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CNC-MON

Écosystème modulaire de surveillance pour machines-outils

Sur beaucoup de machines, les organes critiques — serrage hydraulique, vide de maintien de la pièce, position des vérins, température d'un moteur — ne sont surveillés que par un contact tout ou rien, sans historique ni diagnostic. CNC-MON mesure ces grandeurs au plus près de leur source, les transmet sans fil et les rend exploitables par la machine.

J'ai conçu l'ensemble : architecture, schémas et circuits imprimés, firmware des deux modules, interface web embarquée, boîtiers à imprimer, et les outils logiciels qui m'ont servi à router et visualiser les cartes.

La sonde mesure, la carte distante décide et signale ; la machine reste seule responsable de la sécurité.

Architecture

EMBARQUÉ SUR L'ORGANE ARMOIRE ÉLECTRIQUE Vide 0–1 bar Pression 0–5 bar Position vérins (Hall) Température moteur Choc (prévu) + 4 entrées 16 bits SONDE V4 ESP32-S35 voies + extensions83 × 35 mm ESP-NOWchiffré DISTANT V9 ESP32-S3 · 95 × 72 mmWi-Fi · page webhorloge · CAN · USB-C 6 contacts isolésvers automate / CN Sortie analogique0-10 V / 4-20 mA Pile de cartes fillesentrées · sorties · relaisanalogique · Ethernet Téléphone, tablette, PC Relais déportésbus CAN, chaînables

Les cartes

Module embarqué

Sonde V4

Logée au plus près des capteurs, sans aucun fil vers l'armoire hormis l'alimentation. Un cœur pour la radio, un cœur pour la mesure.

  • ESP32-S3, antenne externe · 4 couches
  • Vide, pression, 2 sondes Hall, température
  • 2 ports I2C chaînables · 4 entrées 16 bits
  • Cartes capteurs déportées jusqu'à 4 × 6 mm
Centre du système

Distant V9

Reçoit les mesures, applique les seuils et signale à la machine. Point d'accès Wi-Fi avec interface web et oscilloscope temps réel.

  • ESP32-S3 · 95 × 72 mm · 4 couches · 24 V
  • 6 sorties isolées · 1 sortie analogique
  • 2 entrées analogiques configurables
  • Horloge sur pile · bus CAN · embase de pile
Extensions empilables

Cartes filles

Même format, empilées sous la carte distante à 9 mm d'intervalle et reliées par un connecteur traversant.

  • Entrées 16 voies · Sorties 16 voies · Mixte
  • Relais 8 × 6 A, contacts NO / C / NF
  • Ethernet + analogique isolée 24 bits
  • Carte microSD pour l'enregistrement
Prévu

Lecture par la CN

Branchée en USB, la carte distante se présenterait à une commande Fanuc comme une clé : le programme d'usinage lirait des valeurs chiffrées dans ses variables, et non plus six contacts tout ou rien.

#500=0.923 (PRESSION BAR)
#504=31.5  (TEMPERATURE AXE)
#505=1     (TOUTES VOIES BONNES)

Configurateur 3D

Configurateur 3D : pile de cartes CNC-MON assemblée, tableau des entrées et sorties disponibles
Ouvrir le configurateur 3D →  composez votre pile de cartes, le bilan des entrées et sorties se met à jour. Rotation, mesure, coupe, vue éclatée, simulation des LED. Environ 13 Mo, préférez un ordinateur.
Vue éclatée de la pile de cartes et de son boîtier imprimé en 3D
Étude de boîtier, vue éclatée : cadres d'entretoise imprimés entre les cartes
Pile de cartes assemblée dans son boîtier, borniers débrochables en façade
Assemblée : borniers débrochables affleurants, LED d'état en façade

Méthode

Firmware

Liaison radio chiffrée avec accusé de réception réel, balayage de canaux, réglages persistants en mémoire non volatile, mise à jour à distance.

Circuits

Schémas et routage sous KiCad, contrôle des règles sans défaut, nomenclatures prêtes à commander. Placement à la main, routage par un outil maison qui compare plusieurs stratégies.

Visualisation

Un moteur 3D écrit sans bibliothèque (WebGL) assemble les cartes à partir des modèles KiCad, applique les règles de compatibilité de la pile et calcule le bilan des voies.

État d'avancement

en développement  Les cartes sont conçues et contrôlées ; elles ne sont pas encore fabriquées, et le firmware porté sur ESP32-S3 reste à essayer sur le matériel.