Fabriquez votre casque Iron Man et réacteur Arc avec Arduino - Guide complet

Composants et fournitures

Composant	Quantité
Arduino UNO (ou Arduino 101 pour BLE futur)	1
Anneau NeoPixel Adafruit WS2812 5050 RGB (réacteur Arc)	1
Capteur tactile capacitif MPR121 Adafruit (12 touches)	1
Servomoteur Tower Pro MG996R (visière)	1
Support 4 piles AA (alimentation servomoteur)	1
Connecteur batterie 9V (alimentation Arduino)	1
Fils de connexion	1 lot

Outils et machines

• Imprimante 3D (Lulzbot Mini utilisée)

Logiciels et services

• Arduino IDE
• Autodesk Netfabb Basic (découpage modèles 3D)
• Fritzing (schémas)

À propos du projet

Genèse : d'Ant-Man à Iron Man

Tout a commencé par un casque Ant-Man en carton pour le National Maker Faire de Washington D.C. Le succès m'a poussé à créer Iron Man. Après plusieurs prototypes (carton trop petit, papier trop fragile), l'impression 3D s'est imposée pour rigidité et taille adaptée.

1. Impression 3D : découpage en pièces

Le fichier Thingiverse (casque motorisé) comprenait 3 pièces trop grandes pour le plateau. Netfabb Basic (gratuit) a permis de les découper en 24 pièces imprimables. Vérification au fur à mesure au ruban adhésif. ~1,5 bobine de filament.

2. Choix de la colle : JB Weld KwikWeld

Critères : solidité, prise rapide, ponçable. Testé : E6000, JB Weld Plastic Bonder, Loctite Plastic Bonder, JB Weld KwikWeld (vainqueur). Méthode : limer les faces, mélanger durcisseur/acier, presser, serrer 10+ min.

3. Mécanisme de visière : conception servo

Les plans Thingiverse étaient flous. J'ai conçu mon propre bras de liaison : mesure alignement servo/visière, angle estimé, itérations. Problème : mouvement instable, visière inégale. Solution : tige en cintre métallique rectangulaire + clips de maintien + rainures scie à métaux dans le casque. Résultat : mouvement fluide et symétrique.

4. Assemblage et peinture

1. Apprêt blanc
2. Masquage menton + peinture rouge (séchage lent)
3. Visière : or complet
4. Masquage partie blanche + papier alu protection + peinture or menton
5. Réassemblage final

5. Réacteur Arc

• Boîtier conçu sur mesure pour l'anneau NeoPixel
• Couvercle adapté depuis Thingiverse #33021
• Correction dimensions après premier essai (calculs erronés)
• Passages fils + attache tour de cou + diffuseur filament ABS translucide

L'électronique : architecture double alimentation

Contrôle : 1 servo (visière) + 1 anneau NeoPixel (réacteur) via Arduino Uno/101.

Interface tactile : MPR121 (I2C, 12 entrées) → fils dénudés comme boutons capacitifs. Anti-rebond logiciel : délai 250 ms.

Alimentation critique : Servo sous charge = retour de tension (back EMF) + besoin déploiement terrain (Maker Faire NYC 2016).

• Servo : pack 4×AA (6V) + masse commune avec Arduino
• NeoPixel : d'abord sur 4×AA → « chattering » servo à l'allumage → basculé sur 5V Arduino + piles neuves = stable
• Circuit final sur plaque Adafruit Perma-Proto ¼, boîtier imprimé HIPS bleu, transport en valise caméra

Le logiciel : deux versions

Disponibles sur GitHub :

IronMan02.ino : version « livrable » (deadline Maker Faire)

• Objets Helmet et ArcReactor (anticipation multitâche)
• Mouvement visière lissé par delay(20) dans boucle bloquante
• Inconvénient : delay() bloque tout le processeur

void up() {
  if((millis() - lastSwitched) > 250) {
    lastSwitched = millis();
    if (!helmetUp) {
      int currPos = 0;
      while(currPos < upAngle) {
        helmetServo.write(currPos);
        currPos += 2;
        delay(20); // BLOQUE TOUT !
      }
      helmetUp = true;
    }
  }
}

IronMan04.ino : version multitâche (non-bloquante)

Basée sur les tutoriels « Arduino Multitasking » de Bill Earl (Adafruit). Deux améliorations majeures :

• Un seul bouton pour ouvrir/fermer (variable flip état, flipping transition, directionality sens)
• Multitâche réel : millis() au lieu de delay()

void flipFaceplate() {
  if ((millis() - lastFlipped) > 500) { // anti-rebond non-bloquant
    // bascule état...
  }
}

void Update() {
  if (flipping && (millis() - lastMoved >= 15)) {
    lastMoved = millis();
    currentPos += (directionality == UP) ? 3 : -3;
    helmetServo.write(currentPos);
  }
  if (currentPos >= upAngle || currentPos <= downAngle) flipping = false;
}

Résultat : avec IronMan04, on peut actionner la visière ET allumer/éteindre le réacteur simultanément. Impossible avec la v02.

Évolutions futures

• Yeux lumineux
• Connectivité BLE (Arduino 101)
• Interface vocale (JARVIS !)

Code source

Dépôt GitHub complet

Schéma électronique