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Badgeuse AgriLab

Dans le but de faciliter le contrôle d'accès à AgriLab, j'ai créé une badgeuse permettant de vérifier que les personnes entrant sur le site pendant les horaires d'OpenLab sont bien membres avec un compte actif.

Ce prototype est à la fois un démonstrateur technique sur les possibilités d'AgriLab et un réel outil facilitant le suivi des membres pour l'équipe.

Toutes les zones d'usage ont été utilisées à savoir :
DataLab : code arduino + serveur (C++, php, SQL)
Fablab 2D : création du boitier et de son support
Fablab 3D : impression d'un cache pour l'indicateur lumineux
ElectroLab : soudure des différents composants électroniques
Petit MecaLab : découpe de bois pour socle & verrouillage support boitier
Grand MecaLab : découpe mât, rectification verrouillage support (presse) + ponçage

(Les images de cet article sont des miniatures cliquables)

Electronique V1

1ère version, utilisation d'une board Arduino UNO ainsi que des shields RFID, mini écran TFT LOLIN, enceinte
cablage de l'ensemble ainsi que l'écriture du code

1_arduino.jpg

La borne

Pour permettre le suivi à distance, la borne sera dotée d'un indicateur lumineux.
Pour cela, récupération d'un ensemble issu d'un automate industriel.
Il est en 3 couleurs, la partie orange est spéciale car elle contient tout un ensemble électronique pour gérer le clignotement.
Le tout fonctionne en 220V, les ampoules sont grillées.

2_light.jpg

Pour le projet, on ne va garder que 2 couleurs et tout recâbler pour utiliser du 12V.
On soude donc des bandeaux LED 12V.
On réutilise la logique de l'empilement initial du système. Le câblage sera le suivant, masse commune + utilisation d'une PIN en +12V par étage.

3_lightCustomLed.jpg

Le capot était manquant, donc modélisation avec Fusion 360 puis impression 3D en PLA noir avec une des imprimantes du FabLab 3D.

4_lightCustomCover.jpg

Pour la borne, nous avons récupéré une borne de type Moneo. Elle a été customisée avec le logo AgriLab.
Pour cela passage en FabLab 2D pour création du model sur PC puis découpe vinyle.
Transfert puis pose sur la borne.

6_branding.jpg

Electronique V2

Pour contrôler en temps réel les membres, l'utilisation du wifi + d'une API web devenait nécessaire.
Mais les shield pour arduino sont chers & encombrants donc il était plus judicieux de basculer sur un ESP8266 Wemos.

L'avantage c'est que nous avons plein de shield compatibles pour être utilisé directement (le TFT qui était déjà celui de la V1, un shield de puissance pour alimenter la board ainsi que la lumière et ne plus utiliser en câble usb en utilisation normale, un shield moteur qui sera détourné pour piloter les led).

Le gros inconvénient, il y a moins de pin disponibles que sur l'arduino, le nommage de port et le câblage du lecteur RFID change totalement... bref gros rework :(
Je suis vraiment limite sur le nombre de pin et les restantes ont des comportements un peu "spéciaux", nécessité d'être en up ou down au démarrage sinon activation de condition spéciale, reflash etc. :(

La borne (suite)

Pour la confection du mât supportant l'indicateur lumineux, je récupère un ancien rail de cloison en aluminium.
Passage dans le grand MecaLab, pour le découpage à la scie à ruban.
Perçage du passage de câble sur la petite perceuse à colonne du petit MecaLab avec une mèche étagée.
Retour dans le hall pour le câblage et l'assemblage sur la borne.

5_pole.jpg

Design d'une boite & ajouts d'un trou pour le passage de câbles.
Création d'une boite avec un générateur sur internet, quelques adaptations directement sur le logiciel LaserCut (ajouts simples de trous) et découpe d'un boitier en plexiglas transparent (pour le coté didactique et visuel) ainsi que d'un support en mdf 6m pour tenir le boitier.

7_boxCutting.jpg

Le verrouillage inférieur de la borne mesure 3cm de haut et donc ne bloque le support du boitier, je récupère une chute d'un projet dans du MDF 20mm et découpe rapide d'un bloc avec la scie à chantourner du petit mecalab.
Passage dans le grand mecalab sur la ponceuse stationnaire pour améliorer le rendu visuel & affiner la taille.

8_bottomLock.jpg

Le verrouillage supérieur avec la clé a un jeu énorme, avec démontage, je me suis aperçu que le loquet avait été malmené (sûrement démontage brutal du boitier moneo à l'époque...) donc utilisation de la presse 75T du grand MecaLab pour redresser tout ça avant remontage.

9_upperLock.jpg

Le son de l'enceinte est très faible, design & ajouts de trous sur la plaque avant du boitier.

Du code!

En parallèle de la construction physique, il y a eu développement (DataLab) tout d'abord pour la 1ère version de l'électronique offline.
Puis la V2 online, avec du reverse engineering de notre backoffice sur la structure BDD et les enregistrements car l'API rest d'origine ne permettait pas le remontée de compte via le nouveau champ stockant les badges.

10_coding.jpg

Le format d'échange est custom avec encodage/décodage via des fonctions dédiées pour éviter l'utilisation de bibliothèques inutilement lourdes en mémoire du Wemos.

Assemblage final

Après de nombreux tests/corrections des sous ensembles, le tout est finalement monté pour utilisation dans AgriLab.
L'alimentation 12v a été modifiée car le câble était beaucoup trop court.
J'ai choisi de garder l'ensemble sur breadboard dans un boitier plexiglass transparent pour renforcer la perception du côté DIY & l'ajout/modification rapide.

11_finalAssembly.jpg

La borne vous attend à l'entrée d'AgriLab !

12_installed.jpg

Version 2.5

Suite à quelques semaines d'utilisation, on s'aperçoit que certains membres badgent plusieurs fois car ils n'ont pas le temps de lire le texte sur le minuscule écran OLED et n'ont pas le réflexe de lever la tête pour regarder les lumières rouge & verte en haut du mat.
L'idée est donc de mettre en parallèle d'autres LED dans le boitier autour de l'écran.

Donc enfilage artistique de 3 LED & d'une résistance pour fonctionner en 12v + ajout de gaîne thermorétractable.

Et intégration rapide dans le boitier.

13_newLight.jpg

Licence

//CC BY NC 4.0
// Attribution :
// Florent Lemaire, author, conception, realisation, code & documentation.
// AgriLab, http://agrilab.unilasalle.fr/ , Innovation Center & FabLab Collaborative innovation for Agriculture
// Contact for other licences or commercial usage :

Resources :

Les shields Wemos : http://agrilab.unilasalle.fr/projets/projects/tutoriels/questions/43-mini-shields-wemos-esp8266?section_id=7-conseils-techniques
Sources Wemos : https://github.com/wemos?tab=repositories
RFC http : https://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec6.html#sec6
Oled i2c : https://projetsdiy.fr/ssd1306-mini-ecran-oled-i2c-128x64-arduino/
Parseur custom rapide :
http://blog.josemiguelrojas.co/syntax-library/arduino/splitting-strings-by-a-delimiter-for-arduino/
Générateur de box laser : https://www.makercase.com/
Wemos wifi : http://arduino.esp8266.com/Arduino/versions/2.1.0-rc1/doc/libraries.html
I2C arduino : https://f-leb.developpez.com/tutoriels/arduino/bus-i2c/
Branchement d'un lecteur RFID sur Wemos : https://lazyzero.de/elektronik/esp8266/rfid_mqtt/start
Pin Wemos avec les statuts : https://randomnerdtutorials.com/esp8266-pinout-reference-gpios/
Pin Wemos avec les statuts : https://escapequotes.net/esp8266-wemos-d1-mini-pins-and-diagram/
Générateur de boite : http://carrefour-numerique.cite-sciences.fr/fablab/wiki/doku.php?id=projets:generateur_de_boites

1_arduino.jpg (189 ko) 1_arduino.jpg arduino + lolin + rfid + speaker
2_light.jpg (207 ko) 2_light.jpg light standard
3_lightCustomLed.jpg (106 ko) 3_lightCustomLed.jpg light custom with 12v led
4_lightCustomCover.jpg (73,9 ko) 4_lightCustomCover.jpg light custom replacement cover
5_pole.jpg (166 ko) 5_pole.jpg pole assembly
6_branding.jpg (259 ko) 6_branding.jpg vinyl AgriLab branding
7_boxCutting.jpg (182 ko) 7_boxCutting.jpg lasercut
8_bottomLock.jpg (92,3 ko) 8_bottomLock.jpg manual work
9_upperLock.jpg (198 ko) 9_upperLock.jpg bend with hydraulic press
10_coding.jpg (210 ko) 10_coding.jpg c++ and php coding
11_finalAssembly.jpg (284 ko) 11_finalAssembly.jpg final assembly
12_installed.jpg (294 ko) 12_installed.jpg in working conditions
13_newLight.jpg (336 ko) 13_newLight.jpg

Etait-ce utile? Oui Non Ajouté par Florent Lemaire il y a 4 mois. Mis à jour il y a 3 mois.