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Topic: Inversion de polarité sur Arduino Uno + DFRduino I/0 Expansion (Read 7911 times) previous topic - next topic

sylvain_v

Bonjour à tous,

Comme je suis nouveau sur le forum je vais commencer par me présenter rapidement ! J'ai donc 21 ans, je suis actuellement en école d'ingénieur à Belfort et ma spécialité  c'est la mécanique. Cependant j'ai quand même des bases en programmation et quelques souvenirs d'électronique du lycée  :) Avec un ami on est en train de concevoir pour notre loisir personnel notre propre segway et c'est donc pour ce projet qu'on a acheté une Arduino Uno qui se chargera de contrôler l'engin !

Avec l'Arduino Uno on a également acheté un accéléromètre, un gyroscope et un carte DFRduino I/0 Expansion V5.0. On a donc commencé par faire quelques petits programmes avec l'accéléromètre et des servo-moteurs pour se familiariser avec le matériel et la programmation et tout marchait très bien. Pour alimenter le montage hors connexion USB (Arduino Uno + carte expansion I/0 + accéléromètre + 2 servos), on utilise un accu Ni-Cd 9,6V et 700mAh que l'on branche sur les broches PWR IN de la carte d'expansion I/0. C'est là que j'ai malencontreusement fait une boulette en branchant l'accu à l'envers (le moins de l'accu sur la broche VIN et le plus de l'accu sur la broche GND)... J'ai entendu un petit bruit du genre "tac" ou "tic" et j'ai tout de suite débranché mais je crois que le mal est fait !

Résultats :

  • plus rien ne marche (aucune led ne s'allume sur l'arduino) lorsqu'on alimente  le montage sur les broches PWR IN de la carte I/0

  • le montage fonctionne normalement lorsqu'il est alimenté par l'USB

  • le montage fonctionne mais anormalement (les servos s'agitent et ne prennent pas les positions qu'ils devraient) lorsqu'on alimente le montage via la prise jack de l'arduino avec un transformateur mural 12V-500mA



A première vu je pense que j'ai grillé le régulateur de tension de la carte mais je ne suis pas expert en électronique !
J'aimerais donc savoir d'où vient le problème (les composants endommagés), si c'est réparable et si il existe une combine pour éviter ce genre de problème... ?

Bien cordialement,
Sylvain

B@tto

En effet il y a de fortes chances pour que le régulateur soit mort ... Et pour le changer c'est pas facile facile, c'est le composant juste au-dessus de la prise d'alimentation externe :
Blog électronique : battomicro.wordpress.com
Photographie : www.interactive-celebration.fr
Fablab de Montpellier : www.labsud.org

68tjs

Sur une UNO (vérifié avec la version R2)  il y a une diode, marquée GW4007 en série sur l'alim pour justement palier à ce genre de bêtise.

Le modèle 4007 supporte 1000V en inverse donc tu n'as pas pu détruire quelque chose simplement en inversant la polarité de l'alim.

Mais peut être as tu fais autre chose ?
Vérifies les valeurs des tensions avec un multimètre de l'entrée 9V jusqu'à la sortie du régulateur.

PS: sur la photo de la Duemilanove la diode est aussi présente : c'est le composant cms noir marqué M7 placé sous les deux condensateurs à coté de la prise 9V, on peut voir le trait blanc qui indique la cathode.

jfs

En passant pas les broches Vin et Gnd, je ne suis pas sur que ça passe par la diode anti-con.
Pas d'aide par MP !!!

Concernant le fonctionnement du forum tout se trouve dans les messages épinglés en tête de page.

al1fch

#4
Mar 26, 2012, 01:55 pm Last Edit: Mar 26, 2012, 01:59 pm by al1fch Reason: 1
Vin est effectivement en aval de la diode protégeant contre les inversions de polarité.....un régulateur à changer (si le PWRIN de la carte I/O Expansion est directement relié au Vin de la carte Uno)

Artouste




Résultats :

  • 1- plus rien ne marche (aucune led ne s'allume sur l'arduino) lorsqu'on alimente  le montage sur les broches PWR IN de la carte I/0

  • 2- le montage fonctionne normalement lorsqu'il est alimenté par l'USB

  • 3- le montage fonctionne mais anormalement (les servos s'agitent et ne prennent pas les positions qu'ils devraient) lorsqu'on alimente le montage via la prise jack de l'arduino avec un transformateur mural 12V-500mA



A première vu je pense que j'ai grillé le régulateur de tension de la carte mais je ne suis pas expert en électronique !
J'aimerais donc savoir d'où vient le problème (les composants endommagés), si c'est réparable et si il existe une combine pour éviter ce genre de problème... ?

Bien cordialement,
Sylvain


en dehors des reponses déjà faites
voir
http://arduino.cc/en/uploads/Main/arduino-uno-schematic.pdf

1- ok
2- la situation est nominale =servo ok lorsque alimenté par l'arduino au travers de l'alim usb ?  (pas du tout conseillé vu de la conso des servos )
3- corollaire du 2 , servo alimenté en externe ?

pour ce qui est de la pin Vin , elle est evidemment utile, mais j'ai toujours considéré que c'est une grande source de "gourance" , surtout mais pas que telle que positionnée , pour les débutants :~





68tjs

#6
Mar 26, 2012, 02:58 pm Last Edit: Mar 26, 2012, 03:01 pm by 68tjs Reason: 1
Je pense avoir lu trop vite.  :smiley-fat:
Quote
on utilise un accu Ni-Cd 9,6V et 700mAh que l'on branche sur les broches PWR IN de la carte d'expansion I/0
Quote
une carte DFRduino I/0 Expansion V5.0

Ce n'est pas sur la UNO que tu as fais l'erreur de branchement mais sur la carte d'extension dont l'entrée s'appelle aussi PWRIN mais qui corespond à du 5V  sans protection.

Avant de s'attaquer au circuit intégré je jetterais un oeil sur les condensateurs chimiques qui n'apprécient pas du tout d'être polarisés en inverse, en tout cas ils supportent moins bien que l'électronique et donc ils ont très bien pu "protéger" le régulateur en se court-circuitant. Ce sont les deux grosses cheminées à coté de la prise PWRIN. De plus un "tic" ou un "tac" correspond assez bien à la destruction de ces composants.
En priorité vérifie que C1 (le premier vu de PWRIN) n'est pas en court-circuit.
Tu peux sans danger re-mettre sous tension après les avoir retirés, tu pourra constater si le régulateur à trépassé ou pas.

Si cela ne fonctionne toujours pas changes le régulateur.
PS: jusqu'à la R2 on pouvait souder un régulateur soit en boîtier DPACK soit en boîtier SOT223, celui qui permet le plus de puissance est le DPACK. Sur la R3 malheureusement seul le Sot223 est supporté.

PS2 tu peux retirer les condensateurs pour identifier l'origine de la panne  mais après il faudra en remettre.

sylvain_v

Tout d'abord merci de vos réponses si rapide :)

Artouste => pour répondre à tes questions : le programme qui est chargé sur la carte calcul l'angle d'inclinaison de l'accéléromètre et positionne le servo en fonction de cet angle. Lorsque la carte est alimenté au travers de l'usb, le montage fonctionne et la position du servo correspond à la valeur de l'angle calculé. Par contre quand on alimente le montage en externe sur la prise jack de l'arduino, la position du servo ne correspond pas à l'angle calculé et il est instable. Comme l'accéléromètre renvoi une tension proportionnel à la valeur de l'accélération je me suis dit que si la tension d'alimentation de l'accéléromètre fluctue celle de sortie aussi et donc la régulation ne doit plus marché correctement...
Par contre pourquoi n'est-il pas conseillé de brancher directement les servos, le courant dépasse la valeur limite ?

68tjs => Si j'ai bien compris et d'après le schéma, ça serait le PC1 qui a cramé ce qui expliquerait que rien ne marche quand je branche sur VIN mais que ça fonctionne (mais mal) quand je branche sur la prise jack ? Autre question : d'après le schéma il y a 2 régulateur de tension (IC1 et IC2), pourquoi ? et est-il possible qu'ils soient également endommagés ?

68tjs

Pour les deux régulateurs je suppose tu as une UNO R2 où il était prévu de monter soit un Dpack soit un Sot 223.
La seule explication que j'ai est que l'équipe qui a dessiné le schéma a pris une grosse liberté avec les règles : les deux régul en parallèle sont là pour symboliser le fait que 2 choix sont possibles au montage.
C'est ma perception de la chose, je ne suis pas sur d'avoir raison mais je ne vois pas d'autres explications.

Pour le condensateur C1 ce n'est qu'une supposition basée sur l'expérience, mais n'ayant  pas la carte sous la main je ne peux rien affirmer mais seulement émettre cet avis, qui plus est il est plus facile de dessouder les condensateurs que le régulateur.

Petit conseil : il suffit de dessouder une seule patte du condensateur. Pour le faire simplement tu chauffe avec un fer à souder et quand la soudure fond tu glisse une lame très fine entre le circuit imprimé et la patte du condo, une lame de rasoir ou un scalpel  par exemple font l'affaire, si tu connais une infirmière un bistouri est l'idéal, ensuite il ne reste plus qu'à soulever délicatement le condensateur pour qu'il n'y ait plus contact.

Artouste

#9
Mar 26, 2012, 09:28 pm Last Edit: Mar 26, 2012, 09:31 pm by Artouste Reason: 1

Tout d'abord merci de vos réponses si rapide :)

Artouste => pour répondre à tes questions : ...

Lorsque la carte est alimenté au travers de l'usb, le montage fonctionne et la position du servo correspond à la valeur de l'angle calculé. Par contre quand on alimente le montage en externe sur la prise jack de l'arduino, la position du servo ne correspond pas à l'angle calculé et il est instable. Comme l'accéléromètre renvoi une tension proportionnel à la valeur de l'accélération je me suis dit que si la tension d'alimentation de l'accéléromètre fluctue celle de sortie aussi et donc la régulation ne doit plus marché correctement...
Par contre pourquoi n'est-il pas conseillé de brancher directement les servos, le courant dépasse la valeur limite ?



Je viens de relire le debut

- ça donne quoi lorsque le uno est alimenté par la jack avec la batterie et non pas
 
Quote
lorsqu'on alimente le montage via la prise jack de l'arduino avec un transformateur mural 12V-500mA


pour tout ce qui est (gros) consommateur de courant , il ne faut pas alimenter apres regulation de l'arduino, mais par une alim dediée (en n'oubliant pas de relier les GND  8)  )

sylvain_v

68tjs=> J'ai une UNO R3 mais je pense que tu as raison sur les deux choix possible pour la R2 ! Sinon ce qui m'étonne c'est que les condensateurs n'ont pas l'air abimés d'un point de vu visuel ! Le simple fait de désouder le condensateur peut me permettre de vérifier le bon fonctionnement du régulateur ?

Sinon Artouste je viens d'essayer de brancher la batterie sur la prise jack et surprise ça ne marche pas non plus !!! Je ne comprend pas là  :~

Artouste


... je viens d'essayer de brancher la batterie sur la prise jack et surprise ça ne marche pas non plus !!! Je ne comprend pas là  :~


ta batterie est bien "chargée" ?   8) , pas d'erreur de connections ?
c'est testé déjà au voltmètre ?

puisqu'il semble là que ça "roule bien" avec l'alim usb
fais un test de V avec un voltmetre sur les pin's "power" de l'arduino entre GND et 3.3 et 5V
et faire le meme test avec une batt 9.6V "chargée" en entrée sur la jack

et le meme avec l'alim secteur

sylvain_v

Normalement la batterie est chargée mais je vais vérifier quand même ! Je n'ai pas de multimètre sous la main pour le moment donc je fais le test dès que possible et je vous tiens au courant !

sylvain_v

Bonjour à tous,

J'ai récupéré un voltmètre et j'ai pu faire quelques mesures que j'ai répertorié dans le tableau en pièce jointe.
D'abord 2 questions :

  • Pourquoi l'alim 12V 500mA sort-elle une tension de plus de 19V ? mauvaise qualité ?

  • Pourquoi y a t-il une tension (de 4,44V) à l'entrée du régulateur (donc sur les pins PWRIN et VIN) lorsque la carte est alimenté par USB ?


Donc apparemment le régulateur à l'air touché puisqu'il lui faut une tension d'entrée de plus de 12V (voir plus) pour sortir une tension proche de 5V. De plus la tension est quand même bien en dessous de 5V (environ 4,65V) et j'ai remarqué lors des mesures qu'elle n'était pas stable....

Qu'en pensez-vous ?

B@tto

1) A bin oué ! T'es sûr que c'est bien une alim en continu ?
2) Le régulateur ne sert pas en USB donc c'est normal
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