Automate programmable à base de PIC pour usage de débutant

[hary]

Bonjour.

Cela fait un certain temps que je cherche un appareil qui puisse gérer l'énergie photovoltaïque de mon site isolé comme je l'entends :

A savoir, je voudrais qu'en priorité, mes batteries soient chargée,
que le surplus d'énergie soit dirigé vers mon système de pompage (mettre en route le convertisseur et alimenter la pompe 220V) quitte à puiser un peu dans la batterie sans qu'elle ne descende en dessous d'un seuil REGLABLE (12.5V par exemple) afin de garder la possibilité de m'éclairer le soir.

J'avais pensé détourner un coupleur séparateur de camping car pour cet usage mais je prévois déjà des problème pour agir sur le paramétrage des seuils (circuits moulés rendant les composants inaccessibles)

Pour cette raison, je pensais à 1 mini automate programmable bon marché à base de PICBASIC par exemple.
Depuis plusieurs années, je suis souvent confronté à des problèmes du même types : Comment gérér des petits systèmes simplement (régulation, allumage, extinction en fonction de température , de seuil de tension...etc)
J'avais à une époque tenté de m'instruire sur les PICs, mais seul, n'étant pas équipé pour insoler, graver ....et vu les difficultés sur toute la chaine, (fourniture des composants, langage de programmation, connaissance en tout genre qui me manquait ) j'avais mis cette idée de coté.

Et à chaque fois, c'est la même chose qui revient ! La solution, c'est le UC.

Je découvre qu'il existerait dorénavant des petits automates bon marché à base de ces PICs programmables en Basic.

Pensez vous que ce type de solution pourrait répondre à mes besoins et surtout s'il serait accessible au débutant que je suis.

D'autre part, je vois que la communication entre programmateur et PC se fait encore par RS232 alors que cette interface n'existe plus sur les PC récents.
Je m'inquiète donc déjà de tous ces problèmes à gérer ensemble pour arriver à faire fonctionner quelque chose.

Quelqu'un aurait il des conseils pour m'aiguiller sur des solutions relativement simple d'accès.
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[RicounetZap]

Bonjour,
D'habitude, je suis Pro Pic, mais vu ce que tu veux faire, je te conseillerai d'utiliser un Arduino. Il doit en exister en USB, sinon, il est très facile de trouver des convertisseurs USB/RS232.
De plus, il existe plein de shield (Commande de moteur, afficheur etc...) qui devrait te permettre de réaliser à peu près ce que tu veux.
De plus, pas besoin de programmateur spéciaux ou autres.
Enfin, c'est juste mon avis
Cordialement

[alainav1]

bonjour,
afin que l'outil dont tu as besoin soit bien adapter il serait souhaitable que tu décrives en details ton besoin

cordialement
Alain

[hary]

Pour répondre à alainav1

Je voudrais qu'en priorité, mes batteries soient chargée, (production des panneaux photovoltaiques envoyé en priorité vers la batterie)
Quand celle-ci arrive à 14.4V (chargée), que le surplus d'énergie soit dirigé vers mon système de pompage (mettre en route le convertisseur et alimente la pompe 220V) quitte à puiser un peu dans la batterie sans qu'elle ne descende en dessous d'un seuil REGLABLE (12.5V par exemple) afin de garder la possibilité de m'éclairer le soir et ne pas me trouver en condition de décharge profonde de la batterie.
Ensuite j'aurais bien d'autres idées, genre alimenter un réfrigérateur à partir du convertisseur avec un degré de priorité supérieur par rapport à la pompe, mettre le convertisseur en route en cas de demande de 220V sans que la pompe ni le frigo soit en demande (pour alimenter le mixer par exemple).

Pour répondre à RicounetZap;
Je regarde les Arduino qui existent en effet en liaison USB bien qu'il soit apparemment facile de changer la liaison RS232 en USbBavec 1 cable (je me demande s'il faut pas un petit émulateur quand même). Quels avantages ont les Arduino par rapport aux PICs ?

Combien peut consommer ce genre d'automate "au repos", c'est à dire sans aucun relais alimenté (je pense à la préservation de la batterie pendant la nuit ou pendant plusieurs jours sans soleil)

J'avais trouvé ça :
http://www.f1lzr.fr/automate/3b/coupleur/
qui me tentais bien, mais le gars ne le vend pas sur sa boutique. Et je ne comprend pas bien si c'est lui qui à fait le PCB ou si c'est issu d'un kit. Il dit que c''st en vente chez Lextronic, mais je ne le trouve pas.

[A voir en vidéo sur Futura]

[nornand]

il faut revoir ta copie quand a l'utilisation de l'energie solaire , tu ne peux pas utiliser un appareil directement sur le panneau, il te faut toujours une régulation et un accu ..
citation:
Cela fait un certain temps que je cherche un appareil qui puisse gérer l'énergie photovoltaïque de mon site isolé comme je l'entends :
non c'est comme cela doit etre fait pas comme tu veux le faire.
je te conseil de revoir tout ton systeme en applicccant les règles:

[hary]

Normand.
Qui te dit que je n'ai pas d'accu ? Je l'ai appelé batterie ! Je peux préciser batterie d'accus si tu veux. Ensuite le régulateur dont je n'ai pas parlé, c'est un peu lui qui me pose problème puisque souvent les régulateurs classiques ont :
- 1 entrée panneaux solaire
-1 sortie (régulée) vers batterie
-1 sortie vers utilisation avec coupure de l'alimentation en dessous d'un seuil tension batterie très bas (100% de décharge batterie) et non réglable.

Quand je dis "comme je l'entends", je veux dire :
Plusieurs sorties avec des seuils d'enclenchement et de coupure réglables à volonté, avec des degrés de priorité et qui ne décharge pas complètement ma batterie avant de se couper comme le fond les régulateurs classiques.

Est ce plus clair ?

[Gérard]

http://www.elektor.fr/products/e-blo...5.929295.lynkx

C'est un petit automate.

[hary]

Gérard,

Tu me conseilles quoi pour la programmation ? C ou ASM ?
Car flowcode est assez dénigré et en plus payant et cher !

Déjà que l'automate est plus cher que ce que je pensais. Mais bon, il se programme par USB, il consomme 100mA avec les relais non commandé, il y a 1 écran LCD ! Sinon 48MHz, c'est un peu dommage d'utiliser un truc pareil pour mon usage !

Cependant, je ne trouve qu'une documentation assez succinte me semble t-il !

[hary]

Et ce type d'automate :
http://cgi.ebay.fr/Mini-PIC-PLC-Anwe...item2c5e8f849e

Ca n'irait pas ?
Certes, ça parait moins industriel, mais il coute 5 fois moins cher. En cas de mauvaise manip, j'aurai moins de regret.

[Gérard]

Et pourquoi tu ne te fais pas une carte toi même ?
Un µC et un peu autour.

Je programme en Basic. (Proton+)
http://www.protonbasic.co.uk/

Ici, une autre source de compilateurs : http://www.mikroe.com/eng/categories...arm-compilers/
tu peux télécharger 3 compilateurs (limités) pour te faire la main.

Bonne pioche

[r4ph]

Bonjour!

pour répondre a 2-3 questions (laissées en suspens ou non), l'avantage d'un arduino sur un uC (quelque soit le fabricant) c'est qu'il vient avec toutes sortes d'exemple et de projets open source, qu'il ne nécessite pas de programmateur et qu'il utilise un langage de programmation proche du C et a un niveau un peu plus haut pour la gestion des périphériques (donc relativement facile pour commencer). A noter que cela n'est que ce que j'ai lu ici et la sur la bête, utilisant moi même des pics directement.

Sinon, vu l'utilité décrite, un montage sans uC a comparateurs et un peu de logique combinatoire, ferait aussi très bien l'affaire. Il existe aussi des régulateurs de charge un peu plus évolués qui possèdent des seuils de déclenchement de la batterie (protection décharge profonde) réglables. Certain bénéficient mémé d'une sortie destinées a alimenter des frigos ou des pompes quand la batterie est considérée comme chargée.

La cela dépends vraiment de tes attentes, connaissances et désir d'apprendre pour choisir la possibilité qui te convient le mieux.

Bon projet en tout les cas!

[hary]

@ r4ph
D'abord, je n'ai pas trouvé les régulateur dont tu parles (plusieurs sortie auxiliaires paramétrables)

Ensuite, pour utiliser des portes logiques et des comparateur, je ne sais pas concevoir ça.
Et en plus en cas d'évolution, il faut refaire les circuits.

Alors qu'avec un automate, je peux plus facilement changer des valeurs de seuil et faire évoluer au moins dans certaines proportions les fonctions suivant les besoins.

@ Gérard
Sinon, il me semble aussi que la communauté Arduino est très active, que tout est open source et que les cartes de toutes sortes (cartes relais bien protégées par optocoupleur, carte écran LCD, Carte H pour moteur à CC, carte pour moteur pas à pas ...peuvent se trouver très facilement pour un cout qui me parait assez accessibles et bien mieux que ce que je serais capable de réaliser.

En plus, oui, il semble que Arduino est assez proche de C et C++, de ce fait, je ne prendrais pas trop de mauvaise habitude et j'apprendrais un langage pérenne et reconnu dans le domaine.

Je pense que ma décision est arrêtée sur Arduino
Toutefois, je suis ouvert à vos remarques.

[Gérard]

C'est toi qui décide.
Avec Arduino, il faut faire avec la carte existante, si tu développes toi même, tu fais ce que tu veux.

[hary]

Gérard, je fais surtout ce que e peux !
Et comme pour le moment je peux pas grand chose par manque de connaissances et de pratique !

Sauf objection majeure, je vais commencer "petit".
Si j'épuise toutes les possibilité de la formule Arduino et si le besoin se fait sentir d'évoluer, on évoluera !
Avec un peu de chance, entre temps, j'aurais acquis des bases de programmation en Andruino ou en C dont je pourrais me servir pour migrer vers autre chose.

On va dire que ce sera un compromis entre le MATRIX MIAC et les PICs.

Ne crois-tu pas ?

[chatelot16]

c'est une bonne idée de donner la proirité a la batterie

mais tu te fait des illusion sur la mesure de tension de batterie ... elle n'est significative que pour dire quand c'est completement plein ou completement vide ... entre les 2 extreme la tension depend surtout du fait quelle est au repos , qu'on vient de la charger , ou qu'on vien de consomer ...

le seul moyen de savoir l'energie qu'il y a dans une batterie est de compter les ampere heure qui entrent ou qui sortent ... et meme compter ceux qui entrent avec un coefficient legerement different de ceux qui sorte pour tenir compte du rendement en courant de la batterie

il ne faut pas partir vers une usine a gaz disproportionné avec l'instalation

quelle est ta capacité de batterie ? quelle puissance de cellule ?

il y a peut etre une solution plus simple : demarer la pompe quand la tension de la batterie indique la fin de charge ... et limiter la durée de fonctionnement de la pompe par un relais temporisé calculé en fonction de la consomation de la pompe et la capacité de la batterie pour ne vider que 1/4 de la batterie

[Gérard]

Gérard, je fais surtout ce que e peux !
Et comme pour le moment je peux pas grand chose par manque de connaissances et de pratique !

Sauf objection majeure, je vais commencer "petit".
Si j'épuise toutes les possibilité de la formule Arduino et si le besoin se fait sentir d'évoluer, on évoluera !
Avec un peu de chance, entre temps, j'aurais acquis des bases de programmation en Andruino ou en C dont je pourrais me servir pour migrer vers autre chose.

On va dire que ce sera un compromis entre le MATRIX MIAC et les PICs.

Ne crois-tu pas ?

Commencer "petit" est une sage décision, une chose après l'autre et ne pas griller d'étapes.
Si tu "sens" la carte Arduino, OK pour elle.
Le MIAC répondait à la question : je cherche un automate. Ce n'était qu'une proposition.

Bon amusement.

[hary]

Pour le MIAC, oui c'est vrai.

Mais je ne me sens pas libre du tout pour pouvoir "bidouiller" y compris à cause de son prix.

Je crois qu'avec la famille Arduino, je me sentirai mieux et aussi plus rassuré, entouré par la communauté.

Il n'en reste pas moins que la programmation m'est fortement indigeste.

Je ne sais pas si la pratique, en voyant les premières LED clignoter, va faire décanter l'histoire.
Pour le moment c'est assez trouble !

[Gérard]

La 1re LED qui clignote est toujours un moment fort.
Je me rappelle que ma Chère et Tendre me disait que ce n'était qu'une petite lumière qui clignote ...
Quelle déception.

[chatelot16]

ne te pose pas tant de question sur les automate ... commence par decrire ton probleme de paneaux solaire et de batterie

il n'est vraiment pas sur qu'un automate soit necessaire

un automate trop serieux risque de trop consommer pour rien

un simple pic est economique est consome peu mais il y a peu etre plus simple pour celui qui n'est pas pationné par la programation

[hary]

Trop marrant Gérard !

Dans mes premières tentatives, je m'était orienté vers 1 PIC avec 1 petit programmateur (Bigonoff et son cours), et j'avais eut la même réaction de ma copine qui ne comprenait pas que je m'enflamme pour cette petite "lampe"

chatelot16, avec les PICs il faut se faire les cartes, alors qu'avec Arduino, j'achète :
1 UNO
1 shield LCD+keypad
1 shield 4 relais 12V

et j'ai tout ce qu'il me faut (pour le moment en tout cas, car si j'arrive à me débrouiller en programmation, j'ai des tas d'autres idées ! )

En plus, j'ai (déjà) vu que je pourrai aussi utiliser le même engin pour servir de régulateur et de MPPT !
Je te dis, j'ai plein d'idées déjà.

1- je veux qu'en priorité ma batterie soient chargées;
2- le surplus de production s'il y a met le convertisseur en route
3- quelques seconde après, la pompe se met en route (à condition qu'il y ait de l'eau dans le puits et que le réservoir ne soit pas plein.
4- si le frigo 220V à besoin de fonctionner, la pompe s'arrête pour se "charger" en froid
5- il ne faut pas que ma batterie ne descende trop bas (càd arrêt des consommateurs alimenté par le convertisseur puis arrêt du convertisseur avant que la batterie ne descende en dessous de 80% charge) car elle me serre à l'éclairage pour le soir
6- la batterie doit être protégée de la décharge profonde (interdiction d'utiliser ni convertisseur ni 12V)avec une réelle marge de sécurité 50% de décharge maxi
7- en cas de besoin, je peux forcer ponctuellement l'utilisation du convertisseur (5 minutes pour faire la soupe avec le mixer) et plus longtemps sur l'éclairage 12V par LED peu énergivore

Et s'il reste de la capacité mémoire, faire en sorte que l'automate ait la fonction de régulateur, fasse aussi MPPT, et pourquoi pas, gère ma poursuite solaire (tracker solaire)

Sinon, j'ai bien vu que l'Arduino consommait pas mal, mais pour le moment, c’est ce que je trouve de mieux !
Car pour le moment, je suis obligé d'être derrière ma pompe, si je l'oublie, ça me fiche ma batterie HS, quand je ne suis pas là (pendant la journée et que le soleil brille) ma batterie est au top et le surplus de soleil est inutilisé alors que je souffre cruellement du manque d'eau !

Malgré tout, je reste ouvert et curieux à vos idées et propositions. Si tu pense que ça peut se faire avec un PIC et qu'il y aurait des avantages !

[chatelot16]

pour proteger la batterie de la decharge profonde : detecteur de tension , en dessous de 12V on coupe tout

detecter la decharge a 80% par la mesure de tension est impossible que ce soit PIC ardouino ou super pentium ne change rien

quand la tension de la batterie est basse il ne faut en aucun cas meme pour 5 minute tirer plus ... sinon elle commence a s'autodetruire

MPPT ca peut etre utile ou pas , on te le dira quand tu nous dira ta capacité de batterie et ta puissance de panneau solaire

pour les faible puissance un regulateur MPPT est completement inutile ... il vaut mieux mettre son argent dans quelques panneau de plus que dans un regulateur

[hary]

chatelot16

Et pour ma pompe ?
T'as une solution ?
C'est la question majeure !

Quand à continuer à tirer sur la batterie quand tout c'est arrêté sans la détruire, c'est pour celà que je veux que ça coupe bien avant. En tout cas avant les 10.5V que l'on a classiquement sur les régulateurs du commerce et qui sont majoritairement non paramétrables.

J'avais pourtant pensé être clair dans ma description.

Sinon, 150W de panneaux en 12V, Batterie 100Ah, 12V, pompe 220V 370W (30A en 12V au convertisseur à la charge ou elle fonctionne)

[chatelot16]

c'est donc bien une petite puissance , ou je trouve le regulateur MPPT completement inutile

le regulateur peut se resumer a un detecteur de tension qui debranche le paneau quand la batterie est a plus de 14,5v

pour la pompe je t'ai deja donné une solution : allumage de la pompe quand la batterie est completement pleine , batterie superieure a 14V

quand la pompe s'alume relais temporisé pour limiter son temps de fonctionnement a ce qu'il faut pour vider une partie de la batterie : 100Ah / 30A = 3,3h ... par example 1/2 heure et il restera de quoi faire ... si le soleil continue a charger les 14V seront encore ateind et la pompe aura le droit de tourner 1/2 heure de plus

[hary]

Eh bien je ne sais pas faire ça en électronique ! Les comparateurs, les AOP, c'est pas mon truc !

En plus il faut d'abord allumer le convertisseur, puis mettre la pompe en route.
La procédure d'arrêt :
D'abord stopper la pompe puis le convertisseur.
Avec ces bêtes là (convertisseurs), je pense pas qu'il soit bon de les faire démarrer avec une charge au "cul" et de les arrêter alors que le moteur de pompe tourne encore ???

L'écriture de code n'est sans doute pas simple, mais comme je l'ai dit je ne peut et ne veux ni graver, ni assembler une multitude de composants que je avis devoir approvisionner et qui au final me fera un montage figé ou il sera difficile d’évoluer et au besoin changer le paramétrage des valeurs de tension.

Au pire avec Arduino, je ferai du copier/coller de skethes glané ici ou là.

Tu penses que je suis à coté de la plaque ?

[Forhorse]

100Ah de batterie c'est beaucoup trop peu pour faire tourner une pompe via un convertisseur (j'imagine que la pompe en question fait de 400 à 800W)

[chatelot16]

Forhorse a l'experience des batterie et des pompe , et prefere mettre de l'argent dans une batterie plus grosse qui durera plus longtemps que de se casser la tete avec une batterie trop petite et trop vite morte

et plutot que d'user successivement 2 batterie trop petite il faut mieux acheter directement une 2 fois plus grosse qui durera beaucoup plus longtemps

probleme avec 30A tiré sur une 100 Ah ca fait une baisse de tension importante meme avant qu'elle soit vide : un arret a 12V coupera tout de suite ... un arret a une tension plus basse ne protege pas la batterie d'une decharge trop profonde

avec une batterie plus grosse il y a moins de chute de tension et on peut plus facilement choisir une tension d'arret qui protege vraiment la batterie

c'est a cause de cette difficulté a arreter la decharge par la tension quand on tire trop fort sur une batterie que je te propose plutot de detecter la charge complete , et d'autoriser un temps de fonctionnement limité de la pompe

[hary]

chatelot16

Oui, là je te suis et je me doutais du problème à venir, c'est pour cette raison que je me dirigeais vers un système facilement paramétrable afin de pouvoir ajuster le tir en fonction des résultats.

La solution de faire fonctionner la pompe un certain temps à partir du moment ou l'on sais la batterie chargée me convient bien.

Cependant, en configuration "charge" suis je sur que ma batterie est chargée (Full) quand j’atteins les 14.4V ?

L'expérience me montre que quand je charge à partir d'un alternateur, l'alternateur applique 14.4V (ou un peu moins si batterie fortement déchargée) quitte à fournir 50A et au fur et à mesure que la batterie se "remplie", l'intensité de charge décroit, en gardant toujours la même tension de 14.4V. D'après ce que j'ai observé.

Même si le phénomène est moins évident en chargeant avec les panneaux photovoltaïques (10A maxi), je suppose que la tension atteindra 14.4V avant que la batterie ne soit totalement chargée !

A partir de quelle mesure est -il donc possible et fiable de savoir au moins si une batterie est chargée, puisque qu'il n'est déjà pas possible de connaitre son niveau de décharge à partir de la tension.

Au pire, je peux augmenter le parc batterie en doublant ou triplant la capacité. Mais bon, un peu dommage d'avoir une capacité de 300Ah pour principalement m'éclairer avec quelques LED qui vont consommer quelques Ah sur toute une soirée. Bah, je pourrais toujours mettre un chauffage électrique !

Trêve de plaisanterie, pour connaitre où en est ma batterie, il faudrait qu'elle soit chargée et à tension stabilisée (12.6V à vide), puis que j'ai un compteur d'énergie sur l'entrée et la sortie et en déduire sa décharge à partir de sa capacité; Pouah, l'usine à gaz !

Non, comme je sais combien consomme ma pompe (30A sous 12V au convertisseur), le mieux est de la faire fonctionner un certain temps seulement et de la relancer à chaque nouvelle charge complète de la batterie.

Le tout est de savoir si les 14.4V indiquent bien que la batterie est chargée ??????

[chatelot16]

il y a le meme probleme pour detecter la fin de charge que pour detecter la fin de decharge : c'est faussé si le courant est trop fort

quand le courant est trop fort ca baisse avant d'etre vide ... et ca monte avant d'etre plein

mais ton paneau de 150W te fera 150W / 12V = 12 A avec le soleil normalisé a 1000W/m2 qui n'existe jamais donc c'est moins violent que les 30A de decharge avec la pompe

bien sur ca risque de mettre en marche la pompe avant que la batterie soit 100% pleine ... il serait possible de faire un seuil de tension variable avec le courant

une batterie plus grosse resoud aussi le probleme : elle aura moins de variation de tension et la detection de tension simple suffira

de la meme facon pour proteger la batterie a la decharge il serait utile de faire un seuil de tension variable avec le courant ... couper a 12V avec faible courant et autoriser une tension plus basse quand le courant est plus fort ... il y a de quoi programmer dans le pic avec entré analogique mesurant separement le courant et la tension

mais la chute de tension ne depand pas que du courant

[chatelot16]

autre remarque : il est possible pendant la charge d'interompre la charge periodiquement pour mesurer la tension a vide est donc mieux detecter la fin de charge

on pourait penser a la meme chose a la decharge , mais interompre trop souvent la pompe pour mesurer la baterie est un peu dommage : gaspilage d'energie a chaque demarage , alors qu'il n'y a pas d'inconvenient a interompre la charge

dans le genre usine a gaz il y a aussi la possibilité d'avoir plusieur batterie , et d'en mettre periodiquement une hors circuit pour la mesurer a vide pendant que ca tourne sur les autre ... mais ca ne se justifie que pour un gros systeme ... pour faire simple il vaut mieux simplement surdimensionner la batterie

[hary]

Très interessantes toutes ces remarques !

Concernant les seuils de tensions ça prendrait quelle forme ?
Il faudrait un genre d'échelle linéaire :
à 0A de charge ==> Batterie chargée à 14.4V
à 10A de charge ==> pousser la tension à 16V (exemple)
Par contre il faudrait des moments de contrôle où la tension charge redescend à 14.4V pour vérifier si l'on converge vers Icharge = 0

Ou penses tu à une autre idée ?

Alors tu vois qu j'ai bien besoin d'un UC.
Tu insistes avec le PIC alors que je m'oriente plutôt vers les modules Arduino.

Ce serait quoi l'intérêt du PIC par rapport à Arduino ?