Recherche équivalent arduino DUE ( IC SAM3X8E) pour PV tracker

Bonjour tous le monde, je suis actuellement en DUT GEII, et j'ai comme projet de deuxieme année de réaliser avec plusieurs autres étudiants de GEII ainsi que d'autres départements techniques de réaliser un panneau solaire trackers hybride autonome ( ça fait beaucoup, mais en gros le panneau suit le soleil et sera refroidit grâce à un système hydraulique et produira donc de l'ECS et aura un meilleur rendement du moins sur le papier) .

Pour commander l'orientation et l'azimut du panneau nous utiliseront donc deux moteurs asservies avec roue codeuse, ainsi que des capteurs pour l'inclinaison et l'azimut réel du système, pour connaitre les angles nécessaire, nous allons utiliser des équation en fonctions de notre position GPS ( donc module GPS ajouter au projet).Il y a aussi d'autres fonction techniques et capteur, mais je ne rentre pas dans les détails.

Notre soucis et que nous avons besoins d'une carte pouvant gérer deux roues codeuses, chaque roue codeuse utilisant 3 timers, il nous faut une carte a au moins 6 timers. La DUE aurait était parfaite, mais plus produit... il nous faut une carte que l'on peut encore trouver en grande quantité pour potentiellement produire le sytème en série si il se réalise.

Quelqu'un aurait-il une idée de carte vers la quelle se tourner ? voir une copie par un autre constructeur de la DUE. Si possible avec IC atmel. Evidement nous pouvons juste prendre un SAM3X8E et faire notre propre PCB ( c'est d'ailleur ce que nous allons faire si nous ne trouvons rien ! ) mais cela nous demandera beaucoup de temps et nous en avons déja peu ...

A savoir que je demande votre aide aucunement par non intèret pour mon projet, je suis très très emballé par tous ça, mais nous avons enormément de travail à fournir, et cela vas nous bloquer , je recherche donc quelques pistes pour me guider, et au passage discuter avec des personnes intéressés !

Merci d'avance au personnes pouvant aider !

Elle est toujours en production la DUE, dispo sur différent site marchand en tout cas.

Il vous faut absolument de l'USB natif? Sinon la méga fait le taff

Bonsoir

La DUE aurait était parfaite, mais plus produit

Cette carte semble toujours produite par Arduino*.org* Lextronic la signale disponible, quantités dispos : à voir avec eux ou d'autres vendeurs qui ne se fournissent pas exclusivement chez Arduino*.cc* !!

l nous faut une carte que l'on peut encore trouver en grande quantité pour potentiellement produire le sytème en série si il se réalise.

L'avenir de la DUE ? incertain comme celui beaucoup de cartes ....... Avenir de l'ATSAM3X8E depuis le rachat d'Atmel incertain lui aussi....

Fourde: .... Pour commander l'orientation et l'azimut du panneau nous utiliseront donc deux moteurs asservies avec roue codeuse ... Notre soucis et que nous avons besoins d'une carte pouvant gérer deux roues codeuses, chaque roue codeuse utilisant 3 timers, il nous faut une carte a au moins 6 timers

bonsoir Si je resume ce que j'ai compris , tu veux simplement faire du tracking de panneaux solaires sur une position GPS "connue" ? Roues codeuses en quadrature je suppose ?

Si oui , c'est un systeme à evolution lente = "y a pas besoin :grin: d'un foudre de guerre" pour acquerir les encodeurs pour du suivi.

Bonjour, pourquoi pas 2 unos réunies en I2C ? cela ne coûte rien, est pérenne, avec des bibliothèques et de l'aide à foison

Bonjour,

Pourquoi chaque roue codeuse utilise-t-elle 3 timers ?

Bonsoir, La Start Otto Arduino pourait faire l'affaire (surtout attendre) ? ;)

3Sigma: Bonjour,

Pourquoi chaque roue codeuse utilise-t-elle 3 timers ?

Bonjour,

Voilà une question qu'elle est bonne!

Si possible avec un IC Atmel

Pourquoi ?

Si c'est pour utiliser les fonctions Arduino saches : Que seulement quelques CI Atmel sont gérés par les fonctions Arduino. Qu'Atmel développe ses propres cartes (en fait Arduino a copié les cartes Atmel) celles qui utilisent des micros en architecture ARM sont maintenant gérées par Mbed. Atmel ne semble plus interressé par le projet arduino. Qu'il existe le projet Tensy qui utilise les fonctions arduino avec des micros performants et non Atmel.

Pour choisir une carte il n'y a que l'embarras du choix dans la mesure où le projet est bien défini et la question de 3Sigma est très pertinante. En GII vous devriez être capable de vous adapter à n'importe qu'elle carte. Peut être que le choix Atmel c'est pour avoir de l'aide sur ce forum. Il est certain que ce forum est le meilleur !

Je confirme la DUE est toujours fabriquée par arduino SRL ( arduino italienne, site www.arduino.org). Ce site (arduino.cc) appartient à arduino LLC (arduino des USA) c'est pour cela qu'il ne propose plus la DUE.

Attention qui peut le plus ne peut pas forcément le moins et tous ces micros modernes fonctionnent sous 3,3V, peu ont des entrées 5V tolérantes, ce qui implique de prévoir des interfaces Il y a peut être des 5V tolérant chez Atmel mais aucun dans ceux des cartes arduino, la tolérance au 5V est plus développée dans les micro STM32. (voir STMduino pour leur gestion avec les fonctions arduino) D'une manière générale les micros basés sur une architecture ARM ne peuvent pas délivrer beaucoup de courant comparé à la vielle architecture avr. C'est parfaitement cohérent : plus on veut travailler à une fréquence d'horloge élevée plus les transistors sont petits.

Bonjour, merci à tous pour vos réponses rapides !

Je vais essayer de répondre et de m'expliquer au mieux !

Déjà bonne nouvelle que la DUE sois encore produite !

3Sigma: Pourquoi chaque roue codeuse utilise-t-elle 3 timers ?

C'est une bonne question, je dois avouer que je n'ai pas encore vraiment eu le temps de me pencher sur les roues codeuses, je crois juste savoir qu'il y a 3 sortie ( A,B et Z ? ) mais un de mes profs plutôt très bon en IC m'as dit que c'était comme ça, 3 timers par roue codeuse. Pour l'instant j'ai suivie ses dires, mais je vais essayer de faire au mieux !

68tjs: Si possible avec un IC Atmel

Pourquoi ?

Pourquoi ATMEL ? en effet on pourrait essayer autre choses, mais dans mon IUT ( Ville d'avray ) les profs connaissent plus les ATMEL, nous aussi d'ailleurs, les TP étant sur carte STK500 avec ATMEGA16 et autres projets sur UNO. Nous somme partis du principe que ayant déjà énormément de travaille, mieux valait partir sur une base connu par nous et par nos prof pour avoir de l'aide au cas où !

Pour les tensions de 3,3 Volt, dans tous les cas nous allons être obliger de faire une carte interface d'alimentation ( pour piloter les pompes et régulateur du système de refroidissement ) donc je pense que le 3,3 Volt ne sera pas un (gros) problème !

Voila, je n'ai pas encore les réponses exactes à mes questions, mais en tous cas encore merci de vos réponse si rapide et constructive, cela fait vraiment plaisir de voir des personnes prêtes à conseiller comme ça !

Encore merci, bonne journée !

Fourde: mais un de mes profs plutôt très bon en IC m'as dit que c'était comme ça, 3 timers par roue codeuse. Pour l'instant j'ai suivie ses dires, mais je vais essayer de faire au mieux !

C'est très important de savoir pourquoi, d'autant plus qu'apparemment c'est ce qui va conditionner le choix de ta carte. Normalement, personne ne t'en voudra jamais d'essayer de comprendre et d'avoir un esprit critique, même vis-à-vis de ta "hiérarchie"... Ou alors il faut changer de hiérarchie ;)

La raison principal est vraiment que nous avons énormement de travail déja sur le projet et ayant tous les bases des IC ATMEL, cela nous facilitera la tache de ne pas avoir à prendre du temps pour nous habituer au STM32 ou autres, après si c'est la seul solutions nous nous y tournerons évidement, et nous apprendrons ! Après le fait que nos professeurs connaisse les UC sur le quels nous bossons est vraiment un avantages majeur , car je le répete les timings sont vraiment serrés !

Fourde: C'est une bonne question, je dois avouer que je n'ai pas encore vraiment eu le temps de me pencher sur les roues codeuses, je crois juste savoir qu'il y a 3 sortie ( A,B et Z ? ) mais un de mes profs plutôt très bon en IC m'as dit que c'était comme ça, 3 timers par roue codeuse.

bonjour Je pense que tu a mal compris ou que tu confond timer et entrée si tes encodeurs sont sous la forme A/B/Z (index) tu a besoin de 3 entrées par encodeurs, mais pas besoin de 3 timers

Non non quand même au bout de deux années de DUT heureusement que je fait la différence entre Timer et entrée :p Mon prof m'as vraiment dit qu'il fallait 3 timers par entré encodeuse ! Je n'ai pas encore eu le temps de me renseigner précisément dessus, mais je vais essayer dans le weekend !

Fourde: Non non quand même au bout de deux années de DUT heureusement que je fait la différence entre Timer et entrée :p Mon prof m'as vraiment dit qu'il fallait 3 timers par entré encodeuse ! Je n'ai pas encore eu le temps de me renseigner précisément dessus, mais je vais essayer dans le weekend !

ok , ce sera mieux avec des infos plus precises sur l'imperieuse necessité d'avoir imperativement 3 timers (pour en faire quoi ? ) par roue.

meme si c'est pour faire du tracking solaire "en aveugle" :grin: , ça reste un systeme temporellement lent en evolution

pour ce qui est du rendement du panneau , je ne suis pas sur que ce soit la meilleure option

Les rendements affinés sont toujours un compromis entre la conso des actuateurs (commande et puissance) et le Δ de gain, ça peut rapidement devenir negatif

Je demanderais des compléments à mon profs dès que je le voit et je te tiendrais au courant !

Le but de se projet est justement de voir si il y a vraiment un intéret à faire ce systèmes sur le rendements ou non, et nous allons essayer d'avoir les meilleurs rendement possible et d'économiser le plus possible l'énergie sur le système ( mise à jour de l'angle toutes les 5 minutes, mises en veille de l'UC ect....

Après pour le timer je présume qu'il faut un timer par voie du codeur , je ne sais pas vraiment

Ca me paraîtrait plus logique de penser que tu as besoin de 3 entrées de type "interruption" pour ta roue codeuse, ce qui peut se comprendre si tu veux la meilleure résolution possible avec en plus le signal d'index. Pourquoi pas la Mega, comme Jambe l'a suggéré ? A part ça, je ne comprends pas bien pourquoi tu as besoin d'autres capteurs pour mesurer l'inclinaison et l'azimut réels, parce que ça va faire double emploi avec les roues codeuses.

Fourde: ...

Le but de se projet est justement de voir si il y a vraiment un intéret à faire ce systèmes sur le rendements ou non, et nous allons essayer d'avoir les meilleurs rendement possible ... ect....

"Et" le systeme de rendu de la mesure du rendement est constitué de "quoi" ? "le juge de paix" (reference 0 ) pour mesurer TON rendement +/- , c'est quoi ?

Si le but du sujet est vraiment de faire le point sur l’intérêt d’un asservissement sur la position du soleil un peu de recherches personnelles s’imposent.
C’est un sujet qui m’intéresse fortement car mon intime conviction me dit que c’est inutile.
Mais une "intime conviction" ne fait pas une vérité et le juge de paix reste l’expérimentation.
En attendant de trouver le courage de faire la partie mécanique de la réalisation j’ai un peu documenté mon "intime conviction".

Il est des “choses” à savoir.
La puissance solaire “moyenne” est “hors atmosphère” de 1360 W/m2.
La trajectoire de la Terre est une ellipse dont le soleil occupe un foyer.
La puissance solaire n’est donc pas constante au cours de l’année.
Elle est la plus faible en été parce que nous sommes dans l’hémisphère Nord et que pour nous l’été est la saison où la distance Terre Soleil est la plus grande, mais cela nous apporte un avantage par rapport à l’hémisphère sud : notre été est plus long que notre hiver.

Au niveau du sol elle est plus faible. Une valeur communément admise est que le rayonnement total n’est plus que de 1000 W/m2 (moyen).
La différence a été soit absorbée par l’atmosphère soit diffractée par les minuscules goutte d’eau des nuages soit réfléchie.
Au niveau du sol le rayonnement total est égal au rayonnement direct plus le rayonnement diffus.

La notion de rayonnement direct et diffus est très importante.
Selon les différents documents que j’ai consulté le rayonnement diffus peut constituer jusqu’à 30 à 60 % du rayonnement total. Il faut prendre ces chiffres avec précaution car malheureusement soit les auteurs ne citent pas leur sources soit ces sources sont inaccessibles.
Chiffres communément admis pour le rayonnement réfléchi par le sol :

  • Neige >= 80%
  • Sable ~ 60%
  • Herbe ~ 8 %

Cette notion est importante car les deux rayonnements ne se captent pas de la même façon.
Pour le rayonnement direct la question ne se pose pas: c’est face au soleil.
Dans le rayonnement diffus il faut distinguer le plan horizontal du plan vertical.
Dans le plan horizontal les rayons viennent de toutes les directions donc il est quasi insensible.
Le plan vertical est plus sujet aux réflexions venant du sol et du ciel, il reste néanmoins beaucoup moins sensible à la position en élévation que pour les rayons directs.
En fait dans le plan vertical il semble que pour les installations fixes il existe un compromis entre la position optimale pour la captation du rayonnement direct et pour celle du rayonnement diffus (il y a des calculs d’intégrales dans l’air pour trouver une optimisation valable sur 12 mois).

Fréquence de repositionnement.
Les 5 mn évoquées sont le signe d’un manque de réflexion d’une précipitation.
Où est le problème ?
Le problème est que, quand la surface du capteur n’est pas perpendiculaire aux rayons, la surface effective du capteur est réduite d’un facteur cos(phi), phi étant l’angle entre le rayon solaire et la verticale du capteur.
C’est un trivial calcul trigonométrique.

Un site pour obtenir les renseignements dont nous avons besoin : Orbite solaire calculée - azimut et zénith
Prenons un lieu au hasard et une date astucieusement choisie et chiffrons.

  • Lieu (hasard) : place des Quinconces à Bordeaux,
  • Date (astucieusement choisie) solstice d’été le 22/06/2016.
    Pourquoi le solstice d’été : parce que c’est le pire cas, c’est le jour où l’amplitude des variations de l’élévation et de l’azimut sont maximum.
    Bien évidement les heures sont celles du soleil, l’heure légale ne voulant strictement rien dire quand on parle du soleil.
    Précision : les heures indiquées sont celles de longitude 0° , il faudrait faire une petite correction pour avoir celle de Bordeaux (longitude = - 0,57 °).
Heure Élévation Azimut Élévation / mn Azimut / mn
9 47,03 104,17 -------------- --------
10 56,89 119,9 (56,89 - 47,03)/60
= 0,164 °/mn
(119,9 - 104,17) / 60
=0,262 ° /mn
11 64,9 143,19 = 0,133 °/mn = 0,388 °/mn
12 68,57 177,25 = 0,061 °/mn = 0, 567 °/mn

Le pire cas est l’azimut autour de midi solaire.
Une mise à jour toute les 5 mn limite la perte à cos(2,84) = 0,9988 soit 0,122 %
Est bien utile ?
Surtout que cela ne concerne qu’une partie du rayonnement : le rayonnement direct.

Autre point important :
Comment comptes tu faire le pointage ?
Par capteurs qui recherchent le soleil ?
Par calcul sur éphéméride ?

Dans le premier cas par ciel nuageux le système risque de rechercher en permanence avec le risque de partir en butée.

Dans le deuxième cas on trouve communément cette formule pour la hauteur du soleil (elle est dans le doc en pj):
sin (h ) = sin ( δ ) ⋅ sin (λ ) + cos( δ ) ⋅ cos( λ ) ⋅ cos ( ω )
Le problème se trouve dans le membre de droite qui est l’addition de 2 produits.
Chaque produit sera borné entre [-1; +1] mais la somme peut être supérieure à 1 ce qui est impossible puisque le résultat doit être la valeur d’un sinus.

Bien sûr la formule est juste mais il y a un mais : est-ce que le micro-contrôleur associé à son compilateur aura la précision nécessaire pour qu’avec les erreurs d’arrondi on ne vienne pas tangenter les 1,001 par exemple ce qui générera une erreur immédiate quand tu fera l’opération arcsinus → Erreur NAN → Not A Number.
Exemple au solstice d’été la hauteur max correspond à arcsinus(0,93) → ça peut être chaud !

Donc si vous choisissez le mode calcul sur éphémérides AMHA la priorité n’est pas de trouver des timers mais de vérifier que ce calcul est possible (sans vous prendre les pieds entre les degrés et les radians).

Réserves d’usage :
Ce que je viens d’exposer représente mon approche personnelle.
Je n’ai nullement la science infuse et il se peut que j’ai fait des interprétations erronées donc tu applique le principe de base :
Toujours contrôler les sources d’information et les compléter avec ta recherche personnelle.

Mes (principales) références bibliographiques :
http://www.heliodon.net/downloads/Beckers_2011_Helio_008_-_Calcul_du_rayonnement_solaire_attenue_par_latmosphere.pdf

Lien perdu (mis en pj):
Université Paris-Sud Orsay – Master PAM 2ème année – Energies renouvelables – Energie solaire thermique
V. Bourdin 2013

et un document super intéressant bien que pas tout à fait dans le sujet :
http://kaekoda.free.fr/bup/bup2.pdf

Calculs_astronomiques_simples_V2.pdf (554 KB)

Pour les entrées pour les roues codeuses, je regarderais avec mon prof dans la semaine, la méga était justement exclu a cause de l'histoire des roues codeuse.

Pour la nécessité des capteurs, nous allons faire de l'asservissement donc pour avoir la précision maximum, nous commanderons les moteurs en fonctions de l'emplacement du panneau, mais en effet cela fait un peu double usage...

Pour les mesure, nous allons faire des mesures avant installation du systèmes, et après ( en mesurant évidement l'énergie en entré (W/m2), puis l'énergie en sortie du panneau.

Merci 68Tjs pour cette réponse très complète !

Tous d'abord, en effet peut être que le système est inutile, et que la consommation des différents composant sera en effet plus haute que l'énergie gagner, mais le but du projet et justement de répondre à cette question, pour l'instant nous ne garantissons pas que ce sera utile, mais la finalité sera de créer un TP pour l'IUT

Ensuite pour le pointage en effet nous allons faire par calcul, nous sommes actuellement en train de regarder les premières formules. Et nous étudions aussi les problèmes d'arrondis dans le micro-contrôleur comme tu l'as dit , c'est aussi pour ça que nous souhaitons un micro-contrôleur 32bit, pour l'instant j'ai la formule de l'angle d'inclinaison :

inclinaison = Latitude du lieu choisi – ASIN( 0,4*Sinus*(N.360/365))

Avec N l'écart entre le jour même et le 21 mars

Ensuite, ne t'en fait pas, nous avons eu et nous aurons des cours sur le solaire, et je suis au courant de ce que tu dit, d’ailleurs , la distance terre soleil n'influe qu'au alentour de 3% sur l’énergie reçu, mais c'est l'angle de réception ( différents en hiver et en été ) qui change l'énergie reçu !

En tous cas encore merci à tous pour vos réponses !