Tête de lecture de Disque Dur

Projet Tête de lecture

## Problème original posé en Septembre 2015

La tête de lecture d'un disque dur est munie d'un moteur linéaire qui lui permet de viser les pistes intérieures ou extérieures écrites sur le disque.

Il y a donc un axe fixe autour duquel la tête pivote de quelques degrés. On se propose de récupérer la partie mécanique (fond du boitier, axe de rotation et tête) et de construire une maquette permettant de visualiser le phénomène de suivi de pistes.

La tête pourra être munie d'un miroir sur lequel un faisceau lumineux (LED) viendra se réfléchir. Une photodiode viendra recevoir la lumière réfléchie. Le maximum de lumière est reçu lorsque la tête est sur la bissectrice de l'angle (LED-photodiode). Si la photodiode est déplacée on souhaite que la tête tourne pour rester sur la bissectrice.

## Questions pour vous :

Dans un premier temps il faudra réfléchir au fonctionnement d'une diode électroluminescente, d'une photodiode (ou d'un phototransistor ?). Comment coller un miroir sur la tête ? Quel miroir (un morceau de Silicium, un carré de verre doré ... ) ? Pour le déplacement de la tête il faudra aussi caractériser la bobine du moteur linéaire (courant, tension, résistance électrique) pour déterminer le signal à envoyer pour déplacer la tête à gauche ou à droite.

Le premier protocole pourra être de déplacer la tête et de choisir le déplacement qui augmente le signal sur la photodiode.

A la fin on espère avoir un protocole qui illustre au visiteur le principe d'asservissement à une position, qui montre la réactivité du réajustement, qui le visualise.

## Datasheets

Arduino Uno : lien

## Annexe 3 : LogBook

### Mardi 15 Septembre 2015

Recherche d'informations, nous avons compris l'expérimentation proposée, et nous envisageons d'étudier au préalable la tête de lecture, et nous réfléchirons au circuit nécessaire au bon déroulement de l'expérience

### Mardi 22 Septembre 2015

##### Mesure d'intensité lumineuse avec une LDR

Une LDR (Light Dependent Resistor) appelée parfois photorésistance est une résistance dont la valeur varie en fonction de la lumière.
Sa résistance peut passer par exemple de 10 k Ohms en pleine
lumière à 2 M Ohms dans l'obscurité.

Par exemple les valeurs de la résistance utilisée dans le montage en fonction de l'éclairage sont :
 \* Dans la pénombre : ........

* Avec un éclairage artificiel : ........
* En pleine lumière : ........

##### Réponse de l'arduino suite a une tension reçue et envoi d'une nouvelle tension vers la tête de lecture afin que celle-ci permette d'orienter le rayon lumineux incident et donc d'augmenter la tension reçue par la photodiode.

Besoins: pour le moment rien ne nous est nécessaire.

### Mardi 6 octobre 2015

Nous avons expérimenté la réponse de la tête de lecture a différentes tensions et fréquences de sorte que l'on puisse déterminer la fréquence et la tension optimale que la tête doit recevoir.
La semaine prochaine nous travaillerons sur la photo diode et déterminerons quelles sont les conditions optimale d'éclairage ainsi que l'angle le plus efficace.

nous avons reçu aujourd’hui des morceaux de miroirs standard

**Mardi 3 Novembre 2015**

s que nous avons mis au bout de la tête de lecture afin d’avoir un ordre de grandeur des mesures nécessaire pour la réalisation de notre expérience :

nous avons pu ainsi déterminer les distance entre photorésistance, laser et tête pour afin que la photorésistance reçoive le maximum d'information.On a ainsi pu constater qu'une surface faible ( de l'ordre de 3cm² ) était trop petite pour capter le rayon et le réfléchir sur la photorésistance correctement sachant que ce dernier, au cours de l’expérience pourra être amener a être déplacer sis un certain angle ( distance ). de ce fait nous aurions besoins d'un miroir classique de dimension (cm) 4x4.

**Mardi 10 novembre 2015**

Après avoir réalisé la semaine précédente nos mesures, nous avons aujourd'hui fait de recherche sur le mode de fonctionnement du système arduino, et commencer à le manipuler puis faire un programme de telle sorte à avoir les conditions optimales (citées dans le compte rendu précédent) automatiquement ,lorsqu'on déplacera le photorécepteur sur un tel angle et distance; et de faire en sorte que le rayon capté par le photorécepteur soit le maximum possible.

Nous continuons nous recherche et expérience !

**Mardi 17novembre 2015**

voici comme vous l'avez demandé les schémas des montages, des photographies de l’expérience viendrons p

ar la suite. a défaut d'avoir pu récupéré un miroir on utilise un morceau de métal ayant un bon pouvoir réfléchissant. la tête de lecture a d'après nos recherches un débattement de 40°, il faudra donc jouer avec des angles microscopiq

ues . Or qui dit angles faible dit tension minime.

**Mardi 1décembre 2015**

Nous avons suite à votre demande relevé les valeurs de résistance quand la photorésistance est face a la diode laser ( on a abandonné l'idée du laser trop exigeant. ) 117 ohm en tant que résistance optimale, tout marche mieux actuellement, il nous faudrait une nouvelle diode laser car la partager avec un autre groupe n'est pas tout a fait optimal...

    **Mardi 8 décembre 2015**

Nous nous sommes penché sur l'algorithme nécessaire afin de permettre le codage de l'arduino, nous avons imaginé des paramètres s'adaptant au conditions extérieures telles que la luminosité ambiante par exemple. Nous avons établi une valeur de tension maximale pour la tête de lecture car si la DEL est éteinte, la tension fournie a la tête de lecture ne cessera d'augmenter sans s’arrêter la tension , le système ne repartira alors pas dans l'autre sens d’où l'utilité d'une butée virtuelle a une valeur de U=3 V. Nous travaillerons à une intensité fixée et très faible .

Nous voudrions bien avoir quelques nombres pour concrétiser vos remarques :

(17Nov) 40° = angle microscopique pourquoi ?

    angles faible = tension minime : pas clair, explicitez et donnez des chiffres.

source de lumière (tension, intensité), a quelle distance du miroir, approximativement quel angle d'ouverture du faisceau. avec quel alim l'alimentez vous ?

miroir : quelle surface ? (on va supposer qu'il reflechit tout ce qui lui arrive.

la detection ; quel signal (sans lumière, dans une boite "noire" (ou cachée par la main) ? Comment lisez vous le signal ?

Quel signal avec la lumière de la LED ? (de combien le signal change avec la position du miroir) ? Commment ca change avec l'éloignement du détecteur ?

pilotage de la tete. tension appliquée, courant, déplacement. Est ce qu'un GBF à 1 Hz suffit pour voir le déplacement (assez de courant/tension ?). Vitesse de la tete (avec un GBF en signal carré, de combien avance la tete pendant un carré (distance parcourue en fonction du temps et de l'amplitude du signal carré.)

**Mardi 6 janvier 2016**

Aujourd'hui nous avons reçu le support sur lequel sera installé le montage final de l’expérience. l'idée mettre en place notre expérience dans cette boite de telle sorte que les rayons émis par la diode laser reste à l'intérieur de la boite. une fois le circuit réalisé, on recouvrira la boite d'une surface en plexiglas afin de visualiser les mouvement de la tête de lecture:

Pour y apercevoir clairement, une fois notre programme arduino terminer, la tête de lecture sera capable de corriger automatiquement sa position,en fonction de l'emplacement de la photorécepteur, de telle façon à réfléchir une quantité maximale de lumière émise par la diode laser sur la photorésistance; tout cela à l'aide d'un programme arduino. Voici trouverez ci joint un schéma technique répondant à vos questions:

**Mardi 29 Mars 2016**

Nous avons aujourd'hui commencé à élaborer la version final de notre projet. Pour cela nous aurions besoins de matériels notamment pour le système Arduino dont:

- un capteur le luminosité sensible au vert pour arduino

- des câbles mâles/mâles et femelles/femelles pour arduino

- un écran d'affichage arduino

- un DEL de couleur vert et un autre de couleur rouge

- 2 conducteur ohmique de l’ordre de 500 ohm afin de ne pas griller les LEDs

Ainsi en ce qui concerne notre montage, nous aimerions avoir :

- d'un générateur afin de livrer un courant d'environ 20V capable d'alimenter la tête de lecture et notre DEL.

- d'environ 8 câbles pour relier notre montage

- une plaque de montage électrique afin de connecter les dipôles.

J’espère qu'ainsi notre montage pourra être autonome vis-à-vis des installations du lycée

**Mardi 5 avril 2016 :**

Capteur de luminosité : photodiode ou photorésistance ?

Les cables Arduino : quelle longueur ? Avec pinoches aux 2 bouts ?

Ecran d'affichage : LCD 2 lignes OK en commande

Les LED rouge et verte : haute intensité (0.1-1A) ou juste pour l'affichage (quelques mA) ?

Les résistances de charge : Si la LED est haute intensité il y aura 500\*0.1 A = 50 V sur la résistance. Je suppose donc que c'est une petite LED 10-20 mA. Quelle sera la tension d'alimentation pour la LED (il faut 1.5-2V pour qu'elle soit bien allumée ?)

Générateur : 20 V (pourquoi autant de tension?) . Quel courant ? Il faut déterminer le courant LED et le courant tête dont vous avez besoin (courbe courant - tension).

8 cables : longueur ? (ou bien je vous passe un fil et vous le découpez. Quelle terminaison au câble ?

**Mardi 03 mai 2016**

Voila quelques informations concernant les matériels que nous voudrions avoir:

- Capteur de luminosité: photorésistance sensible au vert .

- Les LED rouge et verte : Tension: 2.1~2.6 V Courant: 5~18 mA

- Les résistances de charge pour ne pas griller les LED

- Concernant les câbles: 8 cordons de mesure banane 4mm à Fiche banane 4mm, d'environs 40cm de chaque et un lot d'environ 30 câbles Dupont Mâle / Mâle.

- Générateur délivrant un courant de tension modulable jusqu'à 3V aux bornes de la tête de lecture et 0.5mA pour notre LED ( source lumineuse).

- une plaque de montage électrique afin de connecter les dipôles.

J’espère qu'ainsi notre montage pourra être autonome vis-à-vis des installations du lycée

    **Mardi 03 mai 2016**

1/ scénario pour le 10 juin :

mise en place de l’expérience, brève présentation d'arduino, du moteur magnétiquue de la tête de lecture et explication des deux parties du programme :

- calibrage

- assignation a une position

2/ Matériel à amener :

Voila quelques informations concernant les matériels que nous voudrions avoir:

- Capteur de luminosité: photorésistance sensible au vert .

- Les LED rouge et verte : Tension: 2.1~2.6 V Courant: 5~18 mA

- Les résistances de charge pour ne pas griller les LED

- Concernant les câbles: 8 cordons de mesure banane 4mm à Fiche banane 4mm, d'environs 40cm de chaque et un lot d'environ 30 câbles Dupont Mâle / Mâle.

- Générateur délivrant un courant de tension modulable jusqu'à 3V aux bornes de la tête de lecture et 0.5mA pour notre LED ( source lumineuse).

- une plaque de montage électrique afin de connecter les dipôles.

3/ Matériel EPA utilisé :

Générateur de tension modulable de 0 a 3V

## bibliographie :

http://phmarduino.free.fr/

http://eskimon.fr/

https://www.youtube.com/watch?v=WkwEw4KAkYI