Besoin d'aide pour valider des schémas

Bonjour,

je suis actuellement dans la conception et réalisation d'un Follow Focus Wireless, qui me permettra de contrôler le focus d'un objectif vidéo sur une caméra, le tout à distance.

A l'image des Follow Focus déjà existants sur le marché comme le Tilta Nucleus Nano, je suis en train de concevoir une carte réceptrice pour contrôler le moteur, et d'une carte émettrice pour le commander à l'aide d'un potentiomètre. Le tout à moindre coût et avec une qualité pro.

Pour ce faire je passe par le site JLCPCB pour l'impression 3D des boitiers, l'impression des PCB et l'achat de tous les éléments électroniques. Cependant même si le projet est à moindre coût, c'est un coût quand même, je n'ai donc pas le droit à l'erreur. Les schémas doivent être nickel avant l'impression des PCB.

Aussi j'ai besoin de vous pour m'aider à déceler la moindre incohérence. Les deux cartes se basent sur des Atmega328p-a, et communiquent via nrf24l01. Le moteur pas à pas est contrôlé grâce à un driver TMC2208, le module K7803 est un abaisseur de tension de type Buck, et le module TP4056 est un module de charge de batterie LiPo via USB-C.

La carte Emettrice est alimentée via LiPo 3.7V, et la carte Réceptrice est alimentée en 14.4V.

Voici les schémas :


J'ai quelques doutes, comme par exemple le fait de faire communiquer un Atmega 8Mhz avec un nrf24l01 16Mhz.
Si l'envie vous prend de vous y intéresser et de m'aider à les valider, je vous en serait très reconnaissant !

sur le recepteur ton micro est alimenté en 3v3
et le transmetteur en +VCC.. pourquoi ne pas mettre 3v3?
Sur le transmetteur tu as des capa de decouplage sur U2
mais pas sur U2 du receveur?

tu va faire comment pour souder ensuite? parce que du CMS, si tu n'as pas de materiel adequat c'est compliqué a souder.... voir le TMC2208 avec un pad dessous...
tu utilise quoi comme moteur. PAP?

La vitesse du bus SPI est fixée par le maître, donc l'AtMega328, et le core ARDUINO fixe cette vitesse à 4MHz.

Parce que le transmetteur est alimenté via une batterie LiPo 3.7V, et que U2 est un simple régulateur de tension de type LP2985, leur rendement est vraiment pas top et je pensais en faire passer le moins possible par le régulateur pour éviter les pertes. seul le NRF24L01 qui doit être alimenté en 3.3V dispose du régulateur par mesure de sécurité.

En effet, j'avais mis des capas de découplage sur U2 du receveur également, mais les deux U2 ne sont pas les mêmes modules. Comme dit précédemment, sur la carte émettrice c'est un simple régulateur de tension. Sur la carte réceptrice c'est un abaisseur Buck qui ressemble à ça :


J'ai lu la doc, et il intègre déjà des capas de découplage et une inductance de lissage. Corrigez moi si je me trompe et s'il faut que j'en rajoute.

ça, c'est un autre problème. J'ai d'abord voulu profiter de leur offre d'assemblage sur JLCPCB, mais j'ai constaté en faisant une simulation que s'était hors de prix (plus de 100€ pour une carte). Donc je vais me débrouiller tout seul. En confectionnant les PCB via leurs services, j'ai vu qu'il était possible de produire un pochoir pour la pose de pate à souder. Je pense que je vais partir là dessus, et acheter une petite plaque chauffante pour la soudure, histoire que ça soit propre.

J'utilise un NEMA 14 comme celui-ci : https://www.omc-stepperonline.com/fr/rond-nema-14-bipolaire-0-9deg-9-ncm-12-75-oz-in-1-0a-36-5x17-5mm-4-fils-14hr07-1004vrn

Donc pas de soucis avec les deux horloges différentes ?

Il n'y a pas de raison.
J'ai plusieurs projets à base d'ARDUINO PRO MINI + NRF24L01 qui fonctionnent très bien.

Je ne sais pas ce que tu entends par là. Un LP2985 peut fournir 150mA, largement au dessus de tes besoins :
AtMega328 8MHz : 6mA
NRF24L01 : 12mA

Par contre ce n'est pas un régulateur ayant une consommation assez faible pour ton montage, à moins de viser une autonomie faible :
Low IQ : 71 μA at I = 0 mA
Low IQ : 750 μA at I = 150 mA

Pourquoi ne pas choisir un HT7533-1 ?
100mA
Drop-out 100mV
Quiescent current 2.5µA

Les régulateurs, pour des raisons de stabilité, ont besoin de condensateurs en entrée et surtout en sortie. Jette un œil aux datasheets.

oui, pour souder, suffit d'acheter seulement le PCB et le stencil, et ensuite tu le fait a la main, il fait de la pate a braser, sur les sites chinois, pour moins de 20€ il existe des plaques a soudure, mais faut faire attention, je trouve perso que c'est assez galere

J'avoue ne pas m'être penché plus que ça sur la question, je suis parti du principe que les régulateurs avaient une consommation forte de manière générale. Je vais le remplacer par un HT7533-1.
Autre question, y a-t-il un intérêt à alimenter tous les composants via le 3.3V du régulateur, plutôt que le 3.7V de la batterie ?

Est ce que tu parles du convertisseur DC/DC de la carte réceptrice ?

Dans la doc, j'ai trouvé ceci :


Mais je ne savais pas si c'était les composants déjà intégrés au module, ou si c'était les éléments à rajouter.

Oui c'est ce que je comptais faire. As-tu une autre solution moins galère sinon ?

Dans le schéma que tu donne, il y est fait référence à des composants externe au régulateur linéaire.
C'est à dire que le constructeur donne un ou plusieurs schéma typique de mise en service du régulateur.

Si tu peux te permettre d'alimenter d'autres composant avec une tension non stabilisé à 3.3V, l'intérêt principal est de ne pas être limité par l'intensité maximum que peut débiter le régulateur.

Oh que non.
Une petite liste ici : RitonDuino: Les régulateurs LDO
Chapitre 5.

En règle générale, pour deux composants qui communiquent entre eux il est préférable de choisir la même tension d'alimentation, cela évite les problèmes de niveaux.

Les deux, y compris le HT7533-1 (10µF en entrée et en sortie).
D'ailleurs il vaut mieux ne pas appeler ces composants des convertisseurs (sous-entendu à découpage), mais des régulateurs linéaires.

D'accord, j'étais pas sûr. Merci je vais rajouter ça.

La LiPo peut tomber en dessous des 3V (2.9V) avant que le module de charge ne coupe l'alimentation. Qu'est ce qu'il se passe si la tension tombe en dessous de la tension minimale du régulateur ? Car je vois que la tension mini est de 3.4V.

Quel type de condensateur vaut-il mieux ajouter ? du tantale ou du céramique ?

Difficile d'avoir des condos en technologie céramiques de plus de 1µF voire 2µF.
Pour des fortes valeurs, la technologie tantale est supérieure à l'électrolytique.
Moins d'inductance et de résistance série (ESR). Plus faible volume donc moins de surface utilisée sur le circuit imprimé.
Un peu plus cher, mais tu ne fais pas une série de 100 000 pièces, tu ne verras pas la différence.

On trouve facilement chez Farnell ou RS des condo céramique jusqu'à 47µF/16V voir plus si on travaille en-dessous de 5V.

Oui, ils ont fait des progrès.

Mais pas avec n'importe quel diélectrique céramique : certes nombreux modèles en X5R mais plus rares en X7R dont la valeur est, il me semble, plus constante en fonction de la tension de polarisation.

Je n'ai utilisé que du X7R, jamais de X5R, donc je n'ai pas d'expérience.

Bonjour,
J'ai écouté vos remarques et ai procédé aux modifications des schémas qui sont les suivants :


Le tout me semble cohérent, il faut encore que je revérifie le bon câblage des éléments.

Est ce que vous constatez d'autres incohérences ?

Merci beaucoup pour votre aide apportée jusqu'ici !

Dans le schéma, du côté de l'antenne, je vois des inductances de quelques nano henry.
Ce ne sont probablement pas des composants que l'on soude, mais des inductances formées par les pistes sur le cuivre du circuit imprimé.

Le sujet est hyper délicat, peut-être que tu le connais bien, mais, dans le doute, si j'ai un conseil à te donner c'est de copier ce que d'autres ont fait à la même fréquence.
Surtout pas de plan de masse sous l'antenne et son circuit d'adaptation.
Si tu n'es pas un spécialiste, tu peux être bon du premier coup, mais tu peux aussi refaire le circuit imprimé un nombre non défini de fois.

Quand un CI qui émet à 2,5 GHz existe en module tout fait, je prends le module tout fait.

Pour info "on considère" qu'un fil rectiligne, de longueur infinie, placé dans le vide, fait 10 nH par cm.
La réalité est qu'un fil a une longueur finie, qu'il n'est jamais parfaitement rectiligne, qu'il n'est pas dans le vide et qu'un plan de masse n'est jamais très loin.
Mais c'est un point de départ "pas déconnant".