par Alain Audebert

 

Un article de M. Franck Aguerre paru dans la revue Modèle Magazine de juin 2015 avait attiré mon attention. Le temps a passé depuis, mais l’envie de me lancer dans la réalisation d’une radio était installée. Cela tient très certainement à une certaine nostalgie des radios de M. F. Thobois, et des radios en kits de chez Lextronic !!!

Dans un premier temps, je me suis lancé dans la lecture détaillée de l’article de la revue consacrée à la réalisation de la radio NEXSTEP et de l’ensemble des messages (+ de 250) qui lui sont consacrés dans la rubrique des radios dites en OpenSource du forum de Modélisme.com. Ouf, après absorption de toute cette littérature, que peut–on en conclure, et la radio NEXSTEP en gros c’est quoi ?

C’est une radio de 16 voies possibles (j’en retiens 8), 6 phases de vol, mixages évolués, etc., entièrement programmable, qui peut émettre en 2.4 GHz pour ma part, et elle est destinée aux avions, hélicos, drones, … Cerise sur le gâteau, on peut établir de la télémétrie, et de la synthèse sonore (que je vais garder). Je tiens à préciser tout de suite, que cette radio n’est pas une radio Taranis de chez FRSKY, même si on lui trouve des points communs.

Pour la réaliser, il faut connecter différents modules entre eux et la programmer. Donc, il n’y pas de circuits imprimés complexes à fabriquer ou de composants électroniques à l’approvisionnement délicat. Après, c’est du DIY, on réalise ce que l’on veut, les organes de commande habituels d’une radio peuvent être détournés des fonctions classiques originelles tels que les trims, les manches, les interrupteurs, et on peut installer des codeurs.

En utilisant le matériel préconisé par M. F. Aguerre, il n’y pratiquement pas de circuit imprimé à réaliser. De simples plaques pastillées peuvent suffire si le besoin s’en fait sentir.

Bref, c’est vous qui voyez …

Des « bricoleurs » ayant ou non des connaissances en électronique et en micro-informatique se sont lancés dans la réalisation de la NEXSTEP et ont réussi leurs réalisations. A minima, il faut savoir réaliser des bonnes soudures à l’étain, et avoir un PC et une liaison avec internet. Certains ont eu des problèmes, et d’autres …. Vous connaissez la suite !!!!

Voulant me faire ma propre idée, je me suis donc procuré le matériel, minimum mais nécessaire, pour réaliser mes essais. Je vous rassure tout de suite, le budget est relativement réduit en se procurant le matériel essentiellement en Chine. Afin de rassurer les « patriotes », ce n’est pas que je ne souhaite pas acheter en France, mais les différents composants sont très difficilement trouvables dans notre pays, ou parfois revendus le triple ou plus du prix d’origine.

Que faut-il pour réaliser une radio NEXSTEP ?

Le cœur de cet émetteur c’est la carte de type ARDUINO ATMEGA 2560.

C’est quoi çà une ARDUINO ATMEGA 2560 ? C’est une carte de développement de projet, programmable, basée sur un microcontrôleur ATMEGA 2560.

Comme le composant est petit, il est soudé sur une carte où il est relié à des connecteurs périphériques qui donnent accès à ses diverses broches. Ce microcontrôleur comporte 100 broches. On a ajouté en plus sur la carte, un régulateur de tension pour l’alimenter, et un gestionnaire de liaison série port USB pour communiquer avec un PC.

Le schéma de câblage de l’ensemble des composants est celui de M. F. Aguerre, il faut l’adapter en fonction des matériels que vous avez, tout n’est pas indispensable. Un exemple, les circuits anti-rebonds « deboucing » s’avèrent inutiles, le système d’écolage n’est pas obligatoire, ainsi que les encodeurs rotatifs, et les amplificateurs de tension pour les manches,…

Pour les électroniciens voici le schéma de la radio NEXSTEP de F.A.

Voici une vue du microcontrôleur et ses principales caractéristiques :

Voilà la carte supportant ce microcontrôleur telle que proposée par ARDUINO :

Cette carte peut se trouver sur de nombreux sites de vente chinois, mais elle ne sera plus sous l’appellation d’origine ARDUINO. Ces cartes seront des clones. C’est ce que j’ai retenu, achat de 2 cartes qui fonctionnent parfaitement. Précaution à prendre, identifiez bien quel est le composant retenu pour la liaison USB (chip 340 pour moi). C’est le composant à gauche de l’inscription Tx Rx sur la carte.

Choix de l’IHM (Interface homme machine)

La visualisation des menus et des sous menus des différents programmes (eh oui, c’est une radio programmable comme les grandes) se fait à l’aide d’un écran LCD rétroéclairé.

Pour moi, ce sera un écran LCD graphique (128 points et 64 lignes) de trois pouces environ, rétroéclairé (fond vert) par diodes « led ». Il est utilisé avec le port parallèle « Digital » de 8 bits de la carte ATMEGA 2560, le chip est un ST7920 et la carte fonctionne en 5V, attention d’autres afficheurs graphiques peuvent convenir, mais la tension peut être en 3,3V et le chip peut être différent. D’autres écrans plus petits peuvent être aussi retenus si on le souhaite, pour avoir une radio miniature.

Le voilà donc cet écran et allumé, c’est plus joli !!!

Photo écran verso

Entrées des commandes par des boutons poussoirs sur la NEXSTEP

Quelques boutons poussoirs (4) de direction pour circuler dans les menus de la radio, et (2) de validation ESC et MENU.

Photo des boutons poussoirs (sans leurs boutons) soudés sur une plaque pastillée

Et puis …?

Ce sera tout pour le moment !!! Car cette mini configuration suffit à tester le bon chargement et le bon fonctionnement du programme que l’on va installer dans notre carte ATMEGA 2560.

 

ASPECT PROGRAMMATION

La première étape est donc de programmer la carte ATMEGA 2560.

Comme j’ai acheté une carte qui n’est pas une originale ARDUINO, mais une fabrication asiatique, il a fallu installer le « Bootloader », les spécialistes savent de quoi je parle.

Interface USBASP pour la programmation du bootloader

Cet interface ne sert qu’une seule fois normalement.

Une fois établi la possibilité de communiquer avec le port USB de mon PC en liaison avec ma carte, il suffit de configurer le logiciel « OPENTX » et de télécharger ma version du logiciel émetteur vers la carte ATMEGA 2560. Le fichier FirmWare à télécharger dans la carte est le fichier « opentx.hex » qui sera auparavant compilé avec un utilitaire joint avec le pack logiciel fourni par M. F. Aguerre.

OPENTX, qu’est-ce que c’est ? C’est un logiciel gratuit téléchargeable réalisé par une communauté (de passionnés) qui permet de configurer des radios commandes prévues pour être en liaison avec celui-ci, notamment OpenTX Companion. Bien entendu, les configurations de vos avions ou autres, peuvent être faites directement avec la radiocommande NEXSTEP sans l’aide d’un PC.

Les possesseurs de radiocommandes de marque FRSKY (Taranis et autres) ou TURNIGY 9X, connaissent parfaitement cet outil aux fonctions très étendues. Il y a même un simulateur de fonctionnement de la radiocommande.

Le grand moment, c’est à la fin du téléchargement, car c’est le démarrage automatique de la carte et la visualisation du premier écran. Petit moment de satisfaction quand on a réussi à tout branché correctement et réussi à programmer la carte.

Grande déception quand l’écran reste noir !!! C’est du vécu…

Photo carte + écran + boutons

Ne voulant pas m’arrêter en si bon chemin, il me fallait les pièces complémentaires, car ma radio n’est pas des plus pratique, cela ressemble plus à un sac de nouilles, qu’à un vrai émetteur.

Donc, je fais l’acquisition de deux manches de pilotage, des trims de manche, des interrupteurs à levier 2 et 3 positions, d’un module de synthèse sonore avec son hautparleur (eh oui, elle va causer cette radio !!!), et d’un module d’émission en 2.4GHz module DHT de chez FRSKY, mais n’importe quel module 2.4 GHz ou même en 41 MHz peut faire l’affaire. Ceci est dû au fait que notre carte ATMEGA 2560 fabrique directement un signal PPM qui pilote l’étage d’émission en radio fréquence.

Photos des pièces complémentaires principales.

Module d’émission HF en 2.4GHz

Trim de manches à impulsion FRSKY (Taranis)

Manche deux voies à potentiomètres (FRSKY Taranis)

Potentiomètres, et interrupteur de mise en route

Photo de la carte de synthèse sonore JQ6500-28P

Photo de l’ampli BF et de son hautparleur pour le son

En attendant que tout ce petit matériel arrive (de Chine bien entendu), que puis-je bien faire ?

Eh bien, le boitier pour mettre tout çà mon gars !!!

N’étant pas particulièrement doué pour la menuiserie, je fais un croquis à l’échelle 1 sur papier pour prévoir une implantation des divers éléments constitutifs. C’est bien là, où le DIY est intéressant, car il me permet d’installer les organes de commandes comme je le souhaite, tout en restant sur une fabrication simple. Seule imposition, le boitier devra entrer dans mon support de radio à sangle de chez Graupner que je possède.

Quelques découpes de bois, et quelques collages plus tard.

Le boitier est réalisé en CTP multiplis (fourniture de la coop du club MCD),

Si cela, ce n’est de la pub !!!

La face avant

Dos de la face avant équipés de ses plots de montage des cartes et des organes de commande

Tiens, ça ressemble fortement aux premiers coffrets d’émetteur des radiocommandes commercialisés dans les années 70/80, bof bof, c’est trop loin maintenant.

Pour faire bien auprès des copains du club, je dirai que j’ai réalisé un coffret « vintage » !!!

Ayant reçu tout l’équipement nécessaire, il suffit de l’installer, et de le câbler. Pour me faciliter la tâche, il existe des faisceaux de câbles avec des petits connecteurs mâle ou femelle.

Photo câblage

La synthèse sonore Open TX permet de créer ses propres messages vocaux (en français) à partir de fichiers texte, de les enregistrer sous forme de fichiers au format mp3, et de les diffuser dans le hautparleur de la radio.

Si ce n’est pas de la frime çà !!!

Après quelques essais, la récompense est bien là !!!

Remerciements :

Je tiens à remercier, tout particulièrement M. Franck Aguerre qui a mis au point ce projet et qui a toujours communiqué dans le forum consacré à cette radio NEXSTEP. De plus, il a mis en œuvre un site dédié à la construction de cette radio, site, qui est parfaitement réalisé et complet. Entre autres, il donne les liens pour trouver le matériel, les logiciels, les aides aux installations de programme et bien plus encore.

Voici les principaux liens qui m’ont donc permis de réaliser cette radio :

http://rcaerolab.eklablog.com/radio-diy-nextsteprc-p1234216

http://www.sitakiki.fr/modnaval/nextsteprc.htm

Je remercie aussi, mon fils Nicolas, qui m’a aussi aidé à résoudre les problèmes d’ordre micro-informatique qui se sont présentés, et la coop du club MCD qui m’a fourni le bois nécessaire.

Si vous souhaitez vous lancer dans cette réalisation, n’hésitez pas à prendre contact avec moi.

Alain Audebert