Choix module de communication + optimisation conso élec

[TDV]

Bonjour à tous,

Je travaille sur un petit projet d'électronique mais je suis totalement débutant (je viens d'une formation d'ingénierie mécanique ).
J'ai récupéré une carte électronique qui permet, sous l'action d'un champ électromagnétique grâce à un capteur effet Hall, d'envoyer une commande électrique.

L'objectif maintenant est de trouver un module de communication (radio ? wifi ?) pour des distances de l'ordre de 50 mètres maximum sans obstacles.
Cette carte électronique serait intégrée avec le module émetteur et enverrait le signal au module récepteur.

Le second objectif est d'intégrer une batterie pour la partie émetteur+carte élec et une batterie pour la partie récepteur.

J'ai effectué des tests de conso élec avec une alim + 5V sur un module radio 433 MHz basique (je n'ai pas pu le faire sur la carte élec pour l'instant). J'obtiens les résultats suivants :

- Emetteur : ON : 32 mA, OFF : 1 mA.
- Récepteur : ON : 30 mA, OFF : 12 mA.

Ensuite, j'ai fait un petit calcul de dimensionnement des batteries et pour une utilisation d'un an, j'obtiens les résultats suivants :

- Emetteur+carte élec (avec une estimation de consommation pour la carte élec ON : 15 mA et OFF : 0,003 mA.) : 44 420 mA.h.
- Récepteur : 2 748 mA.h.

Sachant que le tout doit être relativement compact (ça doit tenir dans la paume d'une main), on est loin du compte (surtout pour la partie émetteur+carte élec).
Il faudrait donc que je trouve un moyen de réduire considérablement la consommation électrique de ces composants pour atteindre environ 2000 mA.h (soit une batterie de portable).

Alors voilà, étant débutant et dans l'objectif de gagner un peu de temps dans mes recherches, je sollicite le forum et des âmes charitables pour m'aider.

N'hésitez pas à me proposer des pistes de solution pour la partie communication et sur comment réduire la consommation électrique des composants.
Je suis ouvert aux discussions et je suis très curieux. J'ai hâte d'en apprendre plus sur le sujet.

Au plaisir de vous lire,
Théo
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[Seb.26]

c'est quoi ton "champ magnétique" ?
ça bouge comment ?!!

[TDV]

C'est un champ magnétique généré par un câble électrique sous l'action d'un courant le traversant.

Je n'ai pas compris ta question : "comment ça bouge". Tu peux expliquer ?

[Gwinver]

Bonsoir.

Avec 15 mA sur un an, j'obtiens 131400 mAh.
Pour 44420, il y a donc fonctionnement intermittent, le ratio est peut-être modifié pour réduire la consommation.
Par exemple en vérifiant le besoin de réactivité et la fréquence nécessaire de mesures.

Par ailleurs, un tel portable a une batterie d'environ 4000 mAh sous 3.7 V.

[A voir en vidéo sur Futura]

[TDV]

Salut,

Je n'ai pas précisé mais le système fonctionnerait 50% du temps, c'est pour cela que l'on trouve des valeurs de consommation divisées par 2.
Pour le fonctionnement, il n'y a pas de système intermittent intégré sur le module radio.
Comment as-tu trouvé 131 400 mA.h ?

Théo

[Seb.26]

C'est un champ magnétique généré par un câble électrique sous l'action d'un courant le traversant.
Je n'ai pas compris ta question : "comment ça bouge". Tu peux expliquer ?

Tu as 3 transitions haut/bas par seconde ou 1 par mois ? ... car c'est surtout ça qui va dicter le fonctionnement et donc la batterie ...

[Seb.26]

PS: le but c'est de suivre les ON / OFF ou de mesurer le champ magnétique périodiquement ?!! ... on sait pas ce que tu veux faire ...

[TDV]

Ok je pense que je n'ai pas été assez clair.

L'objectif c'est que sous l'effet du champ électromagnétique, la carte électronique grâce au capteur à effet Hall envoie un signal électrique à l'émetteur radio comme quoi un champ magnétique a été capté. Ensuite cet émetteur va envoyer un signal (à définir : radio, wifi... ??) à la partie récepteur.

[umfred]

La question que l'on se pose c'est quel type d'info tu veux transmettre en radio ? un top de détection ou la valeur du champ mesuré ?
à quelle fréquence peut se faire la détection du champ ? (jusqu'à combien de fois par minute/heure/jour/..)

[TDV]

Oui simplement un top de détection. Pour la partie détection du champ avec la carte élec, pour l'instant il n'y a pas de problèmes.

Pour ce qui est de la fréquence d'envoi du signal de l'émetteur au récepteur, je pense par exemple à un fonctionnement où pendant 250 ms le signal est envoyé puis pendant 3000 ms rien ne se passe et ainsi de suite jusqu'à la commande de la carte électronique qui indique un champ magnétique nul et donc l'arrêt du système.

N'hésitez pas à me poser pleins de questions, j'y répondrais avec plaisir.
De par mon niveau, je peux formuler des réponses floues mais j'essaierais d'y répondre au mieux.

[Seb.26]

La question que l'on se pose c'est quel type d'info tu veux transmettre en radio ? un top de détection ou la valeur du champ mesuré ?
à quelle fréquence peut se faire la détection du champ ? (jusqu'à combien de fois par minute/heure/jour/..)

Exactement !

Car si tu veux juste les ON/OFF, la conso sera directement proportionnelle aux nombres de transitions On/Off ... Si tu veux suivre la valeur du champ, la conso est fixe.

[TDV]

Okay je vois, du coup je veux simplement les ON/OFF.

[umfred]

si tu veux envoyer juste les ON/OFF, ça ne fait que 2 trames (une pour le ON, une pour le OFF), entre les 2 transitions, a priori pas besoin d'émettre.

[Seb.26]

Avec un ACK pour être sûr que le récepteur a bien reçu l'évènement ...

Donc tu calcules le "cout" d'un changement d'état et ta conso dépend de nombre de changement d'état.

[TDV]

Pour calculer le coût d'un changement d'état, il faut choisir un composant électronique qui puisse remplir la fonction de switch.
Concrètement si je veux faire le test avec mon module radio, il faut que je rajoute un transistor au système ?
Si oui, vous pouvez me dire les grandes lignes pour faire cela ? Je n'en ai aucune idée.

[Seb.26]

90% du cout sera la radio ...

Pour l'émetteur = "à la louche" 100mA pendant 50ms pour le TX + 30mA pendant 500ms pour le RX du ACK.

Pour le récepteur = environ 30mA en continu pour RX + 100mA pendant 50ms pour le TX du ACK.

... en gros ...

Et tu devrais AMA utiliser un capteur HALL en direct sur ton uCPU et pas un module tout prêt ... ... en plus tu pourras probablement mieux contrôler la périodicité de la mesure du champ HALL ... en fonction de tes besoin (détection immédiate obligatoire ou avec 2s de retard acceptable ???)

[TDV]

Comment estimes-tu 100 mA pour l'émetteur pendant le TX ?
C'est noté pour le conseil, merci.
Détection immédiate obligatoire effectivement.

[Seb.26]

Comment estimes-tu 100 mA pour l'émetteur pendant le TX ?
C'est noté pour le conseil, merci.
Détection immédiate obligatoire effectivement.

J'ai pris la datasheet d'un RFM69, une puce simple et pas trop vieille : https://cdn.sparkfun.com/datasheets/...69HCW-V1.1.pdf
-> 2.3.1. Power Consumption

C'est du pifomètre, probablement faux d'un facteur 2.