- Arduino commandé par Joystick -

[Yvan_Delaserge]

Salut, salut !
Donc si on fait la liste des courses :
- Deux relais DPDT
- Deux transistor (?) IRLZ44N
- Une diode 1N 5822
- Une diode (?) 4148

La LED et les résistance, j'ai. Qui n'a pas ça dans son garage ?
Concernant le matos, tout est ok. Parlons du code !
Ensuite, selon vous, vers quelle alimentation 12v devrais-je me tourner pour alimenter ces deux petits moteurs ? Sans cramer les transistors ni rien.
Merci encore à vous !

Vincent A.

Non, regarde bien le schéma du message #87. Il te faut:
- Deux relais DPDT
- quatre transistors IRLZ44N
- deux diodes 1N 5822
- deux diodes 1N 4148

N'importe quelle batterie 12 V fera l'affaire. Il faut juste qu'elle puisse fournir le courant que vont consommer les moteurs, ce deront les plus gros consommateurs. Tu avais bien dit 1 Ampère chacun?
-----

[invite2f313dba]

Re,
Ah oui, mince. J'avais (très) mal vu.
Je pensais plutôt opter pour une alimentation par secteur. Oui, visiblement, à Puissance max, il auront besoin de + ou - 1,2 amperes chacun.

[Yvan_Delaserge]

Je viens de trouver un nouveau bug. Il se trouve dans les dernières lignes du programme,celles qui définissent le signal PWM.

On part de ceci:

// calculer le signal PWM pour les moteurs
  int moteurdroit = y - x; 
  int moteurgauche = y + x ; 
  
  // in case moteurdroit or moteurgauche are outside the range
  moteurdroit = constrain(moteurdroit, -128, 128);
  moteurgauche = constrain(moteurgauche, -128, 128);
  
  // on transpose les valeurs, car les args de analogwrite doivent être >=0
  moteurdroit = map(moteurdroit,-128,128,0,255);
  moteurgauche = map(moteurgauche,-128,128,0,255);
  
  // in case moteurdroit or moteurgauche are outside the range
  moteurdroit = constrain(moteurdroit, 0, 255);
  moteurgauche = constrain(moteurgauche, 0, 255);
 
  // send PWM to the motors
  analogWrite(moteurDPin, moteurdroit);
  analogWrite(moteurGPin, moteurgauche);

Le problème réside dans la transposition des valeurs de moteurdroit et moteurgauche. Avant de les transposer, il faut calculer leur valeur absolue.

Le code devient donc:

// calculer le signal PWM pour les moteurs
  int moteurdroit = y - x; 
  int moteurgauche = y + x ; 

  // on sature à 128 le cas échéant
  moteurdroit = constrain(moteurdroit, -128, 128);
  moteurgauche = constrain(moteurgauche, -128, 128);
  
  // on calcule la valeur absolue
  moteurdroit = abs(moteurdroit);
  moteurgauche = abs(moteurgauche);

  // on transpose les valeurs, car les agrs de analogwrite doivent être entre 0 et 255
  moteurdroit = map(moteurdroit,0,128,0,255);
  moteurgauche = map(moteurgauche,0,128,0,255);

    // send PWM to the motors
  analogWrite(moteurDPin, moteurdroit);
  analogWrite(moteurGPin, moteurgauche);

du coup, on peut faire sauter le second "constrain"

ça se compile bien. Taille binaire du croquis*: 2'734 octets (d'un max de 32'256 octets)

Il y a encore une chose à faire: définir la zone morte autour du point de repos central du joystick. A l'intérieur cette zone, moteurdroit et moteurgauche doivent être =0. Il faut que je voie quelle fonction utilliser pour ça. Retour à la doc.

Bonne soirée

Yvan

[invite2f313dba]

Ouai, effectivement.

[invite2f313dba]

Salut les gens-gens.
J'ai fait des recherches dans ma grotte concernant le matos, et j'ai trouvé 4 magnifiques IRF3711. Puis-je les utiliser ? Je les ai récupéré dans un variateur de modélisme. Je suppose donc qu'ils sont assez gros pour supporter le 12v. Je consulte donc votre avis...
J'essaye de me procurer le reste du matos le plus rapidement possible.
Vos avis concernant une éventuelle alim ?
Cordialement,

Vincent A.

[Antoane]

Bonsoir,
http://www.irf.com/product-info/data...ta/irf3711.pdf
Surdimensionnés en courant, limites en tension, mais de belles bêtes.
Conviennent moyennement pour ton usage, ya mieux.

[invite2f313dba]

C'est a dire...? Globalement, si on les utilise, ils remplirons leur rôle ? Ayant un budget limité, moins j'en achete, mieux c'est. Mais.si y'a pas le choix, c'est pas grave !
Cordialement,

Vincent A.

[Antoane]

Bonjour,

Ouai, ça ira. J'aime bien une grosse marge, mais celle-là est de 25%, ça ira

[Yvan_Delaserge]

Suivant la recommandation de Daudet, j'ai commencé à regarder comment on pourrait réaliser une solution "tout électronique", c'est-à-dire sans relais, en utilisant un L298.

Le L298 est intéressant, car à lui tout seul, il remplacerait les 2 relais et les 4 MOSFET.L298.jpg

Comme on peut le voir, il pourrait sans problème commuter le courant nécessaire aux deux moteurs.
On trouve le L298 tout monté dans des modules à bon prix (moins de 2 euros, port compris), qui comprennent déjà les diodes de commutation et même un petit radiateur.
Donc non seulement c'est plus petit et plus léger, mais c'est aussi moins cher!

L298MOD.jpg

J'ai essayé des modules comme ceux-ci pour un autre projet, ils fonctionnent bien.

Le schéma du L298 est le suivant:

L298SCH.jpg

On reconnaît les 2 ponts en H. Il faudrait brancher les 2 moteurs CC en 2 et 3 ainsi qu'en 13 et 14 respectivement.

L'Arduino serait à brancher sur les pattes de contrôle 5,6,7 et 10,11,12 respectivement.

Le L298 se commande comme un circuit TTL, on pourrait brancher l'Arduino directement. Le module à <2 euros comporte aussi un régulateur 5 V. Qui pourrait d'ailleurs être utilisé pour alimenter l'Arduino! Encore une économie!

Le montage complet serait le suivant:

2 motors L298 70pc.png

ou encore:

L298.jpg

Sur ces 2 schémas, que j'ai trouvés sur la toile, le premier est incomplet, il lui manque les diodes de protection, mais il mentionne une idée intéressante, c'est d'envoyer le signal PWM par les broches enable. On n'utilise ainsi que 2 broches PWM, mais par contre, ça mobilise 6 broches en tout. Les 2 autres sont l'une à 0, l'autre à +5 V pour tourner dans un sens. Et vice-versa.

L'autre possibilité serait d'utiliser 4 broches PWM. Pour tourner dans un sens, on envoie le signal PWM dans une broche et on met l'autre à 0. Et vice-versa.

[invite2f313dba]

Salut, salut !

Donc. Je me suis procuré le matériel. J'ai enfin mon bel arduino ! Mes beaux relais et deux diodes. Dans le magasin où je suis allé, ils s'avaient pas de 1N5822, ni de IRLZ44N. je les ai commandé, je les aurai la semaine prochaine.
Merci Yvan, mais maintenant que j'ai le matos, je vais pas retourner en arrière ! Mais merci bien à toi !
Donc, je commence un peu a m'amuser avec l'arduino, a faire clignoter les leds.
Demain je fais les tests avec le joystick.
Et bonne soirée à tous !

[invite5c0d525e]

Suivant la recommandation de Daudet, j'ai commencé à regarder comment on pourrait réaliser une solution "tout électronique", c'est-à-dire sans relais, en utilisant un L298.

C'est sympa pour Vinvin69 de te réveiller maintenant qu'il a commandé son matos, c'est d'autant plus regrettable que le message de Daudet date de plus de 15 jours et que bien sûr, il avait raison

[invite2f313dba]

Salut gabuzo !
C'est pas grave ! Je préfère garder une partie du montage en "mécanique". En voulant dessouder mes transistors, je les ai cramé . Donc on se retourne vers les modèles de la liste des courses !
Concernant les 1N5822, j'ai deux 2A05 en stock. Iront-elles ?
J'ai commencé à câblé les relais. Pour l'instant tout va bien !
Je vous tiens au courant ! Encore merci à vous !

Vincent A.

[invite5c0d525e]

Concernant les 1N5822, j'ai deux 2A05 en stock. Iront-elles ?

Faut demander à Yvan, c'est lui "l'auteur" du projet...

[invite2f313dba]

Ouai. Je lui dois une fière chandelle !
Yvvannnnnnnn ?

[Antoane]

Bonjour,
le L298 est (ou devrait être) obsolète : c'est un circuit lent, affichant des tensions de déchet allucinantes (au moins 1,8V @1A, jusqu'à 4,9V @2A ). http://www.st.com/st-web-ui/static/a...CD00000240.pdf
D'autres références plus modernes, à base de MOSFET, sont bien plus adaptées. Le LMD18200 n'est pas un champion mais déjà bien mieux : http://www.st.com/st-web-ui/static/a...CD00000240.pdf. Il faut demander à un moteur de recehrche de proposer qq références en fonction des besoins exacts.

Je n'aime pas les relais (cher, bruillant, consommant du courant, peu fiable......), mais comme il n'y a ici pas de contrainte de consommation et qu'on cherche à aller au plus simple, ca ne me semble pas une si mauvaise idée.

[Yvan_Delaserge]

Hello Antoane,

La lenteur du L298 ne devrait pas être un gros problème, puisque la MLI se fait à environ 450 Hz.

Par contre pour ce qui est de la tension de déchet du L298, tu as raison. La data sheet dit 3,2 V. Pour une application fonctionnant sous 12 V, 1 A, c'est vraiment beaucoup! Je suis étonné d'une telle tension de déchet. On a deux bipolaires en série avec chaque moteur. Logiquement, la tension de déchet totale ne devrait pas dépasser environ 1,5 V. Est-ce qu'ils se placent dans la situation d'un moteur bipolaire, qui comporte deux enroulements?. Ils mettent "total drop" avec la référence 5 entre parenthèses, mais je ne trouve pas cette référence dans la datasheet.

Le LMD18200 ne peut commander qu'un seul moteur.



Il en faudrait donc deux. On les trouve en modules tout faits, mais ils coûtent chacun une dizaine d'euros.

De mon côté, je n'ai pas encore reçu mes Arduinos. ça devrait prendre encore quelques semaines avant qu'ils arrivent. En attendant, ça me laisse le temps de bien réfléchir à d'éventuelles améliorations. En revanche, j'ai déjà des modules à L298.

Comment modifier le soft pour commander le L298?
Ce qu'il faut éviter à tout prix avec un pont en H, c'est l'activation simultanée du transistor "haut" et du transistor "bas" sous peine d'obtenir un court-circuit qui détruit les 2 transistors.

Mais le câblage de l'IC interdit une telle éventualité. En effet, les 2 transistors sont commandés par des portes logiques, qui assurent qu'un seul des transistors est passant à la fois.

Et si les broches commandant chacune un côté du "H" sont dans le même état? Pas de problème. Les deux fils du moteur se trouveront au même potentiel et le moteur s'arrêtera. Il sera même freiné par cette mise en court-circuit.

Je vais réfléchir à comment modifier le code.

Amicalement,

Yvan

[invite5c0d525e]

Tu ne sais pas lire ou tu prends Vinvin69 pour un ... ?

Donc. Je me suis procuré le matériel. J'ai enfin mon bel arduino ! Mes beaux relais et deux diodes. Dans le magasin où je suis allé, ils s'avaient pas de 1N5822, ni de IRLZ44N. je les ai commandé, je les aurai la semaine prochaine.
Merci Yvan, mais maintenant que j'ai le matos, je vais pas retourner en arrière ! Mais merci bien à toi !

[invite2f313dba]

Bonjour bonjour !
Dans mo' cas, je vais rester sur la combinaison avec les relais.et les transistors. Pourriez-vous m'aider a terminer le.code avec cette configuration ? Merci
Ensuite, concernant mes diodes. Elles iront ou pas ?
Merci bien !

[Yvan_Delaserge]

Voici encore quelques éléments à propos des modules à L298.

MODL2981.jpg

Un gros plan sur les entrées:

MODL2982.jpg

On voit qu'il est possible de ponter les entrées ena et connecter les 4 entrées restantes à l'Arduino, ou bien en enlevant les cavaliers, connecter les 6 entrées à l'Arduino.

Le schéma:

MODL298C.jpg

Et finalement, un tableau résumant les commandes pour les moteurs cc:

MODL298D.jpg

Bonne journée.

Je vais me replonger dans la doc de l'Arduino pour voir comment modifier le code pour commander les modules à L298.

Yvan

[Antoane]

LMD 18200 était une référence au pif, de mémoire, pour montrer ce que l'on peut faire. Il faut faire une recherche sur un moteur de recherche adéquat pour trouver un composant répondant aux besoins.

La topologie de l'étage de sortie du L298 n'est pas connue. On peut supposer que c'est du non en haut et en bas mais larcjitechture exacte est inconnue : darlington, paire de sziklai. .. on ne sait pas comment il sont pilotés. D'où les quasi-5V.

[invite2f313dba]

Je suis entrain de vous perdre je crois là
J'ai fait le test avec le joystick, tout marche comme prévus. Il me manque juste les transistors, et la fin du code et le projet serra abouti !
Je vous ai définitivement perdu ? Je souhaite juste que vous m'aidiez pour finir le code.
Cordialement

Vincent A.

[Yvan_Delaserge]

Tu veux dire que tu ne comprends pas comment fonctionne le soft?

[Yvan_Delaserge]

LMD 18200 était une référence au pif, de mémoire, pour montrer ce que l'on peut faire. Il faut faire une recherche sur un moteur de recherche adéquat pour trouver un composant répondant aux besoins.

La topologie de l'étage de sortie du L298 n'est pas connue. On peut supposer que c'est du non en haut et en bas mais larcjitechture exacte est inconnue : darlington, paire de sziklai. .. on ne sait pas comment il sont pilotés. D'où les quasi-5V.

J'ai fait l'essai avec un des modules L298 que j'ai. Et effectivement, la tension de déchet est consternante! C'est exactement comme ils disent dans la datasheet!
Les étages de sortie doivent être des Darlington, je ne vois que ça comme explication.

Mais la solution du L298 paraît si irrésistiblement élégante: Plus fiable, silencieux, plus petit, plus léger, moins cher, existant en module tout fait, avec un radiateur, et incluant le régulateur 5 V, qui peut être utilisé pour alimenter l'Arduino.

En contrepartie, pour compenser la tension de déchet importante, il suffirait d'augmenter un peu la tension destinée à alimenter les moteurs. Disons 15 V au lieu de 12.

Sinon, on a d'autres modules, avec le L 9110 aussi appelé HG 7881

http://nvhs.files.wordpress.com/2013...heet-l9110.pdf

[invite5c0d525e]

Tu veux dire que tu ne comprends pas comment fonctionne le soft?

Non, il veux dire qu'il ne comprend pas comment tu fonctionnes...

Le monsieur attend la fin du code que tu lui promets pour faire fonctionner les deux relais et les quatre transistors que tu lui as fait acheter. Tes élucubrations sur le L298 il s'en tape comme de l'an 40.

[Antoane]

Hej,
Il existe des datashit, mais celle-là, c'en est une bonne : aucunes données temporelles (pas très rassurant pour un CI dédié au PWM -- srtt étant donné le quiescent current de 2µA) ou thermiques.
Dans un environnement à 20°C, la puissance max dissipable limite à ~300mA le courant de sortie (échauffement max : 60°C, Rth=100K/W, tension de saturation de 2V).

L'arduino est équipé d'un régulateur 5V. http://arduino.cc/en/uploads/Main/ar...-schematic.pdf

[invitef86a6203]

Quelques rappels au sujet de l'adaptation d'impédance.
La puissance maximum dissipée par un générateur est à U/2.
Cela signifie que le L298 ne chauffera pas au maximum lorsqu'il est saturé ou bloqué, mais lorsque la tension de sortie sera à U/2.
Autrement dit , chaque transition fera chauffer le circuit !
Le fait d'utiliser une fréquence plus élevé de PWM augmentera d'autant les pertes.
Entre 50hz zt 450hz on augmente de 450/50 = 9 fois ces pertes...

De plus plus le circuit a une bande passante mauvaise plus la transition dure longtemps et plus il chauffe.
L298 25khz typique c est même pas des CI BF !
Le L298 n'est pas très performant , vous allez vite avoir plus de perte en chaleur qu'en énergie utile si vous le sollicitez d'une façon dont il n'est pas prévu...

Pour le IRFZ44 il lui faut un minimum de 5V gate et 12V est bien préférable pour une commutation profonde.
Avec un pont de 4 IRFZ il faudra du 24V (très peu de courant) pour les commandes si on commute du 12V, les drivers de Mos ont des doubleurs de tension pour cette raison.
Et la bande passante plus grande qu'un L298 (en Mhz)
et plus la bande est grande donc moins ça chauffe.

C'est le même problème que l'over clockage des µp de PC qui chauffent et nécessitent des radiateurs de plus en plus performants.

[Yvan_Delaserge]

Hej,
Il existe des datashit, mais celle-là, c'en est une bonne : aucunes données temporelles (pas très rassurant pour un CI dédié au PWM -- srtt étant donné le quiescent current de 2µA) ou thermiques.
Dans un environnement à 20°C, la puissance max dissipable limite à ~300mA le courant de sortie (échauffement max : 60°C, Rth=100K/W, tension de saturation de 2V).

Oui, tout-à-fait La première chose que j'ai cherchée c'est la tension de déchet et elle n'y est pas non plus. On ne sait pas si c'est du bipolaire ou du MOSFET. Et de toutes manières le courant maximum est trop faible

L'arduino est équipé d'un régulateur 5V. http://arduino.cc/en/uploads/Main/ar...-schematic.pdf

Oui et c'est peut-être plus sûr d'utiliser celui-lä, plutôt que celui du module à L298 tu as raison.

[Antoane]

Chaque transition fera chauffer le circuit !
Le fait d'utiliser une fréquence plus élevé de PWM augmentera d'autant les pertes.
Entre 50hz zt 450hz on augmente de 450/50 = 9 fois ces pertes...

Oui.

Quelques rappels au sujet de l'adaptation d'impédance.
La puissance maximum dissipée par un générateur est à U/2.

Oui, en linéaire.

Cela signifie que le L298 ne chauffera pas au maximum lorsqu'il est saturé ou bloqué,

Oui.

mais lorsque la tension de sortie sera à U/2.

Non, car il s'agit d'un circuit à découpage.
Se plaçant dans la situation ou le temps de transition est petit devant la durée de chaque état (formellement : t_rise+t_fall << dc*T_sw & t_rise+t_fall << (1-dc)*T_sw), l'énergie perdue à chaque commutation est indépendante du rapport cyclique dc. Autrement dit : les pertes par commutations sont constantes.
Les pertes par conductions, quant à elles, s'expriment :
P_cond=I_moteur(dc*V_sat+2(1-dc)V_f)
Avec :
- V_sat : la tension de saturation du L298 (high-side+low-side) ;
- V_f la tension aux bornes d'une diodede roue-libre tracersée par le courant moteur I_moteur, supposé constant.

Les pertes totales sont la somme des pertes par conduction et commutation. Supposant une charge dont le couple résistant varie dans le même sens que la vitesse de rotation, ces pertes sont maximales pour un rapport cyclique compris entre :
- le rapport cyclique limite pour lequel l'approximation t_rise+t_fall << (1-dc)*T_sw) ne tient plus
et
- 1.

La première chose que j'ai cherchée c'est la tension de déchet et elle n'y est pas non plus. On ne sait pas si c'est du bipolaire ou du MOSFET.

Sans certitudes : la différence entre les tensions de saturations sur les rail haut et bas laisserait plutôt penser à du bipolaire.

[Yvan_Delaserge]

Quelques rappels au sujet de l'adaptation d'impédance.
La puissance maximum dissipée par un générateur est à U/2.
Cela signifie que le L298 ne chauffera pas au maximum lorsqu'il est saturé ou bloqué, mais lorsque la tension de sortie sera à U/2.
Autrement dit , chaque transition fera chauffer le circuit !
Le fait d'utiliser une fréquence plus élevé de PWM augmentera d'autant les pertes.
Entre 50hz zt 450hz on augmente de 450/50 = 9 fois ces pertes...

De plus plus le circuit a une bande passante mauvaise plus la transition dure longtemps et plus il chauffe.
L298 25khz typique c est même pas des CI BF !
Le L298 n'est pas très performant , vous allez vite avoir plus de perte en chaleur qu'en énergie utile si vous le sollicitez d'une façon dont il n'est pas prévu...

Pour le IRFZ44 il lui faut un minimum de 5V gate et 12V est bien préférable pour une commutation profonde.
Avec un pont de 4 IRFZ il faudra du 24V (très peu de courant) pour les commandes si on commute du 12V, les drivers de Mos ont des doubleurs de tension pour cette raison.
Et la bande passante plus grande qu'un L298 (en Mhz)
et plus la bande est grande donc moins ça chauffe.

C'est le même problème que l'over clockage des µp de PC qui chauffent et nécessitent des radiateurs de plus en plus performants.

Hello Freepicbasic,
C'est vrai que le L298 chauffe pas mal. J'avais pu m'en rendre compte lorsque je l'avais utilisé pour actionner des moteurs pas-à-pas. Même avec le radiateur, ça commence vite à sentir le chaud! Mais je crois qu'il y a une protection en cas de surchauffe, si j'e me rappelle bien la doc.
Il n'en demeure pas moins que le rendement est loin de ce que l'on peut obtenir avec des composants plus modernes. Par exemple le TB6560 de Toshiba, qui utilise des MOSFET. Mais c'est un hybride. Je me demande s'il existe l'équivalent du L298 avec des MOSFET. Je vais faire quelques recherches.

Pour aller avec l'Arduino, je me suis commandé des logic MOSFET IRLZ 44N. On en a parlé un peu plus haut.

Amicalement,

Yvan

[invitef86a6203]

Il faudra un driver comme sur ce schéma
http://letsmakerobots.com/files/userpics/u152/FET_3.jpg

Ils utilisent celui ci
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/11602fb.pdf
Dans la doc ils parlent de boost à 60V voire 75V ...