Introduction
Les consoles de commande du projet BATLab112 constituent des modules techniques intégrés au diorama de la Batcave, destinés à centraliser les commandes manuelles et l’affichage des données liées aux équipements industriels miniatures présent dans le diorama de la Batcave. Leur fonctionnement repose en grande partie sur l’intégration de cartes microcontrolleur Arduino, choisi pour leur facilité de mise en œuvre, leur modularité et la disponibilité de nombreux modules compatibles.
L’objectif principal est d’obtenir des consoles fonctionnelles, capables d’afficher des informations en temps réel sur l’état des équipements industriels, d’émettre des signaux lumineux et d’interagir avec d’autres sous-systèmes du diorama.
Fonction et organisation générale des consoles
- Chaque console est conçue comme un bloc autonome comprenant :
- Deux cartes Arduino Mega 2560
- Deux écrans TFT 2,8’’
- Un pupitre de commandes manuelles composées de switches, boutons poussoirs, Leds …
- Des modules électroniques complémentaires en fonction des besoins techniques d’équipement contrôlé tels que des modules électroniques L298N
Les consoles de commande sont directement connectées aux sorties des armoires de raccordement du poste électrique.
Choix des microcontrôleurs
Modules d’affichage
Le choix des microcontrôleurs destinés aux consoles de commande est directement lié au type de modules d’affichage retenus. Les consoles du projet BATLab112 utilisent des écrans TFT tactiles 2,8’’, équipés d’un lecteur de carte au format SIM, nécessitant un nombre important de broches pour gérer simultanément l’affichage graphique, la couche tactile et les fonctionnalités annexes intégrées au module.
Pour la première console, deux écrans sont utilisés afin d’afficher en temps réel l’ensemble des informations relatives à l’état du système industriel contrôlé. Cette organisation à double affichage permet de répartir clairement les données selon leur nature et leur utilité opérationnelle. Les écrans sont ainsi mobilisés pour présenter :
- L’état des commandes manuelles, incluant l’activation des interrupteurs, des boutons et des sélecteurs.
- L’historisation des commandes, permettant de visualiser la dernière action effectuée ou de suivre la séquence d’ordres exécutés.
- Une représentation visuelle de l’équipement, offrant un retour graphique instantané sur la position ou l’état général du dispositif piloté.
- L’état des capteurs de fin de course, utile pour vérifier la conformité des déplacements ou des rotations simulées.
- Les mesures spécifiques à l’équipement, telles que la vitesse de déplacement ou de rotation, les modes de fonctionnement sélectionnés, ou encore les valeurs de consigne.
Microcontrolleurs
La phase de conception préliminaire de la première console de commande, destinée au pilotage de la plateforme rotative de la Batmobile, a conduit au choix d’une carte Arduino Mega 2560. Ce choix s’explique principalement par le nombre élevé de broches disponibles, permettant de répondre aux besoins de raccordement identifiés lors de ce premier développement. L’architecture retenue devait également anticiper l’évolution des consoles futures, notamment celles destinées à piloter des équipements mécaniques plus complexes. En effet, si la plateforme rotative repose sur le pilotage d’un seul moteur, le pont roulant nécessite deux moteurs, le pont élévateur quatre, et certains bras robotiques jusqu’à cinq.
L’Arduino Mega 2560 présente ainsi plusieurs avantages pour la mise en œuvre des éléments techniques suivants :
- Raccordement simple et direct des écrans tactiles TFT 2,8’’, équipés d’un lecteur de carte au format SIM, nécessitant un grand nombre de broches numériques et analogiques pour la gestion simultanée de l’affichage, du tactile et des fonctions associées.
- Connexion des éléments de commande manuelle, incluant LED, interrupteurs et boutons poussoirs, chacun demandant un adressage propre et suffisamment de broches d’entrées/sorties.
- Gestion des signaux PWM, utilisés pour le pilotage des moteurs ou pour la modulation des effets lumineux, nécessitant la disponibilité de plusieurs sorties PWM dédiées.
- Accès à un port de communication série (Rx/Tx), indispensable pour les échanges de données entre microcontrôleurs ou entre la console et d’autres modules du diorama.
L’ensemble de ces facteurs a confirmé la pertinence du choix de l’Arduino Mega pour assurer la robustesse, la modularité et l’évolutivité requises par la suite du projet BATLab112.
Intégration esthétique
L’intégration des deux modules Arduino Mega 2560, indispensables à chacune des consoles de commande pour assurer le pilotage des deux écrans TFT 2,8″, a exercé une influence déterminante sur la conception générale de ces interfaces. Bien que les microcontrôleurs demeurent relativement compacts, leur installation directe, équipée de leurs écrans respectifs, sur le panneau vertical frontal de la console aurait entraîné une augmentation notable des dimensions hors tout. Une telle configuration se serait révélée incompatible avec les contraintes spatiales strictes imposées par l’intégration de quatre consoles au sein du diorama.
Afin de concilier cohérence technique, lisibilité fonctionnelle et exigences esthétiques, le choix s’est porté sur une implantation verticale et déportée à l’arrière des modules Arduino. Cette solution intermédiaire a permis d’optimiser l’espace tout en préservant la silhouette des consoles, garantissant ainsi une intégration harmonieuse dans l’ensemble scénographique du projet BATLab112.
Conclusion
La réalisation des consoles de commande du projet BATLab112 met en lumière l’intérêt particulier de l’écosystème Arduino pour les projets de diorama intégrant des fonctionnalités mécaniques, lumineuses ou interactives. Dans un contexte où la miniaturisation, la fiabilité et la polyvalence sont essentielles, les microcontrôleurs Arduino se révèlent être des outils parfaitement adaptés. Leur rapidité de mise en oeuvre, leur compatibilité immédiate avec une vaste gamme de modules d’affichage, de commande ou de pilotage moteur, ainsi que la simplicité de leur programmation, en font une solution idéale pour orchestrer les multiples sous-systèmes qui animent un diorama technique.
L’intégration des Arduino dans les consoles de BATLab112 montre à quel point ces microcontrôleurs facilitent le développement progressif d’un projet créatif. Ils permettent d’ajouter, de tester ou de modifier rapidement des fonctions, sans revoir entièrement l’architecture existante. Cette capacité d’évolution est un atout décisif dans un diorama où chaque module — plateforme rotative, pont roulant, pont élévateur ou bras robotique — impose ses propres besoins électriques et mécaniques. Grâce à l’Arduino, ces exigences peuvent être prises en charge de manière cohérente, tout en restant accessibles à un maquettiste ou un concepteur ne disposant pas nécessairement d’un bagage spécialisé en électronique industrielle.
BATLab112 