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Topic: Aide montage cablage et montage hardare (Read 193 times) previous topic - next topic

Le_Kube

Bonjour à tous,

j'ai un projet de mesure de CO2 utilisant 10 capteurs K30 FR et un module RTC DS3231 branchés sur un Arduino UNO avec shield pour stocker sur carte SD en plus de l'enregistrement en cas de coupure de courant. Le code est réalisé et fonctionne, mais j'ai besoin de conseils pour cabler et installer de manière correcte tout ce petit monde (voir schéma joint).

En effet j'ai plusieurs interrogations:

-Comment splitter l'alim 9V entre l'arduino et les capteurs (J'ai pensé à un soudage un peu bourrin sur la fiche femelle de l'arduino)
-Quels connecteurs utiliser ou soudages réaliser pour relier/spliter les alims et les cables de données pour que ça soit propre et modulable (je veux pouvoir débrancher facilement un capteur pour le remplacer/l'étalonner) j'ai pensé soit à des connecteus ATX soit à des broches Dupont sur le couvercle d'un boitier électrique puis soudage ou "cossage" pour passer des 10fils vers 2 fils, peut être avez vous d'autres idées ?
-Vaut il mieux fixer les capteurs et l'Arduino sur un support/boite conductrice (pour partager les masses) ou plastique ?

Je suis à dispo si besoin de plus de détails :)

Artouste

Bonjour à tous,

j'ai un projet de mesure de CO2 utilisant 10 capteurs K30 FR et un module RTC DS3231 branchés sur un Arduino UNO avec shield pour stocker sur carte SD en plus de l'enregistrement en cas de coupure de courant. Le code est réalisé et fonctionne, mais j'ai besoin de conseils pour cabler et installer de manière correcte tout ce petit monde (voir schéma joint).

En effet j'ai plusieurs interrogations:

-Comment splitter l'alim 9V entre l'arduino et les capteurs (J'ai pensé à un soudage un peu bourrin sur la fiche femelle de l'arduino)
-Quels connecteurs utiliser ou soudages réaliser pour relier/spliter les alims et les cables de données pour que ça soit propre et modulable (je veux pouvoir débrancher facilement un capteur pour le remplacer/l'étalonner) j'ai pensé soit à des connecteus ATX soit à des broches Dupont sur le couvercle d'un boitier électrique puis soudage ou "cossage" pour passer des 10fils vers 2 fils, peut être avez vous d'autres idées ?
-Vaut il mieux fixer les capteurs et l'Arduino sur un support/boite conductrice (pour partager les masses) ou plastique ?

Je suis à dispo si besoin de plus de détails :)
Bonjour
selon le datasheet un capteur cosomme en moyenne 70 ma

Power supply 4.5-14VDCCurrent consumption 70mA (average)



pour 10 capteurs en prenant un peu de marge,  il faut donc prevoir une alim capable de debiter ~ 1.5A



les capteurs sont éloignés de quelle distance max de l'alimentation 9V ?



Le_Kube

Bonjour,

en effet, 70mA par capteur en moyenne, j'ai un adaptateur secteur qui fourni 1A, je pensais la marge suffisante. J'ai également une alim 12V 1A, cela donnerait une meilleure marge.

Les capteurs seront à 3-4m max de l'alim, j'ai calculé qu'il me faut donc des cables AWG 20 ou 22 pour la portion alim-jonction et du AWG 24 ou 26 pour la portion jonction-capteur (en fonction de la position de la jonction sur la distance totale de 3-4m.

J'aimerais savoir comment vous organiseriez le tout pour avoir un système "propre" : une nappe de 4 fils partant de chaque capteur, 2 napes de 2 fils ?, avec le point de regroupement plutôt près ou éloigné de l'arduino ? et avec quelle connectique ?


68tjs

#3
Sep 20, 2019, 08:11 pm Last Edit: Sep 20, 2019, 08:14 pm by 68tjs
Pour les câbles en France tu va avoir du mal à trouver de l'AWG qui est une unité à la c*n des USA.
Tu trouvera une section en mm2 qui est une unité un peu plus respectueuse de Descartes.

Avec une longueur de 3 à 4m je ne m'enquiquinerais pas et je passerai chez Leroy Merlin ou Casto et je prendrais du fil électrique pour faible ampérage. C'est le plus simple et le plus économique.

Ce qu'il faut bien voir en électronique c'est que la qualité de la masse est essentielle : c'est la référence pour les tensions et une référence doit être parfaite.
Pour l'alimentation on se fiche de perdre une centaine de mV, mais perdre des centaines de mV sur les signaux peut être catastrophique surtout s'ils sont analogiques. Ne pas oublier que les mV dus au passage du courant continu d'alimentation vont s'additionner aux signaux de sortie des capteurs.

Donc pour la masse ( GND)  il ne faut pas lésiner sur le diamètre ( pas du 10 mm2  quand même :smiley-mr-green: )
Pour éviter les coups idiots avec les masses tu câbles les fils de masse en étoile. Le centre de l'étoile étant la masse de la carte microcontrôleur. Chaque module étant relié directement au centre de l'étoile par un rayon.  Il n'y a qu'un seul module sur un rayon de l'étoile.
C'est essentiel pour ne pas avoir un couplage de masse entre capteurs.

Je ne sais pas ce qu'est un KR30, une recherche me donne des références de voitures (Chevrolet) ou d'appareil photo (Pentax). Mais s'ils sont analogiques le câblage des masses en étoile sera obligatoire et devra être soigné.

Pour chaque capteur je verrai bien réaliser un toron (fils torsadés entre eux) avec masse, alim et fil signal.
Pourquoi torsadé : si un signal parasite frappe le toron le fil signal et le fil masse qui sont cote à cote seront affecté de la même façon et au niveau de la carte microcontrôleur la perturbation se soustraira entre signal et masse.

Il peut y avoir des "soucis" avec l'I2C de la DS3231.
Je pense qu'elle devrait être proche de la carte microcontrôleur mais il y a des choses à savoir sur l'I2C.
L'I2C à été conçu pour des distances max de 20 cm sur une même carte de circuit imprimé, heureusement elle peut faire plus mais pas trop quand même.
Si tu as aussi 3 ou 4 m sur la DS3231 et que cela ne fonctionne pas il faudra descendre les résistances de tirage au Vcc de l'I2C. Elles font classiquement entre 4,7k et 10 k , en cas de soucis descend à 1k.

<mode bougon et vieux c**>
Une résistance de tirage au Vcc pour un montage collecteur ouvert est aussi appelée, que dire affublée d'un nom qui me hérisse le poil : je cite : "pull-up", nom qui ne veut rien dire tellement il est mis à toutes les sauces.
<fin mode bougon et vieux c**>

Le_Kube

Merci pour ta réponse détaillée, le capteur en question et sa doc sont ici: https://www.co2meter.com/products/k-30-fs-10-000ppm-co2-sensor  Des sorties analogiques sont présentes mais vu la quantité de pins analogiques limitée sur l'Arduino j'utiliserai l'UART

Ne t'en fait pas pour le diamètre des câbles et les unités, j'ai juste utilisé un calculateur de chute de tension américain. Je prendrai de la marge sur la masse, c'est noté.

Pour les masses tu me conseilles donc de les garder indépendantes sur la plus grande distance possible si j'ai bien compris. Inutile alors de monter les capteurs sur une plaque conductrice pour faire masse commune ?

Pour le "toron" faut il torsader, tresser ou simplement les maintenir parallèles avec de la gaine pour éviter les parasites ?

Pour la RTC je l'ai inclus dans ma description et mon schéma, mais le module sera à quelques cm de l'Arduino.
Il me reste une question:

Admettons que je fasse un toron de 3m avec mes 4 fils pour chaque capteur, il faut que je relie ensuite les "+", les masses et les fils de donnée de chaque capteur pour n'avoir que 4 fils (2 qui iront vers l'arduino, et 2 vers l'alim). Quelle est la meilleure manière de procéder ? Je pensais à utiliser un connecteur male-femelle (quel type ?) me permettant de brancher et débrancher un capteur facilement puis souder les câbles à un seul autre câbles (en dénudant sur une distance suffisante et protégeant ensuite à la gaine), est-ce une bonne solution ?

ci joint le petit schéma qui vaut plus que le long discours

fdufnews

#5
Sep 23, 2019, 08:33 am Last Edit: Sep 23, 2019, 08:37 am by fdufnews
Et pour passer 70mA une gauge 20 c'est très surdimensionné. Un câble 20AWG c'est 30mOhm par mètre. C'est utilisé pour passer des courant de plusieurs ampères (dans les 6A environ).

Pour le câblage des capteurs, du câble réseau fera très bien l'affaire. Ou du fil de téléphone. Le câble réseau présente l'avantage d'être torsadé. C'est généralement un 24AWG ou 26AWG, ce qui permet encore de passer plus de 2A. Et c'est pas la peine de prendre du CAT5 vu la bande-passante des signaux à passer.

Le_Kube

Et pour passer 70mA une gauge 20 c'est très surdimensionné. Un câble 20AWG c'est 30mOhm par mètre. C'est utilisé pour passer des courant de plusieurs ampères (dans les 6A environ).
J'ai bien précisé que je compte utiliser du 22 pour la section de câble après réunion des 10 capteurs (donc courant de l'ordre de l'ampère) et du 26 lorsqu'il n'y a qu'un capteur d'alimenté.

Pour le câblage des capteurs, du câble réseau fera très bien l'affaire.
Le câble réseau demande du matériel spécifique pour sertir les prises, avoir du fil torsadé vaut il vraiment la peine (je n'ai pas de moteur ou de gros appareil électrique à proximité de mes capteurs ou câbles).

J'ai toujours mon interrogation concernant la manière de relier les câbles entre eux à la sortie de la prise femelle, ci joint le montage un peu sale mais parfaitement fonctionnel que j'avais réalisé dans un autre projet aux besoin de câblages similaire (10 capteurs de température DS18B20 utilisant la technologie One-Wire). Faire la même chose avec des connecteurs RJ45 ou autre (lequel) ne me parait pas une très bonne idée ne serait-ce que niveau sécu . Des suggestions ?

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