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#1 2015-12-07 05:15:57

Fred
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Alimentation / Powering

Cette discussion aborde le volet alimentation du projet (batteries, convertisseur, horloge avec gestion de l'énergie, etc.).
--
That discussion deals with the power supply (batteries, power converter, RTC with power managmenent options, etc.).

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#2 2015-12-08 13:51:09

JB
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Re : Alimentation / Powering

Bonjour,

Concernant la gestion de la mise en veille, j'ai vu sur l'autre forum que le choix semble se porter sur le Witty Pi.
Je propose une solution alternative : pourquoi pas un Arduino (pro mini) ? Avec un régulateur de bonne qualité à la place de celui par défaut, il consomme moins d'un mA en veille (je n'ai plus le détail, mais j'avais calculé pour un capteur autonome qu'il pouvait tenir plusieurs années sur 2 piles AAA).
L'idée serait d'avoir un arduino qui pilote un mosfet alimentant le raspberry. L'arduino peut être connecté en i2c au raspberry. L'idée serait que le Raspberry, avant de s'éteindre, envoi à l'arduino un délai au bout duquel il doit être ré-alimenté.

En plus d'être meilleur marché et plus compact que le Witting Pi (même s'il faut prevoir le RTC en plus), le fait d'avoir un arduino en plus permet de relever des capteurs annexe sans démarrer le raspberry (relevé de température et d'hygro en cavité par exemple, démarrage conditionné par la luminosité, affichage de l'état de la batterie, etc...). Pour certains capteurs, l'arduino est même plus adapté que le raspberry car (i) c'est un système temps réel, et (ii) il dispose d'entrées analogiques.

A+

JB

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#3 2015-12-08 14:29:25

Fred
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Re : Alimentation / Powering

Salut Jean-Baptiste,

En effet, cette solution semble plutôt alléchante pour les suivis automatisés au regard de ce qu'elle semble permettre. Ces possibilités offrent de merveilleuses perspectives dans le cadre de suivis à long terme sur des sites tels que des gîtes d'hibernation, de transit, des zones de chasse, etc. ou l'on pourra faire le parallèle entre activité et conditions physiques du milieu. 

Souhaites-tu creuser ce sujet dans le cadre de ce projet ?

Fred.

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#4 2015-12-08 16:27:42

JB
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Re : Alimentation / Powering

Avec plaisir ! Je dois avoir tout ce qu'il faut sous la main pour lancer quelque chose de fonctionnel !
Je vous tiens au courant des avancées.

A+

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#5 2015-12-08 18:33:34

Bruno
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Re : Alimentation / Powering

Bonjour JB
Est-ce que tu peux préciser les consos de cette carte Arduino car pour avoir bidouillé l'Arduino Duemilanove, j'en était resté, il y a au moins 2 ans au fait qu'il était trop gourmand pour un usage sur pile et qu'en plus on ne pouvait pas gérer facilement les interruptions Hard ou horloge interne et que par conséquent on ne savait pas le mettre en sleep (pour réduire la conso) et le réveiller de manière cyclique comme on peut le faire avec d'autres série de microprocesseur?
Merci.
Bruno

Dernière modification par Bruno (2015-12-08 18:34:49)

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#6 2015-12-08 19:52:10

Jean-Do.
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Re : Alimentation / Powering

Bonjour,

J'avais aussi envisagé la solution Arduino mais, suite à un montage effectué en début d'année avec un Arduino Uno qui consomme beaucoup trop, j'ai stoppé mes réflexions sur le sujet. Étonné par la consommation annoncée je viens d'effectuer une recherche rapide et je tombe sur ce lien qui annonce effectivement une mesure de 0.26mA en mode veille.
Cette option est donc parfaitement jouable et offrant en même temps des capacités de lecture de sondes même pendant les veilles du Raspberry. Il faudra équiper cet arduino d'une horloge et d'un protocole pour le transfert de l'heure et des mesures vers le Raspberry au début de son activité.
Mais le problème avec les Arduino, c'est de faire rentrer les programmes et données au chausse pied dans les 32kO de ROM, 2kO de RAM et 1kO d'EEPROM !

Jean-Batiste, ya plus ka... Dans un 1er temps, il serait bon de préciser les spécifications de ce module, les échanges nécessaires avec le PI et un prix approximatif du module avec les sondes en options (le Pro mini est à 11€52 chez Lextronic mais on le trouve à moins de 4€ par 5 sur ebay).

A+

Jean-Do.

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#7 2015-12-08 22:48:05

JB
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Re : Alimentation / Powering

Bonsoir,

Il y a des arduino pro mini à 1,5€~2€ (clone chinois fonctionnel). La version 3.3V 8Mhz consomme encore moins. Pour atteindre la plus basse consommation, j'ai du arracher le régulateur intégré (même en utilisant directement le pin 3.3V, il consomme plusieurs mA), et utiliser un régulateur de bonne qualité (https://www.sparkfun.com/products/10967) -->je devais être proche de 200µA (je n'ai plus la valeur précise, mais sûr c'était bien moins de 1 mA). En utilisant le "watchdog timer", l'arduino était réveillé toute les 8 secondes (et la plupart du temps rendormis aussitôt). Donc oui Bruno, c'est clairement possible (en tout cas avec le pro mini), je pourrais partager le code si ca t’intéresses, je pense de toute façon le ré-utiliser dans le projet. J'avais utiliser ça pour un thermomètre qui envoyait une trame radio par minute.

Pour le stockage des données avant transfère au raspberry, je crois qu'il y a une librairie qui permet d'écrire dans la mémoire flash, ce qui laisse un peu de marges si on se limite à quelques relevés par jour. Sinon il existe des modules EEPROM 256ko à 1€ (fiabilité ?)

J'ai un peu de temps ce weekend, je vais chiffrer un peu tous ça et noter les specs. La plupart des sondes sont probablement à moins de 2€. Je pensais notamment au thermo-hygro DHT22, même si la précision et la fiabilité ne casse pas des briques (mais bon, +-0,5° ca devrait être bon pour nous).

Bonne soirée,

JB

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#8 2015-12-10 19:26:43

JB
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Re : Alimentation / Powering

Salut !

Voici ce que j'ai listé pour la faisabilité du système de veille/réveille :

Module RTC DS3231 (fonctionne en 3.3V contrairement au DS1307) : 0,57€ avec pile
Arduino Pro Mini 3.3V 8Mhz : 1,5€
mosfet IRFZ44N  : 0,32€
(Optionnel : Thermo-Hygro DHT22 : 2,35€)

Soit un total de 2,39€ ! (sans les fils)
Pour le convertisseur 3.3V, ca dépendra de la solution retenue pour l'alimentation (5V->3.3V si on part sur une batterie USB). Peut-être quelqu'un de plus calé que moi en électronique à une référence pour un composant qui dissipe le moins possible d'énergie ? (puisque ca sera le seul élément sous tension durant la journée).

Voici un schéma : https://framapic.org/hBoVj4d29DWH/dq7yMeE6jp6p.png

Le module RTC fonctionne en i2c, et pourra donc être connecté simultanément à l'arduino et au raspberry.

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#9 2015-12-10 21:01:17

Jean-Do.
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Re : Alimentation / Powering

Bonjour,

Effectivement, la RTC en parallèle sur l'Arduino et la Raspberry c'est une bonne solution, ce type de bus supporte plusieurs maîtres normalement sans problème. Sur le bus I2C, il y aura aussi le clavier et l'écran.
A ce prix là, il ne faut pas se priver ! Je me demande si cette solution n'est pas à intégrer y compris sur le modèle manuel.

Jean-Do.

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#10 2015-12-10 21:59:28

Bruno
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Re : Alimentation / Powering

Bonjour JB
Intéressant le pro mini en prix et en conso.
L'astuce avec le watchdog pour réveiller le processeur aussi.
Mais dis moi est-ce qu'il y a possibilité de le réveiller via une entrée externe?
Le code m’intéresse pour essayer de comprendre mais je ne voudrais pas polluer ce forum, comment pourrait-on faire?

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#11 2015-12-13 14:42:34

JB
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Re : Alimentation / Powering

Salut,

Bruno, je t'ai envoyé le code par MP pour ne pas charger le forum. Je n'utilisais pas d’interruption externe pour le réveiller, mais il me semble avoir vu que c'était possible. Sur l'arduino ProMini, c'est les pin 2 et 3 qui supportent cette fonction.

Jean-Do, tu parles du RTC a intégré sur le modèle manuel ? Effectivement je pense que ça vaut le coup, rien que pour taguer les fichiers. C'est un peu HC avec le topic, mais pour le modèle manuel un GPS peut être utile aussi, il en existe à ~10€ (communication sur le port série).

A++

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#12 2015-12-13 22:36:20

Bruno
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Re : Alimentation / Powering

Merci JB, j'ai besoin de mettre en marche des mini caméras DVR à partir d'un carteur IR et le pro mini pourrait bien faire l'affaire!

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#13 2015-12-16 17:25:34

Jean-Do.
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Re : Alimentation / Powering

Bonjour,

Je rebondis sur un message de Bruno le 06/12 sur le fil "Matériel" maintenant fermé ou il évoquait un Power Bank sur ebay (1$82 sans les 2 batteries).
Ce serait effectivement une bonne solution pour l'alimentation du modèle manuel :
- Comme Bruno l'évoque, on utilise que l'électronique qui permet la charge via une prise micro-usb et la décharge sur la prise USB.
- On fixe cette électronique en façade du boitier de l'enregistreur.
- On soude deux fils (+/-) sur la sortie de l'électronique et, avec un interrupteur A/M en série, on alimente notre enregistreur.
- On bricole un cordon USB micro-USB pour, d'un coté, l'enficher sur la micro-usb du Pi Zéro et de l'autre, on coupe la fiche USB normale et soude les fils sur la fiche USB en façade pour servir de sortie pour la clé USB de mémorisation des fichiers.

- Il faut ensuite deux batteries de ce type pour alimenter notre enregistreur avec une autonomie estimée (à vérifier) de 2/3 nuits ce qui, pour un système manuel est largement suffisant.

Bruno, merci de confirmer que la fiche USB est utilisable pour une clé de stockage (présence des broches de communication et pas seulement des broches d'alimentation).

Jean-Do.

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#14 2015-12-16 23:31:42

Bruno
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Re : Alimentation / Powering

Bonjour,
Oui il y a bien les 4 broches sur la prise USB en sortie de la power bank.
Mais, il faudra jouer du cutter car les 2 broches de communications sont en court circuit : une piste relie les 2 pastilles...
Mais pourquoi tu veux utiliser la fiche châssis USB de la power bank plutôt que celle en bout du cordon USB/micro USB relié au PI?
Bruno
PS Juste pour info, le composant utilisé pour gérer la charge et la décharge, sans interrupteur, est un HT4921E

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#15 2015-12-17 08:32:33

Jean-Do.
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Re : Alimentation / Powering

Bonjour,

Pour accueillir une clé USB de stockage, il faut une USB normale femelle. Hors au bout d'un cordon micro USB / USB, c'est une fiche mâle, qui plus est, difficile à fixer sur un boitier.
Si on met un Power Bank tel quel dans un boitier, ce sera difficile à l'utiliser, les voyant de charge ne sont pas visible ou alors il faut que la façade du Power bank soit visible sur un coté du boitier et dans ce cas, l'alimentation se fera via un cordon branché sur la fiche USB femelle qui sort sur un coté et rentrera dans le boitier pour un branchement sur la micro USB du Raspberry. Pas très pratique.
Avec le power bank suggéré, on utilise que le circuit imprimé qu'on fixe en façade. Il offre les leds de visualisation de charge, la fiche micro USB femelle pour charger et la fiche USB normale femelle pour la clé USB de stockage.
Mais si les signaux de communication ne sont pas facilement disponible, ce n'est pas forcément la bonne solution. Il faudrait refaire un circuit d'alimentation avec l'électronique et les deux fiches mais, impossible de trouver la datasheet du HT4921E en anglais, que du chinois disponible !

Jean-Do.

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#16 2015-12-17 12:53:45

Hub
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Re : Alimentation / Powering

il faudrait un truc comme ça si je comprends bien...

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#17 2015-12-17 13:50:34

Hub
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Re : Alimentation / Powering

Bonjour à tous,
désolé pour l'aspect lapidaire de mon précédent message.
il me semble que le HT4921E a des petits frères avec des datasheet en anglais, par exemple :
- le TP4056,
- le MCP73833,
celai permettrait de faire un circuit qui correspond à nos attentes (quitte à y intégrer la RTC et l'µC de la mini Pro voir les capteurs T° et autre).
Qu'en pensez vous?
Hub

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#18 2015-12-17 14:07:40

Jean-Do.
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Re : Alimentation / Powering

Bonjour,

Pas certain que les deux composants proposés soient identique au HT4921E :
- Il contrôle la charge de deux cellules Li-Ion, les 2 autres 1 cellule uniquement,
- Il fait office d'alimentation 5V à partir des 2 cellules Li-Ion, les 2 composants sont, à priori, des chargeurs uniquement.

Pour l'intégration, il y faut prévoir deux types d'alimentations :
- Une alimentation de type Power Bank pour le manuel. Elle n'a pas besoin de coupure dans la journée, ce système n'étant utilisé en automatique que pour une nuit maximum.
- Une alimentation de plus grosse capacité pour l'automatique avec là, la nécessité de couper l'alimentation en journée pour garder de l'autonomie.

Jean-Do.

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#19 2015-12-17 14:18:19

Bruno
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Re : Alimentation / Powering

Bonjour,
J'avais zappé le fait que le connecteur en bout de cordon était mâle alors qu'il faut, pour la clé USB, un connecteur femelle.
Bonne idée donc de récupérer celle de la power bank.
Par contre pour le montage, les LED sont visibles sur le dessus et non pas coté connecteurs. En plus, l'électronique est clipsée dans le boîtier. Il n'y a donc pas de trou de fixation ni la place pour en faire sur le CI.
Je pense donc qu'il vaudrait mieux garder la power bank complète, en la fixant sur la tranche, sur le coté du boitier PI.
ça permettrait en plus d'utiliser le support d'accus 2 x 18650 de la power bank...
Il suffirait donc juste d'un petit câble, traversant les 2 boitiers, pour relier les data+ et data- entre le PI et la prise USB power bank. J'espère juste que la liaison PI / Clé USB ne sera pas trop perturbée par la proximité du découpage de l'alim step-up. A tester donc...
Concernant les accus 18650 tu me fait peur Jean-Do en proposant du 9800 mA! Il consomme tant que ça le proto? car ça ferait quand même 19,6 Ah (de la bas)...
On pourra si nécessaire re-router un circuit similaire si nécessaire (en virant la LED conso pour gagner quelque pouillèmes) mais pour les premiers proto la powerbank est plus rapide et moins chère à mettre en œuvre...
Voir photo de la power bank et datasheet Chinois du HT4921E (on arrive à voir en clair, le schéma et les caractéristiques principales des broches) : https://www.wetransfer.com/downloads/28 … 823/d7bbe8

Bruno

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#20 2015-12-17 14:52:30

Jean-Do.
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Re : Alimentation / Powering

Merci Bruno, avec la photo c'est parfait. Et tu as raison, ta proposition est certainement la meilleure pour l'alimentation de la version manuelle. Et en se débrouillant sur la position du power bank dans le boitier, je suis certain que les LED seront visibles de l'extérieur.

Pour la consommation, non, ce n'est pas aussi catastrophique ! J'avais simplement cliqué sur un lien proposant une grosse capacité.

Pour la fiche USB femelle, effectivement, il y a un coup de cutter à donner entre les deux pistes et la fiche est récupérable pour la clé USB de stockage. La proximité de l'alimentation ne m'inquiète pas trop.

Sinon, c'est dommage de flinguer deux cordons micro USB M/USB M juste pour récupérer les deux fiches micro USB M et un bout de cordon. Quelqu'un à une source pour un cordon micro USB M / micro USB M ?

Jean-Do.

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#21 2015-12-17 14:57:34

Fred
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Re : Alimentation / Powering

Bonjour à tous,

Je me permet d'intervenir sur cette discussion quant aux choix des périphériques et des composants matériels.
L'un des principaux objectifs de ce projet est, de mon point de vue, l'accessibilité de la réalisation.

Il est évident que faire un circuit parfaitement adapté à nos besoins est le plus pertinent mais il en existe déjà pléthore sur internet, peut-être peut-on déjà commencer par là. De plus, si l'on doit partir sur la réalisation d'un ou plusieurs circuits parfaitement adaptés à nos besoins, je privilégierai les composants DIP. L'on perdra effectivement en taille mais c'est quand même nettement plus facile à bricoler par soi-même avec peu de technicité et surtout peu de moyens.

On peut en discuter si vous voulez.

Fred.

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#22 2015-12-17 15:02:18

Fred
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Re : Alimentation / Powering

Il y a eu des échanges entre les précédents messages et le mien.

En effet, cette solution pour la version manuelle me semble bien.

Sinon, ce type de montage (3x18650 avec circuit intégré pour charge et usage je crois) couplé à un régulateur 5V 1A (DC-DC) ne ferait-il pas l'affaire?

Fred.

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#23 2015-12-17 15:32:33

Jean-Do.
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Re : Alimentation / Powering

Deux cellules 18650 suffisent. Un élément Li-Ion sort 3.6 à 3.7V. Donc, avec deux éléments on est déjà à plus de 7V, largement suffisant pour un régulateur 5V LDO.
D'ailleurs, il faut privilégier les Power Bank à deux éléments. Ceux qui ont un seul élément ont une alimentation à découpage pour augmenter la tension qui est source de parasites. Pour ceux à deux éléments (celui proposé par Bruno), c'est probablement un régulateur LDO qui abaisse la tension.
Les alimentations à découpage ont un meilleur rendement mais génèrent des parasites. A réserver pour le système automatique qui demande une grande autonomie et avec les pré-amplis au niveau du micro donc loin de l'alimentation.
Les régulateurs ont un rendement moins bon (le surplus de tension est dissipé en chaleur) mais ne génèrent pas de parasites. A réserver pour le système manuel qui aura le pré-ampli à proximité de l'alimentation.

Jean-Do.

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#24 2015-12-17 15:51:45

Fred
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Re : Alimentation / Powering

Merci pour ces éclaircissements.

Voici des connecteurs usb coudés:

Fred.

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#25 2015-12-17 20:59:04

Hub
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Re : Alimentation / Powering

Ma maitrise du chinois est toute relative, mais il me semble que le HT4921E ne charge qu'une cellule. On le vois d'ailleurs bien sur la photo de Bruno, les deux batteries sont montées en parallèle. Le HT4921E intègre un convertisseur boost qui ramène les 3-4.2v de la batterie à du 5 volt.

Pour ma proposition précédente, effectivement, il manque la sortie 5V qui peut être ajoutée en utilisant un petit convertisseur boost dc/dc comme le propose Fred.

Il est également possible d'utiliser ces solutions "single chip" :
RT9480
PM1001
BQ24266
ACT2802
tous intègrent une ou plusieurs sortie 5 v (entre autre).

Jean-Do, je n'ai rien trouvé qui charge deux cellules en série (la power bank de Bruno ne le fait pas), il faut peut-être chercher du coté du modélisme

Ces composants n'existent pas non plus en  DIP... Pour l'accessibilité de la réalisation, la simplicité d'assemblage me semble meilleure au final si nous avons notre propre carte que si nous avons une carte chinoise (susceptible de changer dans le temps).
Il suffira de brancher la carte d'alim qui disposera des bons connecteurs cela me semble plus simple que de rabouter/couper des cables usb, se gratter la tête sur la manière de faire coïncider des led dans un boitier. Nous y gagnons aussi sur le plan écologique (le boitier de la power bank dans le boitier de la raspberry, les cables usb blindés pour trainer du 5v sur 5 cm, finalement nous n'avons peut être besoin que d'un accus).
C'est bien sur un avis personnel. Comme pour la carte acquisition à 500 khz, la carte alim (voire alim +µC) est probablement adressée a des versions ultérieures
bonne soirée à tous,
Hub

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