porte poulailler (selon luminosité panneau solaire et manuel)

International Français
1

Bonjour,

je souhaiterais me lancer dans ce projet fou pour un novice. Budget visé autour de 30/50€ avec l’alimentation solaire.

Automatiser l'ouverture d'une porte guillotine de poulailler principalement selon la luminosité,
et l'idéal serait que je puisse rajouter une fonction manuel avec télécommande
(Car j'ai vu du poulailler depuis la chambre si jamais une poule n'ai pas rentrée etc..)

pour limiter le cout je pense commander sur aliexpress (malgré le délais),

nano arduino 3.0 : https://www.aliexpress.com/item/32309876432.html?spm=a2g0o.cart.0.0.16e43c00aAgZru&mp=1

L298N : https://www.aliexpress.com/item/32309876432.html?spm=a2g0o.cart.0.0.16e43c00aAgZru&mp=1

photoresistance : Sensitivity Light Sensor Module Lm393 Light Sensor Photosensitive For Arduino Smart Car 3.3 V-5v - Integrated Circuits - AliExpress

moteur 12v (je pense partir sur le 90tr/mn) : High Torque Worm Gear Motor 8mm*33mm Output Screw Shaft With Screw Flange Dc 6v 12v 24v 2rpm To 150 Rpm Metal Gearmotors - Dc Motor - AliExpress

est ce que ce type de télécommande peut se rajouter à mon projet ?
priorité a la gestion autonome avec la luminosité, sa serait que en cas de problème

et je n'arrive pas a trancher pour l'alimentation entre des piles rechargeables (8X1,5v), car je ne sais la durée de vie avec ce type de projet

ou un système autonome avec panneau solaire (je dispose d'un petit panneau pour une lampe led avec batterie nimh 600mah et 3,6v, serais ce adapté pour une batterie plus puissante ?

si il y a des connaisseur que penser vous du matériel que j'ai repéré ? ou avez vous mieux a proposer pour faire simple ?

Merci d'avance =)

EDIT : projet en voie d'être finalisé, une immense MERCI à Hbachetti 
pour son expérience, ses conseils et sa patience ^^.

récap des éléments à ce jour,  :

- pro mini 3.3v 8mhz
- panneau solaire 6v (7,6V max) ==> pont diviseur 330K/47K = 0,95V de sortie à 7,6v
- résistance 100k entre FDC et VCC
- batterie 18650
- TP 4056
- FP 6293
- servomoteur MG996R remplacé par TD-8120MG plus puissant (soulève mes 450gr à 12cm de bras)
- bouton poussoir (switchs momentané)  open et close
- fin de course REED + aimant (plus fiable qu'à lamelle souple)

le tous soudé sur plaque à pastille avec fil dupont ou fil électrique

Ps : fils dupont et connexion entre fils ou prises dupont déconseillé pour la partie alimentation électrique,
cela donnait des chutes de tension importantes

751×869 37.9 KB

Porte poulailler Mick.zip (20.3 KB)

2

Sans avoir une idée de la consommation totale, que dire ?
En particulier du module télécommande, alimenté en permanence : 40mA

La NANO pour une alimentation par batterie ? Bof.
Lis d'abord ceci :

https://forum.arduino.cc/index.php?topic=673537.0

3

Pour t'en dire un peu plus :
NANO : 30mA -> 720mAH / jour
Module télécommande : 40mA -> 960mAH / jour
L298N : 6mA avec broche EN à 0V -> 144mAH / jour
capteur de lumière : 1mA -> 24mAH / jour

On arrive déjà à plus de 1800mAH par jour.

Mes suggestions :

  • ARDUINO PRO MINI 3.3V 8MHz en mode veille
  • télécommande : non, plutôt deux boutons qui réveillent l'ARDUINO
  • L298N alimenté seulement si besoin
  • capteur de luminosité : OPT3001

Choisir plutôt une petite batterie 12V au plomb, la seule qui permettra un fonctionnement pas grand froid, à moins que tu habites en bord de mer.

4

Un projet analogue où l'on parle de L298N alimenté sur demande :

https://forum.arduino.cc/index.php?topic=668382.0

5

Jamais laissé une poule dehors avec un déclenchement à la luminosité.

Pro mini + servo-moteur, ta batterie 360 mAh serait suffisante avec un bon ensoleillement. La porte s'ouvre et se ferme en 2 s, le reste du temps en mode economiseur...

Jamais eu de problème avec des NIMH et le gel.

6

Merci pour ces débuts de piste, j'avoue que c'est bien plus compliqué que ce que j'imaginais,
surtout quand il faudra passer à la programmation.

est ce fortement conseillé d'utiliser des fins de courses,
ou le nombre de tour sur un temps donnée peut être suffisent et fiable ?

je me dis que ce type de moteur serait peut être plus adapté : https://fr.aliexpress.com/item/32812449857.html?spm=a2g0o.cart.0.0.2d643c00B6nFxX&mp=1

est ce compatible si je test avec le système solaire que je possède en 3,6v ?

7

mick85:
est ce fortement conseillé d'utiliser des fins de courses,
ou le nombre de tour sur un temps donnée peut être suffisent et fiable ?

Si tu utilises un servomoteur, pas nécessairement, mais il garantira la fermeture effective. On donne l'angle de rotation.

je me dis que ce type de moteur serait peut être plus adapté : https://fr.aliexpress.com/item/32812449857.html?spm=a2g0o.cart.0.0.2d643c00B6nFxX&mp=1

J'avais fait un test avec ce servomoteur https://youtu.be/1Y_6Dzo9-Po
Autant choisir un couple plus conséquent comme le https://www.electronicoscaldas.com/datasheet/MG996R_Tower-Pro.pdf

est ce compatible si je test avec le système solaire que je possède en 3,6v ?

En fait ça risque tout de même d'être un peu juste avec les pertes d'un convertisseur step up.

8

Après recherche avec votre aide, j'en arrive à cette assemblage.

-FT232RL interface usb :

j'hésite sur le fait de rajouter une ouverture manuel
mais je me dit que si besoin il suffira de jouer avec le capteur de luminosité pour ouvrir ou fermer soi même...

9

Le L298 fait double emploi avec le pont H intégré dans le servo moteur

Tu aura des problèmes de fiabilité avec ton fin de course. Vaux mieux un interrupteur reed qui se commute avec un aimant.

Pareil pour la mesure de lumière, une photorésistance et un pont de résistances seront bien moins cher

Il faudra aussi un mosfet N pour couper l'alimentation du servo, qui consomme même hors fonctionnement .

Je te donne les éléments de mon test (je ferais différemment aujourd'hui) :

schemaservo.jpg
schemaservo.jpg725×281 27.9 KB

schemaservo.jpg
schemaservo.jpg725×281 27.9 KB

servo.ino (3.67 KB)

10
  • batterie 12 V pour commencer (j'étudierais la piste solaire plus tard)

12V pour un servo : NON.

ATTENTION : si la batterie n'est pas rechargée et que la tension tombe trop bas, elle va mourir.

Pareil pour la mesure de lumière, une photorésistance et un pont de résistances seront bien moins cher

Oui mais la consommation sera largement supérieure.
Éventuellement un BH1750 est moins cher qu'un OPT3001.

Essaie de regrouper tes achats chez un ou deux vendeurs. D'une part tu recevras tout en même temps et souvent le vendeur accorde une réduction, ce qui permet de réduire les frais d'envoi.

11

hbachetti:
12V pour un servo : NON.

Ah oui, prévoir aussi des convertisseurs CC step down, un pour l'arduino et un commutable pour alimenter le servo(risque de reboot).

Oui mais la consommation sera largement supérieure.

0.12 mA indiqué et il faut une alimentation 3.3 V non fournie par le pro mini.
A ma première version j'avais mis un 150 k comme résistance tampon : 0.03 mA.

Dans ces conditions, on ne peut pas la déporter bien loin, mais un trou dans la paroi donne la lumière du jour. On peut aussi utiliser une sortie pour l'alimenter hors mode veille.

Un PV 6 V 2 W n'est pas onéreux et peut assurer une autonomie de 2 mois sans soleil avec un accu 2 Ah NIMH ou plomb et pas besoin de chargeur.

12

Le problème de la photorésistance est que le modèle acheté chez un revendeur sérieux aura une résistance précisée par le vendeur, donc on pourra acheter un modèle 100KΩ ou même 200KΩ.
La photorésistance achetée sur ALIEXPRESS aura plus de chance d'être un modèle 5KΩ.

Pour polariser une 100KΩ ou polariser une 5KΩ la résistance de polarisation n'aura certainement pas la même valeur. Elle sera forcément 20 fois inférieure dans le deuxième cas si l'on veut une plage de mesure exploitable.

Un capteur de lumière donnera une mesure en LUX, sans effort.

Un PV 6 V 2 W n'est pas onéreux et peut assurer une autonomie de 2 mois sans soleil avec un accu 2 Ah NIMH ou plomb et pas besoin de chargeur.

Un chargeur est toujours nécessaire. Sans chargeur on ne maîtrise ni la tension ni le courant de charge.

ne batterie LITHIUM-ION a une tension nominale de 3.7V (4.2V à pleine charge). Il faut 3 batteries NI-MH pour faire la même chose.
une LITHIUM-ION ou LIPO souffrira moins du froid qu'une NIMH.

Un chargeur LITHIUM-ION est beaucoup plus facile à trouver qu'un chargeur NIMH 3.6V.

LITHIUM-ION : on trouve des modules tout prêt à base de TC4056. Ces chargeurs sont hyper-optimisés et peuvent être laissés à demeure sur la batterie. Leur auto-consommation est très faible. De plus la batterie ne se déchargera pas dans le panneau solaire.
Un TC4056 peut accepter une tension de panneau jusqu'à 8V.

NIMH : le courant doit être piloté de manière précise. Si l'on veut du sérieux il faut faire un montage soi-même à base de MAX712.
Il y a bien des bricoleurs qui chargent des batteries NIMH avec un panneau et une résistance + diode en série, mais je doute que ce soit très optimisé.
Si la tension n'est pas assez élevée on ne charge pas la batterie à sa pleine capacité.
Si la tension est trop élevée on charge la batterie au delà de sa capacité et elle chauffe, et sa durée de vie diminue.
Certaines de mes batteries NIMH chargées sérieusement ont 10 ans d'âge.

PLOMB : ces batteries acceptent la recharge permanente (floating). C'est l'idéal pour du solaire.
L'inconvénient est qu'un chargeur pour une batterie plomb de 2AH ne se trouve pas sous le sabot d'un cheval.

Personnellement j'adopterais une 18650 suivie d'un régulateur STEP-UP 5V du genre de celui-ci :

Avec un chargeur TC4056, la solution sera bien plus rationnelle qu'un pseudo-chargeur bidouillé avec une résistance et une diode, et la durée de vie des batteries sera assurée, ainsi que la pleine charge.

Si l'on a absolument besoin de 6V rien n'empêche d'adopter un STEP-UP réglable du genre MT3608 2A.

Dernière chose : ne pas croire les annonces trompeuses des vendeurs de batterie qui annoncent des 18650 à 6000mAH voire 9000mAH.
C'est aussi valable pour les NIMH.

Une SAMSUNG INR 18650 25R 2500 mAh vaut 5€.
4 batteries AA NIMH coûteront plutôt aux alentour de 10€.

13

Une dernière chose à propos des panneaux solaire 6V.
Ils ont une tension à puissance maxi (VMP) de presque 9V, et une tension en circuit ouvert de plus de 10V.

Il est impératif d'insérer un régulateur STEP-DOWN 5V entre le panneau et le chargeur TC4056, celui-ci supportant au maximum 8V.

14

Le problème de la photorésistance est que le modèle acheté chez un revendeur sérieux aura une résistance précisée par le vendeur, donc on pourra acheter un modèle 100KΩ ou même 200KΩ.
La photorésistance achetée sur ALIEXPRESS aura plus de chance d'être un modèle 5KΩ.

Pour polariser une 100KΩ ou polariser une 5KΩ la résistance de polarisation n'aura certainement pas la même valeur. Elle sera forcément 20 fois inférieure dans le deuxième cas si l'on veut une plage de mesure exploitable.

Un capteur de lumière donnera une mesure en LUX, sans effort.

Le vendeur cité propose 5 valeurs différentes.
Une 5 k fait l'affaire car c'est bien cette valeur que j'avais employé. Le seuil nuit qui nous intéresse était à 900, ce qui correspond à plus d' 1 Mohm pour la LDR, avec 150 k la résistance série.
Consommation insignifiante la nuit.

La valeur en lux est sans importance dans ce cas.

Certaines de mes batteries NIMH chargées sérieusement ont 10 ans d'âge.

Moi aussi, d'ailleurs les batteries utilisées pour ma trappe ont été récupérés sur un aspirateur de cuisine usagé. J'ai juste supprimé les éléments en court-circuit qui ne reprenaient pas la charge.

La charge en NIMH n'est pas si compliquée hors charge rapide, pas besoin de surveiller la température si on reste largement en dessous des valeurs critiques. Il suffit de charger à c/10 puis maintenir un courant < à c/30 pour l'égalisation des éléments.
Pour le c/10, choisir le PV en conséquence. Le PV cité indiquait bien les valeurs à choisir pour une batterie 6 V 2 Ah:

Puissance Maximal (Pmax) 2 Wp
Tension à Puissance Maximal (Vmax) 6 V
Courant à Puissance Maximum (Cmax) 0,333 A
Tension Circuit Ouvert (Voc) 7,2 V

En réalité en Haut de France je mesure plutôt 0.2 A max en courant de charge, au plus fort de l’ensoleillement . une résistance en série 8.2 ohm limite le courant de charge à c/30 quand la batterie atteint 6.5 V et de moins en moins en approchant de la charge maxi de 7 V.

Des années que ça marche comme ça.

Si on part sur 3.6 V il faudra au moins 6 Ah de capacité et un PV avec une tension en circuit ouvert de 4.4 V...

15

Il suffit de charger à c/10 puis maintenir un courant < à c/30 pour l'égalisation des éléments.

Sans circuit de charge approprié aucune chance. Ce n'est pas avec une résistance et une diode que tu peux parvenir à charger à C/10 et maintenir à C/30.
D'ailleurs les NIMH n'aiment pas le floating.

La charge de NIMH est un domaine que j'ai déjà expérimenté et que je connais plutôt pas mal et je pense qu'à part utiliser un circuit spécialisé du genre MAX712 on ne battra jamais une solution LITHIUM-ION ou LIPO + chargeur TC4056.

Je pense personnellement que pour un projet qui part de ZÉRO la solution LITHIUM-ION ou LIPO est beaucoup plus pertinente et bien moins chère.

Si on part sur 3.6 V il faudra au moins 6 Ah de capacité et un PV avec une tension en circuit ouvert de 4.4 V.

Fournis les calculs car je ne vois pas ...

Cela suppose un panneau très spécial. Une solution LITHIUM-ION ou LIPO + chargeur TC4056 se satisfera de n'importe quel panneau 6V ou 12V à partir du moment où l'on adapte la tension à l'entrée du chargeur avec un régulateur STEP-DOWN.

Je ne comprends pas cette attitude qui consiste à défendre une solution très bas de gamme alors qu'avec un vrai chargeur du type TC4056 on obtiendra de toutes façons beaucoup mieux, et plus simple et rapide à mettre en œuvre, sans bidouille grossière.

Serais-tu allergique au LITHIUM ?

16

Pro mini + servo-moteur, ta batterie 360 mAh serait suffisante avec un bon ensoleillement.

Si on part sur 3.6 V il faudra au moins 6 Ah de capacité et un PV avec une tension en circuit ouvert de 4.4 V...

Entre 360mAH et 6000mAH, il faudrait faire un choix. La différence est énorme.

Si l'on considère le schéma présenté en #8, qui présente un circuit de charge composé d'une résistance de 100Ω et une Schottky :

schemaservo.jpg
schemaservo.jpg725×281 27.9 KB

Dans le meilleur des cas, avec un panneau 6V et une batterie de 6V, ce circuit sera capable de fournir :

Avec VMP = 9V

Tension batterie vide (NIMH 5 éléments) : 1V x 5 = 5V
Courant de charge = (9V - 5V) / 100 = 40mA

Tension batterie pleine : 1.4V x 5 = 7V
Courant de charge = (9V - 7V) / 100 = 20mA

Je ne sais pas comment tu calcules tes circuits de charge mais je ne pense pas que cela soit très efficace.

Je te propose une chose : tu nous ponds un schéma complet et cohérent de ta solution.

17

hbachetti:
Serais-tu allergique au LITHIUM ?

Non mais j'ai encore des NIMH en réserve. Tu as aussi écris"Choisir plutôt une petite batterie 12V au plomb, la seule qui permettra un fonctionnement pas grand froid, à moins que tu habites en bord de mer."
C'est vrai que moi c'est plutôt bidouille et récup. Les diodes par exemple, je les récupère dans l'électronique des fluocompactes. Le principal c'est le résultat :wink:

C'est un vieux schéma, les 100 ohm ont été réduits à 4.7 ohm par la suite.

18

hbachetti:
Entre 360mAH et 6000mAH, il faudrait faire un choix. La différence est énorme.

Ok c'est pas clair je pensait 3 AH, j'ai du me tromper ...

6 V 2 Ah = 12 Wh/ 3.6 = environ 3 Ah

Sauf erreur :
6 secondes de fonctionnement/jour du servo-moteur consommant 5.4 W/3600 x 6 = 9 mWh, disons avec le reste, un bon mode économiseur et les pertes de charge, au pif : 20 mWh/jour

Une batterie 3.6 v 360 mAh = 1296 mWh tiendrai 64 jours sans soleil. C'est faisable même en haut de France.
Il y a 2 ou 3 ans, on n'a pas vu le soleil pendant 2 mois, décembre, janvier.

Je pense même avoir vu large. Le datasheet indique 900 mA avec 6 V et 0.42 secondes pour parcourir 180°.

Il faut compter 22 cm de déplacement de la trappe, il faut donc un palonnier de 11 cm à partir de l'axe du servomoteur, qui pourra soulever une charge de 1 kg.
Une trappe en tôle fait 300 gr, donc pas besoin de contre-poids.

19

Non mais j'ai encore des NIMH en réserve.

Ce n'est pas le cas de tout le monde.
Une personne qui démarre un projet sans batterie serait certainement plus intéressée par une batterie plus performante et moins chère.

C'est un vieux schéma, les 100 ohm ont été réduits à 4.7 ohm par la suite.

Là encore on navigue à vue.

Voici ma proposition :

solar.jpg
solar.jpg1020×229 59.6 KB

solar.jpg
solar.jpg1020×229 59.6 KB

20

Avec 4.7 Ω :
Tension batterie vide (NIMH 5 éléments) : 1V x 5 = 5V
Courant de charge = (9V - 5V) / 4.7 = 1A

Tension batterie pleine : 1.4V x 5 = 7V
Courant de charge = (9V - 7V) / 4.7 = 400mA

Si le panneau fait 2W il débitera au maximum 200mA.

La batterie dissipera 800mW. Super optimisé ce circuit de charge :smiley:

Je pense qu'en chargeant avec ce circuit la durée de vie de la batterie sera fortement réduite.