Electronique pour un nichoir - help

Un lieu pour discuter des composants et de leur utilisation. Un passage obligé si vous devez interfacer votre Raspberry Pi avec le monde extérieur. On y trouvera aussi les cartes type commande de moteur pas à pas, continu, servo...

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maxty01
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Electronique pour un nichoir - help

Message par maxty01 » ven. 28 nov. 2014 22:20

[Bonsoir - Bonjour]* à tous,

N'étant pas un grand électronicien, je me tourne vers vous pour mon projet actuel.

Dans les grandes lignes, mon projet est un nichoir connecté.
Je ne vais pas le détailler ici, mais je me ferai un plaisir d'écrire un article dessus dés que le projet sera finalisé.

Ce sujet n'est pas sponsorisé, n'est ni une pub ou un spam.
Cependant, afin de détailler correctement mon projets ainsi que mes questions électroniques,
j'ai pris la décision/liberté d'utiliser le site d'e-commerce sur le quel je commande la majorité de mes pièces.
De plus, j'ai déjà commencé à poser mes questions aux vendeurs, qui sont des vrai passionnés, mais par manque de temps ne réponde pas aussi rapidement que sur ce forum.
Il y aura dans cet article une partie des réponses apportées par ces passionnés.
Certains d'entre vous remarqueront que le site au quel je fait référence, est dans les liens partagés sur la page d’accueil du site.

J'ai l'intention d'utiliser 2 paires de leds,
une paire blanche : http://shop.mchobby.be/leds/250-5-leds- ... froid.html
et une paire infrarouge : http://shop.mchobby.be/leds/417-led-ir- ... m-5mm.html

Les leds blanches seront utilisée avec la fonction PWM avec des orientations différentes avec des déflecteurs ou simplement des balles de ping pong.
Les leds infrarouge seront pilotée en ON/OFF simple.

Je souhaites les alimenter en 5V. Est-ce nécessaire ?
Puis-je travailler en 3V, pour avoir une luminosité correct ?

Si je pars en 5V, pour les piloter je souhaitais utiliser un transistor (P2N2222AG) : http://shop.mchobby.be/transistor/49-tr ... 222ag.html
Mais mon vendeur m'a conseillé un mosfet (tout en avouant que ce sont des canons pour tuer une mouche) : http://shop.mchobby.be/transistor/119-2 ... 0-vdc.html
Est-ce que l'un et l'autre sont compatibles avec la fonction PWM ? A quelle fréquence ?

Autre question, quelle est l'intensité maximum par port GPIO et la totalité des ports?
j'avoue que je n'ai pas trouvé la réponse dans les différents datasheets que j'ai lu.

Je pense que je vais alimenter le RPI avec une alim de 12V (conseil de mon vendeur) : http://shop.mchobby.be/acc/28-bloc-d-al ... 2v-1a.html

Via le câble réseau pour alimenter le RPI, notamment avec la passive POE, certes modifiée, mais possible avec ce genre de matériel : http://www.ldlc.be/fiche/PB00149810.html
La preuve : http://www.instructables.com/id/Raspber ... -Ethernet/

Couplé avec un régulateur step down (sans wifi) : http://shop.mchobby.be/alim/465-regul-9 ... 4v6f9.html

Aussi, de façon générale, si vous avez des conseils pour la réussite de mon projet, je vous écoute avec attention.

Merci pour votre aide.

Je vous souhaites à toutes et à tous une [bonne journée - bonne soirée - bonne nuit]*

*Biffer les mentions inutiles.
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EVOTk
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Re: Electronique pour un nichoir - help

Message par EVOTk » sam. 29 nov. 2014 01:57

Salut,

Quelques réponses par rapport a mes connaissances :
Je souhaites les alimenter en 5V. Est-ce nécessaire ?
Nécessaire, non. Pratique, surement :)
Puis-je travailler en 3V, pour avoir une luminosité correct ?
les led blanche que tu as choisi travaille en 3V, donc pas besoin de metre une résistance si tu travaille en 3V. Par contre les led infra demande du 1,6V donc là meme en 3V il faudra metre une resitance. Du moment que tu n'est pas en dessous de la tension et l'intensité nominal de la led elle donnera sa pleine puissance.
Si je pars en 5V, pour les piloter je souhaitais utiliser un transistor (P2N2222AG)
je ne les connait pas, a vrai dire je travaille plus avec les "classiques" 2N2222. Mais vu la doc, il semble très semblable. il conviendra donc au utilisation les plus classique ( allumage de led, de relais miniature ,... )
Mais mon vendeur m'a conseillé un mosfet
Effectivement, les MOSFET sont un peu des "super transistor". Mise a part en electronique de puissance je ne voit pas l'utiliter surtout que leurs utilisation demande un peu plus de connaissance suivant le montage.
Autre question, quelle est l'intensité maximum par port GPIO et la totalité des ports?
J'ai souvent lu : 50mA max pour l'ensemble et max 16mA par GPIO. C'est peut etre différent maintenant sur les version + ?
Je pense que je vais alimenter le RPI avec une alim de 12V
Bizarre comme choix, le Raspberry veut du 5V pourquoi ne pas acheter une alim de 5V ? En achetant une 12V il va te faire faire un circuit pour reduire la tension afin d'alimenter le pi.
Couplé avec un régulateur step down
Courant de sortie: 600mA, pour le raspberry c'est plutot limite, voir pas asser !
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Re: Electronique pour un nichoir - help

Message par maxty01 » sam. 29 nov. 2014 14:03

Bonjour à tous,

Tout d'abord, merci à toi EVOTk, d'avoir répondu et participer à mon projet.

Il est vrai que j'ai volontairement donné peu de détails sur mon projet, autant pour moi !
Je vais donc donner plus de détails en te répondant, EVOTk.
EVOTk a écrit :
Puis-je travailler en 3V, pour avoir une luminosité correct ?
les led blanche que tu as choisi travaille en 3V, donc pas besoin de metre une résistance si tu travaille en 3V. Par contre les led infra demande du 1,6V donc là meme en 3V il faudra metre une resitance. Du moment que tu n'est pas en dessous de la tension et l'intensité nominal de la led elle donnera sa pleine puissance.
Effectivement, vu sous cette angle, je vois qu'il n'est pas nécessaire de passer en 5 Volt, ni pour les blanche, ni pour les InfraRouges.
EVOTk a écrit :
Autre question, quelle est l'intensité maximum par port GPIO et la totalité des ports?
J'ai souvent lu : 50mA max pour l'ensemble et max 16mA par GPIO. C'est peut etre différent maintenant sur les version + ?
En fait, le but de cette question, étais d'avoir l'intensité maximum des Pin 5V et 3V. Elle est aussi en relation avec les LEDs IR, car ces dernières consomment 100mA par led et 1000mA en impulsion (donc PWM interdit).
Par contre, rien ne m'interdit d'utiliser directement l’alimentation du Step Down avec un contrôle avec un transistor et pourquoi pas un pont diviseur de tension.
EVOTk a écrit :
Je pense que je vais alimenter le RPI avec une alim de 12V
Bizarre comme choix, le Raspberry veut du 5V pourquoi ne pas acheter une alim de 5V ? En achetant une 12V il va te faire faire un circuit pour reduire la tension afin d'alimenter le pi.
Je suis d'accord avec toi, mais comme un nichoir est par définition en dehors de la maison, il ne peut pas y avoir de 230V à proximité. De plus, le nichoir est à +/- 20M d'une source électrique.
En considérant la perte dans le câble électrique, il m'est impossible d'utiliser une alim 5V d'un coté du câble et le RPI de l'autre. Dans ce cas, le RPI risque de rebooter continuellement.
EVOTk a écrit :
Couplé avec un régulateur step down
Courant de sortie: 600mA, pour le raspberry c'est plutôt limite, voir pas assez !
Encore une fois, je suis complètement d'accord avec toi. Malheureusement pour moi, le seul pouvant subvenir au besoins du RPI coûte 5X le prix : http://shop.mchobby.be/alim/478-regul-3 ... 0f5s3.html

Avis à tout le monde : Si, de façon générale, si vous avez des conseils pour la réussite de mon projet, je vous écoute avec attention.

Merci pour ton aide, EVOTk.

Je vous souhaites à toutes et à tous une bonne journée.
Il n'y a pas de question stupide, il n'y a que des imbéciles qui ne posent pas de question !
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Re: Electronique pour un nichoir - help

Message par EVOTk » sam. 29 nov. 2014 21:26

Je suis d'accord avec toi, mais comme un nichoir est par définition en dehors de la maison, il ne peut pas y avoir de 230V à proximité. De plus, le nichoir est à +/- 20M d'une source électrique.
En considérant la perte dans le câble électrique, il m'est impossible d'utiliser une alim 5V d'un coté du câble et le RPI de l'autre. Dans ce cas, le RPI risque de rebooter continuellement.
Pas de bouche d'aération dans ta maison pas tres loin de ton nichoir ? Defois il est plus facile de metre une petite goulotte et de creuser une petite tranché pour passer un cable que de faire quelque chose sur batterie. Sur batterie c'est toujours contraignant ( adaptation de la tension, usure de la batterie ( surtout au froid, a l'humidité quand il pleut ..), gestion de la décharge/recharge .. )
Malheureusement pour moi, le seul pouvant subvenir au besoins du RPI coûte 5X le prix
je n'est jamais acheter se genre de chose mais si j'avais le meme projet et serait obligé d'utiliser une batterie, j'utiliserai ceci : http://www.ebay.com/itm/Better-Waterpro ... 58a925826f
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Re: Electronique pour un nichoir - help

Message par maxty01 » sam. 29 nov. 2014 22:54

Bonsoir à tous,
EVOTk a écrit :
Je suis d'accord avec toi, mais comme un nichoir est par définition en dehors de la maison, il ne peut pas y avoir de 230V à proximité. De plus, le nichoir est à +/- 20M d'une source électrique.
En considérant la perte dans le câble électrique, il m'est impossible d'utiliser une alim 5V d'un coté du câble et le RPI de l'autre. Dans ce cas, le RPI risque de rebooter continuellement.
Pas de bouche d'aération dans ta maison pas tres loin de ton nichoir ? Defois il est plus facile de metre une petite goulotte et de creuser une petite tranché pour passer un cable que de faire quelque chose sur batterie. Sur batterie c'est toujours contraignant ( adaptation de la tension, usure de la batterie ( surtout au froid, a l'humidité quand il pleut ..), gestion de la décharge/recharge .. )
Je n'ai jamais dis que j'allais mettre le RPI sur batterie ... même si j'y ai pensé.
Non, pas de bouche d'aération sinon, j'aurai déjà choisi une autre solution.
Pour le moment, je reste sur mon idée d'un câble ethernet qui véhiculera du 12V avec un régulateur en bout de course.
EVOTk a écrit :
Malheureusement pour moi, le seul pouvant subvenir au besoins du RPI coûte 5X le prix
je n'est jamais acheter se genre de chose mais si j'avais le meme projet et serait obligé d'utiliser une batterie, j'utiliserai ceci : http://www.ebay.com/itm/Better-Waterpro ... 58a925826f
Je prend note de la Ref. du régulateur.

Bref, à l'heure actuelle, je ne sais toujours pas comment alimenter mes 2 LEDs infrarouge, ni les contrôler.
Je n'ai pas encore fixer la méthode pour alimenter mon RPI, même si j'ai de sérieuse piste.

Avis à tout le monde : Si, de façon générale, si vous avez des conseils pour la réussite de mon projet, je vous écoute avec attention.

Merci pour ton aide, EVOTk.

Je vous souhaites à toutes et à tous une bonne soirée.
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Re: Electronique pour un nichoir - help

Message par EVOTk » sam. 29 nov. 2014 23:51

Salut,

Pour une puissance de 1A en 12V sur une distance de 40m ( 20 mètres aller/retour ) il te faut un cable de mini 1,15mm² pour une perte de 5% de tension, n'existant pas il te faudra donc du 1,5mm². Si on calcule avec une perte plus faible il te faudra du 2,5² !!! et 1A c'est pas beaucoup ! Sache que plus la tension est faible et plus la longueur est grande plus les section doivent etre grosse !

Pour moi passer du 12V sur cette longueur dans un cable reseau pour alimenter le Pi est tout simplement impossible.

Si tu as d'autre question n’hésite pas, si je peut répondre je le ferai !

Edit :

Voila le détail du calcul d'une section : ( pour du cuivre )

Petit rappel :
I = P / U ou P = U x I
I = Intensité en Ampère
P = Puissance en Watt
U = Tension d'alimentation en Volts

Calcul de la section d'un câble : ( pour le cuivre )
S = 0,017 x L x I / PT
0,017 = résistivité du cuivre Conductivité du cuivre
L = Longueur du conducteur en metre ( Aller + Retour )
I = Intensité en Ampère
PT = Perte de tension acceptable en Volts ( généralement 5%, on peu choisir 3% pour limiter les fluctuations, voir 1% pour les conducteurs circulant une forte charge sur une courte distance )
S = Section mini en mm²
Pour le cas qui nous interesse :

Si on considère que le montage Raspberry + equipement + une petite marque consomme 12W ( soit 1A sous 12V ) sous une distance de 40m ( 20 m aller + 20m retour ) avec une perte de tension acceptable de 5% ( ce qui donne 0,6V sous 12V )
Cela donne :

S = 0,017 x 40 x 1 / 0,6
S = 1,13mm²
Modifié en dernier par EVOTk le dim. 30 nov. 2014 11:51, modifié 1 fois.
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Re: Electronique pour un nichoir - help

Message par maxty01 » dim. 30 nov. 2014 01:04

Bonsoir à toutes et à tous,

C'est exact. je n'aurai jamais du 12V en bout de course. Et c'est aussi pour cette raison que je n'utilise pas de 5V.
Car avec une alimentation 12V d'un coté et un step down du coté RPI, j'ai plus de chance d'avoir du 5V stable pour le RPI et l’électronique.
Peu importe que je n'ai pas 12V du coté RPI, tant que la tension est située entre 5V et 12V en pratique (8V et 23V dans le specs du régulateur que tu proposes), le régulateur sortira toujours du 5V.
Du moins de ce que j'ai compris jusqu'à présent.

Par contre, je suis d'accord qu'une alimentation 12V 1A peut être limite.
Sauf si, et ce d'après mes souvenirs, on peut, en diminuant la tension, augmenter l'intensité (utilisé dans les cabines haute et moyenne tension):

12V x 1A = 12W => 12W / 5V = 2,4 A

Donc, si j'ai une tension située entre 8V et 12V, le régulateur que tu proposes serai tout à fait approprié pour mon projet, car il pourra rehaussé l'intensité maximum.

Malgré le fait que je ne suis pas électronicien, je connais au moins la loi d'Ohm, la puissance et la loi de Pouillet, mais merci pour le rappel ;)
Si mes sources sont correctes, la conductivité du cuivre est de 0,0179 (pour être précis).
Mais j'avoue que ça date tout ça, :P

Merci pour ton aide, EVOTk.

EDIT

Si quelqu'un peux vérifier afin de valider ou non mes calculs.
Merci d'avance.

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Re: Electronique pour un nichoir - help

Message par maxty01 » lun. 1 déc. 2014 21:39

Bonsoir à toutes et à tous,

A l'heure actuelle, je suis toujours bloqué car je ne sais toujours pas si mon denier calcul est correct, ni comment alimenter mes 2 LEDs infrarouge, ni les contrôler.
Je n'ai pas encore fixer la méthode pour alimenter mon RPI, même si j'ai de sérieuse piste.

Avis à tout le monde : Si, de façon générale, si vous avez des conseils pour la réussite de mon projet, je vous écoute avec attention.

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nexen
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Re: Electronique pour un nichoir - help

Message par nexen » mar. 2 déc. 2014 11:27

bonjour,

Je suis peut-être stupide (Toi là bas je t'ai vu répondre oui...) mais si tu apporte un câble ethernet .... pourquoi tu ne passe pas ton 220V dans la même gaine? Tu n'as besoins que de 2 fils de 1.5mm dans ton cas ....

Pour le reste, je travaillerais effectivement avec des transistors sur du 5V ( comme avec un relais) pour reprendre le 5V sur l'alim et non pas sur le RPI et donc ne pas être 'limité' par les sorties du Rpi ...

Pour info : plus tu transforme, plus tu perd ... surtout si tu n'y mets pas le prix ... Le rendement des transfo ( à découpage ou pas ) est inférieure à 70% ... donc 220 => 12V => 5V .... c'est pas le plus 'propre' pour les rendement.


en espérant répondre à ta question.

mikebzh44
Raspinaute
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Re: Electronique pour un nichoir - help

Message par mikebzh44 » mar. 2 déc. 2014 14:46

Sinon, tant qu'à faire passer un câble ethernet, il existe aussi le PoE (Power over Ethernet) :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Power_over_Ethernet
RPi 3 sous Raspbian : connecté au compteur EDF pour la téléinfo
RPi 3 : framboise de test pour OSMC, OpenELEC, LibreELEC, Retrogaming
Stockage : ReadyNAS-RN102 2 x 4 To en miroir

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