S’il vous plaît, Lego, laissez cet ingénieur donner vie à votre brique informatique

James Brown aime construire des présentoirs étranges. Comme des crânes animatroniques ou des automates cellulaires mécaniques à retournement de bits. Ou, dans ce cas, un ordinateur entier à l’intérieur d’une fausse brique Lego.

Pas n’importe quelle brique non plus. Je parle des ordinateurs Lego inclinés classiques de nos vaisseaux spatiaux d’enfance, maintenant brillamment animés. Ils affichent de faux balayages radar, du texte défilant, même un hommage interactif à l’ordinateur de ciblage de la tranchée Death Star qui se déplace lorsque vous touchez les goujons Lego exposés.

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James Brown a acheté les écrans OLED les plus petits et les moins chers qu’il ait pu trouver. Il voulait construire un clavier, mais son esprit a rapidement vu une combinaison encore plus parfaite. Il dit à The Verge qu’il ne les vendra probablement pas – du moins pas sans consultation juridique et une batterie suffisamment petite ! #LEGO

♬ son original – The Verge

Incroyablement, le tout est également alimenté par de véritables briques Lego – le boîtier de batterie 9V vintage et les briques avec contacts électriques que Lego a abandonnées dans les années 90. Il suffit d’alimenter un écran OLED de 72 x 40 pixels et un microcontrôleur STM32 avec un processeur Arm Cortex-M0 de 48 MHz et 16K de flash. Et ces graphiques que vous voyez? Hormis Doom, qui était un flux vidéo en direct vers la brique, ils sont tous générés de manière procédurale. Il a lui-même écrit les programmes de ce petit ordinateur.

Rien de tout cela n’était le plan initial de Brown, mais dans une interview avec The Verge, il donne l’impression que tout s’est si bien déroulé qu’il demande presque à être fabriqué. Oui, je vous dis qu’il y a une chance que vous touchiez l’un d’entre eux un jour.

James Brown, dans son bureau, avec ses minuscules ordinateurs. Capture d’écran par Sean Hollister / The Verge

L’année dernière, l’ingénieur graphique de Weta Workshop (oui, ce Weta Workshop) parcourait AliExpress lorsqu’il a repéré des écrans OLED de 0,42 pouces incroyablement petits et bon marché. “C’est à peu près la taille d’un keycap”, pensa-t-il. Il construirait un clavier mécanique avec un écran sous chaque touche, se dit-il, mais le projet avançait lentement. “J’ai en quelque sorte commandé un lot d’écrans juste pour qu’ils soient assis là, ce qui me fait me sentir coupable”, dit-il.

Mais lorsqu’une Game Boy pour fourmis est arrivée à sa porte en mai, il a commencé à réfléchir : et si chaque clé avait aussi un processeur à l’intérieur ? Plus tard dans la même journée, il réalisa soudain qu’il avait déjà vu un ordinateur de cette taille. Pas un travail – un morceau de Lego.

Il l’a donc esquissé et a été surpris de voir que son idée pourrait réellement fonctionner. “J’ai passé un peu de temps dans Fusion, juste à regarder où les choses s’intégreraient dans une brique, juste à m’assurer que c’était réellement faisable et c’est juste… vous savez que l’écran est vraiment entassé là-dedans, n’est-ce pas ? ” Il n’y a que 0,1 mm entre l’écran et la surface avant de la brique.

Il a élaboré une carte de circuit imprimé de la taille maximale qui conviendrait et, en une seule journée, a placé tous les composants de base et a envoyé sa conception à un fabricant de cartes sur un coup de tête. Il n’a payé que 40 $, frais de port compris, pour cinq petites planches.

«C’était censé être une sorte de bâillon jetable; Je ne m’attendais pas à devoir le rendre particulièrement manufacturable », dit-il.

Mais quand les planches sont arrivées, il n’arrivait pas à croire à quel point elles étaient sorties. “C’est absolument fou à quel point ce matériel est bon marché et facile, vous savez, pour concevoir sur mesure un nouvel ordinateur”, dit-il. La partie la plus difficile consistait simplement à souder une paire de contacts de batterie vers le bas.

Collez-le à l’intérieur d’une brique Lego translucide et vous avez terminé, n’est-ce pas ? Non – Brown a également décidé de couler ses propres briques en résine translucide.

À l’origine, ils étaient assez grossiers : “C’était littéralement une brique Lego dans un pot Lego sur lequel j’ai versé du silicone pour fabriquer le moule, puis je l’ai en quelque sorte enfoncé là-dedans, j’ai versé la résine, j’ai mis quelque chose dessus pour le tenir. vers le bas, et j’espérais pour le mieux. Il a également dû remplir la cavité de la brique avec du silicone souple, afin que la résine ne remplisse pas l’endroit où l’électronique devait aller.

Après que sa première vidéo soit devenue virale, cependant, il n’en est pas resté là. Il a fait passer une paire de fils jusqu’à l’intérieur de chaque goujon en tant que capteur tactile brut – “le processeur compte le temps qu’il faut pour tirer haut via une résistance”, dit-il – et a codé l’ordinateur de ciblage X-Wing et un vaisseau Elite moteur de rendu en C pour afficher leur tableau de wireframes low-poly fascinants avec une presse.

Il a également peint sur une laque noire pour se débarrasser d’une partie de la lueur, bien qu’il soit en fait assez satisfait de la finition pointillée de Lego. “La texturation sur la brique Lego fait un très bon travail d’anticrénelage.”

Et puis, il est devenu sérieux.

Brown montre la nouvelle carte 3D avec port USB et contacts de batterie. Capture d’écran par Sean Hollister / The Verge

Sur Zoom, Brown me montre la deuxième génération – un nouvel assemblage de circuits imprimés en trois dimensions conçu pour utiliser tout l’espace à l’intérieur de la brique. Il est doté de contacts de batterie intégrés, d’un port USB pour la programmation au lieu des anciennes broches de débogage série et d’un matériel tactile capacitif intégré à la carte elle-même. Il dit qu’il peut détecter de manière fiable un doigt se déplaçant autour d’une région entière au-dessus de la brique.

Et parce qu’il n’est pas satisfait de simplement diffuser Doom sur le processeur STM32 sous forme de vidéo via ces fils de débogage, il a récemment repensé l’ensemble de la carte pour l’adapter à un microcontrôleur Raspberry Pi RP2040, qui pourrait également lire Doom. Et il dit qu’il y a peut-être encore assez d’espace pour installer une IMU pour les commandes de mouvement. Moi, j’ai hâte de voir des avions Lego voler dans une pièce avec un gyroscope d’attitude fonctionnel.

Salut Pi! Le RP2040, maintenant installé dans la carte de Brown. Photo: James Brown

Et maintenant, la réponse à la question que vous attendiez tous : prendra-t-il votre argent en échange d’une de ces briques ?

Il ne l’exclut pas – mais certainement pas encore.

«Ce n’est vraiment pas dans un état quelconque pour suggérer que ce sera un produit; Je ne voudrais pas que les gens me contactent pour suggérer de l’argent pour une précommande, car cela n’arrivera pas », dit-il.

Brown a maintenant un moule imprimé en 3D. Il lui permet de couler de la résine pour former la brique-ordinateur sans avoir préalablement rempli la cavité de silicone. Photo: James Brown

Il prévoit d’en produire certains pour que ses amis puissent bricoler, mais il n’est tout simplement pas encore sûr de la fabrication, de la certification, des licences et, surtout, de la bénédiction ou de la défaveur du groupe Lego lui-même. Le résoudre avec Lego, ou du moins “s’assurer que je ne vais pas me mettre le poids de Lego sur moi” est le problème le plus difficile, dit-il. “Il y a une différence entre faire quelque chose d’acceptable et être capable de se battre s’ils décident de faire leur part.” Évidemment, il ne prévoit pas de vendre des briques qui disent littéralement “Lego” sur leurs poteaux – son tweet du vendredi montre une brique qui abandonne le logo.

Il souhaite également trouver et installer une batterie rechargeable avant d’envisager la fabrication, car tout le monde n’a pas de cartes électroniques Lego de la fin des années 80 / début des années 90 dans une poubelle.

« Je vois jusqu’où je peux aller avec ça », dit-il.

Si vous lisez ceci, Lego, j’espère sincèrement que vous le laisserez aller jusqu’au bout. Lorsque vous travaillez avec la communauté, les résultats sont parmi les meilleurs produits que vous ayez jamais créés.