Dans le cadre d'un montage, je souhaite utiliser un PIC. Ce PIC sera dans un objet qui est destiné a être utilisé en extérieur, donc le circuit devra être alimenté via pile/batterie.
Je regarde donc dans la datasheet ce que je peux utiliser, et je tombe la dessus : (datasheet, P117)
/**
14.0 ELECTRICAL CHARACTERISTICS
Absolute Maximum Ratings †
Ambient temperature under bias....................................... -55 to +125°C
Storage temperature ................................................. -65°C to +150°C
Voltage on any pin with respect to VSS (except VDD, MCLR. and RA4) .. -0.3V to (VDD + 0.3V)
Voltage on VDD with respect to VSS .................................. -0.3 to +7.5V
Voltage on MCLR with respect to VSS (Note 2) ........................ 0 to +13.25V
Voltage on RA4 with respect to Vss .................................. 0 to +8.5V
Total power dissipation (Note 1) .................................... 1.0W
Maximum current out of VSS pin ...................................... 300 mA
Maximum current into VDD pin ........................................ 250 mA
Input clamp current, IIK (VI < 0 or VI > VDD) ....................... +-20 mA
Output clamp current, IOK (VO < 0 or VO > VDD) ...................... +-20 mA
Maximum output current sunk by any I/O pin........................... 25 mA
Maximum output current sourced by any I/O pin ....................... 25 mA
Maximum current sunk byPORTA, PORTB, and PORTE (combined) (Note 3) ...... 200 mA
Maximum current sourced by PORTA, PORTB, and PORTE (combined) (Note 3)..... 200 mA
Maximum current sunk by PORTC and PORTD (combined) (Note 3) ............... 200 mA
Maximum current sourced by PORTC and PORTD (combined) (Note 3) ............ 200 mA
Note 1: Power dissipation is calculated as follows: Pdis = VDD x {IDD - IOH} + {(VDD - VOH) x IOH} + (VOl x IOL)
2: Voltage spikes below VSS at the MCLR pin, inducing currents greater than 80 mA, may cause latch-up.
Thus, a series resistor of 50-100 should be used when applying a “low” level to the MCLR pin, rather than
pulling this pin directly to VSS.
3: PORTD and PORTE are not implemented on the 28-pin devices.
† NOTICE: Stresses above those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the
device. This is a stress rating only and functional operation of the device at those or any other conditions above those
indicated in the operation listings of this specification
**/
(Voltage on VDD with respect to VSS -0.3 to +7.5V) Du coup, si je comprends bien, je peux alimenter ce PIC jusqu'à 7.5V ?
(Voltage on any pin with respect to VSS (except VDD, MCLR. and RA4) -0.3V to (VDD + 0.3V)) De plus, la tension en sortie des pin de quelque port que ce soit sera VDD ?
Est-il donc possible d'alimenter ce pic via 2 batterie Lipo 3.7v en série sans que le PIC grille ? La tension de sortie de chaque pin de chaque port sera de 7.4V ? (Lien batterie)
"Absolute Maximum Ratings", cela signifie les conditions extrêmes que peut supporter le chip.
Un peu comme le corps humain : tu peux supporter d'être en plein soleil avec 45°C à l'ombre, mais ce n'est pas pour autant que tu vas apprécier (ou t'en sortir indemne si tu y reste longtemps).
Donc oui, ton pic pourras supporter 7.5V, mais je te déconseille vivement d'essayer.
Si tu regardes la page d'en dessous, tu vois un graphique qui t'explique qu'il est normalement prévu pour fonctionner entre 4 et 5.5V (ou 2 et 5.5V pour la version LF).
De plus, le 3.7V que tu indique n'est que la tension nominale d'une batterie lithium.
La tension varie de 4.2V (chargée à 100%) à 3.3V (déchargée à 100%).
Ton pack de 2 batterie oscillera donc entre 6.6V et 8.4V, ce qui détruira ton pic à tout les coups.
Pour faire simple, je te conseille d'investir dans un petit régulateur linéaire 5V du genre LM7805.
Merci de ta réponse complète, je vais répondre du mieux que je peux.
J'avais carrément loupé le "Absolute Maximum Ratings" et les schéma juste en dessous. Du coup, effectivement, le redresseur de tension 5V devient nécessaire.
Merci pour le rappel sur les Lipo.
Pour l'autonomie, voici ce qu'il en est :
Le module que je veux monter a pour but de mesurer deux valeurs, de faire un calcul et d'afficher le résultat sur un 7 segments 3 digits. Les valeurs mesurées change a la frequence maximum de 60Hz (non, je n'ai pas oublié le M), 20Hz étant une valeur plus commune.
Du coup, je me dit que mettre en veille le PIC pour le cadencer à 60z (si c'est possible) devrait grandement augmenter l'autonomie. A cette fréquence, la persistance rétinienne devrait encore fonctionner pour l'afficheur 7 segments. De plus, je compte mettre 4 batterie LiPo 3.7V @160mAh : deux série de deux en dérivation. Donc on devrait atteindre au final 7.4V @ 320 mAh (si je ne dit pas de bêtise).
Le module n'ayant pas pour but d'être allumé plus d'une journée, l'autonomie ne devrait pas être un problème j'imagine. Mais merci de m'avoir montrer cette faiblesse, je manque cruellement d’expérience et j'ai tendance a y aller au feeling.
Par contre, les pin de chaque port du PIC délivre bien la tension que le PIC reçoit, même si ce sont les valeurs extrême ? (Voltage on any pin with respect to VSS (except VDD, MCLR. and RA4) -0.3V to (VDD + 0.3V))
Je demande cela car si c'est le cas, alors le PIC peut directement alimenter l'afficheur 7 segments, et je peux me passer de transistor. La place n’étant pas un luxe, ce serait un gros plus.
Si le PIC est alimenté en 5V, il te sortira du 5V sur ses sorties.
Par contre, si tu prends la version LF, tu peux descendre jusqu'à 2V à condition de ne pas monter au dessus de 4MHz.
Je ne sais pas si ton capteur accepte d'être alimenté en 3V mais si c'est le cas, tu n'auras pas besoin de combiner 2 éléments en série (ce qui permet de doubler l'autonomie puisque que tu mettras les 2 éléments en parallèle OU qui permet de diviser par 2 la place occupée par les batteries puisque tu n'en laisseras qu'une).
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Pour ce qui est de l'afficheur 7 segments, il n'y a rien de pire ...
Lorsque le PIC sera en veille, impossible de changer des I/O donc impossible de faire du multiplexing.
De plus, il faut compter environ 2 à 5 mA par segments, ce qui fait 42mA à 105 mA pour afficher 888.
Cela va te plomber complètement l'autonomie puisque 100mA sur une batterie de 170mAh, ça fait moins de 2 heures.
Dans beaucoup de système ou l'autonomie est un facteur critique, on met généralement un bouton pour activer les interfaces à fortes consommation.
Ainsi, on pourrait dire que le pic active les segments pendant 10 secondes après l'appuis sur le bouton (ce qui laisse largement le temps de lire).
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Concernant le mode veille à 60Hz, je ne pense pas que cela soit possible.
Pour sortir du mode veille, le pic a besoin de temps pour relancer l'oscillateur et la PLL qui va avec.
Sa marche très bien quand il faut s'endormir plusieurs secondes ou minutes, mais surement beaucoup moins bien quand il faut se réveiller 60 fois par secondes.
Par contre, rien ne t’empêche d'avoir une fréquence moins élevé.
A mon avis, 1 ou 2 MHz, c'est largement suffisant pour traiter un capteur et gérer un peu de multiplexing.
Coupler à une alimentation en 3V, tu devrais avoir une consommation avoisinant le mA.
Mais il ne faut pas oublier d'y ajouter la consommation de l'afficheur (catastrophique, sauf si tu fais la technique du bouton) et du capteur (que je ne connais pas).
En réalité, le "capteur" n'est qu'un chemin de résistance (à la manière d'un potentiomètre). Le but est de récupérer une tension sur une entrée analogique. J'ai peut être mal utiliser ce terme, désolé.
A l'origine, je souhaité avoir de 200 à 300 voltage différent. Par exemple, si VSS = 0V et VDD = 5V, alors
0,000 V = 0 0,025 V = 1 0,050 V = 2 0,075 V = 3 ... 4,975V = 199 5,000V = 200
Le soucis, c'est que je n'arrive pas à trouver la précision (échantillonnage ?) dont dispose le module A/D. J'ai lu que c'était sur 10 bit (donc 1024), mais est-ce que cela implique que peu importe la différence de potentielle entre Vref+ et Vref-, le module sera quand même capable de faire la différence ?
Car dans ce cas, j'utilise le 16LF870 et je n'utilise qu'une lipo de 3.7V : Avant que la lipo ne soit déchargé, elle sera quand même à 3.3V.
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Concernant la cadence du microcontrôleur, pour moi, il est largement envisageable de le baisser au maximum. La valeur retourné par le chemin de résistance (potentiomètre) ne peut pas changer plus de 60 fois par seconde. S'il est possible de dire au 16F / 16LF de cadencer la fréquence au minimum (1mHz ? moins ?), alors je suis preneur surtout si cela permet d'agrandir l'autonomie.
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Par contre, pour l'affichage, là j'ai un problème.
L'aspect vraiment intéressant serait d'avoir l'affichage à la demande de l'utilisateur, et personnellement ce serait pour avoir constamment le résultat sous les yeux. Donc, soit j'utilise un affichage moins gourmand (7 segments Cristaux liquide ?) soiiiitttt .... Ben j'imagine que trouver la place pour 4 batterie en dérivation afin d'avoir 640 mAh (et donc de tenir 6h en continue au pire des cas), ca devrait pouvoir le faire.
Le soucis avec les cristaux, c'est que le module pourra se trouver dans des endroit à l’extérieur ou sombre et j'ai lu que dans les cas de trop forte ou pas assez de luminosité, l'écran devenait illisible a moins d'avoir du retro éclairage, ce dernier bouffant évidemment sa part de mA ...
par curiosité, comment est-on capable de voir la consommation de l'afficheur ? Tu parlais de 2 à 5 mA/segment soit 42mA à 105mA au max, ce qui fait un différence assez flagrante. Il est donc intéressant pour moi d'envisager l'achat d'un bon afficheur.
Par exemple, voici l'afficheur que j'ai en vu : http://www.lumex.com/specs/LDT-M2806RI.pdf
La seul truc que je peux lire, c'est "steady current : 30 mA" et j'ai du mal a voir ce a quoi cela se réfère.
Le soucis, c'est que je n'arrive pas à trouver la précision (échantillonnage ?) dont dispose le module A/D.
J'ai lu que c'était sur 10 bit (donc 1024), mais est-ce que cela implique que peu importe la différence de potentielle entre Vref+ et Vref-, le module sera quand même capable de faire la différence ?
Oui voila, tu as ta précision entre 0V et Vref. 1024 niveaux. Pour un Vref de 5V ca fait 4.9mV de precision, pour un Vref de 3.3V ca fait 3.2mV...
Tu parlais de 2 à 5 mA/segment soit 42mA à 105mA au max, ce qui fait un différence assez flagrante.
En fait tout dépend de comment tu alimentes ton afficheur... Ce sont des LEDs, donc il te faut une tension et une resistance de limitation de courant.
Admettons il ne faut pas un gros contraste et un grosse luminosité et tu leur met 5mA. Dans le meilleur des cas, tu affiches toujours '1' soit un seul segment. Consommation de 5mA sur l'afficheur. Tu affiches '1111' ca fait 20mA.
Si maintenant tu dois afficher 8, ca allume tout les segments. donc 40mA. Pour 4 afficheurs, 160mA.
Maintenant si tu veux un gros contraste, forte luminosité, tu alimentes avec 25mA.
Pour afficher '1' -> 25mA, '1111' -> 425 = 100mA.
Pour afficher '8' -> 725=175mA, '8888' = 4725=700mA.
(Mais comme tu es malin, tu joues avec la persistence retinienne qui te permet de n'allumer qu'un afficheur a la fois )
Comme l'a dit dit eskimon, la luminosité de l'afficheur ne dépend que de sa consommation.
Dans ta datasheet, on voit "steady current" 30mA, ce qui signifie que chaque segment peut encaisser 30mA sans cramer.
Bien sur, si tu leur mets 30mA, tu vas avoir un truc super flashy, ce qui n'est pas forcément nécessaire.
Lorsque j'utilise des LEDs (ce qui revient au même que des afficheurs 7 segments), je limite le courant entre 2 et 5 mA suivant la luminosité que je veux.
Tout dépend donc de ton cas d'utilisation
-> Si c'est dans une cabane très sombre, 2 mA suffiront amplement
-> Si c'est en plein soleil, 5 mA risque de ne pas suffir, il faudra surement viser 10 ou 20 mA par segment
Le mieux, c'est de faire un test.
Il est dit que chaque diode a une tension forward de 1.7V.
Pour tester la luminosité, la première chose est de mesurer ta tension batterie.
Disons qu'elle est assez chargée : 3.8V.
Il faut donc une résistance qui absorbe les 3.8-1.7 = 2.1V de trop.
Pour ce test, on va alimenter 7 segments d'un coup donc tu vas brancher toutes les anode sur le - et une cathode sur le + en série avec une résistance et un ampèremètre.
Faisons d'abord le test avec 5mA, vu qu'il y a 7 segments, cela fait 35 mA.
Donc R = U / I = 2.1 / 0.035 = 60 Ohm.
Normalement, ton ampèremètre devrait mesurer plus ou moins 35mA (ce n'est pas une science exacte mais tu devrais pas être loin de cette valeur).
Si tu trouves que c'est trop lumineux, tu peux augmenter la résistance jusqu'à trouver I qui te convient.
Si c'est pas assez lumineux, il faut augmenter I, donc réduire R.
Avec ça, tu connaitra le courant qu'il te faut
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Si ton capteur est un simple pont résistif, tu peux tout à fait alimenter ton pic en 3.0V à l'aide d'un régulateur qui va convertir le 4.2=>3.3 en un beau 3.0V fixe.
Ton ADC étant sur 10bits, une unité = 3.0/1024 = 2.93mV.
A toi d'ajuster les valeurs de ton pont pour que cela corresponde (en claire, pour que 200 = 3.0V)
Oui voila, tu as ta précision entre 0V et Vref. 1024 niveaux. Pour un Vref de 5V ca fait 4.9mV de precision, pour un Vref de 3.3V ca fait 3.2mV...
C'est dingue, alors même si la différence entre Vref- et Vref+ n'est que de 0.1V, le CAn est quand même en mesure d'avoir une précision sur 1024 échantillon ? (grâce à la dichotomie ?). Bon ben en tout cas, cela m'arrange bien !
@lorrio : Je ferais les tests que tu m'as décrit.
lorrio a écrit:
Si ton capteur est un simple pont résistif, tu peux tout à fait alimenter ton pic en 3.0V à l'aide d'un régulateur qui va convertir le 4.2=>3.3 en un beau 3.0V fixe.
Ton ADC étant sur 10bits, une unité = 3.0/1024 = 2.93mV.
A toi d'ajuster les valeurs de ton pont pour que cela corresponde (en claire, pour que 200 = 3.0V)
Je ne sais pas ce qu'est un pont résistif, mon "capteur" n'est qu'une suite de résistance de même valeur (200 résistance au maximum). Mécaniquement, il y a un rail qui se balade et qui vient faire contact entre deux résistance. Je mets l'alimentation directement sur Vref+, je mets une résistance équivalent à mes 200 résistance en série sur Vref-, et ainsi j’obtiens, quelque soit le voltage, directement le résultat (si j'ai bien compris ce que j'ai lu dans la datasheet du PIC).
Après, je me trompe sans doute, c'est une première pour moi (hormis à l'époque du lycée mais c'est tellement loin et tellement different). Y a t-il donc un intérêt à ajouter des composant pour avoir du 3V ?
Bon, voici le schéma actuel du module (il y a quelque bouton que j'ajouterais, donc je ne peux pas utiliser un pic plus petit, comme le 16LF87).
Ma première question, c'est : est-ce que déjà ce schéma est cohérent ? En supposant que le PIC est correctement programmer. Le but est de récupérer sur AN1 une tension, puis de calculer sa valeur sur une échelle de 200 (et non 1024, donc je suppose que faire AN1 * 25 / 128 devrait être bon) et enfin afficher cela sur l'afficheur 7 segments.
Ensuite : Existe-t-il un moyen, en priorité avec le pic, pour n'utiliser l'afficheur qu'a une fréquence de 60 fois par seconde ? J'ai fait une erreur concernant le fait de cadencer le pic à 60Hz : j'ai cru que cadencer à 60Hz impliquerait une lecture de AN1 + un affichage à 60Hz. Or, cadencer le PIC à cette valeur n'aura pas du tout cet effet.
dernière question : Dans l'état actuel du schéma, le potentiomètre en bas a droite, il agira bien sur l'affichage du 7 segments ? Le but est de bien l reduire a consommation de mA et de permettre de modifier la luminosité en cas de passage exterieur <-> intérieur.
C'est dingue, alors même si la différence entre Vref- et Vref+ n'est que de 0.1V, le CAn est quand même en mesure d'avoir une précision sur 1024 échantillon ?
Il ne faut pas oublier qu'il y a des conditions à respecter sur les entrées VREF.
Il me semble que VREF- doit être au potentiel GND +/- 0.3V et VREF+ au potentiel VDD +/- 0.3V.
Donc si ton pic est alimenter en 3V, tu dois avoir au moins 2.4V entre VREF-/VREF+
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Un pont résistif, c'est juste 2 résistances.
La tension au point milieux dépend de ces résistances, ce qui permet d'adapter des niveaux.
Par contre, je n'avais pas très bien compris ton problème ... je pensais que tu voulais mesurer 200V donc obliger de les redescendre à 5V.
Alors que ce n'est pas le cas, tu as bien une tension qui varie entre 0 et 5V suivant les résistances qui sont connectée.
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Y a t-il donc un intérêt à ajouter des composant pour avoir du 3V ?
Oui, il y en a un : quand ta batterie est chargée, elle délivre 4.2V, quand elle est déchargée, 3.3V.
Concrètement, le pic ne sera pas dérangée (a condition de prendre la version LF), le capteur non plus puisque sa mesure est relative à la tension d'alim.
En revanche, l'afficheur ne va pas trop aimer... enfin non, il va très bien encaisser, c'est juste que sa luminosité va progressivement décroitre au fur et à mesure que la batterie se vide.
Concernant les alimentations, je serais aussi d'avis d'utiliser une référence séparée.
En effet, le pic est 100% numérique, il va polluer l'alimentation 3V que tu lui envoie sur VDD.
Avec un ADC 10bits alimenté avec la même alim que le numérique, tu peux considéré que ce n'est qu'un ADC 8 bits (les 2 bits de poid faible seront totalement aléatoire).
D'un autre coté, si 8 bits te suffisent, pas besoin de t'emmerder
Au passage, j'en profite pour te dire de ne pas oublier de rajouter des condensateurs de découplage !!! (100nF pour les alim VDD, VREF, 10nF pour les entrée ANA).
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Ma première question, c'est : est-ce que déjà ce schéma est cohérent ?
Je ne comprends pas du tout ton bricolage avec les transistors ... pourquoi les brancher sur une résistance variable ???
Concernant le capteur, je pense que tu t'es planté dans sa représentation, je verais plus ça comme une résistance variable.
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Ensuite : Existe-t-il un moyen, en priorité avec le pic, pour n'utiliser l'afficheur qu'a une fréquence de 60 fois par seconde ?
Personnellement, je ne m'y prendrais pas comme ça.
La première chose à faire est de cadenser ton pic à une fréquence correct pour lui laisser le temps de faire tout ses calculs.
Ensuite, tu prends un timer pour déclencher une IT toutes les milli secondes.
Cette IT va donc te servir de base de temps en incrémentant une variable.
Au moins, ton programme principale sera au courant du temps qui passe et pourra faire ses mesures au bon moment.
D'ailleurs, dans cette IT, tu pourrais même affecter les ports pour le multiplexage de ton afficheur.
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dernière question : Dans l'état actuel du schéma, le potentiomètre en bas a droite, il agira bien sur l'affichage du 7 segments ? Le but est de bien l reduire a consommation de mA et de permettre de modifier la luminosité en cas de passage exterieur <-> intérieur.
Ahhhhh, là, on revient sur ce que je disais : cette résistance ne sert strictement à RIEN !
Déjà, le simple fait de la connecter à GND va augmenter la consommation.
Tu ne pourrais laisser qu'une résistance entre le transistor et VDD mais l'effet sera pervers.
En effet, la luminosité sera réduite mais cela va dépendre du nombre de segment allumé puisque cette résistance est commune.
Par contre, tu peux régler la luminosité de façon logicielle
Exemple :
- allumer le premier digit pendant 10ms
- allumer le second digit pendant 10ms
- allumer le troisième digit pendant 10ms
- ne rien allumer pendant 10ms
En jouant sur le temps ou aucun digit n'est allumer, le tout paraitra forcément moins lumineux et ne consommera rien pendant que tout est etteind.
Par contre, 10ms, c'est peut-être un peu trop long pour la persistance rétinienne mais rien ne t'empèche de changer ça toutes les 2ms.
Il ne faut pas oublier qu'il y a des conditions à respecter sur les entrées VREF. Il me semble que VREF- doit être au potentiel GND +/- 0.3V et VREF+ au potentiel VDD +/- 0.3V. Donc si ton pic est alimenter en 3V, tu dois avoir au moins 2.4V entre VREF-/VREF+
Exact, dans la doc il y a ce passage :
Si j'alimente le PIC en 3V comme tu me le conseille et que je mets une résistance suffisamment forte pour faire chuter la tension vers 0V, je devrais être bon sur ce point.
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Concernant les alimentations, je serais aussi d'avis d'utiliser une référence séparée. En effet, le pic est 100% numérique, il va polluer l'alimentation 3V que tu lui envoie sur VDD. Avec un ADC 10bits alimenté avec la même alim que le numérique, tu peux considéré que ce n'est qu'un ADC 8 bits (les 2 bits de poid faible seront totalement aléatoire). D'un autre coté, si 8 bits te suffisent, pas besoin de t'emmerder
Ah non, la par contre j'ai pas compris. Par "référence séparé", parles-tu des deux VSS sur le PIC ? Je n'ai pas saisi non plus le passage sur le fait qu'on passe de 10 à 8 bit. (Bon globalement, cela m'est égal, car 8 bit ça fait quand même 256 mais j'aimerais comprendre).
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Ensuite : Existe-t-il un moyen, en priorité avec le pic, pour n'utiliser l'afficheur qu'a une fréquence de 60 fois par seconde
Personnellement, je ne m'y prendrais pas comme ça. La première chose à faire est de cadencer ton pic à une fréquence correct pour lui laisser le temps de faire tout ses calculs. Ensuite, tu prends un timer pour déclencher une IT toutes les milli secondes. Cette IT va donc te servir de base de temps en incrémentant une variable. Au moins, ton programme principale sera au courant du temps qui passe et pourra faire ses mesures au bon moment. D'ailleurs, dans cette IT, tu pourrais même affecter les ports pour le multiplexage de ton afficheur.
Ahh, parfait. Je pense à la même chose : cadencer le PIC au plus petit pour qu'il fasse toutes ses instructions, et utiliser "quelque chose" pour déclencher l'affichage à intervalle régulier. Donc, c'est d'un timer dont j'ai besoin.
J'ai regarder la doc, et ça a l'air vraiment galère à utiliser. Le PIC a bien un timer que je peux utiliser, non ?
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Ahhhhh, là, on revient sur ce que je disais : cette résistance ne sert strictement à RIEN ! Déjà, le simple fait de la connecter à GND va augmenter la consommation. Tu ne pourrais laisser qu'une résistance entre le transistor et VDD mais l'effet sera pervers. En effet, la luminosité sera réduite mais cela va dépendre du nombre de segment allumé puisque cette résistance est commune.
Damned. Cela me semblait logique pourtant, mais j'avoue ne pas avoir du tout vu venir le coup de la luminosité variable. Au final, ça m'arrange un peu quand même : je me passe des 3 transistor et je pilote directement depuis les 3 pin du port C.
Par contre, tu peux régler la luminosité de façon logicielle
Nickel, plus les fonctionnalités son prise en charge par le pic, mieux c'est. Mon but et d'obtenir le circuit avec le moins de composant (c'est pour ça que j'ai viré le décodeur BCD et que je suis passé du 16F87 (18 pins) au 16LF870 (28 pins)) car cela me permettra de mettre le plus possible de batterie en dérivation.
J'ai cherché et trouver cela : http://www.sonelec-musique.com/electronique_theorie_afficheurs_led.html
Réglage de luminosité
Régler la luminosité d'un afficheur à LED n'est pas aussi évident que ça. La solution d'un potentiomètre placé en série avec le point commun de l'afficheur (anode commune ou cathode commune) ne peut pas convenir car la consommation de l'afficheur dépend du nombre de segments affichés. En clair, avec une position donnée du curseur du potentiomètre, les segments seront d'autant moins éclairés qu'il y en aura d'allumés en même temps. La solution "un potentiomètre par segments (avec résistance talon pour éviter le pire au niveau afficheur ou circuit de commande) peut convenir mais je vous laisse imaginer le côté pratique de la mise au point... Une solution élégante et assez simple consiste à ajouter un circuit oscillateur dont la fréquence est fixe et le rapport cyclique ajustable (oui, il s'agit bien d'un générateur PWM / MLI) entre la cathode commune et la masse ou entre l'anode commune et le +alim. En jouant sur le rapport cyclique (manuellement avec un potentiomètre ou automatiquement avec une LDR qui reçoit la lumière du jour), on modifie la puissance lumineuse apparente. Deux cas peuvent se présenter, selon que les afficheurs sont ou non multiplexés.
Je suppose que ce que je dois faire c'est utiliser le timer en place du circuit oscillateur qui y est mentionné.
Encore une fois, merci de tes précisions. Voila le nouveau schéma, j’espère qu'il respecte bien ce que tu m'as demandé :
Au sujet de régulateur de tension, est-ce un problème si c'est un 3,3V ? De mon point de vue, non, car c'est toujours inférieur ou égal à la tension déchargé de la LiPo. Sinon, lequel me recommandes-tu ?
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Une autre question a propos du PIC : Je n'en ai jamais programmé, mais est-ce que ce PIC avec la mémoire EEPROM, peut retenir une info après programmation ? Par exemple, il y a un bouton poussoir relié a un pin. A chaque fois qu'on appuis dessus, on augmente une variable, initialement à 0, de 1. Est-il possible après avoir éteint le PIC (et retirer la batterie) de conserver le nombre d'appuie pour qu'a la prochaine mise sous tension du PIC, on reprenne le compte a partir du nombre avant et non de 0 ?
Si j'alimente le PIC en 3V comme tu me le conseille et que je mets une résistance suffisamment forte pour faire chuter la tension vers 0V, je devrais être bon sur ce point.
Une résistance ??? Pourquoi faire ?
Décaler VREF- n'est jamais une bonne idée donc du connecte cette pin sur GND.
D'ailleurs, si tu regardes la doc de ton pic, tu as un bit de configuration pour la sélection de REF- : soit GND, soit VREF-.
Donc tu n'es même pas obligé de connecter VREF- (ça fait une pin libre en plus)
Pour ce qui est de VREF+, tu dois mettre entre VDD-2.5 et VDD+0.3V donc entre 0.5 et 3.3 si tu alimentes ton pic en 3V.
Du coup, prends une REF à 2.5V ou 3.0V, ce sera parfait
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Cela me semblait logique pourtant, mais j'avoue ne pas avoir du tout vu venir le coup de la luminosité variable. Au final, ça m'arrange un peu quand même : je me passe des 3 transistor et je pilote directement depuis les 3 pin du port C.
ATTENTION ! Les pins d'un port ont un courant limitée !
Il me semble que c'est 20mA maxi.
Pour driver un segment, c'est largement suffisant.
Mais pour driver 7 segments, c'est très limite puisque ça fait moins de 3mA par segments.
Je pense que le transistors est inévitable.
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Je suppose que ce que je dois faire c'est utiliser le timer en place du circuit oscillateur qui y est mentionné.
C'est exactement ça
Ton timer te sert à la fois au multiplexage (pour alterner les digits) et à la luminosité (en laissant un temps mort plus ou moins grand).
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Au sujet de régulateur de tension, est-ce un problème si c'est un 3,3V ?
Cela dépend du régulateur que tu choisies et de comment tu vas décharger tes batteries.
Par exemple, les régulateurs LowCost ont besoin d'une tension d'au moins 1.5V supérieur à ce qu'ils régulent.
Donc il faudrait au moins 4.8V pour réguler à 3.3 (ce qui n'est pas acceptable pour du lipo).
Par contre, si tu cherches un bon LDO (LowDropOut), tu dois pouvoir en trouver sur du 0.2V.
Donc il faudrait au moins 3.5V pour faire du 3.3, ce qui est déjà plus acceptable, même si ce n'est pas terrible ...
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Une autre question a propos du PIC : Je n'en ai jamais programmé, mais est-ce que ce PIC avec la mémoire EEPROM, peut retenir une info après programmation ?
C'est le but d'une EEPROM : garder une information, même lorsque l'alimentation est coupée.
Ce pic dispose de 64x8 octets d'EEPROM donc tu peut sauvegarder quelques variables mais pas grand chose.
Si tu veux sauvegarder le nombre d'appuis sur un bouton, je te conseille de mettre ça sur un unsigned short (2 octets) afin de pouvoir retenir un nombre entre 0 et 65536.
Du coup, retenir ce nombre occupera 0.1% de la capacité de stockage (ça va, y'a de la marge quand même)
Par contre, si tu veux enregistrer toutes tes mesures, sachant que tu en as 60 par secondes, tu ne pourras enregistrer que pendant 4 secondes (tu vas pas allez loin là ^^).
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Dernier point très important !!!
Comme tout circuit numérique, un processeur a besoin d'une horloge.
Dans la doc de ton pic, je ne trouve rien qui dit explicitement que ce pic possède un oscillateur intégré.
Il va donc très certainement mettre un quartz et 2 condo sur les pins CLKI/CLKO.
Je parle de la résistance sur Vref-. A la base, j'ai un besoin "simple" : je souhaite déterminer la position d'un guide, ce guide se situant dans un chemin. Le guide est poussé par un ressort lui-même dans le chemin.
Illustration :
En rouge, le chemin (c'est un tube, il peut être de forme différent mais surtout, l'écartement entre les deux barre du U n'est que de 1cm). En bleu, le ressort. En vert, le guide dont je veut déterminer la position.
J'ai pas mal réfléchi, et j'en suis arrivé au fait que le plus simple serait de faire un chemin de résistance (donc un pont résistif) : le ressort devient conducteur et le guide est modifier pour toucher le pont résistif.
Il peut y avoir, grand maximum, 200 position de guide (le chemin peut varier d'une dizaine de position à deux cents), donc 200 résistance identique. Du coup, si le guide est en position 0 (tout au bout du chemin, ressort détendu au max), alors il n'y aura pas de résistance, donc VRef+ == position 0. La suite est logique : à chaque position du guide, on obtient une valeur. Cependant, même si on sait que Vref+ == 3V (grâce au regulateur de tension), on ne sait pas à combien peut être le minimum (Vref+ après les 200 résistance). j'imagine que si Vref+ == position 0 et que Vref- == position 200, il serait alors très facile de déterminer la position du guide.
En fait, je ne sais pas si on peut déterminer la position du guide si on ne connait pas la tension la plus petite possible.
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ATTENTION ! Les pins d'un port ont un courant limitée !
Ok, dommage, mais j'aurais dû m'en douter. J'ai corrigé.
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Ton timer te sert à la fois au multiplexage (pour alterner les digits) et à la luminosité (en laissant un temps mort plus ou moins grand).
Je vois très bien comment on peut manipuler la luminosité avec le timer : mais faire du multiplexage ? Je ne vois pas la en fait.
Le timer, de mon point de vue, me donne une fréquence : par exemple 60Hz. Selon que je veuille augmenter ou baisser la luminosité, j'attends X impulsion du timer, et c'est a ce moment que j'utilise le multiplexage mais via le PIC et les 3 pin du port C. Mais le timer, commander directement le multiplexage ?
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D'accord pour le régulateur, je regarderais les datasheet et je prendrais un 3V et non un 3.3V. D'accord aussi pour le EEPROM, merci de confirmer. J'ai un peu de mal avec l'anglais, mais je n'ai aucun vocabulaire concernant les termes électronique en anglais (et google trad/reverso ne suffisent souvent pas). Okay pour le quartz si cela me permet de réellement faire chuter la consommation de l'afficheur. Faut dire que si alimenter le quartz revient a consommer plus que sans, ben ca vaut pas le coup. J'aurais préféré que le PIC ait une horloge direct, mais bon ...
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Concernant les alimentations, je serais aussi d'avis d'utiliser une référence séparée. En effet, le pic est 100% numérique, il va polluer l'alimentation 3V que tu lui envoie sur VDD. Avec un ADC 10bits alimenté avec la même alim que le numérique, tu peux considéré que ce n'est qu'un ADC 8 bits (les 2 bits de poid faible seront totalement aléatoire). D'un autre coté, si 8 bits te suffisent, pas besoin de t'emmerder
J'ai encore cherche mais pas moyen de comprendre ce passage. Tu as des mot clé ou un tuto sur ce comportement ?
En fait, je ne sais pas si on peut déterminer la position du guide si on ne connait pas la tension la plus petite possible.
Ton pont résistif doit être alimenter avec VREF+ et VREF-.
Donc tu mets :
- VREF- et la borne - de ton pont sur GND
- VREF+ et la borne + de ton pont sur 3.0V
De la, la tension de sortie de ton pont résistif sera de x/200*3 avec x le nombre de résistance qu'il y a entre le point milieu et GND.
Vu que ton convertisseur est sur 10bits et qu'il est aussi alimenté en 3.0V, il va te donner : int( 1023*x/200 )
Au passage, pourquoi utiliser des résistances et pas un fil résistif continu ?
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Je vois très bien comment on peut manipuler la luminosité avec le timer : mais faire du multiplexage ? Je ne vois pas la en fait.
Pour le multiplexage, il n'y a qu'un seul transistor de commandé, donc un seul digit allumé à la fois.
Le but étant de joué sur la persistance rétinienne.
Je t'ai déjà donné la solution plus haut : tu te sert de ton timer pour déclencher une IT toutes les ms.
Dans cette IT, tu regardes depuis combien de temps c'est écoulé (en claire, combien de fois cette IT a été appelée).
Si ça fait plus de 10ms, tu change le transistors commandé ainsi que l'état du port contrôlant les digits.
Encore 10ms plus tard, tu rechanges le le transistor pour allumer le troisième digit.
A partir de là, tu as allumé chaque digit un à un, mais tu l'as fais tellement rapidement (seulement 30ms) que l'oeil pensent qu'ils sont tous allumés => Multiplexage
Tu as donc le choix entre :
- recommencer en rallumant le premier digit (dans ce cas, la luminosité sera maximal)
- attendre 5, 10, 15, 20, 25 ... ms avant de recommencer en rallumant le premier digit (dans ce cas, la luminosité sera plus faible)
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Okay pour le quartz si cela me permet de réellement faire chuter la consommation de l'afficheur. Faut dire que si alimenter le quartz revient a consommer plus que sans, ben ca vaut pas le coup. J'aurais préféré que le PIC ait une horloge direct, mais bon
Le quart ne jouera en rien sur la consommation de l'afficheur.
Par contre, si tu ne le mets pas, ton PIC ne démarrera pas !
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J'ai encore cherche mais pas moyen de comprendre ce passage. Tu as des mot clé ou un tuto sur ce comportement ?
Non, mais tout le monde sais que analogique et numérique à coté ne font pas bon ménage.
Le numérique, c'est pleins de transistors qui commutent en même temps sur chaque front montant de l'horloge.
Hors, il faut forcément de l'énergie pour faire ces commutation.
Cela signifie que l'alimentation numérique va être rempli de micro chutes de tension (invisible au voltmètre ni à l’oscilloscope) à chaque front d'horloge.
Si tu utilise cette tension pour l'analogique et que le convertisseur fait sa conversion au même moment qu'une de ces chutes de tension, il va donc mesurer la valeur + cette micro chute.
Sur beaucoup de puces mixant numérique et analogique, tu trouveras 2 alimentations séparée (une pour l'ana, une pour le numérique).
C'est le cas du pic : GND/VDD pour numérique, VREF-/VREF+ pour l'analogique.
Bon, j'ai lu et j'ai cherché, et au final j'ai un peu changé le schéma. Le voici donc :
Les "nouveautés" :
* J'ai séparé les batterie : une pour l'analogique et les autres pour le numérique. * J'ai rajouté un contrôleur de tension 3,3V. * J'ai rajouté un régulateur de tension 3V. http://fr.farnell.com/torex/xc6206p302pr/regulateur-ldo-cms-3v-250ma/dp/8796971 De ce que j'ai lu, il fera très bien l'affaire. * L'ajout du quartz * J'ai remis les transistors sur les pins du port C qui commande l'afficheur.
Du coup, j'ai d'autres questions/remarques.
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Au sujet du multiplexage, mea culpa lorrio. Je sais pas pourquoi, mais j'ai vraiment pas eu le déclic alors que c'est très évident. On définit un temps, et a chaque fois qu'on atteint ce quota de temps, on affiche le chiffre et on passe au suivant. En jouant sur la durée de ce temps, on augmente ou diminue l'intensité lumineuse de l'affichage, comme tu me l'as dit avant.
* Par contre, et c'est la que je pense avoir fait une confusion : pour générer ces Interruption Timer, je n'ai besoins que du quartz ou bien il faut que j'ajoute un oscillateur sur les pin du port C ?
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J'ai utilisé ce contrôleur de tension : BD 4933-TR http://www.farnell.com/datasheets/1747280.pdf
* De ce que je lis, il est "actif bas", mais j'ai du mal à voir si je dois utiliser un PNP ou un NPN. Est-ce que actif bas signifie que lorsqu'on est supérieur à 3,3V, alors la reset est égal à GND (donc dans ce cas PNP) ou bien est ce que cela signifie que lorsque l'on détecte la bascule le reset ce met à GND (donc dans ce cas, NPN comme je l'ai mit).
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* Au final, il commence a y avoir beaucoup de composant. Je pense que je peux (et de toute façon je dois) faire rentrer tout ca dans l'espace le plus petit possible (50 x 24 x 25). Est-ce que tout les composant sont vraiment utile ? Je parle notamment des condensateurs, j'avoue copier plus ou moins bêtement les exemple de datasheet et appliquer ce que tu me dit (les 100 nf et 10 nf).
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Ton pont résistif doit être alimenter avec VREF+ et VREF-. Donc tu mets : - VREF- et la borne - de ton pont sur GND - VREF+ et la borne + de ton pont sur 3.0V De la, la tension de sortie de ton pont résistif sera de x/200*3 avec x le nombre de résistance qu'il y a entre le point milieu et GND. Vu que ton convertisseur est sur 10bits et qu'il est aussi alimenté en 3.0V, il va te donner : int( 1023*x/200 )
Bon, je dois être fatigué ou je ne sais pas quoi, car j'ai du mal à visualiser comment en mettant le résultat du pont résistif en Vref+ on peut calculer la bonne valeur. Idem pour les calcul, je comprends le "200" et le "1023" dans le sens ou 200 c'est le nombre max de résistance et 1023 c'est la borne supérieur de la valeur numérique retournée par le CAN, mais le *3 je sais pas a quoi ça fait référence.
Je n'ai pas encore choisi la valeur de la résistance, il me faut la caluler (ou l’expérimenter).
Je vais relire plusieurs fois ton passage, quelque chose m'échappe sans doute encore, ce sera plus facile quand j'aurais compris quoi.
* Dernière questions : que pensez-vous du circuit maintenant ? Il semble tenir la route ?
Quand je te disais de séparer analogique/numérique, je ne voulais pas forcément dire de séparer les batteries.
Si l'une d'elle se vide avant l'autre (surtout si c'est la batterie VDD), ton pic ne va pas du tout aimer.
TU peux très bien avoir une seule batterie, une seule protection, puis 2 régulateurs.
Le pic va polluer sa propre alimentation VDD, mais cette pollution ne remontera pas (ou très peu) à travers le régulateur et donc, ne pourra pas atteindre l'autre régulateur analogique.
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Pour ce qui est du BD4933G (controleur de tension 3.3 ?), je ne comprends pas trop pourquoi il est là.
C'est un circuit qui sert reset un micro lorsque la tension n'est pas compatible (en dehors de 2.0/6.0 V).
Dans le cas d'une lipo, si la tension est en dessous de 2.0, la batterie est déjà morte depuis longtemps et si la tension est au dessus de 6.0V, la batterie est déjà en train de fumer et/ou exploser.
Il existe de petits circuit tout en un (sous tension/surtension/court circuit) pour la protection de batterie lithium, pourquoi ne pas en acheter un ?
Au passage, si tu pouvais utiliser des labels pour représenter ton circuit en plusieurs parties, ce serait 100 fois plus lisible.
Au moins, ça permet de faire un shéma qui se lit de gauche à droite.
Exemple :
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* Par contre, et c'est la que je pense avoir fait une confusion : pour générer ces Interruption Timer, je n'ai besoins que du quartz ou bien il faut que j'ajoute un oscillateur sur les pin du port C ?
Sans horloge, un circuit numérique ne fonctionne pas.
Ton pic n'ayant pas d'horloge, si tu ne rajoute pas un quartz, cela revient au même de ne pas l'alimenter.
Le quartz va permettre au pic de faire tourner son coeur (exécution du code) et ses périphériques (timer, uart, i2c, pwm ...).
Tu mets un quartz comme tu l'as fais sur ton schéma et c'est tout.
Par contre, penses aussi à mettre des caleurs sur les condo et le quartz.
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* De ce que je lis, il est "actif bas", mais j'ai du mal à voir si je dois utiliser un PNP ou un NPN. Est-ce que actif bas signifie que lorsqu'on est supérieur à 3,3V, alors la reset est égal à GND (donc dans ce cas PNP) ou bien est ce que cela signifie que lorsque l'on détecte la bascule le reset ce met à GND (donc dans ce cas, NPN comme je l'ai mit).
Là, je n'ai rien compris ...
Mais la question ne se pose pas puisque ce composant n'est pas du tout adapté à une protection lipo.
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* Au final, il commence a y avoir beaucoup de composant. Je pense que je peux (et de toute façon je dois) faire rentrer tout ca dans l'espace le plus petit possible (50 x 24 x 25). Est-ce que tout les composant sont vraiment utile ?
La datasheet du constructeur de l'alim montre un 1uF et ça se comprend : c'est pour assurer la stabilité de l'alimentation.
Pour cela, ils doivent d'ailleurs être placé au plus proche de l'alimentation.
Quand aux 100nF, ils servent de réserve d'énergie pour à encaisser les pic de courant lors des commutations des transistors du pic.
Pour cela, ils doivent être placé au plus proche de la pin VDD.
Chacun son role, chacun sa place, tu n'as pas vraiment le choix.
Mais on ne peut pas dire qu'un condo est gros donc y'a pas vraiment de problème
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Pour le pont résistif :
V+ correspond à l'alimentation + du pont, donc au même potentiel que VREF+, sur du 3.0V
V- correspond à l'alimentation - du pont, donc à connecter au même potentiel que VREF-, sur GND (0V).
ANA correspond à la sortie analogique du pont, donc à connecter sur une entrée ANA, sans oublier le 10nF.
Alimentation et tension en sortie :PIC 16F870-I/SP
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