Un matériaux pour devenir invisible sous l'eau!

C'est à l'un des rêve de l'homme (ou du militaire, à voir...): être invisible! Bien on sait désormais qu'il va être possible de se trouver dans cette situation à condition d'être sous l'eau et que l'appareil servant à voir utilise des ultrasons (un sonar par exemple).


C'est à l'université de l'Illinois, aux USA, qu'à été développée cette technologie. Il s'agit d'un méta-matériaux qui ne réfléchi ni n'absorbe les ultra-sons. Mais alors, comment fait-il? En fait, il dispose de 16 réseaux (structures perforées) ayant la propriété de courber les ondes sonores. Ces réseaux ont différents indices de réfraction qui permettent de faire varier la vitesse des ondes afin de les ralentir et de les "enrouler" autour du disque.
Les chercheurs ont d'abord testé ce nouveau matériaux dans un réservoir (doté d'un émetteur ultra-son d'un côté et d'un capteur de l'autre) en y insérant un cylindre puis en mettant leur matériaux devant, pour finalement le voir disparaître de leur sonar. Ils ont alors eu la curiosité de vérifier si cela fonctionnait aussi avec d'autres formes et/ou matériaux (pour l'objet). Leurs testent se sont révélés concluant, il est donc possible de masquer n'importe quel objet!
Ce matériaux offre l'avantage de couvrir une large bande de fréquence (de 40 à 80khz) qui pourrait théoriquement, après modification, couvrir une dizaine de mégahertz.
Concernant les applications et répercutions, elles sont plutôt nombreuse: du militaire pour masquer différents éléments sensibles à la médecine pour isoler des parties non désirées en imagerie ultra-sonore. L'équipe ayant développée ce matériaux pense aussi pouvoir utiliser ses propriétés pour supprimer l'effet de cavitation (tel que celui créer autour d'une hélice) en équilibrant l'énergie autour de la zone de cavitation.
Source [EN]


Modification d'un réveil CASA

Les réveils sont des objets tout à fait banals mais qui font partie de notre quotidien la plupart du temps (quand un téléphone portable ne vient pas les substitués). Toutefois, malgré l'avancement des technologies, ils ont pas forcément évoluer de la même manière, vous trouvez soit des réveils classique (affichage rouge/vert, radio) ou alors high-tech avec par exemple affichage de photos, lecture de mp3, etc. Ces derniers disposent le plus souvent d'écran LCD rétro-éclairés dont on peut modifier la luminosité mais pas toujours la supprimer. C'est a ce moment là qu'intervient le réveil Casa: il s'agit d'un réveil made in china pure souche qui se compose d'une coque en plastique translucide (et pas transparente) blanche et d'un éclairage à led de couleur pour l'ambiance et le rétro-éclairage (il peut servir comme "mood lamp"). L'avantage: il reste éteint la nuit (si vous n'y touchez pas)! C'est peut-être dur à croire, mais c'est un réel plus vis à vis de ce réveil qui ne coûte que 5€... Malheureusement, ce n'est pas du haut de gamme, et l'ergonomie n'est pas au top. Nous allons donc utiliser la base fournie par ce réveil pour l'améliorer en lui rajoutant des fonctions ou une ergonomie. Je n'ai désormais plus trop le temps pour faire de la mise au point et de la conception (tout le travail publié dans cet article date de cet été) donc je ne pourrais pas travailler dessus. Je précise tout de même que l'objectif final serait: d'avoir 2 alarmes et la radio avec éventuellement quelques petits plus au niveau de la led.

photo réveil casa

Avant de commencer à améliorer le réveil, il faut d'abord analyser son fonctionnement ou sa composition.
Le réveil dispose des fonctions suivantes:
-Affichage de l'heure (quelle découverte...)
-Affichage de la date (format Mois/Jour)
-Affichage du jour (en anglais)
-Affichage de la température (faux par défaut)
-1 alarme
-Possibilité de régler la fonction snooze de 1 à 60 min
-8 alarmes disponibles (je vous explique même la sonorité de la majorité... -_-'')
-Allumage de la led (qui ne fait qu'une séquence de couleurs répétée) si on appuis et qu'il y a des piles AAA.
-La possibilité de l'alimenter sur secteur (tension recommandée: 3 à 4.5V)

Affichage température erronéeCe n'est pas luxueux mais on notera que les données affichées sont assez sympa, la date et la température sont un petit plus, surtout la température en fait. Ce réveil réserve quelques petites surprises: sur 2 réveils achetés, les 2 avaient la sonde de température soit à l'ouest (mauvaise température) soit non fonctionnelle (voir plus bas pourquoi).
Vous remarquerez aussi que l'alimentation du réveil est dissociée de celle de la led, les piles boutons servent pour l'alarme et l'affichage, les piles... juste pour la led. Justement, parlons de ces piles, sachez que la led n'est pas protégée (à moins qu'elle le soit en interne) et qu'en général, une tension de 3v suffit or ici les piles, si elles sont toutes présentent, vont fournir une tension de 6v. Sur l'un des 2 réveil, il est noté pour l'alimentation externe "4.5-6V" et sur le nouveau "4.5V". En réalité, vous n'avez besoin que 2 piles et ça fonctionnera très bien!!

Maintenant que ces détails sont vus, passons à la suite: le démontage et l'analyse du circuit.Sachez que le réveil est majoritairement assemblé en technologie CMS (Composants Montés en Surface), ce qui ne facilite pas forcément la modification. Attention: démontez votre réveil avec précaution, la coque fait certes 2 mm d'épaisseur mais elle est collé au "socle", et il peut être difficile d'ouvrir le réveil s'il y a beaucoup de colle.
La procédure de démontage pour cette 1ere partie est simple: vous coupez le rebord des tétons en plastique qui maintiennent le circuit en place et vous tirez vers le haut pour pouvoir avoir accès à la partie inférieure du circuit.
Pour vous aider à suivre et parceque tout le monde n'a pas forcément des connaissances en électronique suffisantes, j'ai entouré chaque fonctions du circuit par une couleur.
Circuit électronique du réveil

  • En vert: L'oscillateur pour le contrôleur du réveil (la grosse tache noire qui est en fait une puce électronique qui contient toutes les fonctions, ou presque, du réveil).
  • En Jaune: L'alimentation du buzzer et un des pôle de l'alimentation du réveil. Le petit composant noir est probablement un transistor utilisé pour les sonneries afin soit d'amplifier soit de moduler les sons.
  • En bleu: Il s'agit de la partie température. La technologie mise en œuvre ici fait appel à une thermistance (sa résistance varie en fonction de la température) et pour effectuer la mesure, on utilise ici un oscillateur RC (Résistance-Condensateur) en mesurant la constante de temps (T=R*C , T en sec, R en ohm, C en Farad). Nous ne pouvons agir que sur la résistance, la thermistance ou le condensateur si on veut régler ou changer quelque chose ici. On utilise une thermistance de type CTN (Coefficient de Température Négatif), autrement dit plus la résistance augmente, plus la température est faible.
  • En magenta: Je ne sais pas exactement à quoi correspondent ces composants, si on regarde la structure, il pourrait s'agir d'un variateur d'intensité lumineuse pour la led mais on n'observe pas ce phénomène à proprement dit, donc la question reste en suspend.
  • En orange: La nappe de communication avec les boutons. C'est là que nous pourrons rajouter ou supprimer (en agissant aussi sur l'autre partie liée à la nappe) des fonctions facilement, car chaque patte correspond à un bouton.
J'ai déjà plusieurs idée de modifications, toutefois nous allons pour cette fois nous limiter:
-A la correction de la température
-A l'ajout d'un bouton permettant de couper la sonnerie par appuis sur le réveil.

La 2eme peut paraître toute bête, mais avant la modification vous êtes obliger de retourner le réveil et d'appuyer sur un bouton, pas facile quand on est dans le coaltar... ^^

Correction de la température.
Nous allons au préalable prendre connaissance du schéma de principe utilisé par les concepteurs du réveil, cela vous permettra de bien comprendre comment ça fonctionne et m'a permis de diagnostiquer la raison pour laquelle le 2eme réveil acheter affichait une température fixe de 50°c (on était en Aout, mais quand même...).
Schéma capteur thermistance
Schéma de principe du capteur C°.

Ce schéma est issu de ce qu'on peut observer sur le circuit, au détail près que le potentiomètre va être à rajouter par nos soins (on va voir pourquoi). On ne sait pas ce qu'il a dans la puce pour effectuer les mesures, mais on sait par contre qu'il y a un condensateur et qu'il est donc possible que la puce mesure une différence entre 2 temps: celui de la résistance de 10 k et celui de la CTN (qui fait 10k elle aussi). En effet, la constante de temps va varier en fonction de la résistance car la formule est: T=R*C. La puce va comparer la valeur obtenue avec la CTN qui vaut 10k (noté sur le circuit) à 25°c, à celui de sa référence de 10k (qui elle varie de manière négligeable). On sait grâce à la courbe type que la valeur de la résistance va diminuée si la température augmente, mais comme on ne possède pas la courbe de réponse de la thermistance utilisée, on va juste analyser que R*C va diminuer.
courbe CTN
Chez moi, au moment où j'ai fait les modifications, la température de la pièce était de 25°c tandis que le réveil indiquait un bon 27°c, soit 2 à 3°c de différence. Toujours grâce à la courbe, on sait que si la température est trop haute, c'est que la résistance est trop faible, il va falloir l'augmenter, seulement on ne sait pas de combien! C'est pourquoi on va prendre un potentiomètre pas trop élevé (entre 10 et 20k) qu'on montera en série afin d'augmenter la résistance et de pouvoir calibrer la sonde, on résout donc 2 problèmes d'un coup: la valeur de la température et le calibrage.
Sachez en passant, que sur l'un des réveils, la valeur de la température était bloquée à 50°c, la raison était simple: il y avait un court-circuit au niveau du condensateur, ce qui laisse penser que les composants sont soudés à la mains, mais souder du CMS à la main ce n'est pas une partie de plaisir... 
Vue cour-circuit du condensateur
La flèche bleu indique où était le court-circuit

Manipulations:
  1. Prenez votre fer à souder, de la soudure et votre réveil démonté (SANS LES PILES!). 
  2. Regarder sous le circuit, vous devriez voir un composant à 2 pattes avec une sphère noire au bout, c'est la thermistance. 
  3. Prenez un potentiomètre de réglage (qu'on peut éventuellement récupérer dans divers appareils ou acheter en magasin pour une poignée de centimes) et faites en sorte de les souder en série. Pour souder le potentiomètre correctement, il faut souder une des pattes extérieures à la place d'une des pattes de la thermistance, et la patte centrale à la patte remplacée.
  4. La patte de la thermistance restante sera soudée normalement, mais je conseil de souder le tout sur la face avant du circuit (verte) pour des raisons de place et de praticité). Une thermistance n'a pas de polarité et un potentiomètre non plus, donc pas de soucis!
  5. Remettez les piles, et attendez que la température dû à la soudure redescende. Mettez vous près d'un thermomètre le plus précis possible (votre réveil affiche la température à 0.2 près) et tournez doucement (j'insiste!) le potentiomètre pour voir comment varie la température. Il faut entre 1 et 2 secondes pour que l'affichage s'actualise. Une fois votre température réglée, vous n'avez plus rien à toucher. Il se peut que la température soit un peu imprécise si elle descend bas ou monte haut, car la sonde n'est pas tout à fait linéaire.
Schéma de montage de la thermistance
Réglage de la température
En violet à droite, la boule noir est la thermistance. Elle se trouve derrière le potentiomètre après modification.

Ajout d'un bouton d'extinction de l'alarme.
Nous avons corriger la valeur de la température, c'est une opération relativement facile, maintenant ça va devenir de la chirurgie! Il va en effet falloir couper un bout de piste et rajouter 2 fils (pas du câble électrique hein!! un fil fin sera de rigueur!). On va en réalité câbler un 2eme bouton "down" qui permet de changer entre C° et F° en mode normal, et éteindre l'alarme quand elle sonne. On va se repiquer sur un des bouton Tap qui sont en double et servent simplement à allumer la led. Pour le démontage, il va cette fois-ci falloir faire des acrobaties car il nous faut démonter le PCB qui contient les boutons, et il se trouve qu'une vis est située en dessous de la nappe, la rendant ainsi inaccessible au départ. Une petite acrobatie avec le circuit précédemment "démonté" vous permettra d'avoir accès à la vis, tel que vous pouvez le voir sur la photo ci-dessous.
Accès vis réveil casa

Vous trouvez alors une plaquette avec les contacts de touche et un petit interrupteur. Ne cherchez pas plus loin avec ce dernier, il ne sert qu'à 1 chose: allumer ou éteindre la led. Vous pouvez observer que les boutons "tap" sont situés aux 2 extrémités et qu'il sont relié par une piste qui, sur la partie opposée à la nappe est relativement grosse, c'est à cet endroit que nous allons souder les fils.
Voici la procédure:
  1. Soulevez la carte pour dévisser la visse située dessous la nappe, dévissez ensuite l'autre vis.
  2. Repérez le bouton tap à l'opposé de la nappe, il va falloir couper les pistes qui le relie à l'autre bouton "tap".
  3. Pour cela, utilisez un cutter ou objet tranchant assez résistant et veillez à ce que la piste soit bel et bien coupée! Si ce n'est pas le cas, vous risquez d'abimer le réveil, voir le griller.
  4. Une fois cette manipulation effectuée, il faut enlever avec précaution (j'insiste!) la couche de protection verte. Vous devez voir uniquement le cuivre, si possible sur une surface pas trop grande afin de limiter l'expansion de la soudure.Votre cutter ou un tournevis de précision ferons l'affaire.
  5. Soudés alors un fil entre la 1ere pin et une des surfaces nettoyés précédemment, et l'autre fil à la masse que vous trouverez facilement au bord de l'interrupteur.

Voici le code couleur de l'image:
  • En Vert: Les zones où vous pouvez trouver la masse pour le bouton.
  • En rouge: Pour trouver la pin de la nappe à laquelle connecter l'une des "broches" du nouveau bouton "down".
  • En Jaune: Les 2 extrémités du fils qui relie le bouton à la masse.
  • La flèche violette: on aperçois (mal) la coupure que j'ai faites sur la piste reliée à l'autre bouton "tap".
Voilà, vous avez désormais un nouveau bouton down, car les points de connections sont en fait celui de ce même bouton. L'ancien fonctionne toujours mais vous pouvez avoir la fonction rien qu'en appuyant sur le réveil, pratique non? L'inconvénient moindre est que vous changez l'unité de température à chaque fois que vous appuyez dessus, et celui plus gênant: le réveil bip à chaque appuis... je n'ai pas le temps d'y regarder de plus prêt pour changer ça, si vous avez des suggestions, les commentaires sont là pour ça!


Bonne année!! (2011)

2010 aura été une année plutôt calme pour le blog, mes études me prenant beaucoup si ce n'est tout mon temps. Toutefois, il est bon de faire un petit bilan ;)
Nous le ferons en 3 temps:

  1. La nouveauté de 2010 sur Webinpocket
  2. Articles les plus lus de l'année
  3. Estimation sur les LED pour 2011
  4. Bilan sur les visites
On commence avec LA nouveauté de 2010 sur Webinpocket: La possibilité de partager sur Twitter et Facebook!
Vous pouvez en effet depuis quelques mois Twitter ou partager un article sur facebook à l'aide du bouton "j'aime" situés tous deux en bas des articles.

L'article qui aura le plus été regardé cette année concerne les bases sur les LEDs mais celui expliquant comment se faire un petit oscilloscope à l'aide d'une carte son est aussi beaucoup apprécier!
En parlant de LED, je ne serais pas étonné de voir que l'année 2011 sera l'occasion d'accueillir chez nous ces petites bestioles fort sympathiques car on voit de plus en plus de lampes à Led, toutefois je doute que ce type d'éclairage soit adopté en masse au premier abord car les puissances d'éclairage sont plutôt faible (voir tableau plus bas). Toutefois, il existe déjà des led de 50w (je vous explique pas les contraintes par contre!) ce qui pourrait accélérer un peu les choses, mais pour l'instant on ne les trouve pas dans le commerce grand publique (cf. ebay donc :) ).
Si vous souhaitez jeter un œil à ce qui se fait déjà, voici quelques liens:
Concernant cette dernière lampe, je peux me permettre de la critiquer puisque j'en possède une! Comme indiqué, la couleur est un blanc chaud, ce qui est quand même plus agréable que le blanc froid qu'on croise souvent. Par contre, ce n'est vraiment qu'une lampe d'appoint car elle forme un cercle bien précis et n'éclaire pas énormément (nettement moins qu'une ampoule de 30W que j'avais avant). Je l'aime bien quand même car elle produit peu de chaleur et est finalement suffisante pour éclairer mon clavier et ma souris ^^
Si vous désirez comparer toutes ces lampes (surtout les "ampoules"), il faut comparé l'intensité lumineuse (même si les chiffres sont parfois gonflés...), voici des ordres de grandeurs (Source):


Je n'ai pas mis l'efficacité lumineuse (en lumen/W) mais elle importe quand même puisque si votre lampe est plus efficace à une puissance donné qu'une autre à la même puissance, cela signifie que vous produisez plus de lumière pour une consommation identique. Je vous invite donc à consulter la source (Sonelec-Musique) pour plus d'informations. A vous désormais de faire vos choix!

Pour en revenir à nos moutons articles, les plus consulté restent toujours les tutoriels:
  1. Comment optimiser son netbook
  2. Comment utiliser un multimètre
  3. Comment utiliser une pince ampéremétrique
  4. Petites bases sur les Led
Google est la première source de visite pour le blog (90% des 8 837 visites uniques), mais on peut tout de même citer Zonetronik qui a amener une petite 100aine de visiteurs et qui est devant Yahoo! et Bing... Ce site propose des news plutôt intéressantes et relativement variées (dans le domaine de l'électronique, j'entends bien...), je vous invite donc à y jeter un oeil.

J'espère pouvoir publier 1 article par mois au cours de l'année 2011, mais comme je l'ai dit en introduction, mes études me prennent beaucoup de temps et écrire des articles ne fait se fait pas en 5 min. C'est toutefois un loisir que j'aprécie tout particulièrement et je compte bien ne pas m'en passer!
Sur ce, Bonne année!!