Discussion :

[grizzli06]

Bonjour,

Grâce aux conseils que l'on ma donnés sur ce forum (merci Jay-M !), je pense que je vais pouvoir réaliser mes projets en restant sur une Nano sans avoir besoin d'aller jusqu'à une Mega.

Je vais progressivement switcher de la Nano normale vers la Nano 33 IoT (déjà commandée) qui intègre d'office Bluetooth et WiFi.

Si je ne m'abuse, les sorties digitales de cette carte seront à 3.3V au niveau HIGH, et pour mon projet devront commander des relais Reed 5V, des Littlefuse HE3621A0510 pour être précis.

Est-ce que les 3.3V d'une pin digitale au niveau HIGH seront suffisants pour activer un relais, ou bien devrais-je obligatoirement passer par un convertisseur 3.3V->5V ?

Et 2ème question: est-il correct d'alimenter cette Nano 33 IoT par une alim externe fournissant du 3.3V que j'enverrai sur la pin Vin ? Car jusqu'à présent j'alimente les Nano classiques en envoyant le 5V d'une alim externe sur la pin marquée "5V" juste à côté de "A7", mais je pense que ça grillerait une 33 IoT non ?? (si c'était possible je n'aurais pas à développer une nouvelle carte mère...)

Merci

[Jay M]

il se peut que sous 3.3V et avec un ampérage réduit sur les pins de la Nano 33 IoT (7mA dispo seulement de mémoire) vous n'ayez pas assez de puissance pour déclencher le phénomène électromagnétique qui ferme le relai - faudrait tester.

pour l'alimentation il faut passer par Vin en effet. la doc dit

Vin: This pin can be used to power the board with a DC voltage source. If the power is fed through this pin, the USB power source is disconnected. This pin is an INPUT. Respect the voltage limits to assure the proper functionality of the board.

comme vous avez un régulateur qui va générer le 3.3V nécessaire pour la carte sur cette entrée, vous ne pouvez pas mettre que 3.3V à cause de la déperdition. De mémoire je crois qu'il faut mettre une tension d'au moins 4.5V (jusqu'à 21V qui est la limite supportée par le régulateur). Vous pouvez donc conserver votre alim 5V de la Nano actuelle sur Vin.

La pin 5V est une sortie - cf la doc qui dit

5V: This pin outputs 5V from the board when powered from the USB connector. Note: for it to work, you need to short theor VBUS jumper on the back of the board. If you power the board from the VIN pin, you won’t get any regulated 5V and even if you do the solder bridge.

[Bernard_68]

Neuf le module cité sera très probablement commandable avec 3 V.
Après quelques heures de fonctionnement probablement que 3 V sera insuffisant.

Le mieux surtout s'il y a un passage prévue vers les "nouvelles" nano est d'utiliser un transistor NPN en interface de puissance.

Pour dimentionner le transistor il faut connaître le courant.
--> Mesure de la résistance R du bobinage et I = 5 V/R.
En principe un "vénérable" 2N2222 devrait convenir.

S'il y a plusieurs relais à commander un CI comme l'ULN2003 (7 voies) ou l'ULN2803 (8 voies) peut être envisagé.
La résistance de base est toute calculée, c'est un montage Darlington donc courant de base très faible et cerise sur le gâteau la diode de "roue libre" est incorporée.

Cette diode de roue libre est indispensable pour ne pas tuer le micro ou le transistor 2N2222 lors de la coupure du courant.

PS :
Si tu regardes dans l'univers du DIY tu verra que cette nouvelle nano est très peu utilisée, voire pas du tout.
Les utilisateurs préférent utiliser un ESP32 qui se programme exactement pareil à partir de l'IDE arduino.
L'ESP32 contient dans le même micro la Wifi et le bluetouth
Il peut délivrer plus de courant tout en revenant nettemant moins cher.

[f-leb]

Bonsoir,

Est-ce que les 3.3V d'une pin digitale au niveau HIGH seront suffisants pour activer un relais, ou bien devrais-je obligatoirement passer par un convertisseur 3.3V->5V ?

D'après la doc du relais reed, il faut au minimum 3,75v :


Un étage de commande supplémentaire à base de transistor comme dit précédemment est donc nécessaire

[grizzli06]

Ca fait du bien de voir des experts comme vous ! je me sens "tout petit" à chaque fois, mais ça fait du bien de toujours avoir une solution !

J'ai minimum 12 relais à commander sur mes systèmes, chacun s'occupant d'activer la logique TTL de l'appareil esclave (par mise à la masse ou à +12V d'une de ses entrées selon les fonctions). L'appareil esclave reconnait la pin qui a été activée par le relais de mon système et réagit en conséquence.

La solution à base d'ULN2803 me semble très bien (il en faudrait 2) et simple à mettre en oeuvre (plus simple que des totors pour moi), bien que je ne sois pas familier avec son alimentation: sa masse est pin 9 et le + (??) c'est pin 10 ?? ou bien il se source ailleurs ???
... en lisant la datasheet j'avoue que je pédale dans la semoule, les transistors et moi c'est pas l'amour fou...

Si tu regardes dans l'univers du DIY tu verra que cette nouvelle nano est très peu utilisée, voire pas du tout.
Les utilisateurs préférent utiliser un ESP32 qui se programme exactement pareil à partir de l'IDE arduino.
L'ESP32 contient dans le même micro la Wifi et le bluetouth
Il peut délivrer plus de courant tout en revenant nettemant moins cher.

Pourquoi pas, et j'envisage même d'autres cartes (Teensy 3.5 mais surdimensionnée pour mes besoins actuels).

Je m'étais intéressé à l'ESP-32 et à l'ESP-8266 (j'ai une 8266 dans mon stock ---> je viens de la retrouver avec son Breadboard, voir photo jointe), mais la facilité de mise en oeuvre ne me semble pas aussi grande qu'avec une Arduino.

Plus précisément, je ne "comprends pas " (bon OK il y a plusieurs mois que je ne me suis pas intéressé à l'ESP32... LoL ) comment avoir un nombre suffisant d'E/S avec le nombre limité de pins qu'il y a sur l'ESP-32 ! Je compte 19 pins digitales moins 2 pour le bus I2C (SDA / SCL) totalement indispensable pour moi, donc je suppose qu'il en resterait 17 utilisables : ça pourrait me suffire.

Développer un nouveau circuit imprimé (l'équivalent de ma carte-mère actuelle) pour héberger une ESP-32 ne serait pas difficile pour moi, mais faut que je creuse un peu pour m'assurer que l'utilisation du Bluetooth et/ou Wifi (par ex) ne réduit pas (trop) le nombre d'E/S digitales utilisables... j'ai le sentiment confus qu'une pin sert à plusieurs choses sur ces ESPxx...

Comme je viens de faire le PCB d'une nouvelle carte-mère pour la Nano 33 IoT, je vais de ce pas en faire un pour l'ESP-32: après tout j'aime trop les micro-contrôleurs pour ne pas essayer !

Enfin après que vous m'ayez dit comment on alimente cet ULN2803, car il faut quand même que mes relais fonctionnent !!! ça c'est la priorité absolue

Je jouerais bien avec l'ESP-8266, mais je ne vois que 9 E/S digitales numérotées D0 à D8, ce qui est loin d'être suffisant: c'est la raison pour laquelle je n'avais pas poussé plus loin à l'époque. Le minimum requis est de 12 sorties digitales et de 1 entrée digitale (et je n'aurais plus aucune marge), mais je n'ai sans doute pas assez creusé la doc...


L'ESP-32 me paraît en offrir davantage: je vais plutôt en acheter une et commencer à jouer avec, car je crains de me retrouver trop rapidement bloqué avec l'ESP-8266, et j'ai aussi 2 modules ESP-32-CAM que je n'ai pas encore mis en service...

Merci à tous

[Delias]

Bonsoir Grizzli

Les ULN n'ont pas besoin d'alimentation. Le peu qui est nécessaire provient des entrées de commande.
La patte + est le commun des diodes de roues libres (dont la caractéristique est optimisée par rapport à celle des transistors). Il faut la relier au plus des sorties (des relais).

C'est important de le faire (de relier cette patte à une tension égale ou supérieur à celle que les sorties peuvent avoir quand elles ne sont pas actives) sinon des composants parasites internes peuvent se mettre à conduire et entrainer la destruction de la puce.

Les composants internes parasites, ce sont des diodes et des transistors qui sont créés par la disposition des différentes zones actives sur la puce de silicium, en fonctionnement normal ils sont toujours off, mais si on ne respecte pas les contraintes d'alimentation ils peuvent devenir conducteur et c'est généralement la fin de la puce (car non prévue pour l'écoulement d'un courant à ces endroits).

Bonne suite

Delias

[grizzli06]

La patte + est le commun des diodes de roues libres (dont la caractéristique est optimisée par rapport à celle des transistors). Il faut la relier au plus des sorties (des relais).

Donc tu parles de la pin 10 qu'il faudrait relier "au + des sorties des relais". Mais dans mon cas je n'ai pas vraiment de + sur les sorties des relais: les relais ne font que mettre en contact une pin de l'appareil esclave: parfois le relais commute la pin de l'appareil esclave à GND et parfois à +12V (ça dépend de la fonction associée à chaque pin).
A moins que tu ne veuilles dire qu'il faut la relier au + de la bobine du relais ?

Si tu veux, je peux faire un schéma, mais je n'ai pas vraiment de + sur les sorties de relais, enfin tel que je comprends. Pour info les relais que j'ai choisis ont une diode de roue-libre incorporée (mais si je ne m'abuse, la diode de roue libre est reliée à la bobine des relais où il y a bien un + et un -, pas aux sorties ???, cf datasheet des relais indiquée dans une précédente réponse)

Sinon, j'ai aussi en stock des petits convertisseurs de niveau bi-directionnels 5V<->3,3V tels que ceux-ci: https://fr.aliexpress.com/item/32771...rch-mainSearch
qui me permettraient de transformer une sortie 3.3V de l'Arduino en sortie 5V.

ça me semble aussi être une solution, non ?

[Delias]

Bonjour

C'est le plus qui alimente les bobines de relais (càd les sorties de l'ULN)
C'est le VSUP de la figure 12, chapitre 9.2, page 10 de la datascheet suivante: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/uln2803a.pdf
Sur ce schéma ce qui est dans le rectangle en traitillé est les bobines de relais (3 sont dessinées).

Pour commander des charges inductives, on utilise un circuit de commande de charge inductive, pas des sorties logiques (cas des convertisseurs de tension).

Delias

[grizzli06]

Je ne suis pas sûr à 100% de comprendre ce que tu dis, donc j'ai fait un schéma:


Je ne vois pas comment ce circuit ULN2804 s'alimente ? par rapport à mon schéma, faut-il que je relie systématiquement le "+" des relais au 5V ???

Et indépendamment de cette question ci-dessus, est-ce que le petit convertisseur 3.3V<->5V dont j'ai parlé dans mon précédent message peut faire l'affaire ?

Merci !

[Delias]

Bonsoir

Tu alimentes les relais avec le 5V, et tu branches la patte 10 de l'ULN sur cette alimentation. Idéalement juste avant le premier relais sur le chemin entre le point d'alimentation et les relais, ou en cas d'alimentation en étoile sur le premier noeud.

Le convertisseur doit fonctionner, mais:
- Le courant des relais passe à travers l'Arduino, pas top question déparasitage. Avec l'ULN tu sépares la partie numérique de la partie puissance et donc les parasites.
- En cas d'erreur de branchement (branchement du 5V sur une des sorties) tu crames l'Arduino, avec un ULN tu ne crames que l'ULN

Bonne suite

Delias

[grizzli06]

Tu alimentes les relais avec le 5V, et tu branches la patte 10 de l'ULN sur cette alimentation.

Super, c'est bien ce que je pensais ! là je comprends... J'ai refait le schéma: ce doit être bon maintenant ?

Le convertisseur doit fonctionner, mais:
- Le courant des relais passe à travers l'Arduino, pas top question déparasitage. Avec l'ULN tu sépares la partie numérique de la partie puissance et donc les parasites.
- En cas d'erreur de branchement (branchement du 5V sur une des sorties) tu crames l'Arduino, avec un ULN tu ne crames que l'ULN

Effectivement tu as raison: je vais donc de ce pas modifier le PCB de mes cartes relais pour y introduire un ULN2803A, et permettre ainsi de les commander à partir d'un µC sortant soit du 5V, soit du 3.3V.
Dans le cas d'une Nano classique en 5V par ex, je brancherai la pin de commande de la Nano après l'ULN2803A, càd directement sur la bobine du relais comme aujourd'hui.

Dernière question: tu dis "le courant passe à travers l'Arduino, pas top question déparasitage": est-ce que ça aurait donc un intérêt d'insérer systématiquement un ULN2803A entre l'Arduino et les relais, même si l'Arduino sort du 5V (cas d'une Nano classique par exemple) ?

Mille mercis

[Delias]

Oui c'est cela

Cet ULN peut être commandé autant en 3.3V qu'en 5V. (anciennement c'était deux puces distinctes mais avec le même branchement).
En 5V on peut simplement mettre 8 ponts à la place de l'ULN.

Un ULN reste surdimensionné pour cet usage, mais c'est plus compact, facile à mettre en œuvre et pas plus cher que des transistors en discret.

Il n'y a pas une solutions mais deS des solutionS.

Pour les parasites c'est un ensemble de bonnes pratiques, mais surtout c'est le cumule de mauvaises pratiques et de l'environnement qui peut, à la fin, poser problème.
Mettre 3 ou même 8 relais directement sur les sorties d'un AVR (qui est un microcontrôleur) ne posera pas trop de problème car un microcontrôleur est conçu pour cet usage, sauf si on fait n'importe quoi sur le routage et les chemins des courants.
Faire pareil avec un microprocesseur c'est plus problématique (et quasi tout ce qui travail en 3.3V chez Arduino, y compris les ESP, sont des microprocesseurs), car ayant une horloge bien plus élevée en fréquence, ils sont plus sensibles aux parasites, acceptent moins de courant sur les I/O, etc...

Un µC c'est fait pour être simple et pouvoir travailler dans un environnement électrique minimaliste
Un µP c'est fait pour la performance au prix d'un environnement électrique aux petits oignions (alim parfaitement stabilisée et découplée, peu de parasite, circuit d'interfaçage sur tous les I/O).
Il n'y a qu'a comparer un AVR (Arduino de base) qui peut fonctionner au bout d'un câble USB de plusieurs mettre avec juste un condo de découplage entre le 5V et la masse, et un ESP qui nécessite à minima une bonne dizaines de composants autour pour espérer fonctionner.

Delias

[grizzli06]

Cet ULN peut être commandé autant en 3.3V qu'en 5V. (anciennement c'était deux puces distinctes mais avec le même branchement).
En 5V on peut simplement mettre 8 ponts à la place de l'ULN.

Un ULN reste surdimensionné pour cet usage, mais c'est plus compact, facile à mettre en œuvre et pas plus cher que des transistors en discret.

Jusqu'à présent avec un Nano (5V) j'ai des systèmes qui commandent jusqu'à 12 relais, et un pont en H (circuit intégré) pilotant un moteur continu (on parle de mini moteurs, genre moteur de potentiomètre): j'avoue que je n'ai jamais eu de problème de fiabilité.

D'où ma question: penses-tu que c'est préférable de mettre un ULN même avec une carte compatible 5V ? il me semble deviner que oui en te lisant, mais je n'en suis pas sûr ??...

Pour les parasites c'est un ensemble de bonnes pratiques, mais surtout c'est le cumule de mauvaises pratiques et de l'environnement qui peut, à la fin, poser problème.

Le seul problème de "parasites" que j'ai, c'est quand je pilote un moteur de potentiomètre: au moment où j'utilise la télécommande pour actionner le moteur, j'ai des parasites qui apparaissent dans les haut-parleurs, ce qui signifie que l'ampli capte des parasites.

Pourtant le boîtier dans lequel l'Arduino est logée est externe à l'appareil "esclave", et relié à l'appareil par un câble avec des connecteurs verrouillables de part et d'autre. L'alimentation de l'Arduino est une alimentation linéaire de qualité, et pas un adaptateur secteur à découpage.

Je suis arrivé à diminuer ces parasites grâce à un condo en // , mais pas à les éliminer complètement...

Il n'y a qu'a comparer un AVR (Arduino de base) qui peut fonctionner au bout d'un câble USB de plusieurs mettre avec juste un condo de découplage entre le 5V et la masse, et un ESP qui nécessite à minima une bonne dizaines de composants autour pour espérer fonctionner.

Arf, ça promet, moi qui ait commandé un ESP-32 ! je vais reproduire ma carte-mère pour accueillir un ESP-32 à la place d'une Nano de base, et en conservant les composants autour: pont en H pour commander des moteurs CC, capteur I.R., etc...
l'ESP-32 est une des solutions possibles pour gagner en puissance; j'ai aussi une Nano 33 IoT (reçue mais pas encore testée) mais vous n'en êtes pas fan sur ce forum...

[grizzli06]

- En cas d'erreur de branchement (branchement du 5V sur une des sorties) tu crames l'Arduino, avec un ULN tu ne crames que l'ULN

en relisant ta phrase ci-dessus, j'en déduit que l'utilisation d'un ULN est une bonne chose même dans le cas d'un Arduino qui pourrait fonctionner sans (cas d'une Nano en 5V par ex), pour des raisons de protection...

J'ai donc modifié les PCB de mes cartes relais pour en prévoir l'usage si souhaité (tout en n'étant pas obligatoire si je préfère m'en passer). Je vais finir d'utiliser les PCB que j'ai en stock avant d'utiliser les nouveaux qui permettront l'emploi d'ULN...

Je passe le sujet en résolu, et je le rouvrirai si j'ai un pb de mise en oeuvre des ULN qui sont commandés.

Encore un immense merci à vous tous !

[Guesset]

Bonjour,

J'arrive un peu tardivement sur ce sujet mais, si j'ai bien compris, c'est pour commander des logiques CMOS (TTL seulement en 5 V). Les besoins en courant sont alors très faibles. Si les relais ne sont là que pour l'isolation galvanique, une solution à base d'optocoupleurs semblerait plus opportune : vitesse accrue, faible consommation, durée de vie élevée, place réduite etc.

Salutations

[Bernard_68]

Je ne vois pas comment ce circuit ULN2804 s'alimente ?

Merci !

Un ULN c'est 7 ou 8 transistors sur la même puce, avec la résistance de base et la diode de roue libre par transistor déjà incorporés.
Ce n'est pas un circuit intégré avec de l'intelligence, c'est bourrin.

C'est la charge, que l'on connecte entre la sortie collecteur et l'alimentation, qui referme le circuit.

Il y a un point important dans 7 ou 8 transistors sur la même puce, c'est "sur la même puce".
Il est dit qu'il est interdit de connecter des transistors en parallele.
C'est parfaitement vrai car d'un lot de fabrication à un autre il peut y avoir des variation de l'ordre de 30 %.
A tous les coup le courant ne se partagera pas et tout le courant circulera dans un seul transistor qui cramera probablement.

Mais ce n'est pas vrai dans un circuit intégré où tous les transistors sont fabriqués en même temps et sont parfaitement identiques.
Les étages de sortie d'un microcontrôleur capable de débiter 20 mA sont constitués avec des transistors mis en parallèle.
Vous utilisez des bibliothèques logicielles, dans les circuits intégrés les concepteurs utilisent des bibliothèques matérielles et rien n'est plus facile que de placer des transistors en parallèle.

Dans un ULN tous les transistors sont fabriqués en même temps, ils sont identiques : ils peuvent être connectés en parallèle.
C'est écrit en toutes lettres dans la datasheet, que l'on peut relier les "voies" en parallele pour obtenir une capacité en courant supérieure.
Et j'ajoute : où pour diminuer le Vcesat.

En effet le Vcesat dépend fortement du courant Ic. La valeur donnée est pour le courant maximum.
En cas de besoin particulier la mise en parallèle de deux ou plusieurs voies peut drastiquement diminuer le Vcesat.