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2) L'électronique de BRIEL

Posté par Mike118, 08 mai 2018 · 513 visite(s)

Electronique Servo arduino nano Batterie
Rapides calculs :
 
  • On est partit sur l'utilisation de 10 servomoteurs MG995 et d'après la doc chaque MG995 est alimenté en 5V peut consommer au maximum environ 1,45 A au couple max... 

    On a 10 servomoteurs => 10 * 1,45 A = 14,5 A au maximum ...
    Soit environ 72,5 W max (  14,5 A* 5 V) ce qui n'est pas rien 

    Auquel on est censé ajouter la consommation du reste mais qui sera négligeable devant ce gros chiffre puisqu'on ajoutera pas de moteurs ...
     
  • On veut pouvoir tenir une quinzaine de minutes sur batterie.  
    =>  72,518, / 4  = 18 Wh  environ 

    Mais il ne faut pas négliger le rendement des convertisseurs qu'on va utiliser! On suppose qu'ils sont de 85% 
    => 22Wh débité par la batter environ seront nécessaire  ( 18 * 100 / 85)
     
  • On peut choisir des batteries Lipo 3S ( 12V ) ou 2S. ( 8V)  
    En 3S 22 Wh  on peut approximer ça à une capacité de batterie de 1,8 Ah  ...  ( 22/12) 
    En 2S 22 Wh ça nous donne une capacité de batterie de 2,75 Ah ... ( 22 / 8 )
 
Choix des composants : 
  • Vu qu'on est joueur on retiendra 14A volontairement histoire de voir ce que ça donne pour la suite.  
    On va donc choisir deux convertisseurs 5V 7Apour alimenter l'ensemble.  2*7A = 14A
    Image IPB
     
  • Pour les batteries on va choisir une Lipo 3S 2,2 Ah disponibles puisque 2,2Ah > 1,8Ah calculé !
    Image IPB
     
  • Vu qu'on a 10 servomoteurs, ça fait un peu beaucoup, on va utiliser un driver pour servomoteur I2C qui va gérer les servomoteurs pour nous! Et tout  ça avec uniquement 2 fils !  Vu qu'à lui tout seul il peut gérer 16 servomoteurs ça sera suffisant pour notre besoin!
    Image IPB
    Youpi !
    => Code plus petit et plus simple
    => Pas de problématique de timer utilisé
    => Moins de mémoire de programme à utiliser , 
    => Moins de GPIO de l'arduino utilisé 
     
  • Grâce au point précédent on va pouvoir choisir d'utiliser une arduino Nano
    => Carte équivalent à la uno, avec autant de GPIO et code compatible directement  car même microcontrôleur
    => mais carte plus petite et donc plus légère
    => plus économique
    => Contraintes, des connecteurs à souder, mais c'est très facile à faire et c'est plus pratique que les connecteur femelles sur la uno.
    Image IPB
 
 
Schémas de câblage de l'ensemble : 
  • La batterie est reliée à un interrupteur générale qui permet de couper le robot sans avoir à débrancher la batterie en passant par un connecteur XT60 pour faciliter le changement de batterie si besoin.
     
  • La sortie 12V  + GND en sortie de l'interrupteur va alimenter les deux convertisseurs 5V 7A et le Vin  + GND de la arduino nano directement.  le Vin de la arduino nano supporte sans problème du 12V et il vaut mieux ne pas parasiter le 5V de la nano avec le 5V des servo qui peut être un peu bruité...  encore un peu de soudures seront nécessaire. 
     
  • Les servomoteurs et les convertisseurs seront branchés directement sur le driver pour servo. Les connecteurs déjà présent sur les servomoteurs et les convertisseurs permettent de se brancher directement sans faire aucune modifications.
     
  • Le driver de servomoteur sera relié à l'arduino par 4 fils femelle femelle à condition d'avoir soudé les pins sur la nano. Sinon il est possible de directement souder les fils sur la nano ... Les 4 fils à brancher sont GND 5V SDA (= A4) et SCL ( = A5) . 
     
Schémas :

Image IPB
 
Remarque : Les 5V 7A sont branchés ainsi pour garder une répartition a peu près équilibrée si on rajoute des servomoteurs supplémentaires par la suite ...  Pour ajouter des bras par exemple ...
 
Pour faire ce câblage on utilise  : 
=> un interrupteur On / Off 
Image IPB
=> du fil noir et rouge 
Image IPB

=> un connecteur XT60 mâle 
Image IPB
=> de la gaine thermo 5mm
Image IPB
=> Du fil femelle femelle 
Image IPB
 
 
Photo  du câblage avec seulement 5 servomoteurs pour commencer afin de déjà tester une jambe : 
câblage 5 servo.JPG

 
 




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