vendredi 16 février 2018

Une Alimentation symétrique 6-18V




Une Alimentation symétrique 6-18V

 

L'alimentation décrite ici est une source de tension symétrique, très faible bruit, destinée à alimenter des circuits à vocation audio tels qu'un préamplificateur ou un filtre actif.
Elle est construite autour de deux régulateurs LT3081, de chez Linear Technology. Le LT3081 est un régulateur très faible bruit. sa tension de  bruit ne dépasse théoriquement pas les 27µV RMS.

1. Les fonctionnalités

La tension de sortie de cette alimentation est réglable entre +/- 6V et +/- 18V ce qui correspond à la plage de tension de fonctionnement d'une bonne partie des amplificateurs opérationnels du marché. Elle peut débiter 1.5A.
Elle dispose des réglages suivants :
  • réglage principal tension de sortie
  • réglage fin de la tension de sortie
  • courant maximal de sortie
Elle est bien entendu protégée contre les court-circuits.
Elles est équipée de deux afficheurs 2 lignes permettant de visualiser la tension de sortie, le courant de sortie et la température de chaque régulateur. Ces deux multimètres sont gérés chacun par un ARDUINO NANO.
Enfin, en plus de l'interrupteur MARCHE/ARRÊT et sa LED bleue elle possède un interrupteur de commutation de la sortie. Une LED rouge signale que la sortie est active.
Elle tient dans un boîtier HIFI 2000 Galaxy GX283 (230x230x80).

2. Le matériel

Pour réaliser cette alimentation, il vous faudra réunir :
Pour le filtre secteur :
  • 1 embase IEC pour circuit imprimé
  • 1 varistance 275V
  • 1 condensateur 680nF X2 275V
  • 2 condensateurs 4.7nF X1 400V
  • 1 porte-fusible 5x20 pour circuit imprimé
  • 1 self mode commun 22mH
  • 2 connecteurs JST B3P-VH
  • 1 transformateur torique 2x15V 50VA
Pour chaque carte redressement / filtrage :
  • 6 condensateurs 4700µF 35V
  • 1 condensateur 100nF 63V
  • 1 condensateur 100pF 63V
  • 1 redresseur 6A 50V (KBK6A par exemple)
  • 2 connecteurs JST B2P-VH
  • 1 connecteur NS25-W2P
  • 1 résistance 10K
Pour chaque carte de régulation :
  • 1 condensateur 10µF 25V tantale solide ou électrolytique faible ESR
  • 1 condensateur 100nF 63V
  • 1 condensateur 1µF MLCC 50V
  • 2 connecteurs JST-B2P-VH
  • 1 connecteur 6 broches mâles 2.54mm
  • 2 résistances 8.2K
  • 1 résistance 15K
  • 1 résistance 120K
  • 3 résistances 1K
  • 1 résistance 1K 1W
  • 1 résistance 6.8K
  • 1 potentiomètre 2K pour circuit imprimé, axe 40mm
  • 1 potentiomètre 20K pour circuit imprimé, axe 40mm
  • 1 potentiomètre 10K pour circuit imprimé, axe 40mm
  • 1 potentiomètre multi-tours 50K
  • 1 potentiomètre multi-tours 500K
  • 1 LT3081
Pour le commutateur de sortie :
  • 1 relais FINDER 40.52.9.024
  • 2 connecteurs JST-B2P-VH
  • 2 connecteurs JST-B3P-VH
  • 1 connecteur NS25-W2P
  • 3 connecteurs mâles 2 broches 2.54mm
  • 1 résistance 4.7K
  • 1 résistance 3.9K
Pour chaque multimètre :
  • 1 ARDUINO NANO
  • 1 support de circuit intégré 30 broches ou deux connecteurs femelle 15 broches
  • 1 afficheur LCD 2 lignes 16 caractères
  • 2 condensateurs 1µF MLCC 50V
  • 1 connecteur 6 broches mâles 2.54mm
  • 1 résistance 680
  • 1 résistance 1.8K
  • 1 résistance 10K
  • 1 LM7805
  • 1 TL 431
  • 1 connecteur mâle sandwich 16 broches longueur 19mm
  • 1 connecteur femelle 16 broches hauteur 8mm
Encore :
  • 1 LED bleue 3mm 
  • 1 LED rouge 3mm
  • 3 socles banane 4mm rouge, noir, vert
  • 2 petits interrupteurs simples
  • 2 boutons de potentiomètre 21mm
  • 4 boutons de potentiomètre 15mm
  • 1 cordon secteur IEC
  • 10 connecteurs JST VHR-2N
  • 4 connecteurs JST VHR-3N
  • 2 connecteurs NS25-G2
  • 3 connecteurs femelles 2 broches 2.54mm 
Des colonnettes pour fixer vos cartes au fond du boîtier :
  • 8 colonnettes de 18mm pour les cartes de régulation
  • 12 colonnettes de 8 à 10mm pour les autres cartes
Et bien sûr un boîtier Galaxy GX283 ou un équivalent d'au moins 230x230x80.

Le projet KICAD contient la liste de tous les composants avec leur encombrement. Vérifiez que les composants que vous allez acheter correspondent bien, ou modifiez le routage en fonction des vôtres.

Toutes les résistances de la carte régulation sont des résistances film métallique 1% 1/4W, sauf la résistance de 1W.
Toutes les autres résistances sont des résistance 1/4W.
Les potentiomètres en façade  sont des modèles à piste plastique,  OMEG PC20BU linéaires ou équivalent.
Les connecteurs sans référence au pas de 2.54 sont nommés généralement connecteurs DUPONT.
Tous les connecteurs peuvent être remplacés par des modèles à votre convenance :
  • JST B2P-VH, B3P-VH, VHR-2N, VHR-3N : 3.96mm 10A
  • NS25-W2P : 2.54mm
Tous les connecteur JST sont reliés par des câbles de section 1.5mm2.
Les autres connecteurs peuvent se contenter de 0.5mm2.

Mon fournisseur est : TME. Vous pouvez y trouver tous ces composants ou vous inspirer de leurs caractéristique pour trouver des équivalents.
J'ai par exemple trouvé des connecteurs identiques aux NS25 sur AliExpress, où ils s'appellent KF2510.

3. Les schémas

Le filtre secteur
Le redressement / filtrage
La régulation
Le commutateur de sortie
 Le multimètre

Le schéma est réalisé à l'aide de KICAD.
Pour récupérer le projet voir plus bas :  9. Téléchargements.

Dans la réalisation finale R5 et R6 ne sont pas montées. Elles étaient prévues à l'origine pour mesurer le courant de limitation. Je me suis aperçu que cela entraînait un non fonctionnement de la limitation de courant, pour cause d'impédance trop basse. Il aurait fallu adapter l'impédance avec un AOP.

Le montage se compose de 8 cartes.
  • 1 filtre secteur
  • 2 cartes de redressement / filtrage
  • 2 cartes de régulation
  • 1 carte commutateur de sortie
  • 2 multimètres
Le transformateur vient s'intercaler entre le filtre secteur et les cartes de redressement / filtrage.
Il y a deux routages différents des cartes de régulation, car elles sont en miroir. Les deux régulateurs sont en effet vissés sur les côtés du boîtier, et les potentiomètres sont soudés sur la carte.

4. La réalisation

La réalisation des différentes cartes ne pose pas de problème particulier.

Le projet KICAD comporte des routages nommés dual_xxxx. J'utilise en affet deux films superposés pour obtenir une couleur plus noire sur mon imprimante laser. Si vous faites vos cartes vous-même ils peuvent être utiles. Après impression, coupez le film par le milieu et superposez les deux moitiés.

Sur le filtre secteur vous devrez éliminer la broche du milieu des connecteurs JST-B3P-VH. 230V oblige, un pas de 3.96mm ne suffit pas à assurer une isolation suffisante.

Seules les cartes de régulation sont un peu particulières. Afin de faciliter le routage et assurer une largeur de piste suffisante les broches des régulateurs sont interverties. Celles de devant passent derrière et vice-versa. Avec une pince à becs fins, c'est facile à réaliser.
Encore une fois ne montez pas les résistance R5 et R6.

Attention au branchement des câbles 6 points entre le régulateur et le multimètre. Il n'y a pas de détrompeur. Pensez à utiliser des fils de couleur. Sur la photo ci-dessous les fils de masse sont noirs. Attention, les cartes de régulation sont tête-bêche, ces connecteurs aussi. Si vous branchez à l'envers, vous n'aurez plus qu'à changer votre ARDUINO. Ne le répétez pas ça m'est arrivé.

Chaque multimètre est une carte aux dimensions identiques à celles de l'afficheur. Les deux éléments sont connectés entre eux par des connecteurs sandwich 16 broches de 19 mm dont les broches courtes sont soudées sur l'afficheur :
https://www.tme.eu/fr/details/zl2019-20/barres-et-socles-a-broches/ninigi/
Ce modèle est un 20 broches dont j'ai éliminé 4 pins.
Sur la carte multimètre on utilisera un connecteur femelle 16 broches de 8 mm de hauteur.
https://www.tme.eu/fr/details/zl262-16sg/barres-et-socles-a-broches/connfly/ds1023-1_16s21/
Ces connecteurs servent à assurer un espacement suffisant entre les deux cartes.

Vous aurez à régler :
  • la tension maxi de chaque régulateur : multi-tours de 50K
  • le courant maxi de chaque régulateur : multi-tours de 500K
Si vous avez besoin de plus de détails ou de photos supplémentaires, je me tiens à votre disposition.

5. IDE ARDUINO

Il vous faudra bien entendu installer les bibliothèques ARDUINO suivantes :

Dans votre IDE (arduino-cc 1.6.9 par exemple), dans le menu "Outils/Type de Carte" choisir "Arduino Nano".


6. Le code

Pour récupérer le projet voir plus bas :  9. Téléchargements.

7. Chargement

Vous n'avez plus qu'à charger le sketch dans votre IDE et charger le code dans l'ARDUINO NANO.
Vous n'avez plus qu'à régler le contraste de l'afficheur et vous verrez s'afficher les informations de tension, courant et température.


8. Photos

Voici quelques images de l'alimentation dans son boîtier :





Au fond à gauche : le transformateur
Au fond à droite : le filtre secteur avec sa prise IEC
Au milieu : le commutateur de sortie


Au fond en haut : les deux multimètres
En dessous : les deux cartes de régulation
On voit les deux régulateurs vissés sur les flancs du boîtier Galaxy. Ces flancs sont en fait des dissipateurs de 10mm d'épaisseur, largement suffisants pour cette application.



Détail du sandwich multimètre / afficheur. Les deux pins à droite du potentiomètre de réglage du contraste sont celles du backlight.

9. Téléchargements

Pour télécharger le projet : https://bitbucket.org/henri_bachetti/labo-power-supply-lt3081.git
 
Cette page vous donne toutes les informations nécessaires :
https://riton-duino.blogspot.com/p/migration-sous-bitbucket.html
 

10. Liens utiles

Le LT3081 : http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3081fc.pdf


Cordialement
Henri

mardi 13 février 2018

Une prise connectée MYSENSORS



Une prise connectée MYSENSORS

 

L'étude qui suit décrit une prise connectée. Elle a été menée suite à un constat : les prises connectées du commerce sont peu fiables quand on les utilise quotidiennement.

Celles que je possède ont toutes le même défaut, au bout de 10 à 12 mois, le relais reste collé en position ON.
Il m'est arrivé également une mésaventure avec un micro-module de commande de télérupteur que j'ai retrouvé grillé un matin au bout de quinze jours de fonctionnement. La bobine du télérupteur était alimentée et produisait un ronronnement fort inquiétant. La sécurité de ce genre de matériel est plus que douteuse.

La fiabilité de ces produits bas de gamme m'a conduit à produire moi-même mes composants domotique.

1. Les fonctionnalités

Cette prise est télécommandable par l'intermédiaire d'un serveur DOMOTICZ (ou autre supporté par MYSENSORS). Les actions peuvent être commandées via une télécommande par exemple, ou un interrupteur connecté.

Les liens suivants vous seront utiles :
https://riton-duino.blogspot.com/2019/05/mysensors-presentation.html 
https://easydomoticz.com/domoticz-arduino-mysensors-org-partie-2-la-passerelle


Les relais des prises du commerce chauffent. Ils consomment 200mW et au bout d'un certain temps, ils restent collés :



Le relais qui sera utilisé dans notre prise connectée est du type bistable, ce qui lui évitera de chauffer inutilement durant les périodes ou il sera activé. Il est capable de commuter des charges résistives de 16A maximum.

L'alimentation est un modèle à découpage de 3W de bonne qualité.

La prise possède un petit panneau de commande comprenant :
  • un bouton poussoir destiné à assurer le fonctionnement manuel
  • une LED verte signalant la connexion au serveur
  • une LED rouge permettant de visualiser l'état du relais
Le prix de revient de cette prise se situe aux alentours de 21€, c'est à dire un peu plus cher qu'un modèle BLYSS. Sa qualité par contre sera bien évidemment supérieure, grâce surtout au relais et à l'alimentation qui garantissent tous deux une grande sécurité de fonctionnement.

2. Le matériel

Pour réaliser cette prise, il vous faudra réunir :
  • un ARDUINO MINI
  • un module radio NRF24L01
  • une alimentation à découpage MEANWELL IRM-03-5
  • un régulateur 3.3V LDO MCP1702
  • un condensateur de 100nF
  • un condensateur MLCC de 1µF
  • un relais bistable OMRON-G5RL-K1A-E-5DC
  • deux transistors 2N3904
  • deux résistances de 1K
  • deux diodes 1N4148
  • un bouton poussoir miniature
  • une LED verte 3mm
  • une LED rouge 3mm
  • deux résistances de 3.3K
  • deux petits connecteurs mâles de 5 broches au pas de 2.54
  • deux connecteurs à vis au pas de 5.08
Cliquez sur les liens pour avoir une idée plus précises du matériel.

Ce montage se compose de deux cartes reliées entre elles par 5 fils équipé de connecteurs NSR-05. Les contacts sont de type NDR-T.

Une bonne partie des éléments peuvent être trouvés facilement sur AliExpress, surtout les connecteurs.


3. Le schéma

 


Le schéma est réalisé à l'aide de KICAD.

Pour récupérer le projet voir plus bas :  11. Téléchargements.

Vous pouvez essayer ce montage sur une bread-board. Le module NRF42L01 devra être relié à celle-ci à l'aide de câbles DUPONT mâle-femelle, à moins de disposer d'une carte "BreakOut" directement implantable sur la bread-board.
Pour supporter un courant important les pistes reliant les connecteurs 230V et le relais devront être surchargées avec de l'étain ou du cuivre monobrin de 1.5 mm2.

4. SÉCURITÉ

Une prise de courant correctement câblée doit avoir sa phase à droite, le neutre à gauche.
Les deux connecteurs secteurs doivent donc être branchés comme suit :

Entrée secteur sur P2 :
  • pin 1 = neutre
  • pin 2 = phase
Charge sur P1 :
  • pin 1 = phase
  • pin 2 = neutre
Bien entendu, ne pas oublier de relier la terre de la prise mâle avec celle de la prise femelle.

Le boîtier utilisé étant réversible, vous pouvez visser la prise mâle en la faisant pivoter de 180°, ce qui permet d'obtenir une orientation de la prise femelle avec la terre en haut comme ceci :

Lorsqu'un cordon secteur coudé sera branché sur la prise, le câble sera donc dirigé vers le bas.

5. IDE ARDUINO

Il vous faudra bien entendu installer les bibliothèques ARDUINO suivantes :
Librairie MYSENSORS : https://www.mysensors.org/download

Dans votre IDE (arduino-cc 1.6.9 par exemple), dans le menu "Outils/Type de Carte" choisir "Arduino Pro or Pro Mini". Dans le menu "Outils/Processeur" choisir "ATmega328 (3.3V, 8MHz)" ou "ATmega328 (5V, 16MHz)" suivant le modèle de votre possession.

6. Le code

Pour récupérer le projet voir plus bas :  11. Téléchargements.

7. Chargement

Reportez-vous à la page traitant de l'ARDUINO MINI.

8. DOMOTICZ

Reportez-vous à ce document :

Il arrive que l'on doive commander une prise par l'intermédiaire d'un logiciel autre que DOMOTICZ.
C'est mon cas. Mon serveur DOMOTICZ tourne sur une RASPBERRY PI sur laquelle est également installé un script PYTHON recevant ses ordres d'une télécommande infra-rouge. Ce script interprète les codes reçus et appelle ensuite un autre script qui se contente d'envoyer une requête JSON à DOMOTICZ.
La prise connectée décrite ici alimente chez moi un ensemble home-cinéma. Ce script permet de la piloter :

https://bitbucket.org/henri_bachetti/mysensors-plug/src/master/raspberry-pi/

9. Boîtier

Ce montage a été intégré dans boîtier kradex-Z-27.

https://www.tme.eu/fr/details/z-27j/boitiers-pour-alimentations/kradex/z27j/

Ce modèle existe également en noir.

10. Photos

Ci-dessous des images du montage réalisé :







Sur les images, le module NRF24L01 n'est pas enfiché. Il vient se placer dans le petit connecteur 8 points situé en haut, à côté du relais.

11. Téléchargements

Pour télécharger le projet : https://bitbucket.org/henri_bachetti/mysensors-plug.git
 
Cette page vous donne toutes les informations nécessaires :
https://riton-duino.blogspot.com/p/migration-sous-bitbucket.html
 

12. Lien utiles

DOMOTICZ : https://domoticz.com/MYSENSORS : https://www.mysensors.org/
NRF24L01 : http://www.nordicsemi.com/eng/Products/2.4GHz-RF/nRF24L01

13. Mises à jour

20/03/2019 : projet déménagé vers BitBucket.org


Cordialement
Henri

samedi 10 février 2018

ARDUINO PRO MINI & basse consommation





ARDUINO PRO MINI & basse consommation


1. Présentation

L'ARDUINO PRO MINI est une carte équipée d'un processeur ATMEGA 328. On peut trouver des versions 16MHz et 8MHz. Nous nous intéressons ici à la version 8MHz que l'on peut alimenter sous 3.3V et même un peu en dessous, environ 2.7V.
La tension mini ne devra pas descendre en dessous de 3V, ce qui correspond à la tension minimale de décharge d'une batterie NI-MH 3.6V ou LI-ION 3.7V.

L'ARDUINO PRO MINI a la particularité de ne pas posséder de convertisseur USB / série. La consommation s'en trouve diminuée d'environ 10mA.

Il ne possède pas non plus de sortie 3.3V. Sur les autres cartes ARDUINO NANO, UNO, etc. cette sortie est fournie par le convertisseur USB / série.

Malgré le fait que l'on puisse obtenir des résultats plus intéressants avec des processeurs du type STM32 L0, l'ARDUINO PRO MINI n'en reste pas moins une carte très intéressante pour réaliser des capteurs connectés alimentés sur piles ou batterie :
  • température / hygrométrie
  • passage
  • luminosité
  • etc.

2. La basse consommation

Sur le schéma de l'ARDUINO MINI, on peut constater que l'on peut alimenter celui-ci par la broche VCC. La sortie du régulateur U2 se retrouve donc sous tension et consomme légèrement (70µA).
D'autre part la diode LED1 est alimentée également et consomme 180µA si elle est polarisée par une résistance de 10KΩ ou 380µA si elle est polarisée par une résistance de 4.7KΩ.
Il vous faudra donc effectuer deux petites opérations de chirurgie pour obtenir une consommation compatible avec une alimentation sur batteries :
  • supprimer la diode LED
  • supprimer le régulateur 5V
Sur l'image ci-dessous, les deux composants à dessouder sont marqués d'un point rouge.
On peut également se contenter de dessouder uniquement la patte de sortie du régulateur et de la lever.

Le sketch utilisé pour passer la carte en mode sommeil est celui-ci :

#include <LowPower.h>

void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
  LowPower.powerDown(SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF);
  digitalWrite(13, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(13, LOW);
}


Après cela, votre PRO MINI 8MHz en mode veille ne consommera plus que 1.5µA !!!
Une carte 16MHz consommera 3µA.

Certaines cartes possèdent un strap permettant de désolidariser la partie régulateur + LED.
Dans ce cas, on peut se contenter de couper ce strap.



3. La batterie

Généralement les batteries NI-MH ont une tension nominale de 3.6V, plus généralement 4V à pleine charge. Les batteries LI-ION ont une tension légèrement supérieures : 3.7V et 4.2V à pleine charge.

Voici un modèle que j'utilise couramment :


https://www.tme.eu/fr/details/accu-600_3ni-mh_c/batteries/cellevia-batteries/


Si vous utilisez des composants 3.3V, par exemple un module NRF24L01, celui-ci ne supportera pas cette tension, surtout si la batterie est à pleine charge, à moins de l'alimenter séparément à l'aide d'un régulateur 3.3V.

4. IDE ARDUINO

Dans votre IDE (arduino-cc 1.6.9 par exemple), dans le menu "Outils/Type de Carte" choisir "Arduino Pro or Pro Mini". Dans le menu "Outils/Processeur" choisir "ATmega328 (3.3V, 8MHz)".

5. Chargement

On peut charger le code dans l'ARDUINO PRO MINI de deux façons :
  • convertisseur USB / série
  • programmateur 
 

5.1. Chargement à l'aide d'un convertisseur USB / série

Pour charger le code dans l'ARDUINO, vous devrez utiliser un convertisseur USB / série 3.3V connecté sur les broches de l'ARDUINO réservées à cet usage.
Toutes les explications sont ICI.

Je déconseille totalement les convertisseurs dépourvus de broche DTR ou RTS, comme la plupart des modèles équipés de CH340.

Pour ma part j'utilise un cable FTDI TTL-232R-3V3 :


Le câblage à utiliser pour le TTL-232R-3V3 est celui-ci :
  • RTS (vert) sur la pin GRN ou DTR de l'ARDUINO
  • RXD (jaune) sur la pin TX de l'ARDUINO
  • TXD (orange) sur la pin RX de l'ARDUINO
  • GND (noir) sur la pin GND de l'ARDUINO
Le VCC - fil rouge - du convertisseur n'est pas connecté car inutile et dangereux. Le 3.3V du convertisseur se retrouverait en conflit avec le 3.7V de la batterie. Pendant le chargement l'ARDUINO doit être alimenté par la batterie ou toute autre source d'alimentation 3.3V à 3.7V.

Il est également possible de trouver des convertisseurs made in China, très bon marché, acceptant les deux tensions :
https://fr.aliexpress.com/item/FT232RL-FTDI-BASIC-USB-vers-s-rie-pour-pro-mini-t-l-charger-c-ble-USB/32831265899.html?spm=a2g0w.search0104.3.1.46cb37af6VFhmn&ws_ab_test=searchweb0_0%2Csearchweb201602_2_10152_10151_10065_10344_10068_10342_10343_10340_10341_10084_10083_10618_10305_10304_10307_10306_10302_5711211_5722315_10313_10059_10184_10534_100031_10629_10103_10626_10625_10624_10623_10622_10621_10620_10142%2Csearchweb201603_1%2CppcSwitch_5&algo_expid=9ddc916b-fb91-4a80-8bdc-2176cb1f6e02-0&algo_pvid=9ddc916b-fb91-4a80-8bdc-2176cb1f6e02&priceBeautifyAB=0
Convertisseur 5V 3.3V avec inverseur 5V / 3.3V
Convertisseur 5V 3.3V avec cavalier 5V / 3.3V

Plutôt que de relier le convertisseur à la PRO MINI avec des fils DUPONT je conseille de fabriquer un câble. Celui-ci est équipé de deux connecteurs DUPONT 6 broches femelle :



Le brochage de cette PRO MINI est de haut en bas : GND GND VCC RX TX DTR.
Sur d'autres cartes il est plutôt GRN TX RX VCC GND BLK.
Dans les deux cas le câble est utilisable : il suffit de le retourner.

Il existe également des clones de câbles FTDI TTL-232R-3V3 :
Clone TTL-232R

Les fils peuvent être dessertis du connecteur et replacés dans le même ordre que les broches de la PRO MINI. De préférence, acheter un câble dont le brochage est documenté sur le site d'achat. Ce n'est pas toujours le cas.

Si vous utilisez un convertisseur possédant une pin DTR - C'est le cas de la majeure partie des modèles chinois que l'on peut trouver sur AMAZON ou ALIEXPRESS - on peut l'utiliser en lieu et place du RTS :
  • DTR sur la pin GRN ou DTR de l'ARDUINO
  • RX  sur la pin TX de l'ARDUINO
  • TX sur la pin RX de l'ARDUINO
  • GND sur la pin GND de l'ARDUINO
Pour résumer, le convertisseur doit posséder une pin DTR ou RTS à connecter sur la pin GRN ou DTR de la MINI. Cette pin provoque un reset de la MINI au début du téléchargement.
Si vous utilisez seulement RX TX et masse, il vous faudra presser le bouton RESET de la MINI après la compilation, juste avant le téléchargement. Pas très pratique, mais ça marche.

SPARKFUN propose également un convertisseur directement enfichable sur l'ARDUINO MINI :
https://learn.sparkfun.com/tutorials/using-the-arduino-pro-mini-33v

Comme vu plus haut, pendant le chargement, l'ARDUINO MINI peut être alimenté par la batterie ou toute autre source d'alimentation 3.3V à 3.7V.
Mais en cours de développement il peut s'avérer assez pratique d'alimenter l'ARDUINO MINI par le convertisseur USB / série, car vous n'avez peut-être pas de batterie ou d'alimentation sous la main.
Dans ce cas, vous pouvez connecter le VCC du convertisseur USB / série sur la pin VCC de l'ARDUINO MINI. La batterie devra cependant être déconnectée.

Ce câble comporte le fil d'alimentation :


Si vous n'avez rien d'autre sous la main vous pouvez utiliser un convertisseur USB / série 5V. L'ARDUINO MINI acceptera cette tension sans dommage.
Par contre si vous avez dans votre montage des composants 3.3V, par exemple un module NRF24L01, ceux-ci ne supporteront pas cette tension. Vous devrez intercaler entre le 5V et la broche d'alimentation de ces composants un régulateur 3.3V.

Pour résumer, soit vous alimentez la MINI par le VCC du convertisseur, soit vous alimentez par la batterie, mais pas les deux.

5.2. Chargement à l'aide d'un programmateur

On peut également utiliser un programmateur du type USBASP, mais il faudra prévoir un connecteur ICSP sur le montage.

6. ARDUINO NANO

Comparativement à une PRO MINI, une carte ARDUINO NANO possède un convertisseur USB / série FT232RL ou GH340G et un régulateur 5V AMS1117.
On peut identifier sur cette carte trois sources de consommation de courant :
  • la LED PWR : 5mA
  • le CH340G : 80 µA non actif
  • le régulateur 5V : 5mA typiques
Essayons de mesurer le courant consommé après avoir chargé le sketch du paragraphe 2.
Une fois le sketch chargé, la carte est alimentée en 5V via la pin 5V bien entendu.
  • carte d'origine : 8.8mA
  • sans la LED : 3.8mA
  • sans la LED et sans le régulateur : 90µA
Il est possible d'obtenir avec une NANO modifiée une consommation en veille 100 fois inférieure à celle de la carte d'origine, sans toutefois atteindre celle d'une PRO MINI. 

7. Autonomie

Parlons autonomie. Quelle batterie choisir en fonction de la consommation totale d'un montage ?
Partons d'un exemple concret : ce thermomètre sur batterie.
Sa consommation est de 20µA en veille. Il utilise un NRF24L01 pour transmettre la température à un serveur DOMOTICZ. Pendant l'émission, qui a lieu toutes les 15 minutes, la consommation est de 8mA pendant 30ms, avec des pointes à 30mA.
Prenons une moyenne de 10mA.

Fixons-nous un objectif d'autonomie : 365 jours.

Consommation en mode veille : 20µAH x 24 x 365 = 175mAH

L'émission a lieu 4 fois par heure pendant 30ms, donc 120ms au total, ce qui représente 1/500è d'heure.
La consommation en mode éveillé est donc de 10mAH / 500 = 20µAH, égale à la consommation en mode veille.

Consommation en mode éveillé : 20µAH x 24 x 365 = 175mAH

Nous avons donc une consommation de 350mAH au total, donc il nous faudra une batterie de 350mAH pour que le montage aie une autonomie d'un an.

Ce thermomètre est en service depuis le 10 décembre 2017.
La capacité de la batterie est remontée périodiquement au serveur DOMOTICZ.
Celui-ci indique : 81%.
La batterie utilisée est une LITHIUM-ION au format 16340 (16mm * 340), dont j'ai mesuré la capacité avec un courant de décharge de 330mA : 225mAH.
Il y a fort à parier que sa capacité avec un courant de décharge beaucoup plus faible soit bien supérieure, car sinon elle serait déjà déchargée.

Quelle batterie faudrait-il pour alimenter le même montage avec une ARDUINO NANO modifiée ?
On peut considérer que le courant en mode éveillé sera le même qu'avec la PRO MINI.

Consommation en mode veille : 80µAH x 24 x 365 = 700mAH
Consommation en mode éveillé : 20µAH x 24 x 365 = 175mAH

Il nous faudra une batterie de 875mAH pour que le montage aie une autonomie d'un an. Une LITHIUM-ION au format 18650 de 1000mAH devrait suffire.

8. Sommeil de longue durée

Le processeur de la PRO MINI ne sait pas dormir plus de 8s. Il vous suffit de relancer la mise en sommeil en boucle :


#include <LowPower.h>

void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);
  Serial.begin(115200);
}

void lowPowerSleep(int minutes)
{
  int seconds = minutes * 60;
  int sleeps = seconds / 8;
  for (int i = 0 ; i < sleeps ; i++) {
    LowPower.powerDown(SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF);
  }
}

void loop() {
  lowPowerSleep(15);
  Serial.println("HELLO");
  digitalWrite(13, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(13, LOW);
}


9. Références

DOMOTICZ : https://domoticz.com/
MYSENSORS : https://www.mysensors.org/
ARDUINO PRO MINI : https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino-Pro-Mini-schematic.pdf
ARDUINO PRO MINI : https://learn.sparkfun.com/tutorials/using-the-arduino-pro-mini-33v
Régulateurs LDO : https://riton-duino.blogspot.com/2018/11/les-regulateurs-ldo.html  

10. Mises à jour

27/10/2018 : ajout du paragraphe 6. ARDUINO NANO
28/10/2018 : ajout du paragraphe 7. Autonomie
25/10/2018 :  ajout du paragraphe 8. Sommeil de longue durée
29/08/2019 : 5.2. Chargement à l'aide d'un programmateur