flipper à l’échelle 2/3, ça ne se trouve pas dans le commerce. Heureusement, quelques camarades de Thingiverse en ont réalisé en 3D. J’ai alors pu récupérer le modèle, réduire sa taille et après quelques essais j’ai obtenu ce que je voulais :

Le modèle final est à droite.

Bien entendu, il manque un élastique que vous voyez en rose ci-dessus. Et bien c’est le moment d’utiliser le TPU !

PLA et TPU

Pour imprimer, j’utilisais jusqu’ici exclusivement du PLA, C’est un plastique dur, assez résistant et recyclable. C’est le standard pour des applications qui n’ont pas de contraintes particulières.

Le TPU est un plastique élastique qui va me permettre de créer des élastiques à la taille que je souhaite. Mon premier test a été de créer la couronne de mon “post” :

Ca marche plutôt pas mal. Je ferai bientôt des tests pour les bumpers latéraux.

Système de retour de bille – Partie 2

Bonjour à tous. Ces derniers jours, je me suis lancé dans une tâche assez nouvelle pour moi (depuis les cours de techno de 6ème en tous cas) : la soudure ! Et avec ça, beaucoup de choses ont avancé.

L’Arduino Due

J’ai remplacé l’Arduino Uno que j’utilisais jusqu’ici par un clone de l’Arduino Due (remplaçant de l’Arduino Mega). Il a plus de connecteurs, ce qui me laisse le temps de voir venir. Vous pouvez lire l’article dédié au Due.

J’ai soudé (et c’est moche) !

J’ai cherché des solutions pour faire quelque chose de propre question circuit, mais soit c’est cher, soit il faut du matériel que je n’ai pas en confinement… En réalité, c’est surtout par flemme et parce que je n’ai pas encore décidé de ce que la partie haute du plateau contiendra.

Pour compenser, j’essaye de ranger le dessous du plateau avec des petites impressions 3D fort efficaces.

J’ai testé (et là ça roxe du poney) !

Et c’est là où je m’étonne moi-même : ça fonctionne ! Dans le jeu, lorsque qu’une bille est perdue, elle est détectée par la photorésistance et elle est renvoyée dans l’injecteur. Ce dernier la détecte à son tour et la remet en jeu. Voyez plutôt :

Les photos résistances fonctionnent !

Et voici le code de test :

int pinSolenoid0 = 8;
int pinSolenoid1 = 11;
int pinPhoto0 = 0;
int pinPhoto1 = 1;
int photocellReading0;
int photocellReading1;

void setup()
{
  // Init Serial
  Serial.begin(9600);
  while(!Serial); // Waiting for serial...
  Serial.println("Starting...");  

  // Set pin mode
  pinMode(pinSolenoid0, OUTPUT);
  pinMode(pinSolenoid1, OUTPUT);
}

void loop()
{
  Serial.println("Sequence");  

  // Read photo
  Serial.print("Photo 0: ");
  photocellReading0 = analogRead(pinPhoto0);
  Serial.println(photocellReading0);
  
  Serial.print("Photo 1: ");
  photocellReading1 = analogRead(pinPhoto1);
  Serial.println(photocellReading1);

  if (photocellReading0 < 300)
  {
    digitalWrite(pinSolenoid0, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(pinSolenoid0, LOW);
  }
  else
  {
    digitalWrite(pinSolenoid0, LOW);
  }

  if (photocellReading1 < 300)
  {
    digitalWrite(pinSolenoid1, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(pinSolenoid1, LOW);
  }
  else
  {
    digitalWrite(pinSolenoid1, LOW);
  }
  delay(10);
}

Une nouvelle grande étape de franchie puisque ça signifie que je peux connecter les composants à peu prés comme je le veux ! je vais pouvoir revenir sur les flippers (qui sont sans doute l’élément le plus important du plateau). A très vite !

Système de retour de bille – Partie 1

Avant d’intégrer les flippers, il me semble bon de créer un système de gestion de la perte de bille. J’ai donc pas mal bossé sur un moyen de gérer les 3 billes du plateau. Ici, je n’intégrerai pas encore de capteur de billes.

D’abord j’ai voulu imiter le mécanisme d’un flipper habituel. Mais c’était sans compter sur la faiblesse de mes solénoïdes de 2A. Regardez, j’avais même un système d’injection qui tenait la route :

L’inclinaison nécessaire était insurmontable pour le petit solénoïde, mais le servo moteur s’en sortait bien.

Du coup, j’ai tenté un autre système capable de mettre en attente 3 billes.

  • Etape 1 : tester le principe sur une planche ayant la même inclinaison que le plateau final.
  • Etape 2 (à faire) : inclure des capteurs (il faut que je sache où en sont les 3 billes)
Les billes seront à terme maintenues par un sillon dans la planche.

Après quelques versions (6…), le principe marche sur une planche incliné à 6,5°. J’imprime donc le modèle final.

Vous noterez que vue la taille du système, j’ai dû l’imprimer en 3 parties :

  • Le support du solénoïde de récupération
  • un guide
  • un support de solénoïde de remise en jeu avec file d’attente des billes

J’aurai besoin à terme de savoir si un bille est présente devant chacun des solénoïdes. Je pense faire ça avec des bêtes photorésistances :

Montage d’une photorésistance

Et voici le code de l’Arduino :

int pinPhoto = 0;
int photocellReading;

void setup()
{
  // Init Serial
  Serial.begin(256000);
  while(!Serial); // Waiting for serial...
  Serial.println("Starting...");  
}

void loop()
{
  photocellReading = analogRead(pinPhoto);
  Serial.println(photocellReading);
}

Le retour de la photo résistance est un entier représentant la luminosité, mais il ne s’agit pas d’une valeur standardisée.

Mon montage “physique” de test est aussi fonctionnel. J’ai donc planché sur un moyen propre de l’intégrer à ma planche avec un support imprimé en 3D. Et voilà :

Bon, et bien dans le prochain test on saura si les deux combinés fonctionnent. Quelque part, je me demande pourquoi je n’ai jamais vu ça nulle part, ça annonce peut-être un mauvais moment, on verra. 🙂

La partie 2 de l’article c’est par ici.

Impression d’un flipper (acte 2)

Suite à l’échec de mon premier test, je persévère. J’ai décidé cette fois de mettre toutes le chances de mon côté.

  1. J’imprime la pièce fragile avec la technique dite du “pied de déshumidificateur
  2. J’imprime la pièce sur son flanc, ainsi le filament couvrira toute la longueur du cylindre au lieu de faire des cercles concentriques qui seraient autant de lignes de casse prédécoupées.
  3. J’imprime la pièce avec un remplissage de 80%

Normalement, on a déjà quelque chose de plus solide. Comme vous pouvez le voir sur les captures ci-dessous, j’avais prévu d’inclure une clé BTR pour solidifier le design, mais a priori, la nouvelle conception suffit. Il faudra voir dans le temps ce que ça donne.

La pièce qui avait cassé lors du premier essai résistera-t-elle ? Suspense insoutenable.
Et le flipper avec le “négatif” de la clé BTR

Passons au test :

Et c’est une victoire de Canard !

La puissance semble suffisante.

Les prochaines améliorations à apporter :

  • bien calculer les angles du flipper au repos et alimenté,
  • prévoir une buttée pour que le flipper soit limité en débattement,
  • prévoir un ressort ou un élastique pour le retour du flipper en position d’attente,
  • tester avec le passage par un Arduino pour calculer le temps de latence induit.
  • trouver un moyen de baisser le courant de 50% lorsque le flipper est levé pour ne pas cramer le solénoïde,
  • imprimer et ajouter un élastique TPU sur le flipper,

Et parce que ces tests n’ont pas été fructueux en une fois, j’ajoute une petite note sur l’impression : ne pas appliquer une trop grande différence de température entre la première couche et les suivantes. Le plastique pourrait se replier sur lui-même et tordre la pièce.

C’est cool, je progresse. ^^ A bientôt !

Impression d’un flipper (acte 1)

C’est le moment de tenter l’impression d’un premier flipper. Ici, il s’agit d’une version réduite à 6 cm basée sur un modèle Williams.
Ce fut court (et foireux), mais plein d’enseignements :

1. Ne pas mettre en pause l’imprimante.
J’ai voulu voir si ça pouvait impacter l’intégrité de la pièce et la réponse est : oui ! Comme vous pouvez le voir sur la photo, la pièce a cédé à l’endroit de la pause.

Le résultat moyennement convaincant.

2. Prévoir une structure solide.
Quoi qu’il en soit, mon impression était classique et donc fragile (d’autant que j’ai laissé un remplissage interne faible).

Je me suis rendu compte que le contact entre deux parties d’une même pièce imprimée n’est pas toujours fiable et peut se casser facilement (par exemple un petit cylindre posé sur un plus gros). Cela est dû à la surface de contact pas du tout optimisée.

J’ai deux solutions en tête :
– utiliser une clé BTR dans la structure du flipper
– utiliser une technique que j’ai mise en place pour un pied de déshumidificateur :

Pied de déshumidificateur

Ce design permet de mieux absorber l’effort latéral car le cylindre principal est fait d’une pièce avec des supports qui font le pont avec le gros cylindre.

Petite aparté technique sur “pourquoi ça se pète sans optimisation ?”
Et bien je déduis que les fichiers STL que je génère ne contiennent que la “coque externe” de mon objet 3D. Ils ne permettent donc pas au slicer d’optimiser son tracer pour rendre l’objet “résistant”. C’est ballot et je n’ai pas encore trouvé de solution à ça. D’ailleurs s’il y en a une, elle va rendre le design 3D considérablement plus compliqué en intégrant des notions de déplacement de la buse qui concernent normalement le slicer. Ces mouvements sont aujourd’hui définis dans Cura (mon slicer) exclusivement de façon automatique. C’est pourquoi j’ai préféré modifier le design du pied (c’était ça ou le marteau).

Bref, l’impression de mes pieds était un succès et je vais tâcher de l’adapter aux flippers.

3. On peut emboîter des pièces au marteau
Jeff m’avait dit qu’on pouvait le faire, mais ça me semblait un poil bourrin. Et bien si les pièces résistent, c’est tout à fait possible. A noter : j’ai biseauté la partie haute pour faciliter l’insertion.

Les pièces du test (ce à quoi ça aurait dû ressembler).

Prochaine étape : je vais réessayer avec un meilleur remplissage et tâcher d’utiliser la “technique du pied”.

Test d’un solénoïde de 8A

Dans mon premier test, le solénoïde de 1,6A n’était pas assez puissant pour mouvoir les flippers. On va donc faire le même test avec un engin de toujours 12V, mais cette fois de 8A.

En bas le premier solénoïde, en haut le nouveau.

Sachez que l’appareil est en vente sur Amazon en livraison express et sur Banggood en livraison pas du tout express (mais moins cher).

Testons !

Le but est d’estimer si la puissance sera suffisante pour animer les flippers et les bumpers. A vrai dire, j’ai pu les voir en action sur le site The Practical Engineer, donc j’ai déjà une bonne idée de la puissance. Mais que cela ne m’empêche pas de jouer un peu avec :

La bille pèse 24g et le pot de vis 186g. Le solénoïde a un débattement de 35mm. Je ne sais pas ce que vous en pensez, mais moi ça me semble suffisant. Difficile toutefois d’estimer la chauffe à ce stade (ces appareils flambent si laissés à “pleine puissance” plus de quelques secondes).

Bon, on a notre gros solénoïde ! Prochaines étapes :

  • les plans d’un flipper pour le tester en condition réelles (avec axe et ressort)
  • le design du circuit électrique qui permet de baisser la puissance de moitié une fois le flip levé.
  • répondre à cette question : est-ce que le délai entre l’appui sur un bouton, le traitement par l’arduino et la levée du flipper est raisonnable ? Ou faut-il juste notifier l’arduino avec un autre switch ?

Des réponses au prochain numéro ! Et en parallèle, j’avance sur l’upgrade de l’imprimante (voir le sujet dans le menu). A bientôt !

Test du premier solénoïde

Bonjour à tous ! Aujourd’hui est un grand jour, c’est le tout premier test des solénoïdes !

Voici ce que j’ai reçu : un solénoïde 12V /1,6A de chez AliExpress. Ceux d’autres marques étaient à plus de 20€, alors avant de m’engager, on va tester celui-ci. S’il n’est pas assez puissant, il va au moins m’aider à me faire une idée de ce dont j’ai besoin. Je vous avoue que j’ai un doute pour l’alimentation des flippers et des bumpers.

Un solénoïde 12V

Armé de mon alimentation PC 12V dûment “hackée“, je vais déjà tenter d’alimenter le solénoïde. Pour ça, je vais jeter un œil aux caractéristiques :

Ampérage de l’alimentation

Il y a 2 sorties +12V de 16 et 17A. A priori, la première dessert les prises molex et la seconde alimente le processeur sur une sortie à 4 connecteurs. Pour mémo, la sortie 12V est toujours la sortie jaune.

La sortie 12V de l’alimentation du processeur

Pour un test efficace et n’ayant pour l’instant que deux bras, j’imprime un petit boitier. Il s’agit tout bêtement de faire en sorte que le solénoïde ne recule pas lorsqu’il frappera la bille (et j’agrémente le tout de colle car il saute, le machin).

Pour rappel, j’utilise une bille de 17mm et le solénoïde mesure 30x16x14mm (hors plongeur).

Le montage final

Et voilà ce que ça donne quand on envoie le jus :

Ca fonctionne ! C’est bon, mais ce n’est pas très puissant : pas assez pour alimenter des flippers. Je vais donc réserver ces solénoïdes à de petites tâches (comme envoyer la bille sur le lance bille).

Je suis cependant très content, car sur le principe, ça marche !

Pour l’anecdote, j’ai provoqué un petit court-circuit (fallait bien). Sachez qu’une bonne alimentation PC vous fera la tronche pendant 10 minutes, mais qu’ensuite elle reviendra (probablement) à la vie.

Prochaine étape, le test d’un bon gros solénoïde des familles. Je vous tiens au jus. 🙂

Ajout du 10/03/2020 :
Pour monter un peu en gamme, j’ai acheté un solénoïde beaucoup plus puissant :

EsportsMJJ C. C 12V

Lui aussi fonctionne en 12V mais il a une intensité de 8A contre 1,6 pour le premier. Je l’ai commandé chez Amazon, ce qui me permettra de le recevoir dans la journée. Il existe également chez BangGood pour la moitié du prix mais avec 20 jours de transport.

Bref, je vais tester ça. En attendant, j’ai trouvé ce garçon qui l’a utilisé et je pense qu’il y a moyen de moyenner. 🙂