Outils d’aide au diagnostic à fabriquer soi-même et autres astuces

Quelques outils très simples permettent de dépanner et de régler efficacement les machines. En plus des outils standards de tout bon technicien, il est bien utile d’avoir sous la main quelques outils spécifiques. Ils sont souvent plus chers, mais certains peuvent être fabriqués facilement. En voici quelques-uns que j’utilise en permanence et qui me rendent de nombreux services.

 

Plieur de lame de contact

L'idée n'est pas de moi mais une simple barre ronde pleine en aluminium de 6 mm de diamètre peut devenir un excellent plieur de contact en quelques minutes. Il suffit d’en couper une longueur de ~20 cm, de plier le barreau à 90° à ~5 cm et de faire un trait de scie de 1 cm de profondeur aux 2 bouts. Cet outil très simple permet de régler précisément l’écartement des lames de contact. Il suffit d’enficher l’outil à la base d’une des 2 lames du contact et de la tordre jusqu’à obtenir le bon écartement entre les 2 grains à l'autre extrémité.

plieur de lames de contact de flipper

 

Extracteurs de broches rondes Molex

Les broches rondes Molex de 0,961 pouces sont utilisées dans les connecteurs de puissance. Elles tiennent dans les fiches grâce à 2 ergots qui s’écartent une fois insérées dans le connecteur en plastique. Malgré tout, il arrive souvent que le fil soit corrodé à l’endroit du sertissage et qu’il faille remplacer la broche. L’outil Molex d’extraction coûte assez cher et est difficile à trouver. Le principe est de couvrir la cosse par un cylindre ajusté et de refermer les 2 ergots, puis de tirer sur le fil pour extraire la cosse de son connecteur. Le diamètre de la cosse est de ~2,5 mmm (0,921 pouce) et l'espace dans le connecteur de maximum 4 mm.

Dans un brico, je trouve un tube de laiton de 4 mm extérieur et 3mm intérieur d'1 m de long pour quelques euros. J'en coupe un bout de 10 cm et je l'enfiche dans un petit manche en bois pour lime. J'essaie, ça ne marche pas : trop de jeu. Je resserre un peu le bout à la pince pour transformer la section ronde en section légèrement elliptique, je réessaie et en tournant la tige jusqu'à sentir une résistance qui signifie qu'on referme les ergots avec la partie étroite de l'ellipse, bingo, la cosse sort en tirant doucement sur le fil ! Si le bout s'émousse , je peux toujours le recouper et avec la longueur qu'il me reste, j'en ai jusqu'à la fin de mes jours !

Le tube est bien ajusté pour les broches femelles, mais pour les broches mâles, plus étroites, l'outil ne marche pas, car il faudrait serrer l'ellipse trop fort. Pourtant c'est simple : il suffit de se faire un 2ème outil, mais en sciant le tube d'un côté dans le sens de la longueur et de le resserrer pour en diminuer le diamètre.

extracteur cosse molex ronde fait maison
utilisation extracteur cosse molex ronde fait maison

 

Extracteurs de cosses Molex dans les connecteurs Gottlieb

Toujours dans la série des outils de "décossage", il m'a fallu encore me faire un petit appareil pour retirer les cosses des connecteurs Gottlieb System 1 et autres. On change ces cosses parce qu'elles sont corrodées par la batterie. Comme elles sont très difficiles à retirer, il vaut mieux d'abord tremper le connecteur dans de l'eau vinaigrée tiède pour décaper et décoller au maximum l'oxydation. Il faut bien comprendre la forme intérieure du connecteur pour bien placer et correctement attaquer la patte de blocage de la cosse. Voir dessin ci-dessus, pour l'article complet, cliquez sur l'image.

http://pinwiki.com/wiki/images/e/e6/OfficialMolexPinExtractionDrawing.jpg

L'extractor officiel Molex ne me semble pas être d'une technologie très évoluée, de plus il a la réputation de casser facilement et pour finir il a l'air bien cher. Je retrouve un vieux tournevis de bijoutier tordu et à la Dremel je façonne un embout de section rectangulaire qui s'insère dans le connecteur comme il faut. Cela m'a pris un peu de temps, mais voici le scoop pour le réaliser : la section doit être très exactement de 1,2 mm de large sur 0,6 mm d'épaisseur  (si, si c'est faisable) et il faut compter une longueur de 20 mm.

Pour bien l'utiliser, il faut d'abord que la cosse bouge dans son logement, puis bien pousser (sans plier) l'outil en "remontant" pour passer le petit escalier et aller se glisser entre le connecteur et la cosse, puis pousser un bon coup pour plier la patte, et pour finir tirer sur le fil pour sortir la cosse. Avec un peu de patience et d'entrainement, ça marche presque à tous les coups.

Outil pour décosser les connecteurs Gottlieb

Si malgré tous les efforts, la cosse ne sort pas, il ne reste qu'une seule solution : forer un petit trou de 2,5mm à travers le connecteur pour aller directement pousser la patte de blocage.

 

Testeur logique (logic probe)

Pour voir les états binaires sur des cartes logiques, on ne voit bien ce qui se passe qu’avec un oscilloscope (de labo ou de poche), même si un voltmètre suffit souvent pour mesurer 0v ou 5v ou ~2,5v pour un signal variable (bus d’adresse, de data, horloge, …). J’utilise les 2 mais je me suis rendu compte qu’un testeur logique est plus « visuel ». Je m’en suis bricolé un vite fait à partir d’un vieux câble de multimètre. J’ai monté 2 LEDs au sommet du « crayon de mesure ». Un schéma n’est pas utile, les connexion sont simples : fiche et fil rouge, résistance de 1kohms, anode LED rouge, cathode, point commun (vers pointe de mesure du crayon) résistance, anode LED jaune ou verte, cathode, fil et fiche noire, c’est tout ! Pour l’utiliser, il suffit de connecter la fiche rouge au +5v et la noire à la masse, puis d’utiliser la sonde pour tester les lignes. Si le signal est à 0, la LED rouge va s’allumer, si le signal est à 1, c’est la jaune qui s’allume, et si le signal oscille, les 2 LEDs s’allument avec des intensités variables. Je l’utilise tout le temps : avec les EPROMs de tests (MPU, sons) de Leon Borre, pour les cartes lampes MPU, carte solénoïd … Ce contrôle visuel est vraiment plus simple, fiable et très rapide, il ne faut que quelques secondes pour contrôler les bus d'adresses et de données ... surtout avec les petite cartes décrites plus loin.

 

Testeur de contact

Encore une fois l’ohmmètre est en principe l’outil pour tester les contacts, mais sur les flippers électromécaniques c’est trompeur car avec les faibles impédances des bobines et des transformateurs, on mesure toujours entre 0 et quelques ohms, contact fermé ou ouvert. J’ai retrouvé un petit feu rouge de vélo sur pile, j’ai inséré un bout de carton avec 2 fils de chaque côté entre la connexion d’une des piles et le support, puis au bout des 2 fils j’ai soudé des pinces crocodiles. Et voilà, même dans un flipper EM, si on voit une légère différence d’intensité entre l’ouverture et la fermeture des lames, c’est que le contact est bon.

 

Testeur de tension de bobine

Lors de dépannages, il est souvent utile de vérifier si et quand une tension arrive à une bobine. Comme les impulsions sont souvent brèves, le voltmètre n’est pas facilement utilisable. J’ai monté une LED rouge en série avec une résistance de 2,7 kohms (pour tenir entre 24 et 48vAC) dans un support que j’ai fixé à une petite pince en plastique. Il suffit de fixer la LED avec la pince n’importe où et de connecter les 2 fils sur les bornes de la bobine et de voir ce qui se passe, si la LED s’allume même brièvement et que la bobine ne réagit pas, c’est qu’elle est morte, et évidemment si la LED reste éteinte, c’est que le signal n’arrive pas … Attention dans les flippers électroniques et certains EM (batteurs), la tension est redressée (non filtrée), donc il y a une polarité à respecter pour espérer voir la LED s'allumer!

Testeur de tension de bobine pour flipper

 

Cartes d’aide de contrôle de signaux digitaux

Ceci n’est pas à proprement parler un outil mais un aide mémoire très confortable. En effet, ce qui m’ennuie le plus dans le dépannage de cartes électroniques, c’est l’éternel comptage et repérage des signaux sur les broches des circuits intégrés (reset = pin 40, IRQ= ?, CE= ?, VMA= ?, A0->A15 ?, D0-D7 ?, …). Cela me fatigue et me provoque rapidement des maux de tête, sans doute parce je passe sans arrêt de la grosse loupe à forte lumière au schéma et autres documentations. Comme je porte déjà une paire de lunettes à double foyer, mes yeux deviennent malades … Alors je me suis dit que ce serait bien d’avoir le brochage directement visible sur les pattes des composants principaux ! Ok c’est petit, mais j’utilise de toute façon la loupe ! Alors j’ai tout simplement copié les brochages trouvés sur internet et je les ai mis précisément à dimension du composant ! Il suffit de les imprimer sur un carton et d’y passer une pellicule de colle genre post-it (ça existe avec petit applicateur à rouleau !) à l’arrière pour pouvoir positionner la petite carte sur le circuit et l’enlever après. Voici une photo qui monte à quoi ça ressemble sur une carte system 3 williams. Avec mon petit testeur logique décrit plus haut, vérifier tous les bus et signaux logiques de contrôle est fait de manière beaucoup plus rapide, plus efficace et tellement plus reposante qu’avant … Sur la photo, on voit que je suis même parvenu à faire une carte pour la RAM 5101 qui est pourtant en boitier étroit ! Sympa, non ? Le fichier word que j’ai utilisé se trouve ici, bon amusement !

cartes de brochage placées sur carte system 3 williams
carte brochage EPROM 2716 pour dépannage

 

Eclairer la soudure ...

Dans les caisses de flipper, il manque toujours de l'éclairage et souder sans y voir clair, c'est galère ! Alors j'ai rajouté une petite lampe de poche LED sur mon fer à souder ! Deux colçons et c'est parti ! Cela semble gag, mais c'est très très pratique !

fer à souder avec éclairage !

 

Contrôleur de cartes lampes, solénoïdes et afficheurs Bally

controleur arduino pour carte lampes bally

Ce projet basé sur un contrôleur Arduino fait l'objet d'un article détaillé et d'une application dans l'article consacré au flipper "Big Game"

 

Bobineuse

Faire ses bobines avec la visseuse à main est possible, mais vu le nombre de bobines que j’ai régulièrement à fabriquer, j’ai quand même investi quelques dizaines d’euros dans une petite bobineuse à main d’origine chinoise. Le bobinage peut être très rapide et le compteur est sûr et fonctionne en marche arrière également évidemment, en cas de petit accroc. Avec le support pour dérouler et le guide maison, l’ensemble est très simple et efficace … et très vite rentabilisé !

Bobineuse

Démarrage d'un bobinage sur un support imprimé en 3D !

 

Contrôleur de composants

Ceci n'est pas un outil personnel mais une petite publicité (une fois n'est pas coutume) pour un super testeur de composants. Un multimètre professionnel permet déjà de tester une série de composants comme les piles, résistances, diodes et partiellement les transistors mais pas les condensateurs, triacs ou thyristors. Je trouve par hasard sur ce site un contrôleur automatique de composants bon marché (15 euros) et qui semble très performant. Je le commande et de fait, ce petit instrument est très utile et très puissant : on enfiche quasi n'importe quel composant dans le support et, non seulement il reconnait le type de composant, mais il vous donne le brochage et les caractéristiques de base de celui-ci ! Il est capable de mesurer les résistances, potentiomètres/trimpots, condensateurs, inductances, diodes/LEDs/zeners, transistors NPN/PNP, triacs, thyristors, P&NE-MOS et même piles et batteries ! Incroyable !

Plus besoin de se casser la tête avec les codes de couleurs et autres numérotations ésotériques, ni même de vérifier le brochage des transistors ! Le plus intéressant aussi est que après le dessoudage d'un composant réputé défaillant, on peut le tester et l'appareil confirme s'il est bien claqué ou non. Pratique pour récupérer des composants non défectueux suite à un diagnostic erroné ou réalisé "par élimination". On peut même tester certains composants sans les sortir du circuit ! Avec un câble à 3 fils, on peut connecter l'appareil aux bornes de transistors de commandes des bobines sur les cartes solénoïdes pour vérifier leur état, pratique. Par contre, cela ne fonctionne pas pour contrôler les thyristors des cartes lampes, l'appareil voit 2 condensateurs ! 

 Voici quelques photos (provenant du site internet) :

 

Applications pour Smarphones

Un instrument de mesure sans doute méconnu, mais très puissant et polyvalent est le Smartphone ! De base, un Smartphone est déjà un fameux couteau suisse : téléphone, double appareil photo, caméra vidéo, GPS et cartes, liseuse, librairie musicale, télécommande, ordinateur (email, traitement de texte, ...), jeux, horloge et même lampe de poche ! Et accès internet bien sûr, il est aussi très utile car toujours sous la main. Plus spécifiquement dans le cadre électronique, il facilite la recherhhe de datasheets de composants, permet de prendre des photos avant démontage (connecteurs, décors de plateau) et évite bien des doutes au remontage ! J'utilise la caméra pour filmer les comportements bizarres des afficheurs et pour les démos.

Ensuite il existe de plus en plus d'applications mobiles pour électroniciens, en voici quelques-unes que j'ai testées et qui m'ont rendu déjà bien des services.

 

Caractéristiques de transistors

Bipolar Transistors Database – Capture d'écran

Pratique pour trouver des équivalents sur base de quelques caractéristiques. Accès aux data sheets.

 

Boite à outils pour électroniciens : ElectroDroid

Le must, j'ai même investi 3€ pour avoir la version complète !

 

Appareils de mesure

Toutes les applications de la société keuwlsoft sont incroyables : elles sont robustes (jamais plantées), ont un joli design (look pro) … et elles sont gratuites ! Il y a de tout : function generator, frequency counter, gauss meter, light meter, harmonicity meter, spectrum analyser, wifi analyser, … Rien que d'acheter chaque appareil coûterait une fortune et même si la qualité sur smartphone est sûrement très inférieure, elle est suffisante pour mes besoins. Et c'est tellement pratique, le tout tient dans la poche de ma chemise en permanence !

Par exemple, j'utilise l'application générateur de fonction pour dépanner et calibrer tous les amplis audio des juke boxes, à l'établi … ou directement dans la machine ! Une fois fait, je ferme l'application et lance le lecteur audio sur la librairie musicale du téléphone pour vérifier l'équilibre stéréo, régler l'équaliseur et surtout l'absence de distorsion. Simple et très efficace.

Ecran du générateur de fonction, très complet !

 

Le gauss meter est aussi pratique pour vérifier le champ magnétique et comme boussole, voir l'article Bulle Clock

 

Les analyseurs de fréquence et de spectre sont très utiles pour la mise au point des carillons, voir l'article Carillons

 

Recyclage batterie

J'ai enfin trouvé un moyen économique pour remettre des batteries de sauvegarde mémoire pour les CPUs de flippers et autres. Beaucoup d'appareils et outils modernes utilisent des batteries Lithium de 3,6V : ordinateurs, foreuses, coupe-bordures, ... Par exemple, j'ai le bloc batterie 36V de mon coupe-bordure qui ne charge plus, l'électronique clignote en défaut. Je démonte et découvre les 10 batteries de 3,6V reliées en série. Et je mesure qu'elles sont toutes bonnes sauf une ! Le pire est qu'il est impossible de démonter proprement le bloc pour remplacer cet élément défectueux ! Cela m'agace au plus haut point, car un nouveau bloc coûte 100 euros ! Alors qu'un élément coûte 3-4 euros. Quelle arnaque. Donc j'ai littéralement cassé tout le bloc et récupéré les 9 batteries fonctionnelles. J'ai acheté des supports appropriés à souder pour quelques cents, et je le les installe dans les flippers, déportée de la carte MPU. La capacité est beaucoup trop importante mais ce n'est pas grave pusique le coût est quasi nul !

Bloc batterie 36V type

Assemblage type (ne provient pas d'un bloc 36V)

Support batterie 3,6V à souder

Tester la partie audio d'un juke-box

Pour diagnostiquer une panne, on procède souvent par élimination d'un maximum de sous-ensembles, jusqu'à "cerner" le boitier ou le composant fautif. Il est ainsi utile de pouvoir tester seule la partie audio d'un juke-box, d'entrer un signal à l'entrée de l'ampli et d'écouter le résultat sur les haut-parleurs. Cela élimine toute la partie en amont de l'ampli : mécanique du phonographe, qualité du disque, aiguille, tête de lecture, connexions et câbles audio. J'utilise mon smartphone avec le générateur de son (voir "Appareils de mesure" ci-dessus), mais si on veut écouter de la musique à partir d'un fichier mp3 de la librairie musicale du téléphone, le son n'est pas bon du tout, il y a beaucoup trop de basses et il faut mettre le volume au minimum sous peine de saturation immédiate ! Pourquoi ? Parce que la technologie du microsillon a des limites. Graver des basses sur les disques vinyles prend trop de largueur. Il a fallu décider d'une égalisation lors de la gravure qui accentue les aigües et diminue les basses pour rester dans les limites mécaniques du vinyle. A la lecture, le préampli reçoit un signal "grêle" qu'il doit fortement amplifier et "redresser" par une égalisation inverse qui remet les basses et étouffe les aigües. Ces corrections sont spécifiées sous la norme Egalisation RIAA. On est quand même à -18dB à 50Hz et à +18dB à 15.000Hz, ce n'est pas rien ! Du coup un fichier mp3 normal passe mal à travers un préampli RIAA.

La solution est simple : il suffit d'appliquer l'égalisation RIAA sur le fichier mp3 de test ! J'utilise le super logiciel gratuit et puissant Audacity : dans le menu "égalisation", il faut choisir le filtre RIAA, mais il faut inverser la courbe (voir ci-dessus) ! Puis je diminue l'amplitude pour avoir de la marge de volume, et voilà ! L'effet est parfait : mon smartphone a maintenant une puissante sono bien équilibrée à sa disposition ! Bon c'est Ok pour les tests, mais je ne vais pas convertir toute ma bibliothèque en RIAA ! Ce fichier de test est également utile pour tester et régler un ampli au banc d'essai, connecté à des baffles de sono.

 

Courbe RIAA inversée proposée par Audacity

 

J’espère que ces quelques trucs et astuces vous faciliteront vos dépannages, et si c’est le cas, tenez-moi au courant !

(dernière mise à jour CS juin 2017)