Vous n'êtes pas connecté(e).

#26 2015-12-17 23:42:16

Bruno
Membre
Inscription : 2015-12-04
Messages : 16

Re : Alimentation / Powering

Bonsoir,

Dans ma power bank les 2 accus sont en parallèle et c'est une alimentation à découpage boost (ou step-up) qui produit le 5V. Ce qui m'inquiète un peu c'est bien la proximité immédiate du circuit à découpage et de la clé USB.
Mais, pas de panique car on trouve aujourd'hui des alimentations à découpage partout y compris sur les carte mères de PC!
Il faut donc essayer et ne pas conclure trop vite que ça ne marchera pas...
Pour les premiers prototypes c'est quand même la solution la plus rapide à mettre en oeuvre et la moins chère et, si ça déconnait on pourrait toujours éloigner de quelques centimètre la clé USB de l'alimentation à découpage.

La solution alternative serait certes le régulateur LDO à partir de 2 accus en série. Mais le rendement risque d'être désastreux: les régulateurs série sont en général utilisés pour les montages à très faible consommation ou les montages alimentés sur le secteur.

Quant au routage d'un circuit je ne pense pas que ça soit indispensable (en tout cas pour les premiers prototypes) car ça risque de prendre beaucoup trop de temps et, les composants CMS sont difficiles à mettre en oeuvre et ils sont souvent très difficiles à se procurer au détail et à prix raisonnable...

Bruno

Hors ligne

#27 2015-12-18 09:10:04

Jean-Do.
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 68

Re : Alimentation / Powering

Bonjour,

Je suis d'accord avec Bruno, la solution Power Bank bricolée est la plus simple à mettre en oeuvre rapidement pour la version manuelle qui sera la première à être utilisée. Il faut qu'au printemps nous ayons des prototypes sur le terrain pour les confronter à la réalité.
De toute évidence, les possesseurs de ces versions vont essuyer les plâtres mais, avec leurs expériences, nous pourrons envisager ensuite des circuits plus élaborés.
Et je penche aussi pour des composants classiques pour que le câblage du pré-ampli soit à la porté d'un bricoleur, sans pour autant rejeter les initiatives en composants montés en surface. De toute façon, une double source est toujours intéressante.

En examinant les photos de Bruno, je me suis rendu compte que mes filles avaient ce type de Power Bank. Une version avec une seule cellule mais le boitier plastique a le même logo et le circuit interne est exactement le même (acheté une misère il y a 1 an chez GiFi). La batterie fait 1800mAh (3V7). Je vais donc faire un test de consommation ce week-end : en manuel (écran allumé, enregistrement et hétérodyne) puis en auto (écran éteint et enregistrement seul) avec un seuil bas pour toujours enregistrer ce qui permettra d'évaluer le nombre d'heures de fonctionnement avec les heures des fichiers wav. Déjà, avec ce test, nous auront une bonne idée de l'autonomie et donc des capacités  prévoir ensuite.

Bonne fin de semaine

Jean-Do.

Hors ligne

#28 2015-12-18 12:44:43

Hub
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 23

Re : Alimentation / Powering

Bonjour à tous,
j'avance sur une carte dédiée, pour l'instant sur la base d'un cahier des charges simple :
- charge par usb 5v, (1 élément LifePo4)
- sortie 5 v 1A, voire 2A
- sortie 3.3 v 500 mA (micro + µC)
- interrupteur on/off
- témoins charge + niveau batterie
- cms (je suis têtu :-)...), le plus petit possible, pas de soucis pour l'approvisionnement, j'ai un compte Pro chez Farnell.
- une seule face du pcb utilisée pour un soudage simple en un cycle de refusion
- disponibilité sur février 2016,

n'hésitez pas à me faire par de vos remarques sur ce cahier des charges, je le finalise ce week-end. Je pense clôturer le routage pour le 5 janvier et  lancer la réalisation dans la foulée. Au pire j'en ferais un élément d'alim pour un phare de plongée ou une lampe spéleo...
A+
Hubert

Hors ligne

#29 2015-12-18 14:37:34

Jean-Do.
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 68

Re : Alimentation / Powering

Pas de problème Hubert, si ton circuit est disponible à temps et qu'il remplit la fonction, il n'y a pas de raison de s'en passer.

J'aurai deux remarques sur ton cahier des charges :
- Pour la charge, tu fournis un fiche micro USB femelle sur le circuit ? Si oui, ce serait bien d'ajouter un fiche femelle USB normale pour la clé de stockage. Sinon, il faudra un petit circuit dédié pour pouvoir mettre ces fiches sur un coté du boitier.
- Quel est la capacité maximale qu'il pourra gérer ? La version automatique est destinée à tourner plusieurs nuits. Combien, c'est une autre histoire mais j'espère avoir une idée avec mes manips de ce week-end. Ceci dit, la version de ton cahier des charges est plus adaptée à la version manuelle. Pour le mode automatique, l'idéal est de prévoir une zone pour mettre l'Arduino Pro mini, quelques sondes (température, humidité au minimum) et le composant de coupure commandé par l'Arduino.

Avec une idée de prix, ce serait parfait.

Jean-Do.

Hors ligne

#30 2015-12-18 16:20:49

Hub
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 23

Re : Alimentation / Powering

Salut Jean-Do,
Ok je réfléchis à cette problématique connecteur...
je n'ai pas de limite de capacité autre que celle du temps de charge, je vais voir dans quelle mesure il serait possible d'avoir un circuit de charge musclé.
pour le Prix, je vous transmets une évaluation dès que j'ai le BOM.
Je garde en tete l'µC et les capteurs,
A+
Hubert

Hors ligne

#31 2015-12-19 16:56:12

Hub
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 23

Re : Alimentation / Powering

Bonjour à tous,
Jean-Do, je ne suis pas certain d'avoir compris ce qu'un connecteur usb A pour la clef de stockage viendrait faire sur la carte d'alim... peux tu m'expliquer à quoi tu penses ? la clef ne serait pas connectée directement sur la raspberry?
J'ai prévu un micro usb femelle pour la charge sur un chargeur classique ou mural (max 500 mA) et deux points de soudure si d'aventure on voulait charger avec un ampérage supérieur. Serait-il envisageable d'alimenter la raspberry directement par les GPIOs pour éviter des connecteurs usb dans le boitier (chers et encombrant)?

Le circuit en 3.3 volts me chiffonne, il fait économiser 13 µA entre la version 5v de l'Arduino pro mini et la version 3.3v. Mais :
- une partie de ces µA est certainement perdue dans le buck/boost,
- cela complique pas mal de choses sur le circuit,
- est-il pertinent d'alimenter les micros en 3.3 v, surtout s'ils sont un jour branchés sur quelques mètres de câbles (version automatique)?

Voici deux schémas de principe du circuit, pouvez-vous y jeter un œil et dire ce que vous en pensez ?
Bon Week-end,
Hubert

Hors ligne

#32 2015-12-20 09:42:46

Jean-Do.
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 68

Re : Alimentation / Powering

Bonjour,

Pour le connecteur USB A, il est nécessaire si nous utilisons une Raspberry Pi Zero. Sur ce modèle, le connecteur USB est de type micro et positionné juste à coté du micro USB d'alimentation. Il faut donc absolument un connecteur USB A femelle en façade pour que la clé USB de stockage soit accessible. Avec un Raspberry A+, le connecteur USB est de type A et sur un autre coté que l'alimentation, il est donc possible de faire sortir cette fiche sur un coté du boitier. Pour le choix A+/Zero, cette dernière a ma préférence pour plusieurs raisons :
- Le prix (8€90 contre 25€90),
- La Ram (510MO contre 256MO),
- La vitesse CPU (1GHz contre 700MHz),
- A priori, une consommation moindre mais ça reste à confirmer...

Concernant les schémas de principe, j'ai juste une remarque :
- Il faut sortir les deux broches SDA et SCL du bus I2C qui sera exploité en parallèle par la carte Raspberry.
Sinon, je n'ai pas d'avis sur le choix 3.3V et 5V pour l'Arduino, je ne connais pas le Pro Mini.
Pour l'alimentation des micros, compte tenu de la très faible consommation, une alimentation en 3V3 au bout d'un câble de 25m ne pose pas de problème. Pour information, j'ai fait un test avec une résistance en série de 1K sur l'alimentation de l'ampli pour tenter de diminuer les parasites (avec condensateurs avant et après) et je n'ai pas vu de différence sur la tension d'alimentation.

J'ai fait un 1er test d'autonomie avec un Power Bank de 1800mAh. En mode manuel avec enregistrement continue et écran allumé, coupure du système après 3h15mn. En tenant compte d'une réserve de 10% sur la batterie avant coupure (les cellules Li-Ion ont toutes un système qui coupe la batterie lorsqu'elle est presque déchargée, sans ce système, la batterie se détériore si on la vide) cela fait un courant moyen de 498mA sous 3V7. En tenant compte du rapport de tension (5V/3V7) et du rendement de l'alimentation qui booste le 3V7 en 5V (90%), cela donne un courant moyen de 320mA sous 5V. C'est conforme à la consommation annoncée d'une carte B+ (200mA) avec environ 115mA pour la carte audio et quelques mA pour l'écran et le clavier. Les cartes A+ et Zero sont moins gourmandes mais je n'ai pas le rapport exact (150mA, 100mA ?).
Idem, sans l'écran et avec quelques fonctions logiciel en moins et donc du pourcentage CPU en moins, la consommation en mode automatique sera probablement moins importante (-10% ?).
C'est une 1ère idée de la consommation pour dimensionner les batteries...

Jean-Do.

Hors ligne

#33 2015-12-21 10:06:03

Hub
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 23

Re : Alimentation / Powering

Bonjour à tous,
Pas de soucis pour les SDA et SLC.
Pour l'USB, je me connecte sur les GPIO 13&14 ou sur le micro usb?
Pour l'écran, j'ai une conso théorique de 35 mA sous 5V et environ 100 mA de moins entre les Raspberry B+ et Zero. Cela laisse penser qu'une version zero, écran désactivé, devrait tenir 5h45 sur la même batterie (4h50 avec l'écran allumé)-> 2 batteries permettent de passer la nuit.
Elle est vorace cette carte son !
A+
Hub

Hors ligne

#34 2015-12-21 11:46:29

Jean-Do.
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 68

Re : Alimentation / Powering

Bonjour,

La sortie USB est différente des GPIO. C'est donc forcément sur la fiche micro USB.
Pour l'écran OLED, je l'alimente en 3V3 et Adafruit, pour un produit identique, donne une consommation maximale de 25mA forcément fonction du nombre de pixels allumés. A signaler que l'écran est très lisible en plein jour comme de nuit et sans éblouir pour ce dernier cas.

Jean-Do.

Hors ligne

#35 2015-12-21 12:56:52

JB
Membre
Inscription : 2015-12-06
Messages : 13

Re : Alimentation / Powering

Salut,

L'avantage d'utiliser l'arduino 3.3V, c'est que les GPIO du raspberry fonctionnent aussi en 3.3V et ne sons a priori pas tolérant au 5V. Je suppose que l'arduino 5V utilise des niveaux logiques 0-5V sur l'i2c, ce qui risque de poser problème. En plus, beaucoup de capteurs annexe fonctionnent en 3.3V.

Hors ligne

#36 2015-12-21 20:45:58

Fred
Administrateur
Inscription : 2015-11-18
Messages : 51

Re : Alimentation / Powering

Hubert,

Les composants choisis pour ton circuit existent-ils uniquement en composants de surface ou sont-ils également disponibles en DIL? Je pense notamment à certaines personnes ou groupes (notamment étrangers avec peu de moyens) qui n'auront pas nécessairement la possibilité de réaliser des micro circuits de ce type.

Si tel n'est pas le cas, il sera nécessaire dans un second temps assez proche de proposer un circuit équivalent avec des composants plus faciles à manipuler. Dans mon idée, ces projets me semblent très intéressants pour permettre le développement d'études acoustiques dans des zones du monde ou cela est encore peu exploité de nos jours et comme on le dit souvent, "mieux connaitre, c'est mieux protéger". D'ou la nécessité de proposer des montages également réalisables avec un simple fer à souder et une plaque générique.

Fred.

Hors ligne

#37 2015-12-29 14:52:40

Hub
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 23

Re : Alimentation / Powering

Ok, je fais de mon mieux (au moins des grosses pattes...)
j'ajoute la possibilité de charger la batterie à partir d'un panneau solaire.
A+
Hub

Hors ligne

#38 2016-01-06 11:14:22

Fred
Administrateur
Inscription : 2015-11-18
Messages : 51

Re : Alimentation / Powering

Bonjour à tous,

En attendant d'avoir notre propre systeme de batterie, je suis tombé sur ces matériels qui pourraient bien répondre à nos besoins :

Fred.

Hors ligne

#39 2016-01-06 12:04:09

Jean-Do.
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 68

Re : Alimentation / Powering

Bonjour,

Effectivement, les 3 produits sont intéressants. Reste à vérifier quelle autonomie on aura avec 6Ah ?
J'utilise mon B+ avec un PowerBank de 10Ah et j'estime l'autonomie à 2/3 nuits.

Je pense que la batterie plus la carte sont parfaits pour le "PiBatManualRecorder".
Pour l'"Automatic", il faudra probablement viser plus pour tenir plusieurs nuits, sans oublier le système pour couper complètement l'ensemble Raspberry+Carte audio dans la journée.

Jean-Do.

Hors ligne

#40 2016-01-06 14:23:05

Fred
Administrateur
Inscription : 2015-11-18
Messages : 51

Re : Alimentation / Powering

Oui, c'est bien ce à quoi je pensais.

Ceci dit, je viens de faire un rapide calcul pour estimer le temps de charge théorique avec le panneau solaire et l'on arrive à 7h30 pour une recharge complète de la batterie (batterie de 22Wh, panneau à 3W). Ca me semble un peu juste mais il se pourrait que, en tout cas dans les situations ou l'enregistreur serait placé dans une configuration ensoleillée, ce dispositif puisse suffire sur de petites configurations (ZERO ou A+, pas d'écran, ni de clavier ni d'internet).

Fred.

Hors ligne

#41 2016-01-06 14:25:01

Fred
Administrateur
Inscription : 2015-11-18
Messages : 51

Re : Alimentation / Powering

... J'oubliais le systeme de gestion de l'énergie...

JB et Hubert, pouvez-nous nous faire un point sur votre avancement?

Merci

Fred.

Hors ligne

#42 2016-01-08 10:35:56

Hub
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 23

Re : Alimentation / Powering

oui, j'ai posté une image de la carte actuelle sur la partie assemblages -> ça avance doucement, j'espère pourvoir commander les pcbs la semaine prochaine pour un premier proto.
Elle a l'air bien la petite carte seeed studio ! Sur la version en cours de développement, il sera possible de connecter un panneau solaire de 12 v (20Vc), ce qui devrait permettre de charger plus vite tout en gérant un gros pack de batteries (LiFePo4 ou Lipo au choix). par contre je ne suis pas sur qu'il sera possible de tenir un prix aussi bas que la seeed.
A+
Hub

Hors ligne

#43 2016-01-15 09:42:18

Hub
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 23

Re : Alimentation / Powering

Donc la suite de l'alimentation suite aux échanges avec Jean-Do
- la programmation de l'arduino se fait bien par le P5, j'y ajoute un pin "reset"
- le relais n'est pas bistatique (trop gros), c'est un Mofset qui dissipe 0.2W sous 1A, et de l'ordre de 1µW en courant de fuite lorsqu'il n'est pas sollicité
- je modifie l’interrupteur on/off pour avoir 3 positions dont une alimentation forcée
- j'hésite entre le 5v et le 3.3 v pour l'arduino...
pour la lecture de l'heure, qu'est ce qu'ont fait ?
A+
Hub

Hors ligne

#44 2016-01-15 10:20:51

Jean-Do.
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 68

Re : Alimentation / Powering

Bonjour,

Oui, je suis pour le Mosfet à la place du relais, ce sera plus économique en consommation.
Pour l'Arduino, si tu mets un 5v, il faudra prévoir un convertisseur de tension sur les signaux I2C et de la console.
Pour la liaison Arduino/Pi, je n'ai pas d'avis pour l'instant. J'attendais des réactions d'utilisateur d'Arduino mais rien de ne viens...
Selon moi, les deux ont des avantages et des inconvénients. Il faudrait que le programmeur du PI (moi) et le programmeur de l'Arduino (?) dialoguent pour approfondir ce point.
Je propose de sortir les deux solutions sur les connecteurs de façon à ne rien fermer.

A+

Jean-Do.

Hors ligne

#45 2016-01-18 11:26:50

JB
Membre
Inscription : 2015-12-06
Messages : 13

Re : Alimentation / Powering

Salut,

Le mieux reste à mon avis le bus i2c pour la communication entre l'arduino et le Pi. Personne n'utilise le dépot git ? J'ai mis mon code dessus (branche "powering"). Le principe est que le pi envoi un signal a l'arduino lui indiquant dans combien de temps il doit être réveillé. Puis l'arduino laisse 30 sec au pi pour s'éteindre et coupe l'alimentation.
J'avais commandé un module RTC avec i2c en chine, mais c'est au autre (non i2c) qui vient d'arriver..

Ca serait bien d'utiliser le gitlab pour éviter de faire les choses en triple..

Hors ligne

#46 2016-01-18 12:48:04

Hub
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 23

Re : Alimentation / Powering

Bonjour à tous,
je n'utilise pas Gitlab, je veux bien essayer avec un lien et ou deux trois explications... merci d'avance,
A+
Hub

Hors ligne

#47 2016-01-18 13:12:24

Hub
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 23

Re : Alimentation / Powering

j'ai trouvé ! smile
https://git.framasoft.org/FredC/Raspber … e/powering
ok, une question : faut-il que l'horloge soit aussi câblée à la Rpi ou peut-on envisager que l'arduino lise l'heure et la transmette à la Rpi au moins au démarrage (voir régulièrement) ? cela éviterait des fils...
A+
Hub

Hors ligne

#48 2016-01-18 14:40:18

Jean-Do.
Membre
Inscription : 2015-11-29
Messages : 68

Re : Alimentation / Powering

Bonjour,

J'ai reçu la semaine dernière mes commandes chinoises sans surprise ! L'ensemble fonctionne.
En lien les éléments commandés :
- 2 RTC (pour info, le super condensateur qui sert de pile de sauvegarde se charge instantanément et suffit pour alimenter l'horloge pendant au moins 15 jours)
- 1 Écran OLED (fournisseur différent de ma 1ère commande mais résultat identique... sauf la couleur. Celui-ci à des pixels bleues à la place de blanc)
- 1 Clavier sensitif

Il manque plus que ma commande Kubii pour les Pi Zero et carte audio... Réception en février peut-être.

Jean-Do.

Hors ligne

#49 2016-01-18 15:10:32

JB
Membre
Inscription : 2015-12-06
Messages : 13

Re : Alimentation / Powering

Hub a écrit :

j'ai trouvé ! smile
https://git.framasoft.org/FredC/Raspber … e/powering
ok, une question : faut-il que l'horloge soit aussi câblée à la Rpi ou peut-on envisager que l'arduino lise l'heure et la transmette à la Rpi au moins au démarrage (voir régulièrement) ? cela éviterait des fils...
A+
Hub

Salut,

Encore plus simple pour éviter les fils : il existe des horloges communiquant en i2c (module DS3231). Le pi, l'arduino et le RTC partage donc les mêmes 3 fils (SDA, SCL et masse commune). Le pi et l'arduino peuvent lire directement l'horloge. Pour l'instant il n'y a pas forcément d'utilité à ce que le l'arduino lise directement l'horloge, mais ca pourrait être utile ultérieurement si on veut loguer la lecture de capteurs pendant la journée.

Hors ligne

#50 2016-01-18 15:15:58

JB
Membre
Inscription : 2015-12-06
Messages : 13

Re : Alimentation / Powering

Jean-Do. a écrit :

Bonjour,

J'ai reçu la semaine dernière mes commandes chinoises sans surprise ! L'ensemble fonctionne.
En lien les éléments commandés :
- 2 RTC (pour info, le super condensateur qui sert de pile de sauvegarde se charge instantanément et suffit pour alimenter l'horloge pendant au moins 15 jours)
- 1 Écran OLED (fournisseur différent de ma 1ère commande mais résultat identique... sauf la couleur. Celui-ci à des pixels bleues à la place de blanc)
- 1 Clavier sensitif

Il manque plus que ma commande Kubii pour les Pi Zero et carte audio... Réception en février peut-être.

Jean-Do.

Tu à réussi à trouver un vendeur avec un stock de Pi Zero ?

Hors ligne

Pied de page des forums