Discussion :

[f-leb]

Salut à tous,

Pour savoir de quoi on parle, j'ai fait rapidement un schéma...



Alors pour être plus précis, au chapitre Absolute Maximum Ratings de la doc du 74HC595, tu peux lire :

Continuous output current VO = 0 to VCC ±35 mA
Continuous current through VCC or GND ±70 mA

Stresses beyond those listed under Absolute Maximum Ratings may cause permanent damage to the device.

Chaque sortie peut donc conduire jusqu'à 35mA, mais il ne faut pas dépasser 70mA sur l'ensemble.

Mais si ton montage approche ces valeurs extrêmes, la durée de vie du composant en prend un coup :

Exposure to absolute-maximum-rated conditions for extended periods may affect device reliability.

Su tu vas dans les Recommended Operating Conditions, sous 5V il est recommandé 6mA par sortie.

Pour le premier 74HC595 du schéma, si chaque sortie produit 6-8mA pour allumer les 7 segments+point décimal, le composant est dans les clous et tes LED devraient être suffisamment lumineuses.

Pour le deuxième 74HC595, il n'y a aucun souci avec les transistors. Le courant de base de l'ordre du milliampère suffit à saturer le transistor.

Si tu relies la cathode commune directement à la sortie, elle va prendre 8 x 6-8mA avec tous les segments allumés... :composantquifaitpschitt:

Après si tu rajoutes encore une résistance pour diviser le courant par 6 ou 8, l'éclairage risque d'être trop faible, à voir...

[Artemus24]

Salut f-leb.

Merci pour le schéma électronique, c'est exactement ce que je désire faire.

Comme je l'ai dit précédemment, je vais faire une variante à ce schéma, où il n'y aura pas de transistors.
Cela implique d'utiliser une intensité autour des 2mA. D'où ton interrogation, qui est aussi la mienne :

Après si tu rajoutes encore une résistance pour diviser le courant par 6 ou 8, l'éclairage risque d'être trop faible, à voir...

Comme je l'ai dit précédemment, quand j'ai utilisé des leds, j'ai mis des résistances à 1k ohms, et je n'ai pas eu un éclairage trop faible.
Même à 10k ohms, l'éclairage était plus faible mais encore suffisamment voyante.

Est-ce que le segment du digit est comparable à la led (la rouge par exemple) dans son intensité lumineuse ?

... mais il ne faut pas dépasser 70mA sur l'ensemble.

Si je prends des résistances à 1k ohms, l'intensité à 5Vcc est de 5mA.
Nous sommes très proche du 6mA recommandé pour la sortie du 74HC595.
Ce qui donnent au maximum, 5mA * 8 = 40mA, qui lui-même est inférieur au 70mA.

Si j'utilise des résistances à 2,2k ohms, l'intensité à 5Vcc tourne autour des 2mA (exactement 2,27mA).
Ce qui donne au maximum, 2,27mA * 8 = 18,18mA.

Je vais quand même essayer les résistances à 2,2k ohms.

Si tu relies la cathode commune directement à la sortie, elle va prendre 8 x 6-8mA avec tous les segments allumés... :composantquifaitpschitt:

Et donc, on revient au transistor pour palier à ce pschitt qu'il fait éviter à tout pris.

Je remarque dans ton schéma, que tu n'as pas oublié le condensateur sur les deux 74HC595. Merci !

Reste une dernière question ! Dans ton schéma à gauche, il y a les sorties 1, 2 et 3.
Si j'utilise le bus pirate, je peux fournir aussi bien du 3,3Vcc que du 5Vcc.

Si j'utilise la raspberry pi, les GPIO produisent du 3.3Vcc alors que le schéma fonctionne en 5Vcc.
Puis-je prendre ces sorties telles quelles, c'est-à-dire sans convertir les 3.3Vcc en 5Vcc ?

@+

[f-leb]

Salut Artemus,

Si j'utilise la raspberry pi, les GPIO produisent du 3.3Vcc alors que le schéma fonctionne en 5Vcc.
Puis-je prendre ces sorties telles quelles, c'est-à-dire sans convertir les 3.3Vcc en 5Vcc ?

Bon sang ! J'avais oublié ce "détail", je traîne trop souvent du côté d'Arduino moi

Je me disais que ça passait quand même, mais en regardant la doc du 74HC595, je lis la caractéristique V_IH (High-level Input Voltage), et là... sous Vcc=4.5V , V_IH=3.15V mini.
Ce qui signifie que si le 74HC595 est alimenté sous 4.5V, il faut au minimum une tension de 3.15V en entrée pour que le composant interprète un niveau haut. Avec les sorties du Pi à 3.3V, tu n'as pas de marge, ça peut marcher... ou pas.

J'avais pas prévu ça, soit on amplifie encore les sorties du Pi (encore des transistors), voir ce que ça donne si tout est alimenté en 3,3V, je regarde...

[Auteur]

J'avais pas prévu ça, soit on amplifie encore les sorties du Pi (encore des transistors), voir ce que ça donne si tout est alimenté en 3,3V, je regarde...

Pourquoi pas utiliser des level shifter ? Le 74LVC245 pourrait faire l'affaire :
https://www.adafruit.com/product/735
Il est bidirectionnel mais dans ce cas ce n'est pas nécessaire.


Le Max 232 est parfois détourné de son utilisation classique pour réaliser aussi ce genre de mise à niveau.

[Artemus24]

Salut à tous.

J'ai créé ce sujet sur un montage assez simple (enfin, il me semble) pour avoir les bonnes démarches sur les aspects électroniques.
Et je m'aperçois qu'au final, cela devient vite compliqué selon digit à cathode commune ou digit à anode commune, mais aussi selon arduino ou raspberry.

Sur le net, j'ai lu ce que j'ai pu trouvé de similaire avec une Rapsbery Pi et un afficheur 4 digit à 7 segments.
Si je prends ce schéma que j'ai trouvé ci-après :
--> https://thinkingofpi.com/getting-sta...gment-display/



le montage fonctionne en 3.3Vcc. Les résistances cotés segments sont à 220 ohms et coté transistors sont à 1k ohms.
Or il récupère les 3.3Vcc sur la raspberry. Le calcul de l'intensité sur un segment donne :
--> 3.3Vcc / 220 ohms = 15mA.
Comme il y a sept segments + un point décimal, ce qui donne :
--> 15mA x 8 = 120mA.

N'est-ce pas trop important comme intensité pour la Raspberry Pi ?
(1 GPIO = 16mA, tous les GPIO = 50mA).
Je me demande si avec un tel montage, il n'a pas grillé sa Raspberry Pi ???
En ce qui me concerne, je vais prendre une alimentation externe où l'intensité est de 700mA au maximum.

Je ne sais pas trop si ce schéma est correcte, mais son auteur stipule que cela fonctionne en 3.3Vcc.

Je découvre aussi que la plupart des didacticiels sont plutôt tournés vers la programmation que vers l'électronique.
Et comme d'habitude, aucun explication sur le choix des composants ni sur le calcul des valeurs des résistances.
L'un dit 220 ohms, un autre 330 ohms, un troisième 1k ohms, et on final, on ne sait pas pourquoi ces choix.

Certains parlent du condensateur sur le 74HC595 (ils sont très peu) et d'autres n'abordent même pas la question.

Je ne parle même pas du dépassement des limites de l'intensité dans le cas de la Raspberry Pi.

@+

[f-leb]

Salut à tous,

le montage fonctionne en 3.3Vcc. Les résistances cotés segments sont à 220 ohms et coté transistors sont à 1k ohms.
Or il récupère les 3.3Vcc sur la raspberry. Le calcul de l'intensité sur un segment donne :
--> 3.3Vcc / 220 ohms = 15mA.
Comme il y a sept segments + un point décimal, ce qui donne :
--> 15mA x 8 = 120mA.

Ton calcul ne va toujours pas Je t'ai montré le principe du calcul dans ce message.
La tension aux bornes de la résistance n'est pas de 3,3v mais 3,3 - V_F(led) - V_EC(transistor). Donc à vue de pif : 3,3 - 1,8 - 0,2 = 1,3v. Avec une résistance de 220 ohms, i = 1,3/220 = 6 mA.

6mA par sortie du 74HC595, on est dans les clous du composant (et 8x6mA=48mA avec tous les segments allumés, le 74HC595 conduit moins de 70mA au max en sortie, c'est OK).

Si tu regardes ce qui est relié aux broches GPIO du Pi : les entrées du 74HC595 qui consomment très peu de courant, les bases des 4 transistors qui consomment aussi très peu pour saturer (c'est pour ça qu'on interface des transistors d'ailleurs, et on n'en fait fonctionner qu'un seul à la fois, au niveau du soft ne pas oublier de désactiver le digit AVANT d'activer le suivant).
Donc au niveau des GPIO du Pi, chaque broche conduit largement en dessous des 16mA et le total largement en dessous des 50mA.

Après, le courant maxi qu'on peut tirer du 3,3v du Pi est l'objet de beaucoup de discussions car cela est apparemment peu documenté officiellement et que des bêtises ont pu être diffusées (et va savoir si j'en ai pas propagées moi-même). Mais il semble que sur les Pi actuels, le 3,3v en sortie d'un régulateur peut tirer beaucoup plus que 50mA (jusqu'à 800mA d'après cette discussion).

Mon avis est que ça marchera très bien en alimentant en 3,3v, même avec le connecteur 3,3v du Pi.

Je découvre aussi que la plupart des didacticiels sont plutôt tournés vers la programmation que vers l'électronique.
Et comme d'habitude, aucun explication sur le choix des composants ni sur le calcul des valeurs des résistances.
L'un dit 220 ohms, un autre 330 ohms, un troisième 1k ohms, et on final, on ne sait pas pourquoi ces choix...

Ben oui... Il y a aussi une différence entre un montage prototype prévu de fonctionner le temps de rédaction d'un billet de blog et un circuit certifié en milieu industriel. Sur le net, tu vas trouver des montages où c'est du grand n'importe quoi. Même sur le hub officiel de projets Arduino, tu trouves des billets publiés sans aucun contrôle et qui vont te flinguer tes jouets.

Certains parlent du condensateur sur le 74HC595 (ils sont très peu) et d'autres n'abordent même pas la question.

Ce n'est pas un composant critique pour un montage prototype DIY. Il sert normalement à s'opposer aux variations brusques de tension lors des appels de courant.

[kaitlyn]

Après, le courant maxi qu'on peut tirer du 3,3v du Pi est l'objet de beaucoup de discussions car cela est apparemment peu documenté officiellement et que des bêtises ont pu être diffusées (et va savoir si j'en ai pas propagées moi-même). Mais il semble que sur les Pi actuels, le 3,3v en sortie d'un régulateur peut tirer beaucoup plus que 50mA (jusqu'à 800mA d'après cette discussion).

Bonjour,

Sur un document officiel et de mémoire, les GPIOs sont répartis sur 2 ports (ou banques), et chacun peut délivrer jusqu'à 50 mA.

Mais RPI, pour vous, c'est open-source ou pas ?

[Vincent PETIT]

Salut,

Certains parlent du condensateur sur le 74HC595 (ils sont très peu) et d'autres n'abordent même pas la question.

J'en parle ici : https://www.developpez.net/forums/d2.../#post11500863

Ça fait suite à l'analyse, en cours, d'un montage electronique en #87

Concernant le courant qu'on peut demander au régulateur 3.3V il faut un schéma et la référence du composant. On peut trouver ça ? Je n'ai jamais cherché.

A+

[f-leb]

Salut,

Normalement, tout est là https://www.raspberrypi.org/document...e/raspberrypi/

[f-leb]

Ici par exemple :

Alimentation 3.3v
broche physique 1
L'alimentation en 3.3V de la Raspi à une capabilité de courant d'à peu près 50 mA. Ceci est assez pour faire fonctionner quelques LEDs ou un microprocesseur, mais pas beaucoup plus.

Mais sur la version en anglais de la même page, il y a la pt'ite phrase en plus :

3v3 Power
Physical pin 1
The 3v3 supply pin on the early Raspberry Pi had a maximum available current of about 50 mA. Enough to power a couple of LEDs or a microprocessor, but not much more.

All Raspberry Pi since the Model B+ can provide quite a bit more, up to 500mA to remain on the safe side, thanks to a switching regulator.

Pas étonnant qu'il y ait confusion

[Vincent PETIT]

Merci pour le lien

Ils ne donnent que des versions réduites pour les Raspberry Pi 4 Model B et Raspberry Pi 3 Model B+, il faut aller chercher le schéma de la Raspberry Pi 3 Model B pour voir comment est fabriqué le 3.3V. J'imagine qu'ils ont fait ça car la partie alimentation n'a pas été modifié depuis le modèle B - le plus embêtant c'est de devoir supposer mais bon... je n'ai pas trouvé de schéma complet

Et le gros soucis c'est qu'on n'a pas de doc et notamment les "Electrical Carateristics". Donc on n'a pas toutes les infos




Je vous épargne les protections mais en gros ça donne le schéma ci dessous. La conservation de l'énergie veut que la puissance entrée soit égale à la puissance de sortie, qu'elle soit perdue en chaleur ou qu'elle soit électrique.

Hypothèse :

J'ai pris une conso d'entrée de 500mA car c'est ce que j'ai pu lire sur le net donc 2.5W de conso en entrée.

L'alimentation à découpage fait perdre en chaleur environ 20%, 1/2 W (la doc constructeur de cette alimentation à découpage se vente d'un rendement de 96%... oui mais c'est en ne tenant pas compte des pertes dans les inductances, 80% de rendement me semble bien plus proche de la réalité que 96%),

200mW pourrait y passer dans les 1.8V alimentant le coeur du SOC du Raspberry

Il resterait 1.8W de dispo pour le 3.3V.

2.5W = 0.5W + 1.8W + 0.2W => c'est ok ! A noter que 0.5W de perdu dans le régulateur à découpage va le faire monter à +30°C au dessus de la température ambiante (sachant qu'à 150°C il est mourru)





Si quelqu'un trouve la consommation du SoC sur le 1.8V (car là c'est au doigt mouillé) je serai en mesure d'estimer le courant qu'on peut tirer sur le 3.3V par calcule.

ps : la puissance en entrée semble faire consensus de ce que j'ai lu sur le net (mais ce n'est pas parce que c'est sur le net que c'est vrai et ça me paraît réaliste). Les 20% de perdu dans l'alimentation à découpage c'est une valeur typique qu'on retrouve souvent en réalité. L'inconnu c'est le courant que consomme RPI sur le 1.8V.

[Artemus24]

Salut à tous.

Ton calcul ne va toujours pas

Je vais créer un sujet sur ce que je ne comprends pas en électronique.

@tous : Fort intéressant vos échanges, mais comme je ne suis pas électronicien, je n'y comprends rien.
Quelques questions :

Mais RPI, pour vous, c'est open-source ou pas ?

Désolé, mais je n'ai pas compris ce que vous entendez pas open-source ?
Normalement, open-source concerne l'aspect software et non l'aspect hardware.
La conception de la carte mère de ce un nano-ordinateur est faite par la fondation raspberry et non un collectif (enfin je crois).

J'en parle ici : https://www.developpez.net/forums/d2.../#post11500863
Ça fait suite à l'analyse, en cours, d'un montage électronique en #87

J'ai lu. Cela dépasse mes compétences actuelles.

Ce que j'ai compris : Un condensateur est un composant qui stocke une charge électrique.
Il permet de stabiliser la tension en se chargeant lors des pics, et en se déchargeant lors d'une chute.

All Raspberry Pi since the Model B+ can provide quite a bit more, up to 500mA to remain on the safe side, thanks to a switching regulator.

Dois-je comprendre que la limite des 50mA (cinquante) était sur la première version de la Raspberry Pi B+ ?
Peut-on pousser jusqu'à 500mA (cinq-cents) sur les version RPi 2B, RPi 3B+, RPi 4B ?
Et quand est-il de la Version RPI 3A+ ?

Dois-je comprendre que ces caractéristiques dépendent de la raspberry Pi utilisée ?
Ou bien, peut-on généraliser ?

P.S.: j'ai envoyé ma commande ce jeudi chez Gotronic. J'espère n'avoir rien oublié !
Je pense que je vais la recevoir dans quinze jours environ.

@+

[Artemus24]

Salut à tous.

Je ne suis demandé s'il était possible de faire le multiplexage sur les segments au lieu de le faire sur les digits.
Ce qui revient à x4 le courant dans la cathode, au lieu de x8.
En quoi cette approche est-elle plus pertinente que celle par les digits ?

@+

[f-leb]

Salut Artemus,

Je ne suis demandé s'il était possible de faire le multiplexage sur les segments au lieu de le faire sur les digits.

Il faut rafraichir tout l'afficheur au moins 30 fois par seconde. Si tu fais tourner les segments un par un plutôt que digit par digit, il va falloir les faire tourner 7 ou 8 fois plus rapidement pour éviter les effets de scintillement, charger/déverrouiller entièrement les registres à décalage pour chaque segment modifié. Si le Pi est amené à faire tourner d'autres tâches en plus...
Bof, je n'en vois pas l'intérêt même si ça peut fonctionner (jamais testé)...

[Artemus24]

Salut f-leb.

Je me posais simplement la question de la faisabilité.

Avec quatre digits, il faut rafraîchir quatre fois par cycle et l'on envoi huit informations.
Avec huit segments, il faut rafraîchir huit fois par cycle et l'on envoi quatre informations.
Dans tous les cas, on doit gérer 32 informations, soit 4 digits x 8 segments par cycle.

Le rafraîchissement par cycle doit être le plus petit possible.
La solution par les digits est bien meilleur, puisque plus petit.

@+

[Artemus24]

Salut à tous.

J'ai enfin terminé mes tests sur le 1-digit à cathode commune et sur le 4-digits à anode commune.

Le montage du 1-digit était assez simple puisque j'ai utilisé huit GPIO de la Raspberry Pi 3A+.
Par contre, j'ai utilisé une seule résistance puisque j'affiche un seul segment à la fois, cycliquement.
Point de vue persistance rétinienne, je n'ai rencontré aucun problème.

Le programme écrit en 'C/C++' utilise deux timer, l'un pour l'affichage et l'autre pour incrémenter périodiquement le 1-digit, allant de 0 jusqu'à F.
Par lui-même, le programme fonctionne bien sauf que j'ai constaté deux choses :

1) la luminosité n'est pas la même selon que j'affiche un "1" ou un "8".
Ben oui, vu que j'ai une seule résistance, deux segments ne consomment pas la même chose que sept segments.
C'est normal, vu que j'au fait ce choix d'utiliser une seule résistance à la cathode puisqu'elle est commune.

2) j'ai un scintillement qui se produit d'une manière aléatoire.
Je pense que le problème vient de la périodicité des deux timers.
J'ai installé un mutex afin de ne pas avoir de confit entre le premier timer qui incrémente le digit, et le second qui affiche le résultat.
J'utilise un tableau de huit valeurs, une par segments (et le point décimal) pour l'affichage.
Quand j'incrémente le digit, j'envoie un paramètre qui dit ce que je dois afficher.
Or il doit y avoir parfois un conflit d'accès entre l'écriture et la lecture de ce paramètre qui se résout par le mutex.
Sauf que cela se voie à l'affichage du digit.
Par contre, si j'ai un seul timer, je n'ai aucun problème de scintillement.
J'ai pourtant réduit ce que je mets dans le mutex à sa plus simple expression à savoir pour le premier timer, l'écriture du paramètre et pour le second timer, sa lecture.

A vrai dire, je ne sais pas trop comment résoudre ce problème de scintillement.
Avez-vous une idée pour résoudre ce problème ?

Pour le montage du 4-digits, ce fut plus compliqué à faire.
Déjà comment sur une breadboard, comme celle ci-après :
--> https://www.gotronic.fr/art-plaque-d...apide-6859.htm
je peux faire tenir :
--> un 4-digit qui prend en largeur seize trous.
--> six transistors
--> 10 résistances 1k ohms
--> 6 résistance 10k ohms
--> deux registres à décalages 74HC595
--> et tout un paquet de fils pour relier l'ensemble.

Ce fut un vrai casse-tête, car le solution était de disposer les 10 résistances de part et autre du 4-digit, afin de gagner quelques trous.

Ensuite, vu que je n'ai pas respecté les broches du 4-digits, par rapport aux deux registres à décalage, j'ai dû dans le programme remettre le tout dans le bon ordre.
Ce qui implique de savoir gérer les bits un par un et de les assembler pour former deux octets que j'envoie par le mode SPI.
En effet, si j'utilise deux registres à décalage, ils sont montés en cascades. Ou si vous préférez, c'est une data de 16 bits que je dois envoyer en une seule fois.

Comme le programme utilise aussi deux timers, j'ai rencontré les mêmes problèmes que pour le 1-digit.
J'ai constaté aussi que j'ai deux sources d'alimentations dans mon montage.
L'une par l'alimentation externe, afin d'avoir suffisamment d'intensité, et l'autre par la raspberry pi, j'entends par là, par les GPIO.
En effet, quand l'alimentation externe ne fonctionne pas, le 4-digits fonctionne quand même, mais avec une luminosité plus faible.
Je n'ai pas d'explication à cela, car je croyais que l'alimentation externe était ma source d'alimentation.
Tout ce passe comme si le GROUND qui est aussi relié à la raspberry, ainsi que les GPIO fournissent l'alimentation nécessaire.
Pour éviter cela, j'aurai dû placer sur les trois fils en provenance de la raspberry, donc les GPIO, un transistor.
Sauf que je n'ai plus de place sur la breadboard pour résoudre ce problème.

Est-ce que ce manque de protection est grave ?
A vrai dire, dans les montages proposés sur le net, je n'ai pas vu de transistors sur les GPIO de la raspberry.

Si vous avez des conseilles de dernière heure, je suis quand même preneur.

@+

[Vincent PETIT]

Salut,

.Est-ce que ce manque de protection est grave ?
A vrai dire, dans les montages proposés sur le net, je n'ai pas vu de transistors sur les GPIO de la raspberry.

Je n'ai plus en-tête ton dernier schéma, tu peux le reposter ?

A+

[Artemus24]

Salut Vincent Petit.

Je n'ai pas fait de schéma sous forme d'image mais avec notepad++.
Il m'a permis de savoir comment disposer les composants sur la breadboard.

Pour le constituer, je me suis inspiré de celui ci-après (celui de f-leb) avec quelques différences.



Je n'ai pas huit sorties (7 segments + le point décimal), mais dix (colon + degree).
Je n'ai pas quatre transistors (1 par digit) mais six car je dois gérer aussi colon et degree.

Les dix résistances sont de 1k ohms.
Les six résistances sur les transistors sont de 10k ohms.
Les deux 74HC595 sont montés en cascade.
un seul condensateur à cheval sur le GND et le VCC sur la breadboard.
Je ne sais pas trop si c'est le bon emplacement car il est activé pour l'ensemble des composants de la breadboard.

Et comme dans ce schéma, il n'y a pas de transistors sur les GPIO nommés ici par 1, 2, 3 (dans le rectangle à gauche du schéma).

Ce qui manque dans le schéma, c'est le ground sur la raspberry qui est relié à ma source d'alimentation.

Dois-je mettre le programme 'C/C++' que j'ai utilisé ?

@+

[Vincent PETIT]

J'ai constaté aussi que j'ai deux sources d'alimentations dans mon montage.
L'une par l'alimentation externe, afin d'avoir suffisamment d'intensité, et l'autre par la raspberry pi, j'entends par là, par les GPIO.
En effet, quand l'alimentation externe ne fonctionne pas, le 4-digits fonctionne quand même, mais avec une luminosité plus faible.
Je n'ai pas d'explication à cela, car je croyais que l'alimentation externe était ma source d'alimentation.
Tout ce passe comme si le GROUND qui est aussi relié à la raspberry, ainsi que les GPIO fournissent l'alimentation nécessaire.

C'est ça que je voudrai creuser.

Je ne comprends pas bien ce qui se passe ou plutôt je n'ai pas les infos sur le schéma. Est ce comme ça que c'est câblé ?



- Quel est le niveau des tensions arrivant des GPIO (le connecteur à gauche 1, 2 et 3), 3.3V ou 5V ?

- Quand tu coupes l'alimentation externe, ça fonctionne toujours ? Mais avec moins d'intensité dispo, donc moins de luminosité.

[Artemus24]

Salut Vincent Petit.

Est ce comme ça que c'est câblé ?

Oui, c'est le même montage que le schéma de f-leb.

Quel est le niveau des tensions arrivant des GPIO

Du 3.3Vcc.

Tu fais bien de préciser par tes cercles car ce n'est pas du 5VCC que j'utilise mais bien du 3.3VCC pour ce qui concerne l'alimentation externe.

Quand tu coupes l'alimentation externe, ça fonctionne toujours ?

Oui. D'où mon interrogation à ce sujet.

Mais avec moins d'intensité dispo, donc moins de luminosité.

Oui.

@+