Auteur Sujet: utilisation d'une carte MEGA 2560 pour piloter des aiguilles et zones d'arrêt  (Lu 1700 fois)

JPoss

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Bonjour à tous
j'ai en projet l'utilisation d'une carte MEGA2560 pour piloter mon réseau. Les aiguilles seront manœuvrées par des moteurs MP5 MTB, elles sont au nombre de 17. J'ai également 17 cantons ou plutôt des zones d'arrêt à piloter.
je pense utiliser des modules 8 relais voir lien (https://www.gotronic.fr/art-module-8-relais-5-vcc-gt1116-28501.htm) à raison d'un relais par aiguille et un relais par canton.
Les modules relais seront alimentés par une alimentation différente de celle de l'Arduino.
Pour les aiguilles, les contact inverseurs distribueront la polarité nécessaire au pilotage du moteur MTB.
Pour les cantons ou zones d'arrêt, un seul contact sera utilisé pour alimenter ou non le rail sur lequel les coupures sont effectués.
J'utilise donc la carte (les pins) uniquement pour envoyer du 5V pour activer les relais. Le commun des modules relais étant relié au commun de la carte ARduino.
Ma première question : ce montage vous parait-il techniquement réaliste ?
Ma deuxième question : j'ai lu beaucoup de choses sur les limites des cartes Arduino en terme de consommation (ne doit pas excéder 200 mA environ en global), du coup est ce qu'avec mon montage je risque de cramer la carte même avec une alim séparée des modules relais ?
merci pour vos réponses





Thierry

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Re : utilisation d'une carte MEGA 2560 pour piloter des aiguilles et zones d'arrêt
« Réponse #1 le: décembre 29, 2021, 06:05:55 pm »
Bonjour. A priori les relais consomment beaucoup moins que les moteurs, mais le mieux sertait quand même de s'assurer que peu de relais fonctionnent simultanément, genre pas plus de cinq. Dans ma bibliothèque Accessories, j'ai justement fait en sorte que l'activation de divers moteurs à impulsion soit asynchrone, avec un délai minimum entre deux activations...

Dominique

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Re : utilisation d'une carte MEGA 2560 pour piloter des aiguilles et zones d'arrêt
« Réponse #2 le: décembre 29, 2021, 09:00:52 pm »
En fait l’Arduino ne commande que les optocoupleurs de ces cartes relais donc presque rien.

Ma commande d’aiguilles sur mon réseau avec un Mega, commande 40 relais :
https://forum.locoduino.org/index.php?topic=290.15

Mais comme Thierry l’écrit, il faut commander les relais en séquentiel avec un interval entre chaque commande. C’est surtout pour protéger l’alim des relais, le Mega ne risque rien !
Cordialement,
Dominique

JPoss

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Re : utilisation d'une carte MEGA 2560 pour piloter des aiguilles et zones d'arrêt
« Réponse #3 le: décembre 29, 2021, 11:35:18 pm »
Merci à vous 2
ces réponses me sont bien utiles et très claires
Dominique merci pour le lien vers ton fil de discussion, je n'ai pas encore tout lu mais ça me semble regorger de bonnes idées. Je regarde tout ça et revient vers vous si besoin et/ou vous en dire plus sur ce que je réalise

msport

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Re : utilisation d'une carte MEGA 2560 pour piloter des aiguilles et zones d'arrêt
« Réponse #4 le: décembre 30, 2021, 02:37:01 pm »
Je pense qu'il ne faut pas faire l'économie du calcul des consommations :

Typiquement, la charge de chaque optocoupleur est une résistance de 1 Kohm. Donc 5 mA pour chaque, si il y a 34 sorties à piloter, cela fait 170 mA. Par chance elles ne sont pas toutes commandées ensemble.

Mais supposons que ce soit le cas, le MEGA si il est alimenté en 12V, il y aura 7 V de chute de tension aux bornes du régulateur 5V soit 1,2W (0,170x 7)
Le régulateur se mettra en protection thermique au mieux.

S’arranger pour qu'il ne dissipe pas plus d'un 1/2W, donc par exemple en alimentant le MEGA en 7,5V - 8V.

Par ailleurs, bien dissocier l'alimentation des relais de celle des opto-coupleurs (même si les deux sont en 5V, on évite les pics de tension/courant). Le mieux étant à mon avis de choisir des modules à relais 12V ce qui limite l'intensité consommée par les modules. Dans ce cas, bien sur, ne pas appliquer le 12V aux entrées du MEGA via les optos.
Cordialement

JPoss

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Re : utilisation d'une carte MEGA 2560 pour piloter des aiguilles et zones d'arrêt
« Réponse #5 le: décembre 30, 2021, 07:23:03 pm »
merci MSPORT pour ton aide
mince moi qui croyais que j'avais les réponses à toutes mes questions ...
pour éviter toutes ambiguïtés voici en pièce jointe un schéma de principe du montage que je souhaite réaliser
sachant que j'ai bien une alim séparée (hors Arduino) pour les modules relais, les moteurs d'aiguilles, etc ... maintiens tu tes remarques ?
dans ta réponse, je n'ai pas compris cette phrase
Mais supposons que ce soit le cas, le MEGA si il est alimenté en 12V, il y aura 7 V de chute de tension aux bornes du régulateur 5V soit 1,2W (0,170x 7)
pourquoi y a t'il une chute de tension de 7V si les 5V nécessaires aux modules relais ne sont pas "consommer" sur les 12V d'alim de l'arduino mais sur une source séparée ?
en gros (voir la capture d'écran du TCO) je ne devrais pas dépasser 50% d'aiguilles déviées et de cantons actifs en même temps

en tout cas merci pour ton aide bien précieuse, ça m'enquiquinerait de faire une grosse boulette, je préfère la jouer ceinture et bretelle  ;) ;)

msport

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Re : utilisation d'une carte MEGA 2560 pour piloter des aiguilles et zones d'arrêt
« Réponse #6 le: décembre 30, 2021, 09:50:28 pm »
Confirmation : (dans le cas hypothétique où les 17 optos sont commandés)
A priori les optos consomment 5 mA chacun quand ils sont commandés donc dans le pire des cas - peu probable certes -, 170 mA (5mA x 34)

Ces 170 mA passent dans le régulateur 5V du MEGA. (ce n'est pas le cas dans le schéma fourni puisqu'il est alimenté par l'USB)
Si le MEGA est alimenté en 12V par le VIN, le régulateur a 7V à ses bornes (12V - 5V) et dissiperait 1,2W = 0,170 A x 7V suivant la dure loi de Joule. CQFD.
Si le MEGA est alimenté en 8V par le VIN, le régulateur a 3V à ses bornes (8V - 5V) et dissiperait 0,5W, ce qui est déjà beaucoup pour une si petite chose.

Dans le cas de modules à relais 12V (ce n'est pas le cas de ceux du lien), la commande se fait en 5V, mais bien vérifier que les optos sont alimentés en 5V indépendamment des relais alimentés en 12V

Ceci est également valable pour un module à relais 5V. Sur le schéma joint (qui est probablement celui de Gotronic) il faut alimenter VCC de P10 avec le 5V de l'Arduino et le IOVCC de P9 avec le 5V des relais (le 0V de cette alimentation va au GND des relais de la carte). Le pont doit être retiré.
A noter que la commande est obtenue par la mise à 0V (GND) de la sortie Arduino.
Pour ce module, le GND de l'Arduino n'a pas à être connecté au GND de l'alimentation des relais. C'est la circulation du courant (5mA) depuis le 5V de l'Arduino vers la sortie correspondante de l'Arduino qui commande le relai.
Vérifier à l'ohmmètre que les repères correspondent.

A noter que le schéma proposé doit fonctionner mais ne profite pas de l'isolement galvanique qu’offre les optocoupleurs.
Les alimentations type 5V ont généralement un petit condensateur vers le secteur et les ports USB le voient au moment où le bloc d'alimentation est branché, avec une réinitialisation à la clé.
« Modifié: décembre 30, 2021, 10:03:31 pm par msport »
Cordialement

JPoss

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Re : utilisation d'une carte MEGA 2560 pour piloter des aiguilles et zones d'arrêt
« Réponse #7 le: décembre 31, 2021, 12:05:52 am »
Encore merci msport
je suis bien embêté parce que là ça devient un peu compliqué pour moi et j'ai un peu l'impression d'abuser en te resollicitant de nouveau
je comprends bien que les optos coupleurs consomment (les 170mA) et le calcul de la puissance dissipée c'est ok aussi

après, étant franchement novice sur le sujet, je me perds un peu dans tes explications et du coup j'ai de nouveau 2 questions

lorsque tu dis:
Ces 170 mA passent dans le régulateur 5V du MEGA. (ce n'est pas le cas dans le schéma fourni puisqu'il est alimenté par l'USB)
je suppose que tu parles de mon schéma et non du tien (ou celui de gotronic)
dans mon cas, le MEGA étant toujours branché à l'USB donc alimenté en permanence par celui-ci (puisque mon TCO est sur mon PC) puis je en conclure qu'il n'y a pas de risque (pour le régulateur ou tout autre chose y compris mon PC ...) ?

lorsque tu dis:
A noter que le schéma proposé doit fonctionner mais ne profite pas de l'isolement galvanique qu’offre les optocoupleurs.
de quel schéma parles tu ? du mien ? mon schéma est correct et fonctionne ? je ne comprends pas la deuxième partie de la phrase pourquoi je ne profite pas de l'isolement galvanique ? mes sorties (pin) arduino sont bien connectées aux entrées optos du module relais ?

désolé de t'embêter de nouveau et merci d'avance

msport

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Ces 170 mA passent dans le régulateur 5V du MEGA. (ce n'est pas le cas dans le schéma fourni PAR VOUS puisqu'il est alimenté par l'USB)

dans votre cas, le MEGA étant toujours branché à l'USB donc alimenté en permanence par celui-ci (puisque votre TCO est sur votre PC) vous pouvez en conclure qu'il n'y a pas de risque (pour le régulateur ou tout autre chose y compris mon PC ...) ? OUI

lorsque je dis:
A noter que le schéma proposé doit fonctionner mais ne profite pas de l'isolement galvanique qu’offre les optocoupleurs.
je parle de votre schéma. Votre schéma est correct et fonctionne, OUI MAIS dans ce schéma, il n'y a pas d'isolement galvanique.

Il n'y a pas d'isolement galvanique car on connecte les masses (GND) : celle du MEGA et celle du module à relais. Dans ce cas , mettre des optos ne sert à rien.

« Modifié: décembre 31, 2021, 04:41:34 pm par msport »
Cordialement

msport

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Re : utilisation d'une carte MEGA 2560 pour piloter des aiguilles et zones d'arrêt
« Réponse #9 le: décembre 31, 2021, 05:00:04 pm »
En conclusion, vous avez un schéma, qui dans la pratique, fonctionne. Je rentre dans des détails qui n'ont probablement pas d'intérêt pour vous.
Cordialement

trimarco232

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Bonjour et bonne année !
je pense que des relais pour commander des moteurs mtb, c'est un peu lourdingue
on trouve des modules à ULN2803 à € 0,73 (alixpresse) , qui permettent de commander 4 moteurs