Je me suis lancé dans le projet un peu fou de faire tenir quasi tout un “shack radio” dans un flightcase rack 19“ 4U équipé de rails Eurorack. Voir l'article Mon premier “poste” radioamateur.

Pour être fonctionnel, ce poste de radio a besoin d'un ordinateur, un écran, un SDR, de quoi monter une antenne et, en fonction du type d'antenne, une éventuelle boite d'accord.

Il va donc falloir créer un module contenant un ordinateur complet, histoire de ne pas avoir à transporter un ordinateur portable en plus du flight case.

Le soucis principal de la conception de ce module vient du format très compact du boitier, puisque les cotes extérieures du boitier (en excluant les fixation eurorack) sont les suivantes :

• largeur maximum 231mm - correspond à 42 unités horizontales, approx 1/2 eurorack 19”.
• hauteur 110mm - ce qui laisse approx 2 mm de jeu pour passer entre les rails eurorack. La façade comprenant les trous de fixations sur les rails fera 128,4mm de haut.
• profondeur d'approx 177mm (distance entre les rails avant et arrière + épaisseur des plaques de façade).

De plus, dans le but de réduire le nombre de modules et d'éviter de gâcher trop d'espace, l'ordinateur et l'écran seront intégrés dans le même module.

Voilà tout ce qu'il faut entrer au chausse-pied dans le bouzin qu'on va bricololer :

• L'écran HDMI tactile de 7“ de diagonale trouvé chez Aliexpress.
• L'ordinateur doit posséder les caractéristiques suivantes :
  • une sortie HDMI
  • un port ethernet, de préférence gigabit
  • une consommation électrique raisonnable (un processeur avec un TDP de 65W n'est pas envisageable)
  • des ports usb (au moins du 2.0, plus si possible)
  • assez de puissance pour faire tourner des logiciels radio (quisk, cubicsdr, etc.) de manière fluide
  • des dimensions assez compactes pour entrer dans le boitier décrit plus tôt
• Un SSD (comme c'est un appareil qui peut voyager, autant prévoir du matos résistant aux chocs)
• Un module d'alim si nécessaire, sachant que l'alimentation se fera en 12V

Pro :

• très compact (85 x 56mm)
• radiateur passif peu encombrant, peu de ventilation nécessaire
• bonne efficacité puissance/perfs
• très abordable (moins de 100€ à l'époque)

Con :

• perfs limitées
• uniquement linux
• pas de sata natif (usb3→sata uniquement)

Pro :

• compact (85.60 × 90 mm)
• le radiateur passif, la ventilation prévue devrait suffire
• compatible linux et windows
• en fonction des modèles, processeurs costauds (des atom et celeron, jusqu'aux i7)
• sata natif
• sur certaines carte, GPIO header calqué sur le raspi

Con :

• prix élevé (entre 150 et 1000€ pour les plus gros modèles, hors frais de port et probablement hors frais liés à la douane)
• nécessite une ventilation correcte

Pro :

• compatible linux et windows
• gamme de processeurs et chipset graphiques extrèmement large
• sata natif
• port PCI-express (pas toujours, mais les modèles qui m'intéressent, oui)
• grand nombre de port USB (sur I/O shield et sur connecteur pour façade)
• souvent équipé de port COM et même de port parallèle de temps en temps
• prix corrects (moins de 100€ pour une carte avec processeur celeron, FdPin)

Con :

• assez encombrant (au minimum 17 x 17cm)
• pas de GPIO
• nécessite des barrettes de ram (mais j'en ai plein en stock, au mini de quoi lui coller 4Go)
• nécessite une bonne ventilation

Un raspi 4, c'est pas mal, mais l'OS officiel n'a pas encore complètement migré en 64bits (le userspace est encore en 32bits), la puce graphique n'est pas toujours exploitée au mieux pour décharger le CPU. A côté de ça, beaucoup de points positifs. Très clairement, la solution idéale, ce serait un SBC UP Squared, sauf que c'est juste pas envisageable financièrement à l'heure actuelle. Alors qu'une carte mère mini-itx équipée d'un Celeron J4125, c'est approx 110€ et j'ai de la DDR4 SoDIMM compatible en stock…

Le projet étant encore à l'étape réflexion, une quatrième voie reste possible : se laisser toutes les options !

Un berceau “universel” équipé d'une baie pour “I/O shield” au format standard des cartes mères pc permettrait, en créant une plaque “I/O shield” adaptée pour le SBC utilisé, d'y installer n'importe quel SBC ainsi que des cartes mères au format mini ITX. 👍

Juste une ébauche de ce à quoi ça pourrait ressembler :

N'ayant ni l'outillage, ni les connaissances pour braser ou souder des tôles d'alu, il semble plus réaliste de choisir l'assemblage par vis. J'avais vaguement envisagé d'utiliser des rivets pop, mais ça rendrait le montage difficilement démontable sans dégâts.

Les façades avant et arrière resteront des tôles plates, de manière a être relativement simples à remplacer (changement de modèle d'écran, changement de système de ventilation, …).

Plusieurs options pour le berceau :

• utiliser des cornières pour assembler 3 tôles plates
• tenter de plier une tôle pour lui donner la forme de U qu'on peut deviner sur l'image
• prévoir des “pattes” d'assemblage à plier sur les 3 tôles qui composeront le U
• prévoir des découpes en pointillé dans une tôle unique pour faciliter le pliage de la tôle d'alu

Suite à la découverte des nanobeam, j'envisage franchement de monter une structure avec ces petits profilés alu de 5mm de côté pour soutenir le matos informatique.

La carte mère du PC ne sera pas un module amovible. On y gagne de l'espace, ressource limitée dans le châssis eurorack dans lequel j'installe le matos. La conception mécanique est bien plus simple à réaliser pour moi. Je peux y arriver avec des écrous captifs dans les rainures du châssis eurorack sur lesquels on visse des entretoises, deux plaques en alu fixées sur ces entretoises et enfin de nouvelles entretoises installés dans les plaques d'alu avec le bon espacement pour les perçages de la carte mère.

Cette façade va donc reprendre des ports USB, les boutons power pour l'écran et l'ordinateur, des leds et l'écran.

Le plus gros du travail n'est pas très complexe, juste des perçages et des découpes plus ou moins rectangulaires, faisable avec du matériel assez limité. Un pointeau, une perceuse (dans l'idéal, une perceuse à colonne, mais la perceuse à main peut faire l'affaire) et son jeu de forêts à métaux, une scie à métaux (ou une scie sauteuse avec lame alu), quelques limes (rondes, carrées), du papier de verre et beaucoup d'huile de coude.

Par contre, graver la façade pour y ajouter du texte et des éléments graphiques proprement, c'est clairement infaisable pour moi 😂

Passer par une société pro, permettrait d'avoir à peu près toutes les finitions possibles et imaginables. Mais ça peut vite couter une blinde. Petit check rapide, ça reviendrait à quasiment 150$ pour une façade en alu poudré avec des gravures teintées.

Donc autre solution, tenter la méthode de la “décalcomanie”. Il faut du papier à décalco pour imprimante laser, après impression on transfère sur la plaque d'alu et ensuite, on “vernis” à l'epoxy. Le résultat est propre et résistant grâce à la couche d'époxy. Et si on a accès à une imprimante laser couleur (ce n'est pas mon cas), y a moyen de mettre un peu de “vie” sur la façade.

L'autre point qui me turlute, c'est le montage de l'écran dans la façade. J'envisage d'imprimer un “cadre” en 3d et de concevoir des pattes pour maintenir l'écran “pressé” contre le cadre. Je pourrais aussi y ajouter des joints en TPU, histoire de limiter les dégâts en cas d'éclaboussures. Faut encore que j'y réfléchisse.