Stylo connecté

Dans ce tutoriel nous allons voir comment réaliser un stylo de forme ronde puis de forme écliptique. A l'intérieur de celui ci nous y trouverons un circuit électronique avec différents capteurs qui auront pour but de reproduire les mouvements de l'utilisateur.

Difficulté

Hard Difficile

Durée

1 day(s) jour(s)

Catégories

Électronique

Coût

0,76 EUR (€)

stylo, customisation, Objet connecté Stylo_connecté_33553568_1682948255108152_1163966120382693376_n.jpg fr none Creation 0

Introduction

LE STYLO CONNECTE - MAGIC PEN

Dans le cadre d'un projet de deuxième année d'école d'ingénieur spécialisation Internet Of Things, nous avons décidé de réaliser un stylo connecté. Ce stylo est composé de 2 accéléromètres et gyroscopes ainsi que d'une mémoire, batterie, port micro USB, bouton poussoir et d'un microcontrôleur (NRF52810).

Notre objet connecté a pour but de retranscrire les mouvements de l'utilisateur afin d'afficher ses notes et mouvements sur notre application mobile. Les données seront envoyés par Bluetooth du dispositif au téléphone et consultables par l'utilisateur.

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Matériaux

Au niveau FabLab :

• Il est nécessaire d'avoir du filament pour imprimer le stylo. Nous avons utiliser du filament PLA sur l'imprimante Prusa i3 Mk2.
• Prix du filament : 0.04€/g.

Au niveau électronique, notre carte EAGLE sera composée de :

• Un microcontrôleur (NRF52810) : https://www.mouser.fr/ProductDetail/Nordic-Semiconductor/nRF52810-QFAA-R?qs=gt1LBUVyoHmUcm9gtTuf%252bA%3D%3D
• Accéléromètre & Gyroscope (LSM9DS1) : https://www.sparkfun.com/products/13284
• Mémoire (M24M02) : https://www.mouser.fr/ProductDetail/STMicroelectronics/M24M02-DRMN6TP?qs=0gj%2fgiofzsPtgZ8EdVfF5w==
• Pile rechargeable :http://www.conrad.fr/ce/fr/product/252265/Pile-bouton-rechargeable-lithium-36-V-Conrad-energy-LIR2025-30-mAh-1-pcs
• Support de la pile : https://www.sparkfun.com/products/11892

Outils

Au niveau FabLab :

• Logiciel de dessin vectoriel. Autodesk fusion 360 nous a permis de faire le design du prototype.
• Imprimante 3D (ici Prusa i3 Mk2).

Au niveau électronique  :

• Logiciel EAGLE afin de réaliser notre carte électronique.
• Matériel pour imprimer les cartes électroniques.
• Keil (outil de programmation).
• Android Studio afin de concevoir l'application mobile.

Étape 1 - Stylo rond

• Description :

Pour la première version de notre stylo, nous avons décidé de le réaliser de forme traditionnellement ronde. Nous avons réalisé 3 parties : le corps du stylo et ses 2 extrémités soit un bouchon et une mine afin de nous aider lors de la mise en place de la carte EAGLE.

Nous avons mis des cales afin de maintenir la carte EAGLE ainsi qu'une partie permettant de l'arrêter.

Dimension : 16 x 2.6 cm

• Préparation pour l'impression :

Grâce au logiciel Autodesk Fusion 360 nous avons pu modéliser la première version de notre stylo. A la fin de la modélisation, il nous ait nécessaire de sauvegarde chaque pièce en format STL afin de l'importer sur le logiciel Ultimaker Cura. Ce logiciel va générer un fichier gcode qui pourra être lu par l'imprimante 3D.

ATTENTION : Il est indispensable de placer ses pièces dans le sens le plus logique afin que l'impression se passe bien ! Par exemple nous avons placé le stylo verticalement.

• Informations supplémentaires :
  • Machine : Prusa i3 Mk2
  • Matériel : PLA
  • Hauteur de la couche : 0.2
  • Temps d'impression : 0.15
    • Corps du stylo : 1h37
    • Mine : 22 min
    • Cul : 16 min
  • Poids de la matière utilisée : ~ 20 g

• Problèmes rencontrés :

Nous avions réalisé un stylo de 2.6 cm de diamètre. Ce diamètre était trop important et empêchait une bonne prise en main du stylo.

• Solutions à envisager :

Nous allons modéliser le stylo de forme écliptique et tester la prise en main.

Étape 2 - Stylo écliptique v1

• Description :

Pour la seconde version de notre stylo, nous avons choisi une forme écliptique. Ce changement de forme a pour but bien précis de permettre une meilleure prise en main du stylo par l'utilisateur. Nous avons encore réalisé 4 parties différentes : 2 pour le corps du stylo et 2 pour ses extrémités (bouchon et mine).

Nous avons aussi rajouté des ouvertures sur certaines de nos pièces afin d'atteindre certains capteurs.

Nous avons aussi, rajoutés des cales dans le stylo afin de maintenir la carte électronique.

Dimension du stylo : 16 cm

Diamètre : Afin de le déterminer nous avons procédé à des tests et avons décidé de garder le suivant : 3 x 1.5 cm. Ce diamètre nous permettra d'y insérer la carte EAGLE et ses composants.

• Préparation pour l'impression :

La préparation de l'impression est identique que la précédente. On génère un gcode grâce au logiciel Ultimaker Cura en faisant attention au positionnement des pièces.

Informations supplémentaires :

• Machine : Prusa i3 Mk2
• Matériel : PLA
• Hauteur de la couche : 0.2
• Temps d'impression : 0.15
  • Corps du stylo 1 : 1h11
  • Corps du stylo 2 : 1h12
  • Mine : 14 min
  • Cul : 8 min
    • Temps total : 2h45
• Poids de la matière utilisée : ~ 12 g
• Problèmes rencontrés :

Le stylo elliptique permet une meilleure prise en main. Toutefois, l'ondulation ne convient pas à toutes les personnes qui ont pu l'essayer.

De plus, par rapport à notre carte EAGLE, le stylo est trop long.

• Solutions à envisager :

Afin que ce stylo convient à toutes les personnes nous allons concevoir un stylo écliptique neutre qui pourra convenir au gaucher et droitier.

De plus, nous allons revoir les dimensions du stylo afin de le raccourcir.

Étape 3 - Stylo écliptique v2

• Description :

Pour la troisième version de notre stylo, nous sommes restés sur la forme écliptique. Nous avons cette fois ci réalisé un stylo de seulement 2 parties (le corps du stylo avec son extrémité et une mine.

Nous avons aussi mis des ouvertures pour atteindre certains capteurs.

Nous avons aussi, rajoutés des cales dans le stylo afin de maintenir la carte électronique.

Dimension du stylo : 13 cm

Diamètre : 2.6 x 1.5 cm

• Préparation pour l'impression :

La préparation de l'impression est identique que la précédente. On génère un gcode grâce au logiciel Ultimaker Cura en faisant attention au positionnement des pièces.

Informations supplémentaires :

• Machine : Prusa i3 Mk2
• Matériel : PLA
• Hauteur de la couche : 0.2
• Temps d'impression : 0.15
  • Corps du stylo : 1h14
  • Mine : 8 min
    • Temps total : 1h22
• Poids de la matière utilisée : ~ 9 g

• Conclusion :

Le stylo écliptique a une bonne prise en main. Il peut être utiliser par les gauchers et droitiers.

• Solutions à envisager :

Nous pourrions faire un nouveau design avec une ondulation mais il faudra prendre en compte la main d'écriture de l'utilisateur.

De plus, si nous arrivons à réduire la taille de notre carte électronique nous pourrions diminuer le diamètre et la longueur du stylo.

Étape 4 - Stylo écliptique v2

• Description :

Pour la troisième version de notre stylo, nous sommes restés sur la forme écliptique. Nous avons cette fois ci réalisé un stylo de seulement 2 parties (le corps du stylo avec son extrémité et une mine.

Nous avons aussi mis des ouvertures pour atteindre certains capteurs.

Nous avons aussi, rajoutés des cales dans le stylo afin de maintenir la carte électronique.

Dimension du stylo : 13 cm

Diamètre : 2.6 x 1.5 cm

• Préparation pour l'impression :

La préparation de l'impression est identique que la précédente. On génère un gcode grâce au logiciel Ultimaker Cura en faisant attention au positionnement des pièces.

Informations supplémentaires :

• Machine : Prusa i3 Mk2
• Matériel : PLA
• Hauteur de la couche : 0.2
• Temps d'impression : 0.15
  • Corps du stylo : 1h14
  • Mine : 8 min
    • Temps total : 1h22
• Poids de la matière utilisée : ~ 9 g

• Conclusion :

Le stylo écliptique a une bonne prise en main. Il peut être utiliser par les gauchers et droitiers.

• Solutions à envisager :

Nous pourrions faire un nouveau design avec une ondulation mais il faudra prendre en compte la main d'écriture de l'utilisateur.

De plus, si nous arrivons à réduire la taille de notre carte électronique nous pourrions diminuer le diamètre et la longueur du stylo.