bILDA, le DAC pour projecteur LASER, fait maison…

Vue du DAC terminé

Retour en arrière... c'est quoi bILDA ?

Passionné depuis mon plus jeune âge par les LASER, il était logique qu’après plusieurs bidouillages de pointeurs et différentes diodes de récup’, que je me lance dans la fabrication d’un projecteur LASER RGB. Ce projecteur (pas encore terminé par manque de temps, mais ce projet n’est pas abandonné) fera l’objet d’un article à part entière.

Je décrirai ici la fabrication d’un autre élément indispensable au fonctionnement d’un projecteur LASER : son DAC (Digital/Analog Converter, ou Convertisseur Analogique/Numérique).
Le DAC a pour rôle de convertir les ordres numériques provenant de l’ordinateur via le port USB en signaux interprétables par le projecteur. Ces signaux doivent être analogiques et respecter une norme définie par « The International Laser Display Association », ou ILDA. Leur site regroupe toutes les informations nécessaires pour réaliser en toute sécurité un projecteur et son DAC. Notamment ce document, dans lequel le câblage standard est décrit à partir de la page 7, pour ceux que ça intéresse…

J’ai alors entrepris de fabriquer le DAC bILDA, conçu par Robin Adams, dont les schémas étaient disponibles sur internet.
J’ai choisi ce DAC car il est compatible avec un logiciel de projection LASER : HELaserscan.
J’y ai apporté quelques modifications afin que ce DAC corresponde en tous points à mes besoins. C’est ce que nous allons voir dans cet article.

Que dit la norme ?

Le câble qui va véhiculer les signaux pouvant être long, il est important de ces signaux soient symétriques. Ainsi, une grande partie des parasites pouvant survenir pourra être supprimée au moment de la désymétrisation. 
C’est la raison pour laquelle chaque canal dispose d’une broche positive et une négative, plutôt qu’une broche pour le signal relatif à la masse.
Le signal, à l’arrivée, sera désymétrisé : en inversant une voie et en l’additionnant à l’autre, non seulement on renforce le signal d’origine, mais surtout on supprime les interférences qui ont pu se glisser dans celui-ci…

On note dans le schéma ci-contre les 11 cannaux utiles, dont 7 principaux :

  • X : signal différentiel de 10V
  • Y : signal différentiel de 10V
  • Rouge : signal différentiel de 5V
  • Vert : signal différentiel de 5V
  • Bleu : signal différentiel de 5V
  • Interlock : boucle électrique de sécurité
  • Shutter : mécanisme de sécurité

L’utilisation d’une rallonge de câble parallèle (anciens câbles d’imprimantes, avant qu’elles ne soient en USB) convient.
Il faut tout de même s’assurer que le blindage de celui-ci est suffisant ; des parasites, même après désymétrisation, pourraient poser des problèmes de sécurité.

Schémas & modification du PCB​

Nous pouvons deviner sur ce schéma les 3 tranches principales du DAC :

  • le contrôleur USB AN2135SC, à gauche, qui fait l’interface avec les convertisseurs
  • les 5 convertisseurs numérique/analogique DAC0832LCN
  • les 5 boitiers de 4 ampli-op chacun TL084CN

Aux extrémités gauche et droite : respectivement les prises USB et DB25

Schéma du DAC, réalisé par Robin Adams

Les modifications du typon concernent la disposition de certains éléments : afin de faire rentrer ce DAC dans un ancien boitier de disque dur, il fallait que le port DB 25 soit centré, et que les led de fonctionnement soient sur le côté.
J’ai donc réagencé tout ça, ça rentre au chausse-pied… 👌

La gravure, réalisée à l’acide chlorhydrique et péroxyde d’hydrogène, n’a pas posé de soucis particuliers, si ce n’est pour les lignes de bus un peu fines… Je me suis pas attardé et j’ai fignolé à la main…

Typon
Vue de dessus
Vue de dessous
Port DB25 et diodes
Port USB et alimentation

L'alimentation... fabrication maison aussi !

L'alimentation terminée

Le DAC allant générer des signaux symétriques, va devoir être alimenté par une alim… symétrique !

Les tensions nécessaires sont : +5V, +12V et -12V.
Ce sont les tensions que l’on trouve dans les alimentations à découpage de PC. En ayant une sous la main, je la modifie pour permettre son allumage via un bouton, retire le connecteur d’origine pour installer la prise qui correspond au boitier que j’utilise pour installer le DAC.

Je ne m’attarde pas sur la réalisation de cette alim : un article complet sera réalisé sur le sujet, notamment pour la fabrication d’une alimentation de laboratoire à base d’alim ATX.

Voici quelques détails en photos :

Alim à découpage très compacte.
Bouton d'allumage et résistance de charge nécessaire à la stabilité des tensions.
Les différents fils sur lesquels je me suis repris pour aller dans mon connecteur.

Un projet très instructif...

J’ai appris énormément de choses dans ce projet, tant au niveau de la gestion d’un projecteur LASER, que de la réalisation d’une carte complexe (du schéma sur ordinateur à sa gravure).

Ce projet de projecteur LASER RGB va nécessiter d’autres articles, prochainement sur ce site : la réalisation de la carte de désymétrisation, la fabrication du banc optique… J’espère même trouver le temps de finir ce projecteur, il me reste « juste » à ajouter 2 couleurs. J’ai les diodes bleues et rouges, les filtres dichroïques, les prismes de correction, les peltiers de refroidissement… il faut que j’usine des supports en alu pour permettre l’alignement de l’ensemble.

Le DAC terminé, avec tous les supports "tulipe"

Une petite vidéo, comme d'hab' !

Une petite vidéo pour illustrer ce que l’on peut faire avec un projecteur LASER.

Il s’agit d’une partie du clip de la chonson « The riddle, de Nik Kershaw », repris par « Gigi D’Agostino ». Cette reprise, un peu plus electro que l’originale, a fait un clip du type « La Linea », une série télévisée d’animation italienne créée par le dessinateur Osvaldo Cavandoli. Le principe de cette animation repose sur un personnage, dessiné avec un seul trait, sans lever le stylo.

Je vous laisse voir le résultat, ci-dessous :

Vous noterez que celle-ci scintille beaucoup. Cela est dû au fait que la fréquence d’acquisition de la caméra et la vitesse de projection ne sont pas du tout sur le même ordre de grandeur. A l’œil et grâce à la persistance rétinienne, le résultat est bien plus joli à regarder ! De plus, la luminosité est telle que le capteur de la caméra sature… Enfin bon… ça donne une idée quand même !

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