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Topic: Conseils pour une éolienne miniature avec 46 LEDs (Read 4011 times) previous topic - next topic

franquis

Bonjour à tous!
Ça y est, j'ai franchi le pas et me suis procuré mon premier Arduino Uno! Quelle joie! A peine le temps de tâter la bête qu'on me propose de participer à la création d'un projet un peu particulier.

Il s'agit d'un projet de fin d'étude d'un ami en école de design et qui consiste en la création d'une sorte d'éolienne miniature, autoalimentant la partie électronique grâce à un accumulateur, un générateur (l'éolienne en elle-même) et des cellules photovoltaïques.

Dans l'idée, il aimerait ajouter 46 LEDs sur les pales de l'éolienne - de 3 couleurs (rouge, orange, vert). En fonction de la vitesse du rotor, les différentes plages de couleurs s'allument. Ainsi de nuit, et grâce à la persistance rétinienne et la vitesse, une forme pourrait se dessiner (l'éolienne à une gueule un peu particulière)...

Je vois déjà le topo dans ma tête, en Analog In, j'envoie une tension issue de l'alternateur de l'éolienne (avec un pont diviseur si besoin). Ensuite, en fonction de cette tension, j'allume ou non les différents étages de LED.

J'ai cependant quelques incertitudes (je commencerais par une première question et posterais les autres par la suite si besoin)

J'imagine bien qu'il n'est pas possible de brancher 46 LEDs sur la sortie de l'Arduino - déjà par rapport au nombre de pins, mais aussi question alimentation.
> Existe-il un contrôleur sur lequel je peux raccorder plusieurs dizaines de LEDs compatible avec l'Arduino? Par exemple, 3 blocs pour chaque couleur de LEDs.

Merci pour vos tuyaux!


skizoh

bonjour,
tu ne précise pas quel type de led tu veux utilisé mais il y a beaucoup de solution.
déjà tu à ça:

http://hackspark.fr/fr/colorduino-v1-3-magic-rgb-led-matrix-driver-platform.html

ou plus simplement ce genre de chose:

http://arduinoshield.net/shields/the-mux-multiplexer-shield-no-more-io-shortages

j'ai pas trop bidouiller de led mais attend un peut tu trouvera de l'aide plus précise que la mienne désolé ^^'

Skizo !
Un tien vaux mieux que deux tu l'auras !

patg_

Bonjour,
Moi j'aime beaucoup le Max7219 associé à la librairie LedControl: http://www.arduino.cc/playground/Main/LedControl
Avec 3 pins et "3 lignes de code" on pilote jusqu'à 64 Leds (mon projet actuel en comporte 40).

Va certainement falloir aussi que tu te penches sur la consommation électrique de la chose, parce que 46 Leds et un Arduino ça consomme un peu. (Enfin elles sont multiplexées avec le Max7219).
C'est un point que je regarde aussi.
Mes Arduineries: http://breizhmakers.over-blog.com/

Artouste


Bonjour à tous!
Ça y est, j'ai franchi le pas et me suis procuré mon premier Arduino Uno! Quelle joie! A peine le temps de tâter la bête qu'on me propose de participer à la création d'un projet un peu particulier.

Il s'agit d'un projet de fin d'étude d'un ami en école de design et qui consiste en la création d'une sorte d'éolienne miniature, autoalimentant la partie électronique grâce à un accumulateur, un générateur (l'éolienne en elle-même) et des cellules photovoltaïques.

Dans l'idée, il aimerait ajouter 46 LEDs sur les pales de l'éolienne - de 3 couleurs (rouge, orange, vert). En fonction de la vitesse du rotor, les différentes plages de couleurs s'allument. Ainsi de nuit, et grâce à la persistance rétinienne et la vitesse, une forme pourrait se dessiner (l'éolienne à une gueule un peu particulière)...

Je vois déjà le topo dans ma tête, en Analog In, j'envoie une tension issue de l'alternateur de l'éolienne (avec un pont diviseur si besoin). Ensuite, en fonction de cette tension, j'allume ou non les différents étages de LED.

J'ai cependant quelques incertitudes (je commencerais par une première question et posterais les autres par la suite si besoin)

J'imagine bien qu'il n'est pas possible de brancher 46 LEDs sur la sortie de l'Arduino - déjà par rapport au nombre de pins, mais aussi question alimentation.
> Existe-il un contrôleur sur lequel je peux raccorder plusieurs dizaines de LEDs compatible avec l'Arduino? Par exemple, 3 blocs pour chaque couleur de LEDs.

Merci pour vos tuyaux!



projet intéressant sur le papier
mais je detecte déjà un ecueil difficile à résoudre simplement , si les leds sont embarquée sur la partie mobile (les pales), il va se poser inévitablement la question du joint tournant et du nombre de voies à utiliser.
cette eolienne va faire que taille à peu pres ?

patg_

En déportant le pilote de leds sur la partie tournante (dans le moyeu par exemple) on peut réduire le nombre de connexions nécessaires à 5 avec un truc genre Max 7219.
Me semble avoir vu quelque part un joint tournant à 6 contacts.

Après va se poser la question de l'équilibrage dynamique des leds+circuits de commande.
Mes Arduineries: http://breizhmakers.over-blog.com/

Artouste

#5
May 31, 2012, 12:30 pm Last Edit: May 31, 2012, 12:37 pm by Artouste Reason: 1

En déportant le pilote de leds sur la partie tournante (dans le moyeu par exemple) on peut réduire le nombre de connexions nécessaires à 5 avec un truc genre Max 7219.
Me semble avoir vu quelque part un joint tournant à 6 contacts.

Après va se poser la question de l'équilibrage dynamique des leds+circuits de commande.

oui il y a plusieurs methodes pour tenter de limiter les voies, mais j'exposais surtout que le joint tournant est incontournable.
Et l'utilisation, la mise en oeuvre d'un joint tournant n'est pas une chose anodine, de plus les joints tournants de qualité sont assez onereux.

Il y a peut être la solution de ne faire passer que la puissance par le joint tournant et de faire transiter la commande des leds par liaison
"sans fils" à determiner.
la faisabilité est aussi fonction de la place disponible sur la partie rotor, on y verra plus clair avec quelques repères dimensionnels
mais ça risque vite de devenir une usine à gaz et voir aussi quelle est la dead line pour présenter le projet.

franquis

Whoua! Quelle efficacité! Merci à tous pour vos réponses!

Donc déjà, il est bien possible de multiplexer les LEDs, bonne nouvelle!
Au niveau du dimensionnement, mon pote doit m'en envoyer un schéma d'ici peu.
Sinon, on est d'accord que la "liaison" stator/rotor va être périlleuse (j'avais évoqué ce problème avec lui).

Je reviens vers vous avec plus de détails.


PS: La deadline est pour la fin du mois de juin...

skywodd

Bonjour,

Si le but est "juste" d'allumer ou d'éteindre les led et que le nombre de fils est un point important, des CI genre PCF8575 peuvent être intéréssant.
3 PCF8575 -> 48 leds -> commandes via 4 fils (SDA, SCL, GND et VCC).

Et si tu veut pas te casser la tête à faire des soudure des CMS il existe même des breakouts tout prêtes :
http://www.sparkfun.com/products/8130
Des news, des tutos et plein de bonnes choses sur http://skyduino.wordpress.com !

franquis

Bon, on a revu un peu nos ambitions et réussi à trouver une alternative compte-tenu des délais: pour la maquette à présenter fin juin, on va un peu "tricher".
On verra à tête reposée cet été comment faire pour coller au projet initial.

Il va falloir penser à "l'envers", le bloc électronique va se situer dans la partie rotor de l'éolienne. On oublie ainsi les soucis de joints tournants. (J'espère être clair  :smiley-mr-green:)
Le nombre de LEDs a été diminué (à 9?), évitant ainsi le multiplexage.
Pour la présentation de la maquette, le générateur sera en faite un moteur qui permettra de mettre en mouvement le rotor.

Dans l'idée d'illustrer le fonctionnement de la maquette (vu qu'il n'y aura pas de vent dans la salle), il faudrait que l'Arduino puisse contrôler la vitesse de rotation du moteur tout comme l'allumage des LEDs, d'où ces deux questions:

  • J'imagine bien que le choix du moteur dépend du poids du rotor -il faudra surement une alimentation distincte pour le moteur. Est-il possible de contrôler n'importe quel moteur avec l'Arduino? (MotorShield obligatoire?)


  • Dans l'hypothèse où j'ajoute un Motorshield, combien de LED pourrais-je brancher au maximum sur le bousin? (On partirais sur des LED 10mm http://shop.snootlab.com/leds-10-mm/57-led-10mm-green-diffused.html)




Merci pour vos conseils.


fdufnews

Quote
J'imagine bien que le choix du moteur dépend du poids du rotor

De son inertie en fait mais on va pas chicaner.

Quote
il faudra surement une alimentation distincte pour le moteur

Cela dépend de la taille de l'éolienne et donc du courant consommé par le moteur. Une éolienne tourne relativement lentement, donc le moteur sera pas mal démultiplié et donc la consommation ne sera sans doute pas très importante. En plus tu peux très bien piloter le moteur avec une sortie PWM de l'arduino et donc démarrer lentement en accélérant progressivement et donc avoir un meilleur contrôle de la consommation.

Quote
(MotorShield obligatoire?)

Dans la mesure où une éolienne ne tourne que dans un sens, un simple transistor de commande devrait faire l'affaire.

Artouste

#10
Jun 06, 2012, 04:37 pm Last Edit: Jun 06, 2012, 04:39 pm by Artouste Reason: 1

Bon, on a revu un peu nos ambitions et réussi à trouver une alternative compte-tenu des délais: pour la maquette à présenter fin juin, on va un peu "tricher".
On verra à tête reposée cet été comment faire pour coller au projet initial.

Il va falloir penser à "l'envers", le bloc électronique va se situer dans la partie rotor de l'éolienne. On oublie ainsi les soucis de joints tournants. (J'espère être clair  :smiley-mr-green:)


bonjour
et ... l'alimentation de "puissance"  vient d'où si toute la "tripaille led"  est embarquée sur le rotor ?   :smiley-mr-green:
(sauf techno particuliere, la puissance fournie par l'éolienne est récupérée au niveau stator
Il peut être envisageable pour faire juste dans le "agreable à voir" , mais pas trop longtemps    8)  d'y embarquer aussi la source "power" , mais j'en reviens à une des premières questions, quelle place dispo sur cette eolienne au niveau rotor, quelles dimensions ?

franquis

En effet, j'ai oublié de préciser les dimensions.
Le bloc qui contiendra l'Arduino, le moteur et l'alim etc fait L:15cm, l:10cm, h:15cm (c'est un ordre de grandeur)

franquis


l'alimentation de "puissance"  vient d'où si toute la "tripaille led"  est embarquée sur le rotor ?   :smiley-mr-green:
(sauf techno particuliere, la puissance fournie par l'éolienne est récupérée au niveau stator


Oui tu as raison: c'est pour ça qu'on compte inverser le montage. Le stator est situé dans l'éolienne, et le rotor, c'est en faite la base ancrée au sol.

Artouste



l'alimentation de "puissance"  vient d'où si toute la "tripaille led"  est embarquée sur le rotor ?   :smiley-mr-green:
(sauf techno particuliere, la puissance fournie par l'éolienne est récupérée au niveau stator


Oui tu as raison: c'est pour ça qu'on compte inverser le montage. Le stator est situé dans l'éolienne, et le rotor, c'est en faite la base ancrée au sol.

bon, pour etre tres franc je ne me représente pas bien cette éolienne  :smiley-mr-green:
ton ami n'a pas un croquis à montrer avec des dimensions consultables ? ce n'est pas classifié secret defense !  :smiley-mr-green:
mais partant du fait que tu peux disposer d'un volume embarqué de 15X15X10 cm
embarquer dans une première phase de la puissance sous formes de batteries, la mise en rotation des helices et la gestion des leds
est déjà plus simple à integrer.

maintenant il faut rapidement dimensionner les besoins : faire la construction mecanique, la conception arduino et les inevitables deverminage ça prend du temps  :smiley-mr-green:


franquis

Alors voilà le sketch du projet. Les dimensions sont pas définitives. Je termine mon idée de montage et l'upload..
Il faut une maquette échelle 1 et une maquette de principe (plus petite du coup mais avec des dimensions plus flexibles)

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