Sur le stand framboise314 il y a toujours un ventilateur qui affiche des messages avec des LEDs. Cela permet d’amorcer la conversation et de passer à la persistance  rétinienne, en comparant avec le « grand » modèle présent sur la grille en fond de stand. Le ventilateur que j’utilise depuis quelques années commençant à donner des signes de faiblesse (ne redémarre pas quand il est chaud), je l’ai remplacé. curieux comme un maker, je ne pouvais pas simplement mettre l’ancien appareil à la déchetterie. Il fallait d’abord savoir ce qu’il avait dans le ventre, donc l’autopsier…

Le ventilateur USB à LEDs

On trouve sur le marché des ventilateurs connectés sur un port USB qui donnent l’heure, la température ou encore affichent des messages programmables. C’est celui-ci que j’avais programmé pour Vitré et qui a montré des signes de vieillissement et refusait de démarrer quand on appuyait sur le bouton poussoir, lorsqu’il était chaud. C’est lui qui va subir le démontage.

Il existe plusieurs modèles. Certains affichent l’heure, d’autres la température, d’autres des messages. On a des modèles comme celui que je démonte qui se programment via le port USB, d’autres possèdent une prise micro USB sur la partie tournante et un câble pour la programmation.

Caractéristiques

Une des pales du ventilateur est équipée d’un ruban de LED souple. Lorsque la pale du ventilateur tourne, elle peut afficher du texte ou des icônes.

Le ventilateur est monté à l’extrémité d’un  flexible métallique. Le ventilateur est peu bruyant et l’affichage reste stable dans le temps.

Alimentation : USB ou DC5V
Courant : 250mah
Interface USB: 1.1 et 2.0
Capacité de mémoire : 2K
Selon modèle :
Contenu Programmable : caractères, chiffres, symboles ou formes individuelles
Couleur : RGB / blanc
Le programme prend en charge 9 langues 1 = anglais 2 = chinois 3 = chinois traditionnel 4 = coréen 5 = japonais 6 = français 7 = allemand 8 = italien 9 = espagnol

Démontage du ventilateur

La partie tournante

On va désosser le ventilateur pour voir comment il est fait. C’est le premier que je démonte, il y aura peut-être de la casse…

Avant démontage on a une partie basse, le corps, qui reçoit le flexible métallique et porte le bouton poussoir Arrêt Marche. La partie haute (tournante) est séparée d’un millimètre environ et porte les hélices.

Sur le bandeau de LEDs il y a 11 LEDs RGB pilotées par l’électronique intégrée dans la tête du ventilateur.

On distingue la carte électronique de la partie tournante ainsi que les sérigraphies qui identifient les composants.

La partie fixe comporte un aimant miniature qui est utilisé comme point de référence pour connaître en permanence la position de l’hélice portant les LEDs (flèche blanche). Il faut enlever le capot supérieur. On commence par le séparer en insérant une lame de tournevis au niveau de l’hélice qui n’a pas de LEDs (flèche jaune), puis on sépare le capot (double flèche blanche). avec une pince ou avec la main, enlevez le capot qui est juste maintenu par friction.

Le capot enlevé vous accédez à la partie tournante. L’hélice avec les LEDs passe par une ouverture de cette pièce et on voit les composants de la carte un peu plus loin.

Soulevez l’hélice pour la désolidariser des picots puis poussez la pour sortir le ruban de LEDs du logement où il se trouve.

Dégagez complètement l’hélice du ruban de LEDs.

La partie tournante est maintenant accessible, au dessus du corps du ventilateur. Maintenez le corps du ventilateur d’une main et tirez la partie tournante vers le haut (flèches bleues). Cette partie est également maintenue par friction.

On retrouve l’aimant qui sert de référence à la partie tournante.

La transmission d’énergie et de données entre les deux partie du ventilateur se fait par contact via ces deux ressorts, l’un est sur l’axe du moteur (relié à la masse du moteur), l’autre vient de la carte qui est dans le corps du ventilateur. Le ressort est soudé/collé au plastique, il faudrait sans doute le démonter proprement. Pour ma part je l’ai laissé tel quel, il sera détruit lors du démontage de cette partie (spoiler)

Carte électronique de la partie tournante

Les deux ressorts viennent appuyer sur deux pistes de circuit imprimé qui transmettent l’énergie. Un peu de graisse facilite le frottement entre les ressorts et la piste.

  On va insérer une lame de petit tournevis dans le trou (flèche blanche) et exercer une pression pour sortir précautionneusement la carte.

Faites glisser délicatement le ruban de LEDs dans le trou pour extraire le total.

Voilà la partie tournante démontée. On peut voir les différents composants et la connexion du ruban de LEDs.

Moins de monde sur cette partie inférieure de la carte.

On reconnait les pistes d’alimentation sur lesquelles frottent les ressorts. Je pense qu’à terme, avec le ventilateur que j’utilise depuis plusieurs années, l’usure peut expliquer les ratés que j’ai constatés. Un des composants est  un capteur à effet Hall :

Ce circuit identifié 44E est bien un capteur à EFFET HALL.

Il passe à chaque tour devant l’aimant fixé sur le corps du ventilateur et donne le « TOP » départ pour l’affichage. On voit de plus près ce circuit et à gauche les pistes de circuit imprimé sur lesquelles frottent les ressorts de contact.

La notice de ce composant est disponible en ligne.

Les autres composants sont des transistors Y2

Ce sont des petits PNP de 300mW qui assurent des fonctions de commutation.

 

 

On aperçoit un autre composant à 8 pattes de l’autre côté.

C’est une mémoire EEPROM dans laquelle les messages à afficher sont stockés. C’est une 24C64 qui a une capacité de 64Kbits et possède un bus 2 fils. Sa notice est disponible en cliquant sur ce lien.

Enfin au cœur de ce ventilateur on trouve une puce cachée sous un plot de résine noire :

Là malheureusement je ne pourrai pas trouver d’infos, mais ce composant gère toute la partie tournant, détection du passage devant l’aimant, gestion du temps de rotation, récupération des données dans l’EEPROM et affichage en temps réel sur le ruban de LEDs RVB.

Corps du ventilateur

On a ici la vue de dessus du corps du ventilateur, avec le ressort de contact collé/soudé sur le plastique de la partie supérieure. L’aimant est collé, sans doute avec une colle cyanoacrylate.

On peut commencer à sortir la partie haute en glissant une lame fine entre le plastique noir et le corps chromé du ventilateur. On peut ensuite tirer cette partie qui est simplement entrée en force dans le corps du ventilateur.

Vous voyez ici qu’avec mon extrême délicatesse, j’ai « légèrement » déformé le ressort extérieur (on ne rigole pas !)

On a maintenant accès au moteur, un simple moteur miniature à balais avec un axe monté sur un palier. Quand on bouge l’axe, ça jagueuche un peu.  Ah oui, jagueucher, c’est du patois Bourguignon, ça veut dire que ça remue un peu… Les flèches jaunes indiquent les glissières dans lesquelles glisse la carte de circuit imprimé. Celle de droite est un peu abimée, bin oui, avant de démonter j’ai cru que c’était un morceau de métal replié qui bloquait le couvercle en plastique noir et je l’ai un démoli 🙄

J’ai cherché des vis (y’en a pas) ou des clips (y’en a pas non plus) : Ce qui bloque l’ensemble dans le corps du ventilateur c’est… le bouton chromé ci-dessus qui est glissé (à friction) sur le bouton poussoir arrêt/marche… Pour pouvoir sortir le matériel de cette partie, enlevez simplement le bouton chromé. J’ai pris une petite pince car les doigts glissent bien sur ce petit bouton…

Voilà, le bouton est simplement enfoncé sur le bouton poussoir qu’on voit par le trou et c’est lui qui bloque l’extraction.

Tirez sur l’axe du moteur (flèche jaune), la carte glisse dans les glissières (qui, du coup, portent bien leur nom)

Électronique du corps du ventilateur

Sur la carte électronique on voit le bouton poussoir A/M qui sert à démarrer la rotation du moteur.

On voit ici les deux fils qui font la liaison avec la partie rotative. Le fil blanc soudé à la masse du moteur (flèches jaunes) envoie le signal sur l’axe du moteur (petit ressort central). Le fil soudé sur le contact du moteur (flèche blanche) est relié au grand ressort que j’ai (malencontreusement) détruit.

Sur la carte on trouve ce circuit non identifié (et je n’ai pas pu faire ré-apparaître le marquage) dont le rôle est de faire l’interface avec le port USB et de transmettre les infos à « l’étage supérieur », la partie rotative du ventilateur. Je ne veux pas critiquer (un peu quand même) mais j’ai l’impression que les fils ont été soudés « à la truelle »…

On retrouve en commande du moteur les mêmes transistors Y2 que sur la partie rotative.

Le corps du ventilateur ne contient rien d’autre, les fils USB sont simplement « compressés » par la carte et le moteur dans la partie basse quand tout est en place.

Et quand c’est démonté ?

Si on lance le programme sans connecter le ventilateur, la connexion est marqué « absente » avec la croix rouge superposée au dessin de la prise USB.

On va voir, j’ai démonté la partie rotative, connecté la prise USB (ci-dessus) du ventilateur au PC et démarré le logiciel fourni avec le ventilateur (sur un mini CD).

Ici on voit que la connexion a fonctionné, le circuit (non identifié sur la carte du moteur) joue bien son rôle d’interface avec l’USB et transmet apparemment les données à la partie supérieure du ventilateur (démontée et non connectée ici). La barre bleue en bas de la fenêtre indique que le transfert a bien été effectué.

Mon interprétation de ce démontage

Voilà ce à quoi j’aboutis. Il y a deux modes de fonctionnement :

1. Le moteur ne tourne pas. La prise USB est utilisée pour alimenter l’ensemble et pour transférer les données préparées par le logiciel vers le circuit d’interface (non identifié). Celui-ci a pour rôle de transférer les données à la partie tournant sur 1 fil. La masse est assurée par le bâti du moteur et par son axe. Le microcontrôleur  de l’étage tournant reçoit les données et les stocke dans l’EEPROM.
2. Si on appuie sur le bouton poussoir, le moteur se met à tourner. L’alimentation arrive via l’USB, elle est transmise à la partie tournante via les deux ressorts qui frottent sur la piste de circuit de la partie tournante. Le microcontrôleur détecte le passage devant l’aimant, calcule la vitesse de rotation et répartit l’allumage des LEDs RVB sur l’ensemble de la rotation.

Conclusion

Depuis que j’ai ce ventilateur qui tourne sur le stand ça me démangeait de savoir comment ça fonctionne. Les quelques soucis de démarrage à chaud ont été « l’excuse » qui m’a permis de décortiquer ce gadget. J’espère que ce démontage a répondu également à ceux d’entre vous qui se sont demandé comment ça marchait… N’hésitez pas à mettre un commentaire (positif pou négatif, ici on accepte tout !) pour dire ce que vous en pensez. Et si vous avez des informations complémentaires ou des précisions elles seront les bienvenues.

Construire son propre ventilateur à LEDs

Si vous voulez vous lancer dans l’aventure voici une vidéo à regarder…

Sources

• https://s.click.aliexpress.com/e/_DnLowfR
• https://s.click.aliexpress.com/e/_Dd7CEpb

Nota : En fonction de la date à laquelle vous lirez cet article, il est possible que ce matériel ne soit plus disponible.