Construisez Votre Propre Traceur Mural à 15 $ : DIY Abordable avec Arduino

Composants et Fournitures

Commande à distance

Composant	Quantité	Remarques
Arduino UNO	1	Contrôleur
Moteur Pas-à-Pas 28BYJ-48 + Driver ULN2003	2	Moteurs bon marché, couple suffisant
Récepteur IR TSOP 4838	1
Lecteur Carte microSD SPI	1	Stockage fichiers SVG
Micro-servo SG90	1	Levée stylo (push plotter ou direct)

Outils Nécessaires

• Imprimante 3D (pièces chassis)
• Fer à souder

Applications

• Arduino IDE

À Propos du Projet

Historique

Rêve ancien (vers 1999) : robot dessinant sur tableaux blancs. Projet Hektor (Jürg Lehni, Uli Franke, 2002) a concrétisé l'idée. Mais Hektor n'était pas « tout-en-un » (moteurs lourds). En 2014, avec Arduino, servos RC, impression 3D et le moteur 28BYJ-48 ultra bon marché, le traceur mural minimaliste devient possible.

Première Tentative

Clé : croiser les fils au-dessus du chassis. Avantage : maintien position précis. Inconvénient : moins stable en rotation verticale → remédié par colliers serrage (zip-ties) aux coins.

Fil de couture pour navigation/contrepoids. Stylo relevé par servo poussant tout le traceur loin du mur. Problèmes : bobines trop grandes (couple insuffisant), décalage pointe stylo/croisement fils = oscillations. Solution : accélération/freinage progressif implémenté.

Évolution (6 Versions)

• V2 (blanc) : Bobines plus petites, au-dessus stylo, électronique accessible, carte SD, setup distance variable ancrages, récepteur IR.
• V3 (orange) : Électronique en shield Arduino, watchdog batterie (pause/changement/reprise). Mais plus de LEDs clignotantes drivers (tristesse), LED Arduino cachée.
• V4 (cadeau anniversaire) : Shield mais drivers visibles pour LEDs. Câbles longs pour l'esthétique.
• V5 « MacGyver » : Preuve de concept sans outils sophistiqués. Fil d'attache (tie-wire), sangle de serrage (duct-strap), bouchon bouteille lait comme bobines ! Construit en quelques minutes, fonctionne presque aussi bien.
• V6 (actuelle) : Chassis 3D plus compact, servo déplace le stylo (pas tout le traceur), servo/IR sur broches analogiques → libère TX/RX (broches 0/1) pour débogage série !

Test de contrainte moteurs : réduire vitesse pour couple suffisant. Calcul traction fils selon position traceur sur mur.

Utilisation du Traceur

Vidéo temps réel montre setup et tracé. Setup simple : télécommande IR pour positionner traceur au point A (marquer), puis point B (marquer). Distance m = pas moteur gauche comptés. Repères 20 cm sur fils pour éviter mesures manuelles. Une fois d connu et position B enregistrée, traceur peut dessiner n'importe où entre/sous ancrages.

Conseils : Points d'ancrage près du mur (pression stylo). Accrocher haut, dessiner bas (couple). Ventouses + boucle fil + trombone pour tableaux blancs.

Matériel & Électronique

Presque toutes broches numériques utilisées. Broches 0/1 (TX/RX) partagées → débrancher composants sur 0/1 avant programmation (d'où shields détachables sur versions récentes).

• Servo : tout modèle, montage créatif pour pousser traceur ou lever stylo.
• Moteurs 28BYJ-48 + drivers fournis : pratiques, pas puissants. Tension nominale 5 V, testés 5‑9 V sans casse (chauffent).
• Module microSD : SPI (broches 10‑13) ou GPIO.
• Récepteur IR TSOP 4838 : direct sur Arduino.
• Surveillance batterie/résistance : optionnel, pas indispensable.

Approche Recommandée : Test Progressif

1. Tester récepteur IR (exemple IRRecvDump bibliothèque IRRemote) – enregistrer codes télécommande.
2. Tester servo (exemple Sweep bibliothèque Servo).
3. Tester carte SD (exemples bibliothèque SD).
4. Tester moteurs pas-à-pas (exemples bibliothèque Stepper).
5. Flasher programme traceur, puis connecter tous composants (pas encore assemblage final).
6. Alimenter : servo doit faire petit sweep au démarrage.
7. Tester commande moteurs via télécommande : identifier gauche/droite, vérifier sens « REEL_IN » (rentre fil). 50 % chance inversion → inverser connecteurs ou code.
8. Si tout OK → assemblage final + test mural !

Logiciel Traceur

Disponible sur GitHub : Stringent. Code « hack » (excuses pour l'état). Deux fonctions : navigation/setup via télécommande + dessin fichier SVG sur carte SD.

Mémoire programme limitée (Uno) → raccourcis. Parsing SVG très basique : uniquement paths lignes (pas courbes), dialecte SVG spécifique (export Inkscape). Fichiers nommés 1.svg, 2.svg... sélection par boutons télécommande.

Bibliothèque additionnelle : IRRemote (shirriff).

Créer un Fichier Traçable

1. Utiliser Inkscape.
2. Dessiner → Chemin → Objet en chemin.
3. Outil Éditer chemins par nœuds (F2).
4. Tout sélectionner (Ctrl+A deux fois).
5. Extensions → Modifier le chemin → Aplatir les courbes de Bézier.
6. Enregistrer en « SVG Inkscape ».
7. Tester dans simulateur (voir ci-dessous).

Le Simulateur (Indispensable)

Compile code traceur pour Linux/macOS, remplace digitalWrite par affichage stdout (timestamp, broche, état) → visualisation UI. Permet détection bugs parsing SVG (ex: float à décimales excessives). Exécution bien plus rapide que temps réel, donne durée réelle estimée. README près du code simulateur.

Améliorations Futures

• Parser SVG sur PC → format optimisé pour traceur.
• Freinage anticipé (regarder plusieurs segments ahead).
• Codeurs/retour position pour éviter perte pas.
• Code propre et structuré.
• Contrôleur WiFi + smartphone au lieu télécommande IR.

Mots de la Fin

Projet chronophage mais passionnant. Plein d'idées d'améliorations, mais temps manquant (famille, travail). J'espère inspirer d'autres makers. Objectif < 10 $ non atteint, mais pièces toujours moins chères.

Ne me tuez pas pour le code spaghetti – jamais prévu pour être partagé, j'étais occupé à dessiner sur les murs !

Bon vent,
Fredrik

Code Source & Fichiers

• Dépôt : https://github.com/snebragd/stringent
• Pièces 3D (STL) : nouveau base plus compacte, servo actionne stylo directement.
• Schéma électronique : Schéma simple