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Utilisation d'une TI-Nspire avec un craddle

Regroupement de tous les tutoriaux Nspire.

Utilisation d'une TI-Nspire avec un craddle

Unread postby nbenm » 22 Feb 2019, 13:00

La TI-Nspire CX CAS, comme probablement les autres TI-Nspire, possède un connecteur permettant des communications avec le monde extérieur. Il est utilisable en particulier avec l'application Vernier DataQuestTM.
Ce connecteur contient une liaison série (RX et TX), la masse (GND), des ports GPIO, et d'autres choses encore.
J'ai voulu utiliser la liaison série, mais je n'ai pas voulu souder des fils directement sur le connecteur.
critor m'a indiqué qu'on pouvait utiliser un craddle. J'ai donc utilisé un "Ti Nspire Navigator Wireless Lab Cradle". Le voici vu de dos:

Image

Puis de face:

Image

Il semble qu'il en existe deux variantes. Ici, c'est la v1.

Les photos sont sur papier quadrillé 5mm pour avoir une idée des dimensions.

Une fois la calculatrice enfichée, son connecteur se retrouve en contact avec celui en bas de la face avant.
L'idée est de récupérer ce connecteur à l'intérieur du craddle, puis de l'utiliser pour des connexions externes.

Ouvrons donc le craddle pour effectuer les branchements nécessaires.

Liste du matériel utilisé:
- tournevis (ou embout) Phillips PH0
- tournevis (ou embout) TORX T6
- fer à souder et panne de type T12-ILS ou T12-BC1

Liste des composants utilisés:
- Ti Nspire Navigator Wireless Lab Cradle (environ 35€ sur ebay, port et taxes douanières compris)
- nappe ffc 40 broches au pitch de 0,5 mm de 20 cm de long (1,30€ sur ebay)
- adaptateur ffc 40 broches pas de 0,5 mm vers 40 broches au pas de 2,54 mm
- 1 connecteur 2x20 broches au pas de 2,54, ou 2 connecteurs 1x20 broches. Femelles de préférence.
- fil à wrapper (30 awg)
- adaptateur série USB vers TTL 3,3v (ou 3,3v et 5v)
- fil Dupont avec un connecteur femelle au moins

Commençons par enlever la batterie (tournevis Phillips PH0)

Image

On obtient ça:

Image

Pour enlever le cache, il faut enlever les 8 vis avec un tournevis TORX T6 (merci critor ;) )

Attention à ne pas perdre les deux ressorts sous les deux grosse vis situées au-dessus du connecteur.

Voici l'intérieur:

Image

L'idée est d'enlever la nappe marron, pour mettre une nappe plus longue qui sortira du boitier.

Pour enlever la nappe, il faut tirer sur la partie blanche pour l'éloigner du connecteur.

En comparant la photo suivante avec la précédente, on voit comment faire.

Image

Faire la même chose sur le connecteur situé sur l'autre circuit.

Toute la partie haute deviendra inutilisée.

La nappe est enlevée:

Image

Il ne faut rien toucher sur le circuit du haut, et conserver la nappe marron. Ça pourra servir pour remettre le craddle en état.

On met maintenant la nappe ffc dans le connecteur. Il y a des nappes qui ont les pistes des deux côtés, et d'autres qui ont les pistes du même côté. Dans mon cas, elles sont du même côté.
On place la nappe avec les pistes vers le bas, donc vers le circuit imprimé, et on repousse la languette blanche.

Image

On referme le boitier, en n'oubliant pas de remettre les deux ressorts, et on fait sortir la nappe par l'emplacement de la batterie. Il faut faire attention à ne pas visser trop fort pour ne pas abîmer la nappe. On ne remettra pas la batterie en place, elle écraserait la nappe. On la garde avec le connecteur marron pour une remise en état éventuelle.

Image

Comme on peut le voir, on enfiche la nappe sur l'adaptateur ffc 40 broches pas de 0,5 mm vers 40 broches au pas de 2,54 mm.

Ici, le connecteur se ferme en faisant pivoter un levier. Il faut adapter la méthode en fonction du cas rencontré. Une chose est sûre, il faut faire les manipulations avec douceur.

Il faut maintenant souder le connecteur 40 broches sur cet adaptateur.
L'idéal est d'utiliser un connecteur (ou deux) comme celui-ci.

Image

Il en faut un 2x20 broches, ou 2 1x20 broches.
Moi, je vais utiliser ce que j'ai en stock. C'est à dire 2 connecteurs à souder droits de 20 broches chacun.

Il faut couper la barrette pour avoir ces deux connecteurs

Image

Voici le résultat:

Image

Pour nous y retrouver, nous allons numéroter les broches sur le craddle et faire un tableau de correspondance entre le craddle et le connecteur. Voyons tout d'abord ce qu'il y a sur la Nspire. On regarde la numérotation indiquée sur le connecteur vu par le bas.

Image

La broche 1 est donc tout à droite quand le connecteur est vers nous. La broche 26 sera elle tout à gauche.

Voici un tableau récapitulatif des liaisons:
Au centre les numéros des broches du connecteur 40 broches final
De part et d'autre, les numéros des broches du connecteur 26 broches du craddle (donc de la calculatrice)
Rappel: on travaille ici sur la v1 du craddle.

Image

À ce stade on constate que la broche Tx (23) du craddle n'est reliée à aucune broche du connecteur 40 broches.
C'est frustrant !
critor me confirme la chose et me dit qu'il a été obligé de souder un fil sur cette broche, sous le connecteur du craddle.
Chapeau, car ce n'est pas évident du tout.

Il y bien des broches du craddle reliées au connecteur 40 broches, et qui ne servent pas de manière identifiée. Elles sont peut-être utilisables, mais ce n'est pas certain. Ce serait donc trop risqué de connecter la pin 23 à une de celles-ci. Dangereux pour la calculatrice. Il va falloir trouver une autre solution.

J'ai arrêté de travailler sur le sujet durant deux mois, en attendant de recevoir un nouveau microscope.
En effet, ma vue ne me permettait pas d'avancer davantage.

Je me résous finalement à adopter la méthode de critor. Je n'en vois aucune autre de viable.
Je démonte donc la calculatrice de nouveau pour souder un fil sous le connecteur 26 broches qui est exposé à l'extérieur.
Pour ça j'utilise un fil à wrapper 30 awg. Ça correspond à un diamètre de fil à 0,254 mm (environ 1/4 mm). Avec la gaine, il a un diamètre de 0,49 mm (mesuré au pied à coulisse) qui passe sous le circuit imprimé, entre celui-ci et son support plastique noir.
Il faut donc souder le fil sur la broche 23 du craddle.

Voici le connecteur retiré de son support en plastique noir.
Image

Et voici le connecteur vu de dessous. C'est la partie droite. La pin 23 est la quatrième en partant de la droite
Image.

Pour la soudure, j'ai essayé d'utiliser une panne type T12-ILS qui a une pointe de 0,15 mm, mais la pointe est trop fine, elle ne chauffe pas assez. J'utilise donc une panne T12-BC1.

Après soudure du fil, et remise en place du circuit dans son support plastique:

Image

Le support est ensuite remis dans la calculatrice:

Image

On referme la calculatrice:

Image

Le fil jaune Tx est ensuite soudé à un câble Dupont coupé en deux. Une gaine thermo-retractable recouvre la soudure.
On peut connecter maintenant l'adaptateur série USB vers TTL. Attention, il faut utiliser un modèle 3.3V ou 3.3V et 5V, mais configuré en 3.3V. C'est ce qui est fait ici.
On voit également le fil jaune "Tx" relié directement à la broche Rx de l'adaptateur.
Le Rx passant par la broche va au Tx de l'adaptateur.
Il ne faut pas oublier de relier les masses entre elles

Image

Ne pas oublier de mettre l'interrupteur à "ON". Sinon, ça ne fonctionnera pas.

Image

On va maintenant tester, et afficher la séquence de boot de la Nspire.
Pour ça on va utiliser une console série. N'importe laquelle peut faire l'affaire.
Je vais prendre la console de l'IDE Arduino.
Il faut choisir le bon port série, et le configurer en 115200 bauds 8N1 (8 bits, pas de bit de parité, et 1 bit stop)
Il faut provoquer un reset pour provoquer un reboot. Le bouton est inaccessible, car situé derrière la calculatrice.
Il est inaccessible à cause du craddle.
Qu'à cela ne tienne, on va installer, puis désinstaller ndless. La désinstallation provoquera un reboot.
Voici l'affichage obtenu:

Code: Select all
TI_PM_DIM_disable: Stop dim Timer.

Boot Loader Stage 1 (4.0.1.43)
Build: 2015/7/20, 14:47:25
Copyright (c) 2006-2015 Texas Instruments Incorporated
Using production keys

Last boot progress: 2060

Available system memory: 28072
Checking for NAND: NAND Flash ID: Generic 1 GBit (0xA1)
SDRAM size: 64 MB
SDRAM memory test:   Pass

Clearing SDRAM...Done.
Clocks:  CPU = 156MHz   AHB = 78MHz   APB = 39MHz   
Clearing SDRAM...Done.
Boot option: Normal


Loading from BOOT2 partition...



6%
[...]
100%

BOOT1: loading complete (122 ticks), launching <BOOT1.5> image.



Boot Loader Stage 1.5 (4.4.0.8)
Build: 2016/8/10, 16:15:40
Copyright (c) 2006-2016 Texas Instruments Incorporated
Using production keys

Clocks:  CPU = 156MHz   AHB = 78MHz   APB = 39MHz   
Checking for NAND: NAND Flash ID: Generic 1 GBit (0xA1)



Initializing graphics subsystem.


Loading from Boot 2 partition...



0%
[...]
100%

BOOT1.5: loading complete (386 ticks), launching <BOOT2> image.






Boot Loader Stage 2 (4.4.0.8)
Build: 2016/8/10, 16:32:3
Copyright (c) 2006-2016 Texas Instruments Incorporated
Using production keys

Clocks:  CPU = 156MHz   AHB = 78MHz   APB = 39MHz
Checking for NAND: NAND Flash ID: Generic 1 GBit (0xA1)
This device is a CXCR.
TI_PM_SetShipMode:  FALSE
GP LCD.



Initializing graphics subsystem.
GP LCD.
Boot option: Normal



Initializing filesystem.
  Skipping NAND workaround.
Datalight Reliance v2.10.1150
Copyright (c) 2003-2006 Datalight, Inc.
Datalight FlashFX Pro v3.00 Build 1358
Nucleus Edition for ARM9
Copyright (c) 1993-2006 Datalight, Inc.
Patents: US#5860082, US#6260156.
FB NAND Flash Controller
FlashFX: 0: Factory Bad Block (0x06000000)
Filesystem ready.
Purging temporary files...


Loading Operating System...



20%
[...]
100%

BOOT2: loading complete (2589 ticks), launching <TI-Nspire> image.



TI-nSpire OS (4.5.0.1180)
Build: 2017/7/27, 17:18:41
Copyright (c) 2006-2017 Texas Instruments Incorporated

Beginning system initialization.
Clocks:  CPU = 156 MHz AHB = 78 MHz APB = 39 MHz

This device is a CXCR.
TI_PM_SetShipMode:  FALSE
GP LCD.
  Skipping NAND workaround.
Preparing file system. This takes a while...
   POSIX layer initialized.
   POSIX "NULL" device initialized.
   POSIX "CONSOLE" device initialized.
Datalight Reliance v2.10.1150
Copyright (c) 2003-2006 Datalight, Inc.
Datalight FlashFX Pro v3.00 Build 1358
Nucleus Edition for ARM9
Copyright (c) 1993-2006 Datalight, Inc.
Patents: US#5860082, US#6260156.
FB NAND Flash Controller
FlashFX: 0: Factory Bad Block (0x06000000)

   POSIX file system initialized.
File system ready.





TOTAL BYTES: 101276
------------------ Module is Gone!!
TouchPad Firmware Revision : 01060000

Created Execution Context
<TI_PCL_Init2> SetSystem Settings   -->
<TI_PCL_Init2> TI_RM_LoadAllStrings -->
<TI_PCL_Init2> TI_UI_IME_Init -->
<TI_PCL_Init2> RegisterC1Widgets -->
<TI_PCL_Init2> TI_GOIO_InitializeGoIO -->
<TI_PCL_Init2> TI_AM_Initialize -->
Product   : 16 (defined in os/inc/deviceinfo.h)
Platform  : 2 (defined in documentmanager/inc/hal.h)
Version   : 3.6.0.337 CE
Build Date: 2013-5-10
TI_PM_DIM_settime: Dim set to 30.
GP LCD.
RET - Echo UDP: TI_Echo_UDP_Init called +++
RET - ECHO UDP: EchoUDPListenerThread. Inside Thread +++
TI_PM_DIM_disable: Stop dim Timer.
false stuckONkey



Quelques lectures utiles:

1er prototype de TI-Nspire RS232 Cradle par Tangrs
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Re: Utilisation d'une TI-Nspire avec un craddle

Unread postby critor » 22 Feb 2019, 19:02

Superbe tutoriel illustré, merci à toi. :)
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Re: Utilisation d'une TI-Nspire avec un craddle

Unread postby Lionel Debroux » 22 Feb 2019, 21:50

En effet, joli travail, bien détaillé :)
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Re: Utilisation d'une TI-Nspire avec un craddle

Unread postby critor » 03 Mar 2019, 12:35

Tu m'as donné envie de me replonger là-dedans.

Donc pour info, le GPIO4
(broche 21 du dock selon la numérotation de TI, pas celle de hackspire que l'on ne souhaite pas que je corrige)
est apparemment relié à l'une de deux diodes supérieures du TI-Nspire Navigator cradle.
(la diode verte de données/transfert, qui est du côté opposé au connecteur d'alimentation pour la charge)

L'activer/désactiver allume/éteint cette diode si on a conservé les branchements de la carte du cradle, ce qui est le cas de mon bricolage :
10721
Par contre il coûte 2 fois plus cher, puisque les pièces essentielles à rajouter sont alors toutes en double.

Pour le problème du reset, je pense avoir la solution radicale. Intercaler un bouton poussoir entre VCC
(broche 25 du dock selon la numérotation TI)
et GND.
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