[En cours]Centrale de gestion en I2C (80C552)

[HULK28]

Salut,

ce projet va décrire la réalisation complète d'un système de gestion pour camping-cars que j'ai réalisé il y a quelques années maintenant, il contient tout le nécessaire pour une installation électrique dont voici l'inventaire:

1 tableau de commandes et de contrôles avec 1 afficheur LCD 2x16c

Jusqu'à 16 touches, un buzzer, des leds d'état pour les commandes et les alarmes.

1 centrale "maître" I2C basée sur le µC 80C552.

-1 sortie 12V-5A (pompe), 5 sorties 12-10A (éclairages intérieur, éclairage extérieur,...) et 2 sorties 12V-15A (réfrigérateur, chaufffage).
-3 entrées de mesures de tensions, 2 entrées de mesures températures, 2 entrées de mesures de niveaux d'eaux (eau propre et eaux usées) par capteurs de pressions plongeants, une RS232.

1 chargeur à découpage 12V-12A.

Utilisant une topologie Flyback, avec protection contre les court-circuits et inversion de polarités, sans ventilateur.

2 unités "esclave" pour commander 8 sorties 12V-10A par Mosfet.

Permet selon le câblage du véhicule d'avoir un module "babord" ou "tribord" ou les 2 afin de simplifier le faisceau général.
Ces 2 modules peuvent également recevoir une entrée fréquentielle provenant des capteurs de pressions.

1 unité "esclave" pour une commande électronique du marche-pied et du réfrigérateur.

Ce module "esclave" est dédié à la commande automatique du marche-pied (pont en H) et reçoit les informations capteurs (porte, fin de course moteur, + après contact).

Pour chaque partie je décrirais le principe, les schémas et le logiciel écrit en C.

Nous allons commencer par une présentation du système et du tableau de commandes.

Voici déjà le schéma du tableau de commande.
A suivre.
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[HULK28]

Voici le descriptif de la centrale en question.
@+

[HULK28]

Voici les schémas de la centrale de gestion (chargeur à découpage, régulateur solaire, unité de traitements, etc...).
Les schémas sont en multipages soit 7 pages au total.

Le routage est également joint au Zip (4 pages), vous noterez que le chargeur à découpage est sur la même carte que la partie numérique, et qu'une attention particulière a été prise pour ce routage en double face trous métallisés.
Le circuit est prévu pour être monté à la verticale (raccordements batteries vers le bas, arrivée secteur vers le haut), ce qui explique le choix du sens de convection des 2 dissipateurs du chargeurs.
Je reviendrai quand j'aurais un peu plus de temps sur le descriptif de chaque partie.
Comme cette réalisation à maintenant quasiment 9 ans, certaines adaptations seront nécessaires pour les mos de puissances que je pilotais à l'époque par des drivers Motorola MC33091A (excellent produit à l'époque) mais l'évolution est passée par là et il faudra se tourner désormais vers des Mos auto-protégés contenant en interne toute la tripaille nécessaire (style VN460, VN610, etc).

Il me reste à vous fournir l'implantation du tableau, la nomenclature générale et le soft qui va permettre de faire tourner tout ça.
Ensuite nous verrons les détails techniques par fonctions puis viendront les modules satellites, et les capteurs.
Bref on est pas au bout du film.
Bonne lecture.

A suivre.

[thesheep]

merci bcp pour ton projet

j'aimerai gerer l'I²C avec un pic 16F628 de préférence pour commander des pcf 8574 mais je ne sais pas par ou commencer si tu peut m'aider merci

[Gaudon]

Bonjour, je suis en train de faire évoluer un (vieux) développement à base de 80C552 et je cherche le manuel utilisateur philips, donc si quelqu'un sait où le trouver, ce serait cool. Si vous avez aussi un exemple pour l'initialisation et l'utilisation de l'i2c en mode Master/Receiver, ce sera encore mieux !

Merci

Gaudon

[A voir en vidéo sur Futura]

[HULK28]

merci bcp pour ton projet

j'aimerai gerer l'I²C avec un pic 16F628 de préférence pour commander des pcf 8574 mais je ne sais pas par ou commencer si tu peut m'aider merci

Bonsoir,

le choix du 16F628 n'est pas vraiment adapté vu qu'il ne possède pas de coeur I2C et donc il faudrait créer les fonctions par soft et vu la faible ressource en mémoire...2Ko de Flash et 256o de Ram.
C'est faisable mais il ne faut pas faire grand chose d'autres.
Si vous avez le choix préférez plutôt un 16F876 par exemple.

En quel langage programmez-vous?
Quel type de montage souhaitez-vous faire?
A+

[HULK28]

Bonjour, je suis en train de faire évoluer un (vieux) développement à base de 80C552 et je cherche le manuel utilisateur philips, donc si quelqu'un sait où le trouver, ce serait cool. Si vous avez aussi un exemple pour l'initialisation et l'utilisation de l'i2c en mode Master/Receiver, ce sera encore mieux !

Merci

Gaudon

Bonsoir,

voici de quoi gérer l'I2C à votre convenance avec un 80C552..
A+

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[HULK28]

Et en assembleur.

[Gaudon]

Merci !
Et en plus commenté en français ... le pieds. Ca va me permettre de convivialisé le code de notre appli.
Par contre, sauf erreur de ma part, je ne vois pas la fonction d'initialisation de l'i2c en mode Master, ni la fonction de lecture / écriture, donc à votre bon coeur Mr HULK !

[thesheep]

merci

je programme sous assembleur grace au cour bigonoff

le but du montage est expliquer sur se forum
http://forums.futura-sciences.com/el...ation-i-c.html

encore merci

[paterson]

Pas mal ta carte de commande , je devrai relire la doc du PCF8574 car je pensais que on pouvais seulement diriger un port complet en entrée ou en sortie.

Sinon , j'ai réalisé un module qui permet de contrôler 1 afficheur LCD avec que 1 PCF8574 ( mode 4 bits )

Article sur un afficheur LCD I2C

Bon courage pour ton projet

[HULK28]

Merci bien, le "projet" a été fabriqué il y a plus de 10 ans, c'est pour lui enlever la poussière que j'ai décidé d'en parler et de partager ce travail.
Un travail de 2 ans autant que cela puisse servir à quelqu'un, l'I2C j'en suis revenu et je peux dire que j'en ai fait le grand tour.

A+

[Gaudon]

Bonjour Hulk28

As tu la fonction d'initialisation de l'i2c en mode Master ainsi que la fonction de lecture / écriture ?

Merci

[Gaudon]

Bonjour,

Vous trouverez ci-joint le fichier i2c.a51 qui rescence les fonctions de traitement de l'i2c sous interruption commenté en Français.
On y trouve la routine d'initialisation en Esclave et en Maitre, mais aussi les routines d'écriture et de lecture sur l'i2c.
Le traitement est générique et permet de fixer avant l'opération le nombre d'octets à transmettre ou à lire. (maximum 8 octets)
Pour une lecture plus aisée, je vous conseille l'éditeur gratuit "Crimson Editor".

A plus !

[fidele castor]

Bonjour,
Je reviens sur cette discussion maintenant un peu ancienne car il se trouve que mon camping car est équipé de cette centrale de gestion.

J'ai une question à poser sur le capteur de niveau du réservoir d'eau propres qui ne fonctionne plus sur mon véhicule.

J'ai bien noté qu'il s'agit en fait d'un capteur de pression statique, dont la mesure du poids de la colonne d'eau est convertie en pourcentage de remplissage du réservoir au niveau de l'affichage.

Quel est le signal analogique qui est envoyé à la centrale ?
Si c'est une jauge de contrainte, quelle est sa résistance pour au moins les 2 valeurs qui sont 0% et 100% ?

D'avance merci.

Cordialement.

[fidele castor]

Je reviens sur cette discussion maintenant un peu ancienne car il se trouve que mon camping car est équipé de cette centrale de gestion.

J'ai une question à poser sur le capteur de niveau des réservoirs d'eau propres qui ne fonctionne plus sur mon véhicule.

J'ai bien noté qu'il s'agit en fait d'un capteur de pression statique et donc la mesure du poids de la colonne d'eau est convertie en pourcentage de remplissage du réservoir.
C'est ce pourcentage que l'on retrouve au niveau de l'affichage.

Quel est le signal analogique qui est envoyé à la centrale ?

Y a-t' il une correction informatique de ce signal pour indiquer le volume réel d'eau en % en fonction de la pression ? En effet les eaux propres sont stockées dans deux réservoirs posés à une hauteur différente et reliés entre eux par un tuyau de 50mm environ de diamètre et d'un mètre de long. En théorie tout cela ne contribue pas à avoir une courbe de pression statique linéaire en fonction du volume, d'où ma question.

Si c'est une jauge de contrainte, quelle est sa résistance pour au moins les 2 valeurs qui sont de 0% et 100% ?

D'avance merci.

Cordialement.

[HULK28]

Bonjour,

sur la sonde je fais une conversion tension/fréquence, nous avons 100Hz à vide et plusieurs KHz (selon la longueur du tube de prise de pression).
Le paramétrage se fait simplement:


On appuie sur 2 touches de la centrale, simultanément, pendant 3s, puis l'écran affiche "paramétrage niveau d'eau".

On valide le niveau vide (sonde hors de l'eau) et on valide le 100% après avoir immergé à fond le tuyau de la sonde dans le trou recevant la sonde du réservoir à mesurer.
Ensuite on sort du mode configuration et le tour est joué.

@+

[fidele castor]

Bonjour,

Merci pour ces informations qui pourraient m'être utiles.

Mais je suis toujours curieux de savoir quel est le principe de mesure de pression (converti ensuite en % de niveau).
Si je pose ma question différemment : Qu'est ce qui transforme la pression en signal électrique variable ?
Un capteur piézoélectrique peut-être ? J'avais supposé que c'était une sonde à résistance mais là je ne vois plus ce que viendrait faire cette notion de fréquence.

Qu'est que qui rentre comme signal du côté centrale ? Une tension variable ou une fréquence variable ?

Pourriez vous éclairer ma lanterne de ce côté là ?

D'avance merci.

Cordialement.

[HULK28]

Le principe de mesure est un capteur de pression différentiel (capteur piezo résistif), dont la tension de sortie est proportionnelle à la pression.
Cette tension est amplifiée par un ampli de mesure puis est convertie en fréquence par un circuit spécialisé.
Plus la tension (pression) augmente plus la fréquence augmente.
La fréquence encore une fois est utilisée puisque pas de pertes en ligne.
Cette fréquence est envoyée au µC et traitée par un timer qui en déduit une valeur qui sera comparée avec une table et convertie en valeur relative en % du contenu du réservoir tel que l'étalonnage en a fixé les butées fréquentielles correspondantes.
Donc dans la centrale entre une fréquence d'amplitude 0-5V signal carré allant d'environ 80Hz à 3KHz (selon la hauteur du tube/pression tube).
Avec un générateur de fréquence il est facile de contrôler la réponse de cette entrée.
@+

[fidele castor]

Bonjour,

Merci pour ces précisions qui viennent de satisfaire pleinement ma curiosité !
Du même coup, ceci justifie aussi la présence de plus de 2 fils pour raccorder la sonde.
Je comprends maintenant la raison pour laquelle ce capteur associé à un convertisseur tension/fréquence ne soit pas évident à remplacer dans le réseau traditionnel.
Et enfin je comprends aussi que la non linéarité de la courbe du volume d'eau par rapport à la pression puisse être corrigée par le calculateur de la centrale.

Félicitations Mr Hulk, superbe réalisation !

[ubs_gicquel]

Bonjour,

Est-ce une coïncidence?
J'ai participé aux prémices d'une centrale pour camping car (à base d'un 80C552) lorsque je travaillais à l'Esa Igelec (St Nazaire).Votre message
Intitulé:

[CastorFidele]

Bonjour Hulk28,

Je reviens à nouveau sur cette discussion car mon camping car est équipé de cette centrale et je souhaiterais remplacer les deux batteries au plomb de la cellule par des batteries au lithium.
Quand je regarde le schéma de principe de l'installation de votre document, je vois que deux liaisons, une pour chaque batterie sortent de la centrale de gestion.
Par contre je n'ai pas d'éléments me permettant de savoir si je peux brancher ces batteries.
Les batteries au lithium que j'envisage d'installer sont équipées d'un BMS,
Tension entre 14,5 et 9,6V
Capacité 12V 100AH sortie max 120A
Protection incorporée : surtension, surchauffe, court circuit, charge\décharge

Pouvez vous me dire si tout cela est réalisable ?
D'avance merci.

[CastorFidele]

Bonjour Hulk28,

Je reviens à nouveau sur cette discussion car mon camping car est équipé de cette centrale et je souhaiterais remplacer les deux batteries au plomb de la cellule par des batteries au lithium.
Quand je regarde le schéma de principe de l'installation de votre document, je vois que deux liaisons, une pour chaque batterie sortent de la centrale de gestion.
Par contre je n'ai pas d'éléments me permettant de savoir si je peux brancher ces batteries.
Les batteries au lithium que j'envisage d'installer sont équipées d'un BMS,
Tension entre 12,6 et 9V
Capacité 12V 100AH sortie max 120A
Protection incorporée : surtension, surchauffe, court circuit, charge\décharge

Pouvez vous me dire si tout cela est réalisable ?
D'avance merci.

Petite erreur, il s'agit de batteries Liion de 3 éléments, ce qui explique cette plage de tension.
Autrement dit : Peut-on modifier les valeurs de consigne pour la surveillance des batteries, valeurs qui sont inscrites dans le microprogramme ?
Merci

[HULK28]

Bonjour,

cette centrale est prévue pour des batteries au plomb, la carte mère possède un coupleur-séparateur automatique qui n'est pas prévu pour connecter directement des batteries lithium sur la batterie moteur.
Il faut donc apporter une modification qui consiste à insérer un DC/DC entre la source de charge (la batterie moteur) et le parc auxiliaire (vos batteries lithium).
Le DC/DC devra fournir un courant max compatible avec votre parc.
Si votre parc lithium est au plus bas et que vous le raccordez à une batterie 12V pleinement chargée le courant sera très important et déclenchera les sécurités du BMS dans votre batterie lithium.
Sur la carte mère il faut enlever le relais de puissance et récupérer les 2 fils de commande de la bobine.
Ce relais deviendra le relais de mise ON du DC/DC.
La gestion de charge n'a pas besoin d'être modifiée au niveau de la centrale.

De mémoire les seuils de déclenchement du coupleur sont de base fixés à 14V pour le couplage (valeur qui indique que le moteur tourne) et 12.6V pour le découplage entre le parc moteur et le parc auxiliaire lorsque le moteur est à l'arrêt.

[CastorFidele]

Bonjour Mr Hulk
Heureusement que vous êtes toujours fidèle aux "post", c'est une bonne nouvelle pour moi !
Merci d'avoir tenté de répondre à ma demande dont je mesure maintenant l'absurdité au vu de votre réponse.
J'en retiens qu'il ne faut pas mixer des batteries ayant des tensions de charge différentes pour ne pas compliquer les choses.
Je vais par conséquent envisager le changement simultané des trois batteries (1 moteur +2 cellule) de façon à avoir à gérer les mêmes niveaux de tensions de seuil.
De plus, le but du changement étant aussi d'alléger le poids de l'ensemble, il n'y a aucune raison de ne faire la modification que sur deux batteries et de ne pas envisager d'alléger aussi la troisième.

Arrivé à ce stade de ma réflexion, il me reste deux solutions envisageables :

La première solution consiste à utiliser des batteries LiFePo4. Elles ont l'avantage d'avoir des tensions de seuil (pour 4 éléments en série) comprises entre 9,9 et 13,5 V soit un niveau tout à fait compatible avec le niveau des tensions des batteries d'origine au plomb. Ce qui signifierait qu'il n'y aurait rien à modifier au niveau du contrôle des tensions de charge par rapport à la solution plomb.
Avantage : On pourrait donc mixer ce type de batteries avec des batteries au plomb.
Inconvénient: Il faut noter qu'une batterie LiFePo4 de 12V 100Ah pèse environ 13kg.
On notera cependant un gain de poids d'un facteur 3 environ par rapport au plomb.

La deuxième solution consisterait à installer trois batteries Liion sachant qu'une batterie de ce type (pour trois éléments en série) pèse environ 5kg pour une capacité de 12V 100Ah !
Malheureusement les niveaux de seuil sont compris entre 9 et 12,6V ce qui nécessite de modifier trois tensions, si on rajoute la tension de priorité de la batterie moteur.

Cette deuxième solution correspondrait à mon meilleur choix à condition que je puisse moi-même modifier les valeurs des tensions de seuil à l'intérieur du microcontrôleur.
Je ne sais pas si cela peut se faire dans le cas de la centrale de gestion de mon camping car, mais j'ai l'expérience d'une modification similaire proposée pour déclarer des capacités de charge différentes pour des batteries de robots de tonte :
http://automower-fans.les-forums.com...liaison-serie/

Alors Mr Hulk, pourrait-on envisager un logiciel de ce type ?
D'avance merci pour vos retours.

[HULK28]

Bonsoir,

vous ne pouvez pas mettre une LFP pour le moteur, déjà parce que le courant d'appel du démarreur est bien trop élevé pour une batterie no-name made in China sans aucune garantie de qualité, de tests, de sécurité (puisqu'aucune certification n'aura été faite) et qu'en cas de sinistre grave votre assureur va jouer sur le fait que vous avez modifié votre installation d'origine.
Donc mon avis est de ne pas toucher au moteur.

Par contre rien ne vous empêche de mettre 2 LFP coté auxiliaire, les seuils min et max sont min=4*2.7=10.8V et max=4*3.6=14.4V donc similaire à une batterie plomb.

Pour la recharge il faut juste comme je vous le disais un DC/DC configuré en chargeur, avec limitation en fin de charge à 14.4V et profil de courant dépendant de ce que peuvent accepter vos batterie LFP, en général avec 20A par batterie vous êtes bien, moins fort sera le courant moyen de charge/décharge et plus vous aurez un nombre de cycles important, en LFP 2500~4000 cycles contre 500~700 cycles en NMC.
Pour une application automobile le LFP est incontournable.

J'ai travaillé sur ce genre de batterie LFP et avec j'ai pu sans problème alimenter un four micro-onde 750W-12V (puissance restituée la moitié en gros), ce qui tue rapidement une batterie au plomb dite "semi-stationnaire" en faisant tomber son nombre de cycles à moins de 50!! ces batteries n'étant pas faites pour de forts courants.
Une batterie de démarrage c'est encore pire, elle peut fournir de forts courants mais pas longtemps et il vaut mieux éviter de la décharger à plus de 30% de sa capacité nominale si on veut pas la flinguer rapidement (pour le prix on peut pas espérer la lune).
C'est tout le problème des fabricants de camping-cars qui n'ont à ce jour pas de solution viable pour alimenter ce genre d'équipement, et à mon avis ne sont pas près à basculer sur du lithium 10x plus chère qu'une simple batterie plomb....
Le LFP a également un gros avantage par rapport au plomb c'est l'excellente stabilité en tension, vous aurez pendant 80% du cycle une tension stable à 3.2*4=12.8V.
Bien sur il faut de bons câbles pour alimenter un tel four qui consomme dans les 60A, soit un bon 35mm² et de bonnes connections.
@+

[Kissagogo27]

en parlant d'épopées de voyage en LFP , http://www.technomadia.com/lithium/ rubrique Research & Analysis Articles:

[HULK28]

Très intéressant.
On y retrouve d'ailleurs les cycles que j'indiquais.

C'est encourageant de voir que des particuliers osent ce que les professionnels de ce milieu n'osent pas, préférant offrir dans leurs véhicules des gadgets sans intérêts comme la TV au début du LCD ou des volets automatiques comme à la maison ... au détriment de la vie à bord avec le soucis commun qu'est l'énergie vu qu'ils rajoutaient un peu plus d'équipements en 12V chaque année.
La réponse étaient bien souvent la même: "ça coûte trop cher"
Mieux vaut mettre une batterie de m...e que le client changera en moins d'un an, c'est à dire à chaque fois qu'il partira en vacances.
Consternant!

[HULK28]

Bravo à cette famille qui a fait un vrai boulot de pro et un beau rapport d'essais.

En plus ils ont choisi de bonnes cellules, parfaitement adaptées.

[CastorFidele]

Bonjour,

cette centrale est prévue pour des batteries au plomb, la carte mère possède un coupleur-séparateur automatique qui n'est pas prévu pour connecter directement des batteries lithium sur la batterie moteur.
Il faut donc apporter une modification qui consiste à insérer un DC/DC entre la source de charge (la batterie moteur) et le parc auxiliaire (vos batteries lithium).
Le DC/DC devra fournir un courant max compatible avec votre parc.
Si votre parc lithium est au plus bas et que vous le raccordez à une batterie 12V pleinement chargée le courant sera très important et déclenchera les sécurités du BMS dans votre batterie lithium.
Sur la carte mère il faut enlever le relais de puissance et récupérer les 2 fils de commande de la bobine.
Ce relais deviendra le relais de mise ON du DC/DC.
La gestion de charge n'a pas besoin d'être modifiée au niveau de la centrale.

De mémoire les seuils de déclenchement du coupleur sont de base fixés à 14V pour le couplage (valeur qui indique que le moteur tourne) et 12.6V pour le découplage entre le parc moteur et le parc auxiliaire lorsque le moteur est à l'arrêt.

Pourquoi le BMS ne serait pas capable de gérer la charge tout seul lorsque le couplage est mis en route ?