Note : mon cockpit de DA62 a été présenté fin mars 2019 sur le stand du C.G.O. A. La Rochelle lors du congrès annuel de la Fédération Française Aéronautique. Garmin exposait également dans la même salle, et ses représentants sont venus essayer mon interprétation de leur G1000. Après un essai de toutes les fonctions, et « mon » G1000 ayant les dimensions exactes du vrai, le verdict de Garmin a été « Testé et approuvé, vous pouvez l’appeler Garmin 1000 »
Je dirai donc G1000, bien qu’il s’agisse à la base du X1000 standard de X-Plane, modifié par Aerobask pour plus de réalisme. Merci à Garmin.
Ce chapitre s’adresse à des constructeurs expérimentés, capables de dessiner un circuit imprimé à partir d’un schéma théorique, et possédant une CNC, donc maîtrisant Cambam.
un G1000, c’est d’abord un écran
Les dimensions extérieures d’un G1000 sont 300 x 195 mm, l’écran est un 10 pouces ou 10.1 pouces (277mm). Compte tenu de la petite taille, la définition ne devrait pas être inférieure à 1024×768.
Un tel écran, au format 4/3, peut se trouver en Chine:
https://fr.aliexpress.com/item/10inch-metal-shell-BNC-HDMI-VGA-AV-interface-hd-monitor-display-LCD-computer-monitors/32784308898.html?spm=a2g0w.search0103.3.7.22d22129IX838I&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_3_10152_10065_10709_10151_10344_10068_5722815_10342_10343_10340_10341_5722915_5722615_10697_10696_10084_10083_10618_10305_10304_10307_10710_10306_10302_5722715_5711215_10059_10184_308_100031_10103_441_10624_10623_10622_5711315_5722515_10621_10620,searchweb201603_25,ppcSwitch_7&algo_expid=863b2cbc-1120-4d5d-8043-b9b885534e0a-1&algo_pvid=863b2cbc-1120-4d5d-8043-b9b885534e0a&priceBeautifyAB=0
On en trouve également sur Amazon :
https://www.amazon.fr/gp/product/B06XRW7C6M/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o03_s00?ie=UTF8&psc=1
et c’est ce modèle que j’ai choisi.
Il faut sortir la dalle de son boîtier, sans tirer sur les fils. Le MFD et le PFD sont chez moi absolument identiques.
c’est ensuite un circuit imprimé principal.
Le circuit imprimé a été entièrement dessiné par Rémi Moreau. Il a d’abord fait un dessin avec Sketchup pour avoir une bonne idée de la disposition des composants :
Ensuite, Rémi a tout dessiné avec le logiciel Kicad. Le travail commence par le dessin du schéma théorique :
Ici, c’est une toute petite partie, le schéma d’ensemble est trop important pour être lisible. Les LEDs (blanc chaud) du rétro-éclairage sont groupées par 3 en série, avec une résistance de 270 Ohms et branchées sur le 12 Volts par l’intermédiaire d’un « dimmer ». Les LEDs incluses dans les boutons poussoirs de même couleur, sont toutes en parallèle et alimentées par un petit régulateur de tension réglé sur 2,7 Volts, donc sans résistance. C’est plus risqué, mais ça marche.
Ensuite, Kicad fait le routage de toutes les pistes et la sérigraphie, et après vérification soigneuse, le fichier est envoyé en Chine pour fabrication. Le délai est d’environ 10 jours, le résultat impeccable.
Les nombreux fabricants chinois proposent souvent aussi la fourniture de composants, ce qui économise des frais de port. C’est le cas en particulier des boutons poussoirs avec LED incorporée, et du fameux mini-joystick multi-fonctions du MFD.
Voici un circuit imprimé avec ses composants, recto :
et verso :
Nous allons ensuite préparer un cadre en bois qui va servir de support pour la suite du montage, pour éviter que les axes des encodeurs ne s’appuient sur la table :
la face avant
Elle est en PMMA translucide de 3mm, découpée à la CNC, peinte de deux couches de noir brillant en bombe + 2 couches de vernis mat, puis gravée.
Les boutons sont également découpés à la CNC :
revenons au montage.
La face avant doit être maintenue écartée de 10 mm du circuit imprimé, par des vis longues de 3 mm, qui permettent un ajustage précis de l’écartement. Il doit y avoir un jeu de 1 mm entre les boutons-poussoirs et les boutons découpés dans du PMMA, et tous doivent s’enfoncer normalement, sans jamais se coincer.
Préparons le cadre intérieur (ne pas confondre avec le cadre support provisoire dont vous avez vu la photo ci-dessus) qui va tout supporter. Il peut s’agir d’un cadre en PMMA collé à la colle cyanoacrylate (Super Glue) ou en plexi quelconque, ou même en MDF de 3. Les dimensions dépendent de l’écran, il faut un peu de jeu autour du circuit imprimé. Chez moi, les dimensions suivantes allaient bien :
Voici le cadre en place :
Le circuit imprimé est fixé au cadre intérieur par des équerres en alu :
les cartes MUX
Chaque G1000 comporte 5 cartes d’expansion dites MUX, sur lesquelles arrivent toutes les entrées interrupteurs, encodeurs etc… et desquelles partent 5 fils vers des entrées de la carte Mega. Il n’y a aucune LED commandée.
Il s’agit de petites cartes équipées d’un multiplexeur CD74HC4067 qu’on trouve toutes prêtes chez Ali Express, E-Bay, etc… pour environ 0,60 Euro.
Rémi a donc fait un circuit imprimé pour les 5 MUX. Voici le dessin préliminaire :
Pourquoi y a t-il des doubles rangées de pastilles pour les MUX ? Parce qu’il existe deux types de MUX des larges et des étroites, et que ce n’est jamais précisé chez le fournisseur !
On voit ici des MUX étroites en attente et montées sur leur connecteur HE14. Sur le circuit imprimé on a monté aussi le régulateur de tension 2,7 Volts pour les LEDs des boutons.
Attention aux connecteurs : les vrais HE14 ont des broches de 0,70 mm, ne pas confondre avec les « supports tulipe » qui ont des pins de 0,5 mm. Les connecteurs sont parfois fournis avec les cartes, c’est plus simple.
En bas du circuit imprimé, il y a 4 sorties Bus en parallèle, on s’en sert pour relier le circuit imprimé du MFD à celui du PFD, cela fait des fils en moins, les autres sont disponibles pour le cas où une autre carte MUX traînerait dans les environs.
Ci-dessous le schéma de branchement d’une MUX sur la Mega
Il faut maintenant relier les entrées des MUX aux composants du circuit imprimé principal. Voilà le schéma de principe
Les branchements se font de fil à fil, par exemple fil entrée 2 sur MUX sur entrée 2 du connecteur J2. Cela fait pas mal de fils à souder, si nous devions refaire des G1000, on intègrerait le circuit imprimé des MUX dans le circuit principal, qui ferait donc toute la surface.
le montage de tous les éléments
La face avant est fixée sur le circuit imprimé.
Le circuit imprimé est fixé sur le cadre par deux équerres.
Une plaque de bois est collée au double face sur le fond de l’écran.
Cette plaque comporte des tiges filetées pour fixer l’électronique de l’écran.
Les mêmes tiges filetées fixent l’équerre en acier de 4×15 qui reposera sur le fond du bloc MIP.
Deux de ces tiges fixent le circuit imprimé des MUX.
Les connecteurs des MUX sont branchés sur ceux du C.I. principal.
Il n’y a plus qu’à faire la même chose pour le MFD.
la « programmation »
Inutile de faire un chapitre à part pour la partie Arduino du G1000, pas plus d’ailleurs que pour les autres parties du cockpit. Tout est dans le chapitre Arduino de ce site, et rappelons-le, il n’y a rien à programmer, juste à faire des clics dans un tableau.
Toutes les fonctions du G1000 ont leurs datarefs bien identifiées dans le Configurator de SimVim Cockpit, leur attribution aux différents composants est donc très simple.
Par contre, il est indispensable de tenir à jour le « tableau des attributions » qui comprend aussi la nomenclature de tous les connecteurs avec leur numéro de broche et ce qui est branché dessus.
Un exemple de « tableau des attributions », incomplet et qui sera nécessairement adapté à un nouveau cockpit, peut être téléchargé en bas de cette page. Ce tableau a été copié alors que mon cockpit était encore en cours de fabrication, donc tout n’y figure pas, et bien entendu les numéros d’entrées ou sorties seront différents sur un autre cockpit.
Après attributions, le data.cfg doit ressembler à celui-ci :
B8.13 G1000_1_Com_Flip
E8.14 G1000_1_Com_Inner f=i
B9.0 G1000_1_AP_APPR
B9.1 G1000_1_AP_VNAV
B9.2 G1000_1_AP_Nav
B9.3 G1000_1_AP_HDG
B9.4 G1000_1_AP_ALT
B9.5 G1000_1_FD
B9.6 G1000_1_AP
B9.7 G1000_1_HDG_Sync
E9.8 G1000_1_HDG e=1+
B9.10 G1000_1_PFD_Nav_Src
E9.11 G1000_1_Nav_Outer
E9.13 G1000_1_Nav_Inner
B9.15 G1000_1_Nav_Flip
B10.0 G1000_1_Key_6
B10.1 G1000_1_Key_5
B10.2 G1000_1_Key_4
B10.3 G1000_1_Key_3
B10.4 G1000_1_Key_2
B10.5 G1000_1_Key_1
E10.7 G1000_1_ALT_Outer
E10.9 G1000_1_ALT_Inner
B10.11 G1000_1_AP_FLC
E10.12 G1000_1_AP1_Nose
B10.14 G1000_1_AP_VS
B10.15 G1000_1_AP_BC
B11.0 G1000_1_Dir
B11.1 G1000_1_FPL
B11.2 G1000_1_PROC
B11.3 G1000_1_CLR
B11.4 G1000_1_ENT
E11.5 G1000_1_FMS_Inner
E11.7 G1000_1_FMS_Outer
B11.9 G1000_1_FMS_Cursor
B11.10 G1000_1_Key_12
B11.11 G1000_1_Key_11
B11.12 G1000_1_Key_10
B11.13 G1000_1_Key_9
B11.14 G1000_1_Key_8
B11.15 G1000_1_Key_7
Pour le MFD, c’est la même chose, mais avec G1000-3 .
