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portier de poulailler

02/08/2018 à 19:46:13

esprit arduino

Cahier des charges:
Piloter à distance la porte, avec pour impératif un fonctionnement sur batterie ou piles.
La partie mécanique est une porte genre guillotine. Le moteur avec réducteur vient d'un barbecue basique, alimenté par 2 piles R20.

Projet initial:
La porte a été télécommandée, avec une télécommande radio issue d'un jouet(voiture).
La fonction d'inversion du sens de marche était très pratique pour ouvrir/fermer.
Les piles du moteur permettaient d'alimenter le récepteur de télécommande, pas trop gourmand en veille. Portée faible, mais fonctionnelle, le poulailler étant à vue directe.
Inconvénients:
- en cas d'absence, pas de gestion de la porte poulailler , pauvres bêtes.
- mal adapté l'été du fait du lever de soleil précoce.
- un peu la consommation quand même

Projet arduino:
L'idée a donc été de gérer la porte, en se basant sur la luminosité ambiante (les poules se calant remarquablement dessus), conférant une adaptation automatique aux saisons.
L'électronique analogique m'a vite confronté au problème de consommation.
J'ai alors envisagé la gestion à microcontrôleur, au demeurant gourmande, mais en parcourant le web sur arduino,
je suis tombé sur les modes de veille très intéressants ( quelques dizaines de µA en veille). Là, c'était ce qu'il me fallait.
Achat d'une carte arduino, et développement d'un bout de soft(autoformation au passage, bien que j'ai quand même des bases pas solides
, mais suffisantes pour cela). J'ai pondu quelque chose qui marchait sur l'établi, mais un arduino, ça consomme.
Picsou doit donc compter les électrons.
Pour éradiquer les mA, il faut enlever ce qui ne sert pas. Finalement, on jette la carte mais on garde l' Atmega328, le µcontrôleur.
Là, il est capable de consommer 20 µA en veille. En périphérie, on a besoin d'un capteur de lumière et de 2 fins de courses
pour localiser la position de la porte, et de quelques transistors pour piloter le moteur. Il suffit de s'arranger pour que tout ça ne consomme rien.
Le pont à transistors ne consomme rien à vide. Pour les capteurs, il suffit de les alimenter par le microcontroleur lorsque l'on a besoin d'informations.
Une petite carte maison accueille donc le µcontroleur et les quelques composants utiles.

Principe général: toutes les 15 minutes, le µcontrôleur sort de veille, alimente les capteurs, vérifie la luminosité et
s'occupe de la porte si nécessaire. L'opération dure 2 secondes environ, sauf si on actionne la porte pendant 20 secondes.

Le système consomme donc quotidiennement 25 µA la plupart du temps, 25 mA tous les 1/4 d'heure pendant 2 s,
et 2 x 20 s à 200 mA quand la porte fonctionne. Ceci nous donne une consommation moyenne de 100 µA environ.
Pour une batterie, ça représente moins de 2000 mAh, pour une année !!L'autodécharge consommera plus.
Objectif atteint.

Plus techniquement: le µcontrôleur Atmega 328 peut fonctionner jusqu'à peu près 3V. On peut donc heureusement se passer
de régulateur d'alimentation ( source de consommation parasite, c'est la guerre aux µA).
On peut même le faire fonctionner à 8 MHz sans quartz, dont acte.

Initialement sur 2 piles R20 donc 3V , je suis passé à la batterie lithium 18650 de 3,6 V(issue des batteries de recharge de smartphone)
L'expérience m'a montré que les piles alcalines supportent très mal les températures négatives (plus de pêche).
La batterie lithium se comporte bien jusqu'à -10°C. En plus, sous 3,6V , on se passe toujours de régulateur.

Donc, comme dit plus haut, réveil toutes les 15 minutes , avec mesure de la lumière, comparée à 2 seuils d'ouverture / fermeture
ure. Les positions hautes et basses ont chacune un capteur pour stopper la porte. Une temporisation de sécurité limite le temps
de fonctionnement, pour éviter de forcer si un capteur est en défaut.
Le moteur entraine une poulie qui enroule/déroule une ficelle qui entraine la porte à guillotine.

Evolutions:
réalisée:la possibilité de régler les seuils d'action de porte sans recours au PC pour les modifier.
en pause: auto réglage des ouvertures-fermetures. Un peu gadget.
abandonnée: gérer un panneau solaire. Séduisant, mais inutile, car 2 recharges par an d'une batterie lithium, ce n'est pas une contrainte.
En outre, la charge fractionnée à courant faible ne convient pas.

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