L293D couplé au PCA9685 pour faire du PWM sur n'importe quelle sortie GPIO

Salut à tous !
N'étant pas une bête en électronique, je ne m'explique pas mon problème...
Je suis sous Raspbian avec un RPI3.
Mon but est de faire varier la vitesse d'un moteur DC en le commandant via les broches GPIO du RPI3.
Je l'ai déjà fait avec un L293D relié à la pin 18, seule à pouvoir gérer le mode PWM (contrairement à l'Arduino) et ça marche très bien.

Mon idée est d'utiliser n'importe quelle sortie GPIO pour utiliser le mode PWM.
J'ai donc acheté un PCA9685 (16 sorties PWM possibles).
Voici mes connexions :
Côté L293D :
Enable1 relié à la sortie PWM du canal 0 du PCA9685.
Pins input1A, inputB reliées à 2 broches GPIO du RPI3 (24 et 25)
Pins output1A, output1B reliées aux borne du moteur DC
Pin Alim moteurs reliée à du 5V (alim externe)
Pin Alim L293D reliée au 5V du RPI3
Côté PCA9685 :
Pin SCL reliée à la pin GPIO 3 du RPI3
Pin SDA reliée à la pin GPIO 2 du RPI3
Pin VCC reliée à la pin 3.3V du RPI3
Pin PWM du canal 0 reliée à l'entré Enable 1 du L293D

Tous les GND (L293D, PCA9685, alim externe 5V, RPI3) sont reliés ensembles, en étoile.

Mon pb : lorsque je fais un set_pwm du PCA9685 au max, je n'obtiens qu'une tension proche de 3V d'un OUTPUT1 du L293D et donc, le moteur ne tourne quasiment pas.

Je m'attendais à une tension plus élevée...

Quelqu'un pourrait me dire où je me suis viandé ? J'ai beau chercher dans des forums ,je ne trouve rien...

Merci d'avance pour vos réponses.

Bonsoir

En passant les datasheets des composants: http://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/PCA9685.pdf et http://www.ti.com/lit/ds/symlink/l293.pdf (tu aurais pu les mettre :roll:).

Le PCA fonctionne en 3.3V, et avec ses sorties en totem-pole (par défaut) c'est normalement compatible (tout juste) avec les entrées du L293D en 5V. Le mieux sera quand-même de passer le PCA en drain ouvert et d'utiliser des pull-up sur le 5V, (possible car les sorties sont décrites comme compatibles).

La fréquence par défaut du PCA est 200Hz ce qui est compatible avec l'utilisation.

Donc non, je ne vois pas le problème. D'autant plus que pour une fois, la description des branchements est détaillé, claire et semble correcte. (On préfère quand même un schéma, voir une photo du montage).

Je suppose que tu n'as pas oscilloscope pour mesurer le PWM entre les deux circuits? A défaut la mesure au voltmètre de ce signal. Es-tu certain que ton voltmètre mesure correctement la tension moteur quand celle-ci est du PWM?

Delias

Salut,
Est ce que ton +5V sur la broche Vcc2 du L293 n'est pas entrain de s'écrouler à cause du courant consommé ?

Mesure sur Vcc2 et dit nous si tu a 5V.

Citation:

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Envoyé par Delias

Bonsoir

En passant les datasheets des composants: http://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/PCA9685.pdf et http://www.ti.com/lit/ds/symlink/l293.pdf (tu aurais pu les mettre :roll:).

Le PCA fonctionne en 3.3V, et avec ses sorties en totem-pole (par défaut) c'est normalement compatible (tout juste) avec les entrées du L293D en 5V. Le mieux sera quand-même de passer le PCA en drain ouvert et d'utiliser des pull-up sur le 5V, (possible car les sorties sont décrites comme compatibles).

La fréquence par défaut du PCA est 200Hz ce qui est compatible avec l'utilisation.

Donc non, je ne vois pas le problème. D'autant plus que pour une fois, la description des branchements est détaillé, claire et semble correcte. (On préfère quand même un schéma, voir une photo du montage).

Je suppose que tu n'as pas oscilloscope pour mesurer le PWM entre les deux circuits? A défaut la mesure au voltmètre de ce signal. Es-tu certain que ton voltmètre mesure correctement la tension moteur quand celle-ci est du PWM?

Delias

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Oui, désolé, j'aurais pu mettre les datasheets...
Comme je te l'ai dit, je suis débutant en électronique...
Que veux-tu dire par 'passer le PCA en drain ouvert' ? A quoi cela servira-t-il puisqu'il pilote l'entrée Enable1 du L293D ?
Pull-up sur le 5V...Augmenter la tension de quelle entrée/sortie ?

Malheureusement, je n'ai pas d'oscilloscope. Je connecte le + de mon voltmètre à la sortie output1A de mon moteur et le - au GND commun...

Citation:

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Envoyé par Vincent PETIT

Salut,
Est ce que ton +5V sur la broche Vcc2 du L293 n'est pas entrain de s'écrouler à cause du courant consommé ?

Mesure sur Vcc2 et dit nous si tu a 5V.

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Mon Vcc2 part de 5V avec un set_pwm à 0 et diminue légèrement au fur et à mesure que j'augmente le set_pwm jusqu'à atteindre 4.6V.
Même à 4.6V, le moteur devrait tourner mais non, il frémit sans tourner

Ok.
Ce n'est pas normal que le +5V externe chute à +4.6V (presque 10% de perte).

De plus, la broche Vcc2 du L293D doit être au minimum de 4.5V et tu t'en approches très très très fort. Le montage est entrain de déconner à mon avis.

Autre chose, ton moteur DC est donné pour une tension nominale de combien ? Quelle est son courant ? Ou à défaut sa puissance si j'ai la tension nominale ?

Si tu es hors spec avec 4.6V alors le moteur ne fonctionnera pas.

A mon avis, il te faut un +5V plus costaud (quel courant tu peux tirer dessus ?)

La sortie du PCA en niveau haut et en alimentation de 3.0V est donnée à 2.3V.
L'entrée du L293D prend pour un niveau haut une tension supérieur à 2.3V.

C'est limite, mais normalement bon car la tension d’alimentation du PCA est légèrement supérieur et car le courant est plus faible. Avec les sorties en drain ouvert et des pull-up, le niveau des entrées du L293D serait à quasi 5V en état haut.

Mais bon la piste de Vincent semble plus sérieuse. Je n'en ai pas parlé au début tu indiques dans ton 1er message que cela marchait avec le PWM provenant directement du Pi. Ou bien entre les deux il y a aussi eu des changement au niveau de l'alimentation externe - L293D - moteur.

Delias

Citation:

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Envoyé par Vincent PETIT

Ok.
Ce n'est pas normal que le +5V externe chute à +4.6V (presque 10% de perte).

De plus, la broche Vcc2 du L293D doit être au minimum de 4.5V et tu t'en approches très très très fort. Le montage est entrain de déconner à mon avis.

Autre chose, ton moteur DC est donné pour une tension nominale de combien ? Quelle est son courant ? Ou à défaut sa puissance si j'ai la tension nominale ?

Si tu es hors spec avec 4.6V alors le moteur ne fonctionnera pas.

A mon avis, il te faut un +5V plus costaud (quel courant tu peux tirer dessus ?)

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En effet, il me semblait bizarre, tout comme toi, que le VCC2 ne soit pas stable mais je ne vois pas ce qui cloche dans mon circuit...
Voici mon moteur...https://fr.aliexpress.com/item/smart...701965525.html.
J'ai branché un 12V sur le VCC2 pour faire des tests en prenant soin de ne pas tout griller et le moteur démarre à 1.5V sur l'Output1 et accélère lorsque j'augmente le Pulse du canal 0 du PCA.
VCC2 branché sur le 5V fait frémir le moteur alors que l'Ouput1 est sur 3V !!
Comprends pas !

Citation:

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Envoyé par Delias

La sortie du PCA en niveau haut et en alimentation de 3.0V est donnée à 2.3V.
L'entrée du L293D prend pour un niveau haut une tension supérieur à 2.3V.

C'est limite, mais normalement bon car la tension d’alimentation du PCA est légèrement supérieur et car le courant est plus faible. Avec les sorties en drain ouvert et des pull-up, le niveau des entrées du L293D serait à quasi 5V en état haut.

Mais bon la piste de Vincent semble plus sérieuse. Je n'en ai pas parlé au début tu indiques dans ton 1er message que cela marchait avec le PWM provenant directement du Pi. Ou bien entre les deux il y a aussi eu des changement au niveau de l'alimentation externe - L293D - moteur.

Delias

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Petite précision : mes tests avec le GPIO18 du RPI se sont faits avec le L293D sans PCA avec un VCC2 de 5V. Et là, oui, ça fonctionnait super bien...
J'ai gardé la même alim externe lorsque j'ai introduit le PCA dans mon circuit.
La sortie PWM du PCA est à 3.08V quand le Pulse est au max.

Ne te focalise pas sur la sortie output 1, ton multimètre est très probablement réglé en DC et en mesurant un signal PWM, il affiche la valeur moyenne. Avec un PWM à 50% tu mesurera une tension proche de 1,5V.

J'ai un peu de mal à te suivre mais tu es entrain de dire qu'en mettant une alimentation de 12V tout fonctionne bien ?

Je ne dirai pas 'bien' mais le moteur tourne.
Mais mon but est de le faire tourner comme si je me branchais à la broche 18 du RPI3 sans PCA...donc en conservant une alim externe de 5V. Mais je me demande si c'est possible...

Début de rotation à 1.5V pour un moteur 6V avec un peu de frottement (pour cause du réducteur) c'est plausible. Que le même moteur ne tourne pas avec du 3V, il y a un problème. Moi j'en déduis que le 3V est suffisamment "tordu" pour que le moteur ne le "comprenne" pas. Quand est-il de l'échauffement des parties de puissance (alim, L293D et moteur)?

Deux idées qui me viennent à l'esprits:
- la fréquence du PWM, les 200Hz par défaut me semblait pas mal, sauf si l'inductance du moteur est très faible et dans ce cas la fréquence est trop faible. Mais bon ce problème apparaît uniquement avec les moteurs à rotor sans fer ce qui n'est pas le cas ici.
- La tension moyenne est proche de 0, car la tension dans le détail c'est une alternance de période positive, et de période négative, ce qui signifierait un problème dans la commande. Mais là aussi cela ne me paraît que faiblement plausible.

Sans que je sois certain que cela aide, je suppose que tu n'as d'alim de labo pour tirer la caractéristique du moteur?

Delias

Les 1.5V qui fonctionnent et 3.0V qui ne fonctionnent pas, c'est bien la mesure aux bornes du moteur? Et pas par exemple entre output1 et la masse alors que le moteur est entre output1 et output2?

Delias

Après les questions de Delias si je comprends bien :

Sans le PCA9685 ça marche bien ?
Avec le PCA9685 ça ne marche pas ?

Citation:

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Envoyé par Delias

Début de rotation à 1.5V pour un moteur 6V avec un peu de frottement (pour cause du réducteur) c'est plausible. Que le même moteur ne tourne pas avec du 3V, il y a un problème. Moi j'en déduis que le 3V est suffisamment "tordu" pour que le moteur ne le "comprenne" pas. Quand est-il de l'échauffement des parties de puissance (alim, L293D et moteur)?

Deux idées qui me viennent à l'esprits:
- la fréquence du PWM, les 200Hz par défaut me semblait pas mal, sauf si l'inductance du moteur est très faible et dans ce cas la fréquence est trop faible. Mais bon ce problème apparaît uniquement avec les moteurs à rotor sans fer ce qui n'est pas le cas ici.
- La tension moyenne est proche de 0, car la tension dans le détail c'est une alternance de période positive, et de période négative, ce qui signifierait un problème dans la commande. Mais là aussi cela ne me paraît que faiblement plausible.

Sans que je sois certain que cela aide, je suppose que tu n'as d'alim de labo pour tirer la caractéristique du moteur?

Delias

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J'ai fais les tests avec différentes fréquences (50Hz, 60Hz, 200Hz) mais ça ne résoud pas le pb.
Je ne comprends pas ta question...
Ci-joint un schéma de mon montage...désolé pour les fils qui se croisent, j'ai fais ça vite vite...
Pièce jointe 295155

et mon code python...

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

from Tkinter import * import RPi.GPIO as GPIO import time # Import the PCA9685 module. import Adafruit_PCA9685 MoteurA = 23 # premiere entrée du moteur MoteurB = 25 # deuxieme entrée du moteur # Initialise the PCA9685 pwm = Adafruit_PCA9685.PCA9685() pwm.set_pwm_freq(60) # Initialisations GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(MoteurA, GPIO.OUT) GPIO.setup(MoteurB, GPIO.OUT) GPIO.output(MoteurA, GPIO.HIGH) GPIO.output(MoteurB, GPIO.LOW) class App: def __init__(self, master): frame = Frame(master) frame.pack() scale = Scale(frame, from_=0, to=3830, orient=HORIZONTAL, command=self.update) scale.grid(row=0) def update(self, pulse): pwm.set_pwm(0, 0, int(pulse)) root = Tk() root.wm_title('Servo Control') app = App(root) root.geometry("200x50+0+0") root.mainloop() GPIO.cleanup()

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Citation:

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Envoyé par Vincent PETIT

Après les questions de Delias si je comprends bien :

Sans le PCA9685 ça marche bien ?
Avec le PCA9685 ça ne marche pas ?

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Exact !!!

Tu étais a quelle fréquence avec le Raspberry directement relié au L293D ?
Ça me parait peu 200Hz.

Citation:

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Envoyé par Vincent PETIT

Tu étais a quelle fréquence avec le Raspberry directement relié au L293D ?
Ça me parait peu 200Hz.

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J'étais avec du 100 Hz

Est ce que tu peux faire un essai avec ton Raspberry et le L293D uniquement ?

Je voudrais que tu nous donnes un soft.

- Un soft qui fonctionne parfaitement bien chez toi et avec ton moteur évidemment.
- Un soft épuré avec uniquement le minimum nécessaire (pas d'affichage, pas d'option, pas de conditions rien de tout ça)

J'ai un Raspberry Pi 3 chez moi (jamais servi), je vais mettre ton soft dedans et regarder avec un oscilloscope la fréquence réelle du signal. Par contre, je ne pourrai pas faire ça ce week-end.

Je te prépare ça dans les prochains jours... Pour l'instant, j'ai un petit soucis et je dois voir si c'est mon L293D ou mon RPI3 qui sont cramés...