Cipher2-panel

cipher2-panel

La carte de raccordement du deck : elle porte le Pro Micro sur embases, les quatre connecteurs des commandes, et rien d'autre.

100 × 42 mm, deux couches, 1,6 mm, cuivre 35 µm. Elle se loge dans la bande libre du boîtier, sous le hub USB, et n'est jamais visible.

Ce que la carte n'est pas

Elle a d'abord été conçue comme une façade portant le bouton, l'encodeur et le trackball soudés dessus. Le boîtier a tranché autrement : les trois commandes sont montées dans le plastique, loin les unes des autres, et rejoignent la carte par câble.

Ce qui reste est un concentrateur. Le circuit occupe un quart de la surface ; le reste appartient au wordmark.

La carte est générée, pas dessinée

Un seul fichier, tools/netlist.py, énumère les liaisons. Le schéma et la carte en sont produits par script. Deux générateurs ne peuvent pas diverger d'une source unique.

Conséquence pratique : on ne modifie jamais cipher2-panel.kicad_pcb. On modifie netlist.py pour une liaison, PLACEMENT pour une position, ROUTES ou ESCAPES pour une piste, puis on régénère. Une retouche faite dans l'interface graphique est perdue à la prochaine exécution, sans avertissement.

make -C pcb test        # les 58 tests, sans matériel ni KiCad ouvert
make -C pcb board       # schéma + carte + DRC
make -C pcb fab         # tout cela, puis les fichiers de fabrication
make -C pcb render      # vues 3D et couches, dans render/

Brochage

Contractuel : le firmware ne change pas pour s'adapter à la carte.

test/test_pinout.py lit arduino/screen_wake/screen_wake.ino lui-même et vérifie cette correspondance. Une broche renumérotée dans le croquis fait échouer les tests au lieu d'arriver sous forme de carte morte.

Les quatre connecteurs

Toutes les broches sont sérigraphiées sur la carte. Les câbles sont des liaisons Dupont femelle-femelle, sans détrompeur : rien n'empêche une inversion, et sur le trackball une inversion met 5 V sur la masse du module. C'est la sérigraphie, et elle seule, qui vous protège.

J1 — trackball, 5 points

+5V · SDA · SCL · INT · GND, dans l'ordre du connecteur du PIM447. Câble droit, broche 1 sur broche 1.

Garder ce câble sous 30 cm. Le bus I²C tolère mal la capacité, et c'est la raison pour laquelle la carte est calée à gauche du boîtier, près du trackball, plutôt qu'à droite près du hub. L'USB, lui, tolère cinq mètres.

J3 — encodeur, 5 points

A · GND · B · SW · GND. L'EC11 a cinq bornes en deux groupes :

Les noms de la fiche technique sont A, C, B, S1, S2 ; la carte affiche ce que chaque broche est, parce qu'on la câble un sachet de fils à la main et pas la fiche technique sous les yeux.

Une seule chose doit être juste : le milieu du groupe de trois va sur GND. A et B sont interchangeables — les inverser retourne le sens de rotation, ce qui se corrige en échangeant deux fils. S1 et S2 n'ont pas de sens.

J4 — bouton d'éveil, 4 points

SW · GND · LED+ · GND. Le contact n'a pas de polarité ; la LED en a une, et c'est le seul piège de ce connecteur.

J2 — broches libres, 6 points

D1 · D0 · D6 · D10 · +5V · GND. D0 et D1 sont la liaison série matérielle, celle qu'on utilise pour déboguer. Les deux rails permettent de mesurer sans démonter le module.

Il n'y a pas de broche de reset : la carte vit dans un boîtier fermé, et débrancher l'USB fait le même travail depuis l'extérieur.

Le Pro Micro est monté à l'envers

Ses barrettes ont été soudées broches vers le haut. Pour l'enficher dans les embases, il faut le retourner — composants vers la carte — et cela échange ses deux rangées de broches. L'empreinte les rééchange, ce qui rend le montage correct sans dessouder 24 broches.

Le coût est permanent et il faut le connaître : un Pro Micro de remplacement soudé de la façon habituelle ne rentrera pas. Il faudra soit refaire ses barrettes broches vers le bas, soit inverser l'empreinte dans tools/build_footprints.py.

La sérigraphie porte PRO MICRO - COMPONENTS DOWN. Monté à l'endroit, le module met 5 V sur la masse du trackball et le détruit.

Les embases et les barrettes ne figurent dans aucune nomenclature : elles accouplent U1, elles ne sont pas des composants du schéma, et fab/bom.csv est généré depuis ce schéma. Leurs références, et la barrette à ne surtout pas acheter, sont dans lib/PARTS.md.

Le connecteur USB déborde du bord droit. Une fiche coudée occupe 16 mm au-delà du bord ; une fiche droite en demande une cinquantaine avec sa courbure. Un coudé a un sens : retourner le module retourne son coude, et en micro-USB — non réversible — le coude peut venir buter sur la carte.

Ce qui est dessiné mais non monté

R2 et R3 figurent dans fab/bom-full.csv marquées DNP — ce sont des pièces achetables qu'on choisit de ne pas monter. SJ1 n'y figure pas : un pont à souder est du cuivre, pas une pièce qu'on commande.

Seuls R1 et C1 sont à souder.

Le wordmark

Sérigraphie blanche sur vernis noir, 61 × 18 mm — un tiers de la surface de la carte.

Il a d'abord été une ouverture dans le vernis, les lettres étant le plan de masse doré apparaissant dessous. C'était une erreur : la couleur du logo devenait otage de la finition cuivre — gris en HASL, or seulement en ENIG, que PCBWay facture 35 $. En sérigraphie, les lettres sont blanches quelle que soit la finition, et le choix de finition redevient purement fonctionnel.

Deux polices, et pourquoi

Le nom est en Cyberway Riders. Le chiffre est en DejaVu Sans Mono.

Cyberway Riders dessine son 2 avec un sommet plat et une diagonale droite : à toute taille il se lit Z, et la carte annonçait CIPHER-Z. Le chiffre vient donc d'ailleurs — mais pas de n'importe où : DejaVu Sans Mono est la police de l'interface, celle que --font-mono nomme dans gui/src/styles/theme.css. La police d'affichage porte le nom, celle de l'interface porte le numéro.

Mélanger deux fontes impose de les accorder : même hauteur de capitale, même ligne de base, écart réglé. Rien de cela ne se calcule depuis la taille nominale, parce qu'une fonte déborde couramment de ses métriques déclarées. align_wordmark() mesure l'encre rendue et corrige. Trois tests gardent ce calage.

La cote qui compte : l'encre, pas la boîte

test_wordmark.py mesure l'étendue réelle des glyphes avec GetEffectiveTextShape(), jamais GetBoundingBox().

Cyberway Riders déborde de ses propres métriques de 0,24 mm. À la première tentative, le haut des lettres arrivait à 0,26 mm du bord de carte — hors du plan de masse — et tous les contrôles étaient au vert.

Changer de police

Deux lignes dans tools/build_board.py :

WORDMARK_FONT = "Cyberway Riders"
DIGIT_FONT = "DejaVu Sans Mono"

Le nom doit être la famille exacte vue par fontconfig (fc-query -f '%{family}\n' fichier.otf). La police n'a besoin d'être installée que sur la machine qui exporte : les Gerbers sortent avec les lettres déjà converties en formes.

Le seul avertissement DRC accepté

Cyberway Riders a des terminaisons pointues, et une pointe passe sous l'épaisseur minimale de trait par construction. Augmenter l'épaisseur du texte n'y change rien : KiCad mesure le contour brut de la police. Sur la carte, les pointes s'impriment légèrement arrondies.

L'exception est déclarée dans tools/check_drc.py avec son argument, et test_drc_rules.py interdit à la liste de s'allonger. Elle n'est pas désactivée dans le fichier de projet : KiCad y réécrit tout le bloc rule_severities à chaque exécution.

Vérification

screen_wake.ino ──test──> netlist.py ──generateur──> schema ──ERC──> 0
                              │                         │
                              │                    parite DRC
                              └──generateur──> carte ──────┘

État : 58 tests, 61 segments de piste, 21 vias, 16 nets, 46 liaisons, 8 broches déclarées non connectées.

Le routage en couloirs

Neuf signaux quittent la rangée basse du Pro Micro et traversent la carte vers l'ouest. Chacun prend une voie horizontale au dos, puis un via, puis descend vers son connecteur en face avant. Voies et descentes sur deux couches différentes : une descente peut franchir n'importe quelle voie sans la toucher, et c'est toute la raison du via.

L'ordre des voies n'est pas arbitraire. La pastille la plus à l'ouest prend la voie la plus proche de la rangée, et les voies montent à mesure que les pastilles vont vers l'est. Chaque sortie ne franchit alors que des voies dont le parcours s'arrête plus à l'ouest qu'elle. Dans l'ordre inverse, les neuf se croisent toutes.

Les fichiers sont équivalents d'une génération à l'autre, pas identiques

Régénérer produit des Gerbers qui ne sont pas octet pour octet les mêmes. Mesuré sur deux exécutions consécutives :

Deux causes, toutes deux dans KiCad. Les ouvertures sont numérotées dans l'ordre où l'exportateur rencontre les empreintes, et cet ordre n'est pas stable dans le .kicad_pcb : la même forme reçoit D10 à une exécution et D12 à la suivante. Et le remplisseur de zone tessellise avec une tolérance, d'où le sommet en trop.

Les deux cartes passent le DRC à 0/0/0 et se fabriquent à l'identique. Mais la conséquence pratique est réelle :

Ne régénérez pas entre la relecture et le téléversement. Relisez le zip que vous allez envoyer, et envoyez celui-là. Sinon vous téléversez un fichier équivalent à celui que vous avez examiné, pas le même.

Commander chez PCBWay

Une seule série, définitive. Le formulaire de devis affiche déjà les bonnes valeurs pour la plupart des champs ; quatre seulement sont à changer.

HASL avec plomb est l'option de base, sans supplément. Rien de visible n'en dépend puisque le wordmark est en sérigraphie ; le sans-plomb coûte 13 $ et l'ENIG 35 $ pour un résultat identique à l'œil. L'alliage plombé se soude même mieux au fer. Sa seule contrepartie est l'absence de conformité RoHS, ce qui compte pour vendre, pas pour construire un exemplaire.

Cocher « Specify a location » : la sérigraphie porte le repère WayWayWay en bas à droite, la convention documentée de PCBWay pour désigner où poser leur numéro de série. Sans cette case, ils ne cherchent pas le repère et le texte WayWayWay s'imprime tel quel. Le supprimer coûterait 1,50 $.

Téléverser fab/cipher2-panel-gerbers.zip. Joindre en commentaire :

Internal cutout: none. Standard 2-layer board.

Le visualiseur Gerber en ligne n'accepte pas les archives : lui donner les fichiers décompressés de fab/gerbers/.

Le contrôle à faire avant de brancher le trackball

Dix secondes de multimètre, et c'est le seul geste qui attrape une erreur d'orientation avant qu'elle ne coûte un module.

Montez la carte, enfichez le Pro Micro, alimentez par l'USB — et rien d'autre. Aucun câble sur J1, J3 ni J4.

Multimètre en tension continue, pointe rouge sur J1.1, pointe noire sur J1.5 :

Même relevé sur J2.5 et J2.6, qui portent les mêmes rails et servent de contre-épreuve.

Pourquoi ce contrôle existe : le Pro Micro est monté à l'envers, et l'empreinte compense cette inversion. Si le module arrivait un jour avec ses barrettes soudées dans l'autre sens — un remplacement, une réparation — la compensation deviendrait l'erreur, et 5 V se retrouveraient sur la masse du trackball. Ni l'ERC, ni le DRC, ni aucun test de ce dépôt ne peut voir cela : ils décrivent la carte, pas le module qu'on y enfiche.

Le trackball meurt en silence et sans fumée. Le multimètre coûte moins cher.

Points de vigilance au montage

Sans le module trackball

La carte fonctionne. La sonde d'identification échoue au démarrage, le trackball n'est jamais interrogé, et le bouton, l'encodeur, la LED et la liaison série sont inchangés — exactement comme le décrit arduino/README.md. Cette absence est un cas de test, pas un mode dégradé.