Piloter un relais bistable avec Arduino

Bonjour,

J'ai besoin de piloter un relais bistable depuis une Arduino Uno, afin de valider l'alimentation d'une portion de voie A ou B selon deux détections IR et actionner dans la même action un aiguillage.

A partir d'un schéma trouvé sur différents sites, j'ai mis en test le branchement suivant :


" />


Si ce dernier fonctionne bien quelques instants, il refuse tout service au bout de quelques impulsions.

En changeant le 2N2222, ça repart pour quelques tours....... puis de nouveau HS !

Il semblerait que le transistor supporte mal quelque chose  

Les schémas trouvés utilisaient du 12V, je suis passé en 16v (à cause de l'aiguillage) mais il me semble que cela reste totalement indépendant ( bien que mes connaissances en électronique soient très limitées   )

Quelqu'un peut-il m'aider à trouver où est le problème ? et surtout me dire comment le résoudre   

Il y gagnera toute ma reconnaissance  

Bonsoir

le 2N2222 est trop faible ( en courant et en gain ) pour piloter un relais + un aiguillage, voir :

http://www.ptitrain.com/electronique/tekno/pages/02adecharge.htm

A+ JL

Quelle est la résistance du solénoïde du moteur d'aiguille ?

D'après ce que je vois sur ton schéma, tu envoies 32V dans le moteur d'aiguille   

Il est bizarre le schéma de ptitrain qui est dans la section 4 de cette page : http://www.ptitrain.com/electronique/tekno/pages/02bdecharge.htm

Le BC557 est un transistor PNP pas un NPN

Le 16v tu est sur que c'est du courant continu ? Il y a quelque chose de bizarre dans ton schéma!!!Bon le 2N2222 supporte 800mA et 40 v, je pense que le probleme vient de ton 16v ou le prend tu ce 16 v?

Il faut alimenter les bobines du relais bistable en +16V et 0V et non +16V -16V.
Le + 16V va à la borne 0.
Combien de temps la sortie de l'arduino est à +5V quand le cellule IR est validée ?
Les bobines d'aiguilles ont un fort appel de courant le 2N2222 n'aime pas...
Mettre des BD679. Il faut peut-être prévoir aux bornes de la bobine des moteurs d'aiguilles une diode 1N4007 en "roue libre", comme tu le fais aux bornes du relais.

A+
Je vais reprendre le schéma. Peux-tu mettre le source de l'arduino ? j'en ai acheté un et on s'amuse bien avec ses possibilités...

Bonjour,

Tout d'abord désolé si les termes que j'utilise ne sont pas toujours adapté, je suis une "buse" en électronique !  

Je vais tenter de répondre à toutes les questions en un seul message !

- 1/ L'aiguillage n'est pas en cause dans le problème car même non branché le symptôme reste le même.

- 2/ Je ne suis pas certain d'ailleurs que le branchement de ce dernier fonctionnera, car j'ai "imaginé" çà mais est-ce correct ?

- 3/ Les aiguillages sont pilotés par des moteurs Minitrix dont j'ignore la résistance du solénoïde et je ne sais pas comment la mesurer   
Si besoin j'ai un multimètre et avec un mode opératoire je peux sans doute répondre à la question.

- 4/ Pour le 16 V il s'agit du 16 V fourni par la sortie accessoires du transfo Arnold (alternatif) redressé par 4 diodes en pont. Au multimètre je suis d'ailleurs plus proche d'un 18V que d'un 16V.

- 5/ L'alimentation donnée par l'Arduino est temporisée à 5 millisecondes

- 6/ Le code Arduino utilisé
      N.B. je débute en Arduino, merci de votre indulgence si l'optimisation n'est pas idéale. Je suis preneur de toutes vos suggestions   

Je "colle" le texte directement, car je ne sais pas comment faire pour l'inclure dans un déroulant.   


// Broche de l'Arduino sur laquelle le capteur1 est connecté
const int pinCapteur1 = 2;
// Broche de l'Arduino sur laquelle le capteur2 est connecté
const int pinCapteur2 = 4;
// Connection Relais 1 Position 1
int Posit_Relais1_1 = 12;
// Connection Relais 1 Position 2
int Posit_Relais1_2 = 13;


void setup()
{
 // programmation des deux broches des capteurs en entrée,
 pinMode(pinCapteur1, INPUT);
 pinMode(pinCapteur2, INPUT);
 // Programmation des deux broches relais en sortie
 pinMode(Posit_Relais1_1, OUTPUT);
 pinMode(Posit_Relais1_2, OUTPUT);
}

void loop()
{
 if (digitalRead(pinCapteur1) == LOW){
 // Un objet est présent au dessus du capteur 1
 // on met le relais 1 en position 1 (impulsion (5/1000)
 digitalWrite(Posit_Relais1_1, HIGH);
 delay(0005);
 digitalWrite(Posit_Relais1_1, LOW);
 // on temporise pour éviter multidétection (valeur à tester)
 delay(500);
 }

 else if (digitalRead(pinCapteur2) == LOW){
 // Un objet est présent au dessus du capteur 2
 // on met le relais 1 en position 2 (impulsion 5/1000)
 digitalWrite(Posit_Relais1_2, HIGH);
 delay(0005);
 digitalWrite(Posit_Relais1_2, LOW);
  // on temporise pour éviter multidétection (valeur à tester)
 delay(500);
 }

 else {
   // rien au dessus des capteurs
   delay(0050);
 }
 }


Merci par avance pour votre aide, car je suis dans la m...ouise ! 

Bonjour,

VAUBAN38 a écrit:

Bonjour,
- 3/ Les aiguillages sont pilotés par des moteurs Minitrix dont j'ignore la résistance du solénoïde et je ne sais pas comment la mesurer   
Si besoin j'ai un multimètre et avec un mode opératoire je peux sans doute répondre à la question.

On va parier sur quelques dizaines d'Ω. Met ton multimètre sur le calibre 200, et mesure entre le commun et un des fils de commande

Citation :

- 4/ Pour le 16 V il s'agit du 16 V fourni par la sortie accessoires du transfo Arnold (alternatif) redressé par 4 diodes en pont. Au multimètre je suis d'ailleurs plus proche d'un 18V que d'un 16V.

Oui mais ton multimètre fait une moyenne. Le transfo Arnold à l'oscillo donne 56V crête à crête. Donc si tu as redressé en positif pour faire ton +16V et en négatif pour faire ton -16V, tu envoie en fait 56V dans les dents du 2N2222 et comme il est prévu pour supporter 40V, il marche un moment puis décide d'en finir avec cette vie trop dure que tu lui mènes

Donc une fois que tu connaîtras la résistance des moteurs minitrix, tu pourras sélectionner le bon transistor.

Bonjour,
Merci de votre prompte réponse... Je trouve que vous êtes précis dans vos explications... et tout le monde débute un jour ou l'autre...
Je vais reprendre votre schéma "à tête reposée". Quant à votre code arduino, ne minimiser pas votre réalisation... J'ai une approche simpliste (!), si çà fonctionne, c'est parfait, peu importe que l'on optimise le code ou non...

Une première idée : tester le fonctionnement du moteur d'aiguillage avec un simple bouton poussoir et l'alimentation 0 - 16 V redressée "pour voir" le fonctionnement - à  moins que cela n'est déjà été fait ? L'impulsion de 5ms n'est peut-être pas suffisante ?

2. Je pense que le fonctionnement de l'aiguillage est plus sûr avec un montage de type décharge capacitive.

Je vais essayer de faire un schéma dans ce sens. A+

Bonjour,

Dès que l'on veut comprendre les montages qui utilisent des transistors ou autres composants actifs, il faut être à l'aise avec la notion de différence de potentiel. En effet, les raisonnements simplificateurs, souvent faits par comparaison avec la circulation d'eau dans des tuyaux, ne suffisent plus.
J'ai souvent constaté que le plus difficile pour un non électronicien de formation est de maîtriser cette notion de différence de potentiel. C'est pourquoi, bien souvent, par exemple pour une alimentation traction de 12V continus, le "profane" va dire : il y a 2 fils, le + 12V et le - 12V, alors que c'est faux ! Il il y a bien sûr un pole positif et un négatif, mais 12V est une valeur relative : c'est la différence de potentiel entre les 2 pôles et non la valeur absolue de chacun des pôles.

Concrétement, pour analyser ou concevoir un montage, il faut commencer par fixer quel fil ou quelle borne sera la référence "0V" du montage, et définir toutes les tensions par rapport à cette référence. Ainsi, pour du 12V traction par exemple, on peut définir :
- Le pôle négatif comme référence, dans ce cas, le fil + est à +12V, et le fil - est à 0V
- Le pôle positif comme référence, dans ce cas, le fil + est à 0V, et le fil - est à -12V
- n'importe quelle autre borne comme référence, dans ce cas le fil + sera à X volts (X = la tension mesurée entre le fil + traction et la borne de référence), et le - sera à Y volts (Y = la tension mesurée entre la borne de référence et le fil du - traction), avec Y + X = 12

Cette explication est un peu laborieuse, je vous l'accorde, mais ça vaut le coup de faire l'effort de comprendre cette notion.
Dans le cas du problème rencontré par Vauban38, à lire les différents échanges on voit les difficultés qui résultent du fait que tout le monde ne parle pas le même langage, notamment lorqu'il est question du + 16V et du - 16V (comment est-il fabriqué, est-ce que ça fait 32V entre le + et le - ou seulement 16V, etc...)

Pour résoudre le problème de Vauban38, il faudrait le schéma avec les tensions exprimées par rapport à une référence 0V clairement désignée. Savoir comment sont obtenues (schémas) les différentes alimentations utilisées pour ce montage serait également un plus.

J'ai branché le transfo Arnold sur mon oscillo à vide. Si il débite la tension doit être un peu moindre.

Mais si il est donné pour 16V efficace, la tension crête est de 16V * racine de 2 donc 22,7V environ
Comme toi même tu mesures 18V efficace au multimètre, c'est en fait 25,5V crête

Ce que je comprends de ton montage est que tu fabriques 2 tensions redressées +16V et -16V (efficace) à partir de la tension alternative 16V (toujours efficace du transfo)

Donc en rouge ce qui est présent sur le +16V et en bleu ce qui est présent sur le -16V
Les lignes noires horizontales sont les tensions efficaces correspondantes.
Les lignes oranges, la limite de ce que le transistor peut encaisser



Quand les deux tensions sont respectivement au dessus et en dessous des lignes oranges, ton transistor encaisse entre le collecteur et l'émetteur plus qu'il ne peut (presque la moitié du temps). Ce qui explique qu'il grille.

Le moteur d'aiguille et le relai encaissent une tension qui dépend de l'instant. En effet, l'alternatif étant à 50Hz, soit 20ms de temps de cycle, si l'Arduino commande le transistor quand les 2 tensions rouge et bleue sont vers 0, il auront une tension moyenne assez faible. Par contre si c'est au voisinage de la crête il auront une tension assez élevée. Quoiqu'il en soit c'est seulement pendant 5ms, pas de quoi les tuer.

Met ton multimètre entre le +16 et le -16

Combien as-tu ?

Bonjour Jlb
Je n'ai pas l'impression que Vauban38 fabrique ces tensions comme tu le penses, avec un redressement par point milieu permettant d'utiliser l'alternance positive pour faire un + et la négative pour faire un -.
A la lecture de ce qu'il a écrit, j'ai compris qu'il avait mis un pont de diodes pour faire du redressement double alternance, mais sans point milieu, donc pas une alim double mais une simple. A mon sens, ce qu'il appelle à tort le -16V est en réalité le 0V.
D'où l'importance de bien être sûr du schéma sur lequel on cogite, voir mon post précédent ! Tant qu'on ne sera par certain de ça, on ne pourra pas être efficace pour l'aider.

DMARRION a écrit:

Savoir comment sont obtenues (schémas) les différentes alimentations utilisées pour ce montage serait également un plus.

C'est relativement simple et çà reste à mon niveau !   

Les deux alimentations utilisées sont :

- Le 5V en provenance directement de la carte Arduino ( Broches +5V et GND)
- Du 16V (?) obtenu selon le schéma ci-dessous :






reprenant les dénominations + 16V et -16V utilisées dans mon premier schéma et sans doute impropres   

Voilà, je ne sais si j'ai répondu à ta question   

A+

Si c'est bon. Dominique avait vu juste.

Du coup si avec le seul relai, le 2N2222 rend l'âme, je ne comprends pas pourquoi. C'est quel modèle de relai ?

RT424F12 Schrack en version 2 bobines.

La bobine fait 240Ω. Donc sous 12V, ça fait 50ms. Le 2N2222 est large si le moteur d'aiguille n'est pas connecté.

Tu confirmes que le moteur d'aiguille n'est pas connecté ?

jlb a écrit:

La bobine fait 240Ω. Donc sous 12V, ça fait 50ms. Le 2N2222 est large si le moteur d'aiguille n'est pas connecté.

Tu confirmes que le moteur d'aiguille n'est pas connecté ?

Tout à fait !

Je peux refaire encore des essais si nécessaire (je ne suis pas à un 2N2222 près et j'en ai encore quelques uns en stock et mon "épicier" préféré doit être ouvert si nécessaire    ) mais en revanche j'aimerai bien ne pas flasher l'Arduino et je l'entends d'ici claquer des dents ! La pôÔvre elle me fend le coeur     

Que c'est triste le cri d'une Arduino qui a peur, le soir au fond du bois ........    

Bonjour,
si j'ai bien lu ton schéma, les bobines de l'aiguillage sont en // avec les bobines du relais bi-stable, le tout commandé par le 2N2222... Je pense qu'avec ce montage les 2N2222 ne tiendront pas à cause des pointes d'appel de courant pour le fonctionnement de la bobine d'electro de l'aiguillage.
PS suis d'accord avec DMarrion : à la sortie du pont redresseur, tu a le fil noir à 0V et le fil rouge à +16V (tension moyenne lue au voltmètre), si tu ajoute une capa electrochimique de filtrage, tu aura une vingtaine de volt et une "réserve" pour les bobines de l'aiguillage.

A+

PS : tel que ton schéma est fait l'arduino ne craint rien puisque la pin de sortie pilote la base du 2N2222 au travers d'une résistance de 1K.

Pour un montage final class66 a raison.

Mais si le moteur d'aiguille n'a jamais été connecté, je ne m'explique pas pourquoi le transistor rend l'âme.

Ceci dit je pense que je mettrais 2 transistors en // : 1 pour le relai et 1 pour le moteur d'aiguille. Mettre 2 charge inductive en // c'est compliqué de savoir se qui se passe.

Finalement je me suis lancé à retenter le coup avec un montage sur breadboard et là çà marche, sans que je comprenne pourquoi   

J'ai vérifié et re-vérifié le bout de circuit que j'avais soudé, rien ne paraît pourtant poser problème mais .... le non fonctionnement était bien là !

Seul petit bémol quelques passages ont été non détectés, mais il est vrai que j'étais à vitesse maxi. Il faut que j'affine ce point...

En revanche ces essais ont été faits sans connexion de l'aiguillage (on y va par étape !) et donc manipulation en manuel, de ce dernier.

En revanche je viens lors de ces essais de prendre conscience que j'avais omis un détail d'importance dans mes réflexions ! La détection IR se trouvant en début de gare juste après l'aiguillage je ne peux câbler le circuit tel que je l'avais prévu. Sinon l'aiguillage risque d'être actionné alors que des wagons sont encore dessus   

" />

Il me faut donc différer l'impulsion vers l'aiguillage, comment réaliser çà au plus simple, en incluant au passage vos remarques sur la capacité du 2N2222 à tout "encaisser".

J'avoue "sécher"   

Merci par avance de vos idées !

Code:

Il me faut donc différer l'impulsion vers l'aiguillage

Comme tu utilises l'arduino, c'est à ce niveau qu'il faut ajouter une temporisation. Aprés la détection de passage sur IR1 ou IR2, tu met un delay de 1 sec (à toi de voir le temps le plus réaliste) :

void loop()
{
if (digitalRead(pinCapteur1) == LOW){
// Un objet est présent au dessus du capteur 1
// on met le relais 1 en position 1 (impulsion (5/1000)

// attente de 1 seconde par exemple :
delay(1000);

digitalWrite(Posit_Relais1_1, HIGH);
delay(0005);
digitalWrite(Posit_Relais1_1, LOW);
// on temporise pour éviter multidétection (valeur à tester)
delay(500);
}

else if (digitalRead(pinCapteur2) == LOW){
// Un objet est présent au dessus du capteur 2
// on met le relais 1 en position 2 (impulsion 5/1000)

// attente de 1 seconde par exemple :
delay(1000);

digitalWrite(Posit_Relais1_2, HIGH);
delay(0005);
digitalWrite(Posit_Relais1_2, LOW);
 // on temporise pour éviter multidétection (valeur à tester)
delay(500);
}

else {
  // rien au dessus des capteurs
  delay(0050);
}
}

A+

La difficulté est que si je mets un délai je vais différer à la fois, la bascule de l'aiguillage (en début de gare) mais aussi la bascule du relais qui commande la zone d'arrêt (en fin de gare).

Il va être très difficile de trouver le temps idéal pour être sûr d'actionner les deux au bon moment, ma gare étant par manque de place relativement courte.

A moins que je dissocie carrément les deux - Un circuit pour le relais sans tempo - un pour l'aiguillage avec tempo - ce qui correspondrait d'ailleurs partiellement à la solution préconisée par jlb dans son dernier message (sauf que ce ne serait plus en //)

Mais çà veut dire doubler aussi les broches utilisées sur l'Arduino, ce qui est un peu plus pénalisant.

Ceci dit si c'est la seule solution ......

A moins que d'autres solutions existent ?

VAUBAN38 a écrit:

La difficulté est que si je mets un délai je vais différer à la fois, la bascule de l'aiguillage (en début de gare) mais aussi la bascule du relais qui commande la zone d'arrêt (en fin de gare).

Il va être très difficile de trouver le temps idéal pour être sûr d'actionner les deux au bon moment, ma gare étant par manque de place relativement courte.

A moins que je dissocie carrément les deux - Un circuit pour le relais sans tempo - un pour l'aiguillage avec tempo - ce qui correspondrait d'ailleurs partiellement à la solution préconisée par jlb dans son dernier message (sauf que ce ne serait plus en //)

Mais çà veut dire doubler aussi les broches utilisées sur l'Arduino, ce qui est un peu plus pénalisant.

Ceci dit si c'est la seule solution ......

A moins que d'autres solutions existent ?

C'est l'inconvenient des commandes delay ou wait ( a verifier avec l'ardino ), il existe d'autres solutions plus compliquées qui s'affranchissent de la pause dans le programme :

Faire un gene BF avec un 555 ou utiliser une sortie frequence avec l'ardino et gerer des bases de temps avec une entrée comptage, personnellement je l'utilise avec des PIC ou des Cubloc avec les montages :

Generateur d'impulsions ( base de temps )
Contact de passage ( monostable )
Tempo travail ( sur front montant )
Tempo repos ( sur font descendant )

A+ JL

Les temporisations pour empêcher les mouvements d'aiguillage sous les trains, c'est vite ingérable suivant la vitesse des trains et le nombre de wagons...
La meilleure solution consiste à créer des zones isolées pour chaque aiguille ou groupe d'aiguille, d'utiliser un système de détection à consommation de courant pour chacune de ces zones, et graphiter les essieux de tous les wagons et voitures. Ensuite, il faut intégrer dans la commande d'aiguillage la condition suivante : Commande seulement si zone non occupée.

Evidemment, c'est lourd... Mais la sécurité est à ce prix !