DIY - Ventilateur Portatif À Vitesse Variable

L'objectif de ce projet est de se familiariser avec les techniques de fabrication disponible dans une grande majorité de makerspace (Impression 3D et Découpe laser) mais aussi avec l'utilisation d'une carte Arduino.

Nous vous proposons donc de réaliser un ventilateur dont la vitesse variera en fonction de l'orientation.

Dans un premier temps nous verrons la partie électronique avant de nous pencher sur la réalisation du boîtier. La seconde partie dépend grandement des matériaux et composants trouvés, une marche à suivre vous sera présentée ainsi que les fichiers utilisés mais libre à vous de vous en détourner.

Ce projet a été réalisé dans le cadre du cours de Prototypage Rapide de l'Ecole Nationale des Ponts et Chaussées.

Voici la liste des composants utilisés pour la partie électronique du projet, de manière générale essayez de privilégier les composants de seconde main :

• 1 Arduino Uno
• 1 à 2 Ventilateurs (ici nous utilisons un ventilateur de 12V récupéré sur une unité centrale)
• 1 résistance
• 1 bouton poussoir
• 1 batterie (ici 10 piles reliées en série pour une tension nominale de 12V cf. Step 2)
• 1 Motor Shield
• 1 Accéléromètre (une centrale inertielle serait préférable)
• Fils de connexion
• Morceau de PCB

Pour les matières premières afin de réaliser la boîte prévoir :

• Une plaque de mdf 3mm
• Du PLA de la couleur de votre choix

Enfin pour un assemblage facilement démontable il faudra prévoir quelques vis/écrous ainsi que du velcro qui permettra de fixer tous les éléments dans la boîte.

Afin d'obtenir les valeurs hautes ou basses du bouton poussoir on peut s'appuyer sur l'exemple déjà implémenté sur l'IDE d'Arduino, la valeur de la résistance est arbitraire. Le montage proposé dans l'exemple pourra être réalisé afin de tester les branchements.

On branchera dans notre cas la résistance et une broche de notre bouton sur le pin 8. On a alors deux options pour nos branchements, les réaliser sur une breadboard ou souder notre résistance sur une plaque de PCB. Les fils traversent la plaque de mdf pour relier le bouton présent dans la crosse.

Pour le branchement du moteur CC il suffit de venir le brancher sur les pins de sortie M1+ et M1-, si le moteur ne tourne pas cela pourra venir d'un problème de polarisation, essayez donc en échangeant vos branchements.

Le principe de fonctionnement global est le suivant :

Une alimentation est branchée en entrée du Motor Driver, celui-ci alimente la carte Arduino Uno en Vin via le pin +5V (derrière le bornier de l'alimentation). La carte arduino contrôle le pont en H du driver via les entrées InA et InB, ceci détermine le sens du rotation de votre moteur. La vitesse de rotation est contrôlé par un signal PWM (de 0 à 255).

La tension minimale en entrée dépendra du Driver, ci-joint vous pourrez trouver la doc sur le driver utilisé dans ce projet. On utilisera une tension d'alimentation supérieure à la tension nominale du moteur pour assurer une grande plage de variation de vitesse malgré les pertes de charges. Ici notre moteur a une tension nominale de 12V, notre alimentation, elle sera de 15V.

Le détail des branchement pour les pins et les explications du code sont présents dans le programme arduino_accel.ino, il faudra veiller à ce que toutes les masses aient bien la même origine et évidemment éviter tout court-circuit.

Pour la création du boîtier complet cela dépendra grandement de votre choix de ventilateur et d'alimentation. Nous vous proposons d'utiliser le fichier Crosse.stl qui permet une bonne prise en main de l'objet ainsi qu'une accessibilité convenable du bouton poussoir.

Pour ce qui est de la boîte en mdf, rendez-vous sur le site MakerCase ou encore sur cet Instructables.

Nous avons décidé de laisser deux fils sortir afin d'éviter une mise en tension constante de la carte arduino. Ce choix est totalement arbitraire, libre à vous d'intégrer un interrupteur ou tout autre système permettant la mise hors tension.

Et surtout n'hésitez pas à poser vos questions en commentaire en cas de problème :))