PWM Raspberry pi et Arduino

Version imprimable

06/12/2016, 18h03
anthonybreda

PWM Raspberry pi et Arduino

Bonjour,

J'ai fais l'acquisition d'un module pour contrôler un moteur en PWM avec un pont en H. Cependant, j'ai un problème de puissance avec la Rasperry, le moteur n'a aucun couple alors qu'avec l'arduino si. Pourtant j'ai mis la même chose sur les 2. Tout en sachant que la fréquence PWM de l'arduino est 6250 Hz.

Quelqu'un saurait-il comment faire pour avoir le même couple avec les deux cartes?

Merci d'avance pour votre aide,
06/12/2016, 18h45
f-leb

Bonsoir,

Citation:

Envoyé par anthonybreda

Pourtant j'ai mis la même chose sur les 2.

Ou presque:mrgreen:, mais il faut nous en dire plus :

Quel moteur ? Quel module d'interface ? Quelle alimentation (extérieure) ? Quel code côté Pi et Arduino ?

Citation:

Envoyé par anthonybreda

Tout en sachant que la fréquence PWM de l'arduino est 6250 Hz,

Quelques centaines de Hz d'après la doc...:koi:
06/12/2016, 18h48
Delias

Bonsoir

La question manque de précision, quel driver? quel montage?

La fréquence PWM n'a que peut d'impact tant qu'elle est dans la plage de fonctionnement de l'ensemble pont + moteur.
L'alimentation de puissance du pont est indépendante ou prise sur la carte, peut-être que le 5V de la Raspi ne suit pas.
Les GPIO du Raspi sont en 3.3V au lieu de 5V et avec un courant max bien plus faible (j'ai trouvé 2mA par défaut, pas sur que cela soit juste) au lieu de 40mA (seul les Atmel et le PIC jouent dans cette cour, les µprocesseurs ont des valeurs bien plus faibles). Est-ce que les entrées de commande du pont sont adaptées?

Pour apprendre voir les cours et tutoriels Arduino : https://arduino.developpez.com/cours/

Bonne soirée

Delias

Bonsoir et merci de vos réponses,
Pour compenser voici le lien du module: http://www.ebay.fr/itm/252320849580?...%3AMEBIDX%3AIT

D'après se que j'ai vu, la tension minimum est 2.5 V

En se qui concerne Arduino je vous communique le lien de la où j'ai trouvé les 6250 Hz, après j'ai peut être pas compris: http://playground.arduino.cc/Code/PwmFrequency

Je vous donne également le code Arduino:
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 void setup() { pinMode(3,OUTPUT); pinMode(5,OUTPUT); } void loop() { analogWrite(3,200); digitalWrite(5,HIGH); }
Et le code python:
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 import RPi.GPIO as GPIO import time GPIO.setmode(GPIO.BOARD) GPIO.setup(12, GPIO.OUT) GPIO.setup(35, GPIO.OUT) p=GPIO.PWM(12,62500) p.start(0) p.ChangeDutyCycle(78) time.sleep(1500) p.stop() GPIO.cleanup()
Si vous souhaitez plus de détail, je vous les donnerez volontiers.

Bonne soirée,

06/12/2016, 22h43
Vincent PETIT

Salut,
La doc me semble assez clair. Il faut que l'alimentation de ce module soit comprise entre 5V et 35V. Cette alimentation doit être en mesure de fournir du courant pour le moteur.

Il suffit d'acheter ou te procurer une bonne alimentation autrement dit ne pas prendre l'alimentation de la carte Arduino (le UNO c'est 800mA maxi) et encore moins celle du Raspberry (présence d'un fusible réarmable qui va finir pour mouru si le moteur tire trop de courant).

Ensuite la communication peut se faire avec le Raspberry sans problème même si celui-ci cause en 3.3V.

Pense à relier tous les 0V ensemble.
06/12/2016, 22h46
anthonybreda

Bonsoir,
J'ai oublié de préciser que j'alimente le moteur avec une alimentation de PC, 12V, 12A.

Merci d'avance,
06/12/2016, 23h28
Vincent PETIT

Intéressant.
Je voudrais que tu fasses un essai avec le Raspberry mais sans le PWM. Par exemple P = +3.3V et D = 0V (quitte à mettre les broches P et D directement sur les tensions qui vont biens sans aucun soft) pour que ton moteur tourne à fond la caisse.

Et test le couple sans te blesser.

Fait pareil avec le Arduino, pas besoin de soft non plus. Tu mets la broche P sur le +5V et le D sur le 0V. Le moteur va tourner à fond.

Et test le couple sans te tordre les doigts.

Normalement le couple sera le même et cela indiquera que le problème vient du PWM qui pourrait être trop ~~lent~~ rapide plutôt (quel con je me suis gouré) côté Raspberry.
07/12/2016, 00h28
Delias

Edit du 07.12.6 à 12:00: J'ai repris mon message après l'avoir mal écrit car la fréquence de L'Arduino à 6250Hz indiquée par Anthony est fausse selon sa source (62'500Hz).

Bonjour

Le VOH min du Pi est entre 2.4V et 2.6V en fonction des sources. J'ai pas trouvé le datascheet mais une discussion de forum: LIEN. C'est normalement bon pour le pont.

La fréquence max du pont n'est pas définie, seulement la durée minimale d’enclenchement du pulse 30ns. 62,5kHz c'est trop élevé pour ce pont, il faut mieux le réduire à 10kHz voir même 1kHz.

Pour l'Arduino, la fréquence du PWM est à 490Hz ou 980Hz en configuration de base. https://www.arduino.cc/en/Reference/AnalogWrite
Mais elle est modifiable dans une grande plage d'une fraction de Hertz à 62,5kHz (et même beaucoup plus en perdant de la précision) en jouant sur les timers. En détail sur cette page https://www.arduino.cc/en/Tutorial/SecretsOfArduinoPWM.

Par contre la source de Anthony, j'ai pas réussi à comprendre dans quel contexte elle est valide.

Bonne journée

Delias
07/12/2016, 17h50
anthonybreda

Bonsoir,
Merci de vos réponses.

Vincent, j'ai fais le test que tu m'avais demandé et le couple entre Raspberry et Arduino à l'aire le même. J'ai ensuite testé Raspberry avec la fréquence de Delias :980Hz mais il y a toujours un couple bien inférieur que Arduino.
Delias, merci de la précision sur la fréquence, en revanche je n'ais pas compris se qu'est le VOH, peux-tu l'expliquer s'il te plais?

Bonne soirée,
07/12/2016, 19h53
Delias

Bonsoir

VOH c'est l’acronyme anglais pour tension de sortie au niveau haut. Elle fait partie des caractéristiques de base des circuits numériques.

Dans ton programme du Pi je ne vois pas la mise à 1 du deuxième canal?

Après je reste sur ma première idée la sortie du Pi n'est pas compatible avec le pont: soit la tension est trop faible, soit la pente (càd la vitesse pour passer d'un état à l'autre) est trop lente en raison d'une charge trop grande de la part du pont. (Sauf problème de programmation du Pi, et pour cela je suis incompétent)
Faudrait un oscilloscope pour mesurer les signaux de commande et la sortie du pont pour voir d'où le problème vient.

Bonne soirée

Delias
07/12/2016, 21h32
Vincent PETIT

Citation:

Envoyé par anthonybreda

Vincent, j'ai fais le test que tu m'avais demandé et le couple entre Raspberry et Arduino à l'aire le même.

Ok, j'imagine que tu as connecté la broche P du module à une broche +3.3V du Raspberry (broche qui est probablement une alimentation)
Juste pour être sur qu'on a pas un problème de sortance, on va faire un test rapide. En gros on se pose cette question => Est ce qu'un GPIO du Raspberry qu'on mettrait à +3.3V peu sortir assez de courant pour commander la broche P du module ?

Donc je voudrai que tu mettes un GPIO (n'importe le quel) du Raspberry a 1 dans un programme (pour que le GPIO soit à +3.3V) et que tu connectes la broche P dessus. La broche D étant toujours à 0 bien sur et refaire un test du couple moteur.

Citation:

Envoyé par Delias

Après je reste sur ma première idée la sortie du Pi n'est pas compatible avec le pont: soit la tension est trop faible, soit la pente (càd la vitesse pour passer d'un état à l'autre) est trop lente en raison d'une charge trop grande de la part du pont.

Le problème des trucs sur Ebay c'est tu n'as pas de doc constructeur :aie: donc on peut rien vérifier.
On ne connait pas la structure d'entrée du module.
Si jamais ceux sont des petits transistors MOSFET alors il y a effectivement le "slew rate" qui va entrer en jeu, la tension de threshold et aussi le courant que peut sortir un GPIO du Raspberry.
Si jamais ceux sont des transistors Bipolaire alors c'est peut être le courant des GPIO qui pose problème.

Personne n'a une vraie doc ? Je ne parle pas de la description Ebay.
08/12/2016, 00h04
Delias

Citation:

Envoyé par Vincent PETIT

Le problème des trucs sur Ebay c'est tu n'as pas de doc constructeur :aie: donc on peut rien vérifier.
[...]
Personne n'a une vraie doc ? Je ne parle pas de la description Ebay.

A mon avis c'est le mec qui l'a développé qui le vend sur EBay et il n'y a probablement aucune autre doc. A moins de se taper quelque heures (peut-être moins le module a l'air simple) de rétro-ingénierie, faut faire avec.
Et au vu de la tournure de la description je ne pense pas que cela soit de la grande ingénierie, mais plutôt conçu à coup de pied. C'est pas gênant pour du perso, mais faut juste le prendre en compte.

Bonne nuit

Delias
08/12/2016, 00h34
Vincent PETIT

Ah ouais ok....
En plus sans oscillo ça va être compliqué.

Lorsque je vois que le module demande une tension entre 5V et 35V, j'imagine que c'est parce que le V_GS(th)des gros Mosfet au dos du PCB est de 5V.
Comme tu l'as écrit plus haut, il pourrait y avoir un problème de tension si on applique 3.3V sur la grille du MOS et que son V_GS(th) est de +5V (Le MOS entre en régime résistance variable au lieu de On/Off) ce qui pourrait causer une belle perte de couple.

Normalement le module devrait chauffer beaucoup plus fort avec le Raspberry si c'est ça.

Bonne nuit.
Vincent
08/12/2016, 19h57
Delias

Bonsoir à tous

Vincent, il y a un étage de commande à transistor (Qxxx) 4 SOT23 par MOSFET. Mais si cet étage a également le problème que tu décris, il sera transféré à la sortie.
C'est tellement plus simple à l'oscillo. Avec un simple multimètre:

Mesurer la fréquence du signal Arduino, et appliquer la même au signal du Pi. Histoire de supprimer une cause possible. (Comme cela il reste vraiment que la tension)

Ensuite avoir un voltmètre qui n'est pas trop perturbé par le PWM (Pas besoin d'être juste, uniquement qu'il soit linéaire.)
Mesurer les tensions sur les signaux de commande et la sortie moteur. En PWM et en pleine vitesse.
Le ratio (22%) peut être différent car il ne mesure probablement pas correctement le signal PWM, mais il doit être identique sur les 4 paires de mesure. (Cmd et moteur, Arduino et Pi, une paire c'est la tension en mode PWM et en mode pleine vitesse). N'hésite pas à mettre tous les résultats ici.
Sur la mesure moteur, la faire moteur libre et en charge. Une grosse variations de la tension serait l'indication de mauvaise conduction des MOSFET comme l'a décrit Vincent.

Bonne soirée

Delias
08/12/2016, 20h08
anthonybreda

Bonsoir à tous,
J'ai vraiment besoin que cela marche pour demain, donc j'ai choisis de mettre l'Arduino sur la Raspberry mais je ferais les tests ce weekend car je voudrais comprendre pourquoi cela ne fonctionne pas, je posterais les résultats ensuite.
Encore merci pour l'aide et bonne soirée,
Anthony
12/12/2016, 20h00
anthonybreda

Bonsoir,
J'ai pas pus regarder ce weekend mais j'ai essayer de mesurer la fréquence du PWM d'arduino, mais en vain. J'ai branché le COM sur le gnd et le + sur la broche pwm, le voltmètre m’annonce 0 Hz.
Qu'es-je fais de mal?

Bonne soiree
12/12/2016, 20h25
Vincent PETIT

Ton multimètre fait fréquencemètre ?
Je demande car moi j'en ai un assez bon (environ 170€) et il ne fait pas fréquencemètre. Je prends mon oscillo pour ça.
12/12/2016, 22h56
anthonybreda

Normalement oui, j'ai un Facom 711 (Attention, pas 711A)
Bonne soirée
13/12/2016, 00h04
Vincent PETIT

En effet j'ai la doc de ton appareil sous les yeux.

Fréquence maxi : 200kHz
Plage de fonctionnement : 4V à 600V
Seuil de déclenchement : 10mV, 100mV et 1V

Alors de prime abord ça doit fonctionner sauf si on parle de valeur efficace (RMS) et dans la doc il ne le précise pas.

Si c'est le cas alors ça peut ne pas fonctionner car :
Un PWM de 90% de rapport cyclique et 5.00V_PEAK (amplitude) = 4.74V_RMS :fleche: là ça doit fonctionner
Un PWM de 50% de rapport cyclique et 5.00V_PEAK (amplitude) = 3.53V_RMS :fleche: là on est hors spec de l'appareil
Un PWM de 10% de rapport cyclique et 5.00V_PEAK (amplitude) = 1.58V_RMS :fleche: là on est hors spec de l'appareil

Pour un signal PMW
$Formule mathématique$

Suivant le rapport cyclique du PWM on pourrait ne plus être dans la plage de fonctionnement de ton appareil 4V à 600V (valeur très probablement RMS et non PEAK)

Tu peux augmenter le rapport cyclique de ton PWM sur Arduino à 90% et refaire un essai de mesure de fréquence ?
13/12/2016, 00h18
Delias

Bonsoir à vous

@Anthony, comme Vincent, j'utilise mon oscillo pour ce genre de mesure. Donc après j'essaie de trouver comment faire sans, mais c'est sans garantie. C'est pas impossible que ton multimètre n'arrive pas à mesurer la fréquence de ce signal car trop éloigné de la sinusoïde pour la quelle il est prévu. Mettre la masse du multimètre à VCC /2 avec un diviseur résistif pourrait aider. Mais 490Hz ou 980Hz ne doit pas changer des masses.

Par contre les mesures en tension continue donnent quoi?
Éventuellement tests en premier avec l’Arduino, sortie non chargée, différent taux de PWM, pour voir comment ton multimètre réagit. Ensuite voir de même avec le Pi sans charge (càd sans le pont connecté) puis avec le pont connecté et de même sur la sortie moteur.

Bonne nuit

Delias
13/12/2016, 09h18
Vincent PETIT

Salut à tous,
Anthony, à tout hasard, tu n'as pas quelques résistances et quelques transistors chez toi ?

Cela permettrait facilement d'élever la tension du signal PWM, issu du Raspberry mais aussi de l'Arduino, pour qu'il soit mesurable par ton "Facom 711".
14/12/2016, 21h15
anthonybreda

Salut à tous,
Désolé du délai...
Je n'ais malheureusement pas d’oscilloscope mais j'ai des transistors et des résistances, fallait aussi que je précise que j'ai augmenté le cycle de la Arduino et toujours pas de signal.

Bonne soirée,
14/12/2016, 21h56
Delias

Citation:

Envoyé par anthonybreda

que j'ai augmenté le cycle de la Arduino et toujours pas de signal.

Bonsoir

Te formalise pas trop là dessus! Ton multimètre est donné pour une mesure en fréquence avec un signal d'au moins 4V (par définition AC RMS Sinus) le carré 5V ne les fait pas!

Ça donne quoi les mesures en tension?

Edit:
Avant de faire un montage à transistors on peut déjà essayer des pull-up extérieurs sur les sorties Pi. Entre 4k7 et 10k branchées sur le 3.3V d'alimentation du Pi (plus risque d'endommager les sorties). Cela doit permettre une plus haute tension en niveau haut.

Pour le montage à transistors: Un transistor NPN (BC337, BC546, BC547, BC548, etc...), l’émetteur à la masse. une résistance de 47k-100k entre la sortie du Pi et la base du transistor. Une résistance de 4k7-10k entre le 5V et le collecteur. Le collecteur également utilisé pour connecter le pont. Le signal sera inversé, mais cela reste le plus simple.

C'est juste que avant de faire ce genre de truc, je préfère savoir où en sont les signaux. Et sans mesure, pas de repères fiables.

Bonne soirée

Delias