Discussion :

[ketch83]

Bonjour,

Comme le titre l'indique je dois mettre en place un rétrocontrôle, le signal acquis sera un signal de pression sinusoïdale d'amplitude variable oscillante entre -10/+10 v max et une fréquence mas de 70 Hz
je vais avoir des consignes en entrée d'amplitude crête crête, fréquence et valeur moyenne à atteindre et maintenir.


je vais devoir agir sur la position de 5 moteurs pas-à-pas et une électrovanne promotionnelle pour la régulation

Une électrovanne avec un signal de commande 0-10V.
les moteurs pas à pas ont un courant de phase de 1A

ma question c'est que je ne sais pas vers quoi comme carte hardware me tourner pour réaliser cela.
Je n’ai pas le temps nécessaire pour réaliser une carte moi même avec toutes les cartes de puissance pour les moteurs.

Donc j'hésité entre utilisé ardouin, nucleo ????
J’aimerais avoir des avis de personne qui connaissent les deux technologies, pour m'aider à définir laquelle est la plus adaptée pour mon application.

Peut être une autre solution existe exemple avec un automate ???

par par avance du temps que vous accorderez, et désolé si j'ai laissé passer des fautes d'orthographe

[Vincent PETIT]

Salut,

Comme le titre l'indique je dois mettre en place un rétrocontrôle

Tu dois donc faire un asservissement.
P (proportionnelle), PI (proportionnelle intégrale), PD (proportionnelle dérivée) ou PID (proportionnelle intégrale dérivée)

le signal acquis sera un signal de pression sinusoïdale d'amplitude variable oscillante entre -10/+10 v max et une fréquence mas de 70 Hz
je vais avoir des consignes en entrée d'amplitude crête crête, fréquence et valeur moyenne à atteindre et maintenir.

je vais devoir agir sur la position de 5 moteurs pas-à-pas et une électrovanne promotionnelle ??? pour la régulation

Une électrovanne avec un signal de commande 0-10V.
les moteurs pas à pas ont un courant de phase de 1A

Voilà ce que j'appelle un cahier des charges :
- Signal d'entrée image d'une pression : Sinusoïde d'amplitude variable jusqu'à -10V/+10V et fréquence max 70Hz (pas rapide 70Hz)
- Contrôle de sortie : 5 moteurs pas à pas à piloter (il y a un certain nombre d'entrée / sortie a gérer) et une électrovanne avec un signal de commande 0-10V.

ma question c'est que je ne sais pas vers quoi comme carte hardware me tourner pour réaliser cela.
Je n’ai pas le temps nécessaire pour réaliser une carte moi même avec toutes les cartes de puissance pour les moteurs.

Donc j'hésité entre utilisé ardouin, nucleo ????

Ça dépend.
Tu parles du quel Arduino car il y en a pas qu'un ?
Tu parles de quel Nucléo, idem il y en a plusieurs ?

[ketch83]

D'abord merci pour ta réponse

une électrovanne proportionnelle est une électrovanne avec une ouverture variable pour réguler un débit(ici c'est un débit d'air)

Pour les deux cartes :
j'ai pensé à la Arduino MEGA et la nucléo stm32

Je pense aussi mettre en place une IHM pour afficher des informations, sur le signal de pression acquis(il y'aura des calculs) et permettre à l'utilisateur de modifier les données d'entrée(amplitude crête crête, fréquence et valeur moyenne).

[Auteur]

une électrovanne proportionnelle est une électrovanne avec une ouverture variable pour réguler un débit(ici c'est un débit d'air)

tu avais écrit "promotionnelle" d'où la question de Vincent

Pour les deux cartes :
j'ai pensé à la Arduino MEGA et la nucléo stm32

Pour la Nucleo, ce sont tous des STM32 : http://www.st.com/web/catalog/tools/...sc=stm32nucleo
Pour l'Arduino il te faut : 1 entrée analogique et 11 sorties numériques dont 5 PWM, 2 sorties par moteur et 1 pour l'électrovanne.

Je pense aussi mettre en place une IHM pour afficher des informations, sur le signal de pression acquis(il y'aura des calculs) et permettre à l'utilisateur de modifier les données d'entrée(amplitude crête crête, fréquence et valeur moyenne).

dans ce cas il faut prévoir l'utilisation du port série (enfin, port USB) pour rapatrier les données. Le langage choisi pour ton HIM doit également être capable de gérer le port série.
Attention, je sais qu'avec l'Arduino UNO, si on active la liaison série, les sorties 0 et 1 ne pas exploitables (RX et TX). Si tu choisis un Arduino Mega, vérifie si ce problème ne sera pas également présent éventuellement sur d'autres pins.

[julien terrier]

Bonjour, ci-joint une vidéo qui utilise une nucléo + shield
https://youtu.be/D4bTL-bH7Ag

[ketch83]

Je savais pas qu'il y' avait autant de modem pour la nucleo.
Je sais pas trop la qu'elle utiliser mais je pense le modèle 64 F091RC,
vous pensez qu'elle peut convenir pour mon application?

Je vais me renseigner plus pour l'arduino mega ce matin pour avoir plus d'information sur le port série.

Une petite question : quelle solution je peux mettre en place si je veux me passer d'un pc pour afficher les informations et modifier le donnée d'entre ? J'ai pensé un écran avec des Boutons, mais j'ai peur que ça ne sois pas très ergonomique et pas pratique

[ketch83]

Je viens de penser à une solution pour pouvoir mettre en place une IHM.

Que pensé vous de l'utilisation d'une raspberry, avec un écran sur lequel en peut lancer une IHM sur un écran, et le faire communiquer avec Ardouino ou Nucléo qui sera chargé de la partie asservissement.
Vous pensez que c'est une bonne idée?????

[Auteur]

Que pensez-vous de l'utilisation d'une raspberry, avec un écran sur lequel en peut lancer une IHM sur un écran, et le faire communiquer avec Ardouino ou Nucléo qui sera chargé de la partie asservissement. Vous pensez que c'est une bonne idée?????

Le Raspberry possède un port GPIO (entrées et sorties numériques). Pour l'entrée analogique il te faudra un circuit supplémentaire : le MCP3008 est souvent donné en exemple.
Du coup l'association Raspberry et Arduino n'a pas vraiment d'intérêt.

[Vincent PETIT]

Ton cahier des charges s'agrandie ! C'est pas bon car ça remet souvent en cause tous les choix fait avant.

quelle solution je peux mettre en place si je veux me passer d'un pc pour afficher les informations et modifier le donnée d'entre ? J'ai pensé un écran avec des Boutons, mais j'ai peur que ça ne sois pas très ergonomique et pas pratique

Ce n'est plus le même boulot mais sache qu'il existe des écrans tactiles, notamment celui officiel du Raspberry (problème des boutons réglés). De plus, Linux n'ayant pas besoin de Driver spécifique pour les ports séries virutels, un Arduino par exemple devrait être reconnu sans soucis une fois connecté. Ensuite il y a plus qu'a créer un dialogue au travers du port série mais je rejoints Auteur, ça n'a plus d'intérêt si ce n'est ajouter de la complexité inutile. (voir la suite de mon message)

Que pensé vous de l'utilisation d'une raspberry, avec un écran sur lequel en peut lancer une IHM sur un écran, et le faire communiquer avec Ardouino ou Nucléo qui sera chargé de la partie asservissement.
Vous pensez que c'est une bonne idée?????

Si c'est pour l'école et je pense que ça l'est, attention, de mon temps si lors de mon BTS j'avais proposé cette solution j'aurai probablement eu 0/20 et il aurait fallu que quelques secondes pour que je me fasse complètement démonté.

Imagine que tu es examinateur en informatique. Un étudiant te présente une application logiciel en 3 couches : couche bas niveau, couche d'abstraction/Firmware et couche application/Framework. Quelle tête tu ferai si tu t’apercevrais que le gars a pris 3 PC pour faire ça, c'est à dire un PC par couche ? Parce que là, c'est concrètement ça.

- On m'aurait demandé de prouver que de déployer un OS comme Raspbian, pour un tel projet, était une très bonne idée. J'étais mal car c'est évident que non !
- On m'aurait demandé de prouver que cette solution est technico-économique. J'étais à la ramasse aussi car avec 2 microcontrôleurs qu'est ce que tu veux défendre ?
etc...

Au lieu de saluer la richesse technique d'une telle solution, ils auraient simplement mis en avant le fait que je n'ai pas réfléchi. C'est jolie, ça brille, c'est impressionnant, .... mais c'est pas optimisé, toutes les chances sont de mon côté pour multiplier les bugs, c'est trop cher, c'est trop de survol etc...

[ketch83]

Merci Vincent
effectivement c'est mon projet de fin d'études et je serais examiné sur ce projet par un jury de trois personnes avec un industriel que je ne connaîtrais pas .

Donc dans mon cas pour cette application et avec mon besoin IHM la raspberry serait la solution la mieux adaptée ?
Si j'ai bien compris avec une raspberry on peut sauter l'étage ardouino et nucleo on attaque directement les cartes de commande moteur ?

Pour le signal analogique de -10/+10 je dois dans tous les cas mettre en place un circuit intermédiaire, soit une conversion A/N ou l'adapter en 0/5V avec un pont diviseur(diviser pas 4 le signal ce qui donnerait -2.5/+2.5V, et un décalage de +2.5 => 0/+5V ), j'ai déjà utilisé cette méthode, mais je n’ai jamais eu l'avis d'une personne pour savoir si cela est fiable ou pas.

[djuju]

Salut,

Je te propose une autre approche.

Actuellement, que ce soit avec le rasp ou l'arduino, tu vas devoir générer tes step à la main. Il y a bien sur des librairies, mais ce n'est pas forcement l'approche la plus simple. D'autant que pour générer un mouvement précis (pas de perte de step) et fluide, tu dois générer tes signaux en temps réel. Tu auras aussi besoin d'une drive de stepper que tu devras adosser à tes GPIOs, ce qui va faire monter le prix de ton système et ajoute de la complexité.

Si tu choisis une de ces deux solutions, tu devrais peut être te faciliter la vie avec un moteur qui fonctionne en step direction, plutôt qu'un stepper classique. En effet, pour un step dir, tu doit seulement utiliser une entrée digitale qui donne la direction et un TTL qui génère le nombre de steps voulu. Le gros avantage c'est que tu n'as plus à gérer tes décalages de phase entre tes deux bobines et du coup, tu vas vachement alléger le code coté firmware aussi bien en terme de charge que complexité d'implémentation. Il faudra tout de même que tu gères les accélération/décélération, ce qui demande un peu de travail.

Tu pourrais aussi utiliser une carte plus adaptée, comme la Smoothieboard. C'est une CNC qui permet de driver jusqu'à 5 moteurs (jusqu'à 24V/2.5A). Elle offre des GPIOs et un certain nombre d'I/O standards comme des entrées/sorties analogiques (dont certaines de puissance). Je l'utilise au travail et je contrôle entre autre une valve d'air comprimé que je règle à un certain niveau grâce capteur de pression qui me donne un feedback live.
Note, que cette board est Open hardware aussi bien pour l'électronique que le firmware.
Elle est contrôlable en GCode via un port USB/Serial, mais offre aussi un connexion Ethernet. Tu peux aussi facilement faire apparaitre une deuxième connexion serial via la même connexion USB. Perso, je l'utilise pour faire passer des comm asynchrone et faire des transferts binnaire. Je réserve le premier serial pour le GCode.

[djuju]

Une petite question : quelle solution je peux mettre en place si je veux me passer d'un pc pour afficher les informations et modifier le donnée d'entre ? J'ai pensé un écran avec des Boutons, mais j'ai peur que ça ne sois pas très ergonomique et pas pratique

Désolé, j'ai pas répondu à cette question.
La Smoothie offre une sortie LCD standard. En utilisant quelques GPIOs tu peux facilement faire un clavier de pilotage.

[ketch83]

Je l'utilise au travail et je contrôle entre autre une valve d'air comprimé que je règle à un certain niveau grâce capteur de pression qui me donne un feedback live.

Ton capteur de pression te retourne un signal en 0/5V ou tu as due l'adapter ?

Dans tous les cas Pour les moteurs il faut un driver.

Dans mon cas les moteurs seront commander à une vitesse constante la plus faible possible. donc cela me facilite le travail ainsi que je devrais les commander à tour de rôle, jamais ils tourneront au même moment

[ketch83]

J'ai besoin de votre avis sur les drivers

Je trouve beaucoup de drivers de moteur pas à pas de 24V/2A ou 12V/2A avec des prix très variés

vous regardez quoi en priorité lors du choix des drivers ??

voici un exemple de drivers trouvé:

http://www.robotshop.com/eu/fr/contr...-2a-a4988.html

http://www.conrad.fr/ce/fr/product/3...FfMW0wodQIUCPg

http://boutique.semageek.com/fr/58-a...FaoewwodwesDIg

[djuju]

Ton capteur de pression te retourne un signal en 0/5V ou tu as due l'adapter ?

0-3.3V, mais il y en as plein sur le marcher. Tu peux même trouver des I2C/SPI (plusieurs bus dispo sur smoothie). J'ai pas la réf sous la main, mais je te donnerais des nouvelles.

Dans tous les cas Pour les moteurs il faut un driver.

La plupart des CNC ont des drives embarquées. Par ex. la smoothie embarque 5 drives Allegro A4982 (jusqu'à 2.5A). C'est d'ailleurs un avantage important de cette solution.

Dans mon cas les moteurs seront commander à une vitesse constante la plus faible possible. donc cela me facilite le travail ainsi que je devrais les commander à tour de rôle, jamais ils tourneront au même moment

Oui bon, sans dé/accélération t’ira pas loin en vitesse sans perdre de pas et t'as intérêt à ne pas avoir beaucoup d'inertie sur tes axes. Honnêtement, cette limite de ton approche va être relevée à coup sur par ton examinateur.
Avec la smoothie, les dé/accélération sont supportées ainsi que les déplacements multi-axes synchrones (sur 3 axes, les 2 autre sont non sync. Tu peux tout de même piloter les 5 au même moment)

Autre chose non mentionnée dans ton approche, tu vas avoir besoin d'un flag de référence ou d'une limite switch pour initialiser la position sur tes axes. La smoothie offre déjà cette fonctionnalité. Avec Arduino/Rasp, il faudra coder ça from scratch à l'aide des GPIOs

Bref, à mon avis utiliser la smoothie va te permettre de te concentrer vraiment sur le cœur de ton projet. Tu vas montrer que tu as une bonne approche d'ingénieur qui réutilise les outils du marcher les plus adaptés, plutôt que de montrer que tu sais implémenter une CNC très basique (ce qui va bouffer tout ton temps).

[djuju]

vous regardez quoi en priorité lors du choix des drivers ??]

Le nombre de micro step générale (ce qui conditionne la résolution de ton axe).
La puissance et le voltage max supporté (qui te permettent de choisir des moteurs qui offrent le torque nécessaire à ton système).
Le bruit que généré la drive dans ton système (toutes les drives génèrent un bruit moteur particulier).
Le protocole d'entrée de la drive (step dir, SPI etc...)

[djuju]

C'est un 0-5V. Désolé. Voici les spec

[Auteur]

Jhttp://www.conrad.fr/ce/fr/product/3...FfMW0wodQIUCPg

http://boutique.semageek.com/fr/58-a...FaoewwodwesDIg

concernant le shield motor Arduino : tu ne peux en utiliser qu'un seul à la fois et donc ne piloter que 2 moteurs CC ou 1 moteur pas à pas. Sinon tu vas avoir des conflits.

Pour le moteur pas à pas : si tu restes à faible vitesse, tu peux le démarrer ou l'arrêter sans l'accélérer. Mais il est vrai que pour des vitesses élevées tu es obligé de passer par une phase d'accélération.

[Vincent PETIT]

effectivement c'est mon projet de fin d'études et je serais examiné sur ce projet par un jury de trois personnes avec un industriel que je ne connaîtrais pas .

D'accord,
L'industriel va regarder ce que moi je regarderai dans un projet (puisque c'était mon métier) :

Ça doit être simple et à l'opposé de l'usine a gaz. Rassure toi il sait que faire simple c'est ce qu'il y a de plus compliqué et c'est valable n'importe où mais si il voit un truc du genre, le PC commande un Raspberry qui commande un Arduino qui commande un shield avec un autre micro dessus... laisse tombé ! Ça ferait 3 microcontrôleurs en cascade dont le premier est commandé par le PC, ça fait 3 fois plus de problèmes d'interfaces a gérer donc potentiellement 3 fois plus de source de bug. Il sera très critique même si le résultat est époustouflant.

Ça doit être rentable (ou vendable) faut pas que ça revienne à 100€ et que ça allume une simple LED... il faut que ce soit cohérent entre les spécs et le prix. Il sera très sensible à la notion de maîtrise du budget

Ça doit être réfléchi et pensé, si il te demande a quoi sert ce composant et que tu en sais rien ça le fait pas et idem pour un fonction dans le programme. Rigole pas... dans ma session il y en avait qui ne savait pas répondre ! L'examinateur a déjà sa note en tête et tu n'y peux malheureusement plus rien après coup. Il faut qu'il voit que tu as fait le tour de ton projet et que tu le connais parfaitement bien.

Les professeurs vont plutôt regarder si tu es parvenu à mettre en oeuvre ce qu'ils t'ont appris.

Dans tous les cas, il faut choisir un hardware adapté et surtout savoir expliquer pourquoi il est adapté :
- OS ou sans OS ?
- OS ou OS temps réel ?
- Besoin en I/O et en composants annexes pour faire le boulot (la carte que propose djuju est une bonne candidate car elle a le hard pour piloter les moteurs mais quand est il de ton interface IHM ? Un LCD est suffisant ?)
- Besoin en ressource, mémoire, vitesse
- Le prix de la carte qui est très important aussi @djuju elle coûte combien cette carte ?
...

Donc dans mon cas pour cette application et avec mon besoin IHM la raspberry serait la solution la mieux adaptée ?

Il faut que tu nous décrive ton besoin en IHM car peut être que la sortie LCD dont djuju fait référence est suffisant ? Il y a que toi qui le sait.

Si j'ai bien compris avec une raspberry on peut sauter l'étage ardouino et nucleo on attaque directement les cartes de commande moteur ?
Pour le signal analogique de -10/+10 je dois dans tous les cas mettre en place un circuit intermédiaire, soit une conversion A/N ou l'adapter en 0/5V avec un pont diviseur(diviser pas 4 le signal ce qui donnerait -2.5/+2.5V, et un décalage de +2.5 => 0/+5V ), j'ai déjà utilisé cette méthode, mais je n’ai jamais eu l'avis d'une personne pour savoir si cela est fiable ou pas.

Il y a plusieurs choses à dire là dessus.
Auteur faisait référence au MCP3008, un convertisseur A/N qui remplacerait simplement le Arduino. Pourquoi il propose ça ?
Parce que tu nous a dit que ton signal d'entrée, image d'une pression, était une sinusoïde d'amplitude variable jusqu'à -10V/+10V et de fréquence max 70Hz. Avec une fréquence aussi faible, le théorème de Nyquist-Shannon (le fameux théorème qui dit comment acquérir un signal par échantillonnage, sans perdre d'info) peut facilement être respecté puisqu'il dit qu'il suffit d'échantillonner, ici à l'aide du MCP3008, à un fréquence supérieure à 140Hz. Et je serai surpris que Raspbian, même si il n'est pas un OS temps réel, n'arrive pas à lire son port SPI à cette fréquence !

Ensuite, j'ai comme l'impression que tu n'as pas besoin d'un système qui va très vite ?

Adapter un signal en tension n'a rien de compliqué ex : pont diviseur de tension, suivi d'un AOP en ampli de gain = 1 + tension d'offset pour faire du 0-5V.

[djuju]

- Le prix de la carte qui est très important aussi @djuju elle coûte combien cette carte ?

100$ en 3axes
120$ en 4 axes
150$ en 5 axes

C'est les prix poisson. Perso, je la fait fabriqué (au Canada, pas en Chine) en quantité de 1000/an pour 60$/u (5 axes)

Bref, pour une CNC c'est vraiment pas cher.
Attention ma solution n'a pas besoin de drive, shield etc... Seulement un LCD optionnel... À compter dans le prix final.

Pour l'IHM, si le LCD est trop juste, il faudra un PC (ou s'embarquer dans des trucs compliqué comme, p.ex., gérer un écran par SPI). J'imagine qu'il est alors raisonnable de considérer ton système comme un périphérique et donc sortir le PC du CoG.