Arduino Forum

International => Français => Topic started by: ayachi on Feb 28, 2013, 12:28 pm

Title: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: ayachi on Feb 28, 2013, 12:28 pm
Bonjour à tous,

J'ai une vieille voiture et je lui ai changé le compteur pour un modèle plus récent, j'ai réussi à faire fonctionner le tachymètre et le compte tour mais j'ai un souci avec la jauge d'essence.

La jauge du réservoir est une résistance variable qui indique 0 ohms avec le plein et 120 ohms une fois vide or ce compteur marche inversement et dans une autre échelle : 500 ohms pour le plein et 20 ohms une fois vide.

J'ai trouvé un Potentiomètre Numérique 1K ohms avec une communication série le X9C102PZ ( http://www.farnell.com/datasheets/31917.pdf ). Je ne sais ni comment l'interfacer ni comment communiquer et si ça se trouve il y a une solution plus simple?

Merci d'avance pour votre aide.
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: Artouste on Feb 28, 2013, 01:07 pm

Bonjour à tous,

J'ai une vieille voiture et je lui ai changé le compteur pour un modèle plus récent, j'ai réussi à faire fonctionner le tachymètre et le compte tour mais j'ai un souci avec la jauge d'essence.

La jauge du réservoir est une résistance variable qui indique 0 ohms avec le plein et 120 ohms une fois vide or ce compteur marche inversement et dans une autre échelle : 500 ohms pour le plein et 20 ohms une fois vide.

J'ai trouvé un Potentiomètre Numérique 1K ohms avec une communication série le X9C102PZ ( http://www.farnell.com/datasheets/31917.pdf ). Je ne sais ni comment l'interfacer ni comment communiquer et si ça se trouve il y a une solution plus simple?

Merci d'avance pour votre aide.


Bonjour
il y a un truc que je ne comprend pas (ou pas bien)
remplacer  les vieux afficheurs par du plus up to date , ça OK (voir pour exemple la realisation de supercinci)
mais que vient faire un pot numerique ici, le capteur d'origine (jauge reservoir) reste le meme ?
l'arduino est où la dedans ?
si c'est inverser et differencier la progression , un AOP en inverseur est surement ce qu'il y a de plus simple.
liens vers le nouveau "compteur"
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: ayachi on Feb 28, 2013, 01:36 pm
Je pensais brancher la jauge sur une entrée analogique de l'arduino et piloter le potentiomètre numérique en fonction de la valeur numérique,  j'avoue que je débute en électronique.  :smiley-red:

Les deux variations n'ont pas la même pente, je ne sais pas comment procéder avec l'aop en inverseur.
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: Artouste on Feb 28, 2013, 01:56 pm

Je pensais brancher la jauge sur une entrée analogique de l'arduino et piloter le potentiomètre numérique en fonction de la valeur numérique,  j'avoue que je débute en électronique.  :smiley-red:

Les deux variations n'ont pas la même pente, je ne sais pas comment procéder avec l'aop en inverseur.


faut pas te devaloriser  :smiley-mr-green: l'idée n'est pas idiote du tout, mais à voir si le jeu en vaut la chandelle
il y a peut etre beaucoup plus simple
lire la valeur issue de la jauge par l'arduino et integrer/inverser en utilisant une sortie PWM
cela implique déjà de connaitre l'entrée du "nouveau compteur" et de savoir si "la potentiometrie" est prise en diviseur de tension sur du 12V ou autre (5V).

retour à la question, ce "nouveau compteur" c'est quoi ? , liens vers ses specifs

Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: ayachi on Feb 28, 2013, 03:21 pm
Je n'ai pas beaucoup d'info sur le nouveau compteur juste les schémas de branchement :
qu'elles sont les mesures que je dois effectuer pour savoir si c'est un pont diviseur en 12v ou autre, est-ce que je dois prendre d'autres mesures, genre ampérage ou autre? A vrai dire je n'ai pas complètement saisi le fonctionnement de ces jauges et compteur.
(http://www.bmwdriftswap.com/img/instrument%20cluster.png)
(http://www.bmwdriftswap.com/img/pin%20instrument%20cluster.png)
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: Artouste on Feb 28, 2013, 03:49 pm

Je n'ai pas beaucoup d'info sur le nouveau compteur juste les schémas de branchement :
qu'elles sont les mesures que je dois effectuer pour savoir si c'est un pont diviseur en 12v ou autre, est-ce que je dois prendre d'autres mesures, genre ampérage ou autre? A vrai dire je n'ai pas complètement saisi le fonctionnement de ces jauges et compteur.
(http://www.bmwdriftswap.com/img/instrument%20cluster.png)
(http://www.bmwdriftswap.com/img/pin%20instrument%20cluster.png)

ok en 1 (entree fuel sensor) tu peux verifier quelle valeur de V (pas R) tu obtient au maximum pour une simulation de reservoir vide ou plein ?
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: ayachi on Mar 01, 2013, 12:52 pm
Voilà j'ai pris la voiture de ma femme en cobaye puisqu'elle a le même compteur, il a fallu démonter le volant l'airbag etc...Bref !

Les mesures sont :

Ve = 13,7v : l'entrée 1 débranché sur le compteur

Avec le plein :
Vs = 3,6v
R=467 ohms

Avec environ 1/3 du plein :
Vs = 1,75v
R=186 ohms

Donc si c'est un pont diviseur, la résistance fixe dans le compteur vaut 1275ohms environ.  XD


Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: Artouste on Mar 01, 2013, 02:02 pm

Voilà j'ai pris la voiture de ma femme en cobaye puisqu'elle a le même compteur, il a fallu démonter le volant l'airbag etc...Bref !

Les mesures sont :

Ve = 13,7v : l'entrée 1 débranché sur le compteur

Avec le plein :
Vs = 3,6v
R=467 ohms

Avec environ 1/3 du plein :
Vs = 1,75v
R=186 ohms

Donc si c'est un pont diviseur, la résistance fixe dans le compteur vaut 1275ohms environ.  XD




ok
tu peux faire un test simple en injectant directement sur 1 (sonde déconnectée) ~ 1.5V avec une pile "alakon" et 3 V avec 2 (sans oublier GND evidemment)
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: ayachi on Mar 01, 2013, 06:54 pm
Zut j'aurais du attendre avant de tout remonter... :(
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: ayachi on Mar 01, 2013, 08:14 pm
Incroyable!  :smiley-eek-blue:

à 1,5v l'aiguille indique environ 1/3 du plein et à 3V presque le plein, comment expliques-tu ca Artouste?

C'est génial ! j'adore !!!   ;)
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: Artouste on Mar 02, 2013, 10:53 am

Incroyable!  :smiley-eek-blue:

à 1,5v l'aiguille indique environ 1/3 du plein et à 3V presque le plein, comment expliques-tu ca Artouste?

C'est génial ! j'adore !!!   ;)

bonjour
un pont diviseur c'est fait pour appliquer une tension  :smiley-mr-green:
si tu applique directement une tension (en faisant attention aux limites) l'afficheur réagit à V en entrée.

bon maintenant , il faut passer à l'integrateur avec une sortie PWM de l'arduino
pour test , ça ça doit faire l'affaire
tu fais un petit sketch te permettant de faire varier un pwm de 0 a 250 par pas de 10 et tu trace la courbe de progression de la jauge sur le papier

(http://cjoint.com/13ma/CCckU4mPJqm_pwmliss1.jpg)
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: B@tto on Mar 02, 2013, 12:52 pm
Au risque de casser l'ambiance un arduino c'est un peu tout much : un AOP en amplificateur inverseur de gain unitaire + un pont diviseur pour l'entrée.

Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: Artouste on Mar 02, 2013, 01:05 pm

Au risque de casser l'ambiance un arduino c'est un peu tout much : un AOP en amplificateur inverseur de gain unitaire + un pont diviseur pour l'entrée.



salut B@tto , c'est ce que j'avais preconisé dans ma premiere reponse, mais j'ai supposé ensuite que l'arduino servait aussi à autre chose dans "la voiture"  :smiley-mr-green:
Si ce n'est que pour faire ça , l'AOP reste evidemment  la solution la plus simple.
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: B@tto on Mar 02, 2013, 01:26 pm
Ah oui en effet :D
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: ayachi on Mar 04, 2013, 05:59 pm
Désolé de pas avoir été très clair, mais effectivement l'arduino va servir pour remplacer le débitmètre d'air par un capteur de pression absolu, passage en suralimentation oblige.

Mais je te remercie B@tto car le montage avec Aop va aussi me servir et j'aimerais bien une explication un peu plus détaillée de vos schémas, s'il vous plait, même si j'ai compris le principe...

Merci beaucoup pour votre aide, c'est à son altruisme que l'on reconnait un passionné !
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: B@tto on Mar 04, 2013, 06:33 pm
Normalement tu peux aussi remplacer la partie suralimentation par un AOP ;) il suffit que ton capteur renvoi une tension analogique.

Pour le schéma il y a plusieurs partie :
- La partie centrale est un "classique" AOP monté en amplificateur inverseur. Le gain de l'amplification est le rapport entre R5 et R4 soit 1. L'idée est d'inverser le signal pour le compteur, et de profiter de la forte impedance d'entrée de l'AOP (un AOP ne consomme quasiment pas de courant en entrée).
- En entrée de l'AOP il y a deux ponts diviseurs de tension : l'un sert à fixer 2.5V, l'autre est celui qui va varié en fonction du niveau, allant de 2.5V quand le réservoir est plein à 5V quand il est vide. La sortie de l'AOP se balladera alors de 0 à 2.5V puisque le gain est de 1, dans un AOP inverseur :

Vsortie = Gain - Ventrée       Ventrée étant la différence de potentiel entre l'entrée + (non-inverseuse) et l'entrée - (inverseuse)

- J'ai mis un pont diviseur à la sortie mais je me rend compte que c'est superflu : il suffit de régler le gain pour générer la tension adaptée au compteur. On peut très bien remplacer R4 ou R5 par une résistance variable, ce qui permet de peaufiner le réglage lors de la mise en place finale ;)
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: ayachi on Mar 05, 2013, 06:24 pm
Pas si "Classique" que ça ce montage  :smiley-eek:

J'ai sillonné le web en large et en travers, j'ai rien trouvé de tel, les AOP en inverseur n'ont ils pas l'entrée + sur la masse?
j'en conclue que dans ce montage IN- doit être supérieur à IN+, non? ça ressemble à du soustracteur, non? gain unitaire égale suiveur, non?

c'est pas simple les AOP pour les newbee et y a pas beaucoup d'exemples détaillés sur le web, j'imagine même pas pour remplacer un débimetre qui à une courbe exponentielle par un capteur de pression qui est linaire... =(

Le but c'est d'appliquer une tension qui chute de 3,6v à 0v sur le nouveau compteur avec la résistance du réservoir qui augmente de 0 à 120ohms, non? 0 ohm -> le plein et 120 ohms le réservoir vide, non?

Merci encore pour votre aide  :D
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: B@tto on Mar 06, 2013, 08:50 am
Bin les AOP, dans toute mon éducation scientifique j'y ai jamais vraiment pigé grand chose (et pourtant physique, électronique, méca ... J'étais très bon dans le domaine). Et puis quand je me suis mis à l'Arduino il a bien fallut s'y remettre, et en apprenant par moi même en fait tu te rends que l'AOP bin c'est vraiment tout con et que les montages tu les comprends sans avoir besoin d'une seule formule (parce qu'en cours on me l'a appris comme ça : tu utilises telle formule, puis celle la et voila tour de de magie "Vs=R2/R1 x Ve" ! Mais ta comprehension elle n'a pas du tout était amplifiée ...).

Un AOP, "à poil", c'est deux entrées : si la tension sur la borne + "V+" est superieure à celle de l'entrée - "V-", alors la tension de sortie Vs est égale à la tension positive d'alimentation de l'AOP(si ton AOP est alimenté en +15/-15V, alors Vs = +15V). Si on prend l'inverse (V+<V-) alors Vs = -15V. La c'est binaire. Maintenant pour comprendre le concept d'amplificateur c'est tout simple : les gars ce sont dit "tiens, si on renvoyait une partie du courant sur une entrée" :

http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AAopschmitt.svg

Si on analyse la situation temporellement : on applique une différence de tension, Vs grimpe, mais comme une partie de la tension est renvoyée en entrée, la différence de potentiel en entrée diminue jusqu'à arriver à un moment ou V+ = V-. Et on se rend alors bien compte que plus on va renvoyer de courant, moins l'effet "amplification" sera important puisque la sortie prendra encore plus le pas.

Exponentielle ? Facile : http://electronique.aop.free.fr/AOP_lineaire_NF/12_ampliexp.html :)
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: ayachi on Apr 02, 2013, 01:36 am
Je vais devenir fou  :smiley-roll-sweat: mais je lache pas !

Salut B@tto, si je ne m'abuse, ton schéma c'est un montage différentiel avec en plus un pont diviseur pour avoir V1.
(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5f/Opamp-differential_eu.svg/500px-Opamp-differential_eu.svg.png)
donc l'équation est la suivante:
(http://upload.wikimedia.org/math/4/8/5/4856c85d3e20590df5bdac1c459b013c.png)
Il devient soustracteur quand:
(http://upload.wikimedia.org/math/2/6/a/26a28cb547cee64ae50f71ded60a6b3c.png) et (http://upload.wikimedia.org/math/c/8/9/c8974a130fb837cbe7f3e72c7b5b1739.png)
On a alors:
(http://upload.wikimedia.org/math/9/4/4/9441c254c010a854bfb80ea62b5eb5c9.png)
Source wikipédia (http://fr.wikipedia.org/wiki/Montages_de_base_de_l'amplificateur_opérationnel)

Pour ce qui nous concerne, j'ai fais les calculs pour pouvoir avoir Vs qui augmente de 0 à 3,6v quand la résistance du flotteur diminue de 120 à 0 ohms. J'ai trouvé toutes valeurs pour les résistances.

Le problème c'est que le montage pratique ne fonctionne pas, j'utilise un LM358n alimenté pour un simple transfo en 12v, ou est l'erreur?
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: B@tto on Apr 02, 2013, 09:08 am
Tu as fais le montage avec la jauge ou pour l'instant tu testes juste à part sur une breadboard ?
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: ayachi on Apr 02, 2013, 11:00 am
je teste avec potar sur une breadboard
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: B@tto on Apr 02, 2013, 02:38 pm
Tu as pris quoi comme valeurs pour les résistances ?
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: ayachi on Apr 02, 2013, 07:08 pm
(http://www.bmwdriftswap.com/img/schem.png)
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: B@tto on Apr 02, 2013, 07:43 pm
Et quelque soit les tensions que tu induis en entrée tu n'as pas de réaction de la sortie ?
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: 68tjs on Apr 02, 2013, 10:25 pm
Je pense que les valeurs de polarisation sont mal choisies et que tu es en butée sur l'ampli op.
Pour fonctionner correctement les tension V+ et V- sur les broches de l'ampli op doivent être très très proche l'une de l'autre.
si ce n'est pas le cas l'ampli n'est plus dans sa zone d'amplification et il part en butée ( vers la masse ou vers l'alim 12V).

Je me suis livré a deux simulations : la 1ere avec tes valeurs et la seconde en rééquilibrant la tension sur la bornes V+ en jouant sur la valeur de la résistance de 100k (.

Nota : pour le coté pratique de la simulation je n'ai pas fait varier la résistance de 120 ohms mais j'ai imposé une tension variable V2, cela revient quasiment au même (le pont 220 ohms/120ohms correspond à une tension de 4,23 V).
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: ayachi on Apr 03, 2013, 12:50 pm
J'ai fais ton montage et effectivement ça fonctionne bien, mais Us varie de 6v à 9,6v (est-ce le résultat attendu ou je me suis trompé quelque part?) or je voudrais de 0v à 3,6v soit 6v de moins, comment puis-je faire.
Merci 68tjs pour ton aide.
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: 68tjs on Apr 03, 2013, 02:36 pm
Quote
ça fonctionne bien, mais Us varie de 6v à 9,6v (est-ce le résultat attendu ou je me suis trompé quelque part?

Ce n'est pas le résultat "attendu" mais de là à dire que tu t'es trompé ce n'est pas si simple.
Une chose parait sûre c'est que l'origine du non fonctionnement venait bien d'une mauvaise polarisation de l'ampli op.

Ce qu'il faut retenir du montage : le niveau sur l'entrée V+ est imposé puisqu'il est le résultat d'un pont constitué avec des résistances fixe.
D'autre part, et c'est valable pour tout les ampli op, pour que l'ampli op réagisse correctement il faut que ses tensions V+ et V- soient égales (à quelques ppm près).

Pour ton besoin il faut absolument que tu connaisses les niveaux appliqués sur R2 (selon mon schéma).
Tu dis que l'excursion de sortie est limitée entre 6 et 9,6V .
As tu tracé la courbe :  Tension de sortie fonction de la Tension en entrée de R2(de mon schéma?
L'important est de vérifier que la courbe n'est pas en forme de S avec un plat au début et un autre à la fin.
Si tu as une courbe en "S" il faut diminuer le gain de l'ampli op en augmentant de préférence (1)  la résistance R2.

Pour te régler "au mieux" tu peux remplacer le pont de résistance R3-R4 par un potentiomètre afin de décaler la courbe de variation dans la zone que tu recherche.

Tu as pu noter sur les graphes de simulation que le niveau de sortie ne varie pas de 0 à 12 V mais seulement de 2V à 10 V.
Cela est du au fait que l'ampli MC1458 (je ne dispose pas du modèle de simulation du lm358) est un ampli op classique et il n'est pas Rail-to-rail.
Ce qui veux dire que ni en entrée ni en sortie les niveaux ne peuvent atteindre les rails de l'alimentation : pour ton cas 0V et +12V.
Je viens de regarder la datasheet du lm358, en sortie il n'est pas rail "+"  mais il est rail "-" (niveaux bas typique 5mV et maxi <=20 mV). Il devrait te convenir.
De toute façon un rail to rail n'atteindra jamais exactement les niveaux des alimentations : il s'en approchera à quelques mV

(1) On est dans la "nuance" mais autant modifier dans le sens qui va bien.
Il vaut mieux augmenter R2 parce que le pont constitué par la 220 ohms et la 120_ohm_variable ne présente pas une résistance équivalente constante (Réquivalente = 220 ohms // 120_ohms_variable). Cette résistance équivalente s'ajoute à la résistance R2 pour le calcul du gain. Donc plus R2 sera élevée devant la résistance équivalente du pont moins on verra l'influence des variations de R_pont et plus la courbe finale ressemblera à une droite parfaite.
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: ayachi on Apr 04, 2013, 10:07 am
Super  :smiley-sweat:

Merci 68tjs, effectivement en jouant sur le gain et sur le pont en V+, j'ai trouvé que je ne pouvais rester linéaire que lorsque V+ et V- était proche et que Vs était élevé genre 10,8 avec la résistance réservoir à 0ohm et minimum 0,8v à 120ohm du coup j'ai compris pourquoi dans le schéma de B@tto il y a un pont diviseur en sortie de l'AOP ( qui a le même rapport que celui sur V+ comme dans le schéma... )

Pour un premier projet d'électronique (certes petit...) j'ai trouvé ça super intéressant et passionnant.

Maintenant je vais essayé de le faire avec l'Arduino...

Merci B@tto pour le schéma
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: B@tto on Apr 04, 2013, 11:16 am
De rien ;)
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: 68tjs on Apr 04, 2013, 01:33 pm
De rien  :smiley-mr-green:

Maintenant tu as tout compris des bases de l'ampli opérationnel.
Pour faire les calculs on fait des approximations et on considère que  :
- le gain de l'ampli est infiniment grand,
- que les résistances sur ses deux entrées sont infiniment grandes .
Même si en réalité ce n'est pas vrai les valeurs que les constructeurs arrivent à faire sont telles qu'avec ces approximations c'est le deuxième chiffre après la virgule qui change.

Les conséquences
- comme le gain est infini les entrée V+ et V- doivent être a la même valeur de tension sinon le niveau de sortie serait infini ce qui n'est pas possible.
- si on demande trop à l'ampli il ne peut plus assurer V+=V- et il part en butée.
- comme les résistances d'entrée sont infinies il n'entre aucun courant sur les broches V+ et V-, tout le courant passe dans les résistances extérieures.

Compte tenu de ceci il suffit d'appliquer la loi d'ohms pour calculer le gain réel.
De nombreux exemples de calcul existent sur la toile.
Title: Re: [Conseil] Potentiomètre Numérique
Post by: ayachi on Apr 04, 2013, 02:39 pm
Merci 68tjs  ;)


Ps:(si t'as une ou des adresses de site je suis preneur même en mp)