Devellopement Regulation pour module Peltier

[anuket]

bonjour , j' ouvre ce post .

Je vous propose de develloper une regulation pour module peltier. J'aurais besoin pour cela que l'on deffinisse ensemble le cahier des charges.

je prends un petit exemple afin d' illustrer ce qui est problematique dans la regulation de temperature ou autre, d'ailleur.
Les actions : pour une temperature minimale on arrete le module peltier (si j'ai bien compris !)
pour une temperature maximale on active le module (ou vice versa, peu importe c'est un exemple ! )
Bien entendu le probleme se pose de, comment gere t'on le module entre ces deux valeurs , pour etre au plus pres des exigences.
et Bien voila ce que je propose de faire, avec votre aide (car je suis un bleu dans le domaine du laser et de ses exigences )

Donc pour donner des pistes de travail, voila ce que je compte utiliser et pourquoi ? a vous de me dire si cela conviendrait ou pas !

Capteur de temperature I2C (dallas ou autre , peut importe), l'avantage est qu'ils sont deja calibres en usine.
Pour le microntroleur , se sera un 68HC11 ( la raison est simple, il integre dans sont ALU l'operation de multiplication et de division, necessaire pour le noyau de controle, afin de perdre un min de temps avec des sous routines! ) a moins qu'il existe des pic qui l'integre aussi.
Le noyau de gestion , sera un noyau de Logique Floue, controler par interruption , ceci nous laissera le temps pour controler d'autres taches (ecran LCD, boutons et autre !), c'est ce noyau qui controlera le module peltier entre les deux valeurs (en fonction des temps de reponse des peltiers et autre capteurs,si necessaire).
Si ca interrese , a vos plumes (enfin claviers plutot ).
A bientot.

[shrad]

hehe ca promet tout ca

personnellement j'opterais pour un PIC18F2550

tout simplement parce que ca reunis tous les periphreiques necessaires pour interfacer l'I²C comme la plupart des PICs, que ca gere la multiplication en un cycle d'horloge (division je sais pas, mais si ca prend deux cycles c'est pas trop grave vu que c'est 40MIPS et qu'il monte a 48Mhz)

le plus gros avantage, pour moi, c'est l'USB car on peux profiter du bootloader USB de microchip pour upgrader le firmware, tres tres utile si quelqu'un doit reproduire le montage (il suffit de fournir un PIC avec bootloader, pas trop difficile)

gros avantage aussi, les 18F sont optimises pour le C (instructions adaptees et compilateurs au point)

il y aurait aussi une bonne piste avec les AVR (base 8051), plus stables et plus robustes avec les memes caracteristiques et avantages, sauf que tu sera surement plus a l'aise avec les PIC

[anuket]

Tres bien, je telecharge la doc du 18f2550, et je regarde s'il est possible de porter le noyau de logique floue (que j'ai deja sur HC11 ) sur ce microcontroleur.
je regarde ca ce week-end et je vous tient au jus.

[shrad]

regarde aussi l'algo PID de microchip qui permet d'augmenter la precision de regulation de facon enorme... avec ce systeme en theorie il est possible d'aller jusqu'a une precision de 0.01°C avec une sonde PT100 (analogique malheureusement pour l'I²C, mais "state of the art" de la regulation thermique )

possible aussi d'utiliser un des CAN du pic pour ajouter une entree analogique, ca serait cool, vu que la plupart des diodes qui integrent TEC + capteur de temperature ont une bete thermistance

en fait il y aurait deux utilisations pour un regulateur peltier bipolaire

regulation diode, precision 0.5°C est raisonnable

regulation cristaux, precision 0.1°C pour le vert et 0.01°C pour le bleu

je sais bien que c'est fort exigeant comme applications, c'est pourquoi la plupart des gens sechent sur le probleme depuis des lunes

[anuket]

Que je comprenne tout !
Donc la precision que l'on doit obtenir est de 0.01°c (qui peut le plus, peu le moins)
j'ai plusieurs questions:
-La commande du module peltier , PWM et/ou courant/tension ?vous qui avait l'habitude de les utiliser.
-le temps de reponse de se module (je presume que le facteur temperature exterieur y est pour beaucoup ), se qui implique qu'il faudra peut-etre relever la temperature exterieure ou pas loint , afin de faire varie d'un coef la monte/descente de temperature du peltier.
-La marge de temps que l'on est pour faire chuter/augmenter la temperature du milieu .(cristaux) la tolerance en fait.

Dans tous les cas , si il y a autant de parametre en prendre en compte je pense que la meilleure solution de s'approcher aussi pres de se resultat, sera en logique floue.
Pour info, on peut avoir jusqu'a 8 entrees avec le noyau que j'ai a disposition est 8 en sorties, mais rien n'empeche avec des regles de priorite de mettre plusieurs noyaux afin d' augmenter le nombres d'entrees.

[anuket]

une autre question , tu dis que la plupart des diodes qui integres TEC (?) on aussi un capteur de temperature (thermistance), a t-on les caracteristiques de cette thermistance ? si oui, pourais tu me l'envoyer voir comment elle reagit, ou simplement me donne la ref ?

[micbric]

Bonjour,
Ben je suit ce topic pour voir , mais j'ai jamais entendu parlé d'une diode dans le module TEC même, ni d'une résistance. En montage en externe peut-être, quoique, une diode comme sonde: oui , sinon je ne voit pas . Pour la résistance, à part celle du module en lui-même: oui, mais sinon pour quoi faire ?.
@ Anuket, je crois qu'un "simple" pic (ou avr) devrai aller avec 8 in pour 8 sondes et 8 out pour 8 modules TEC devrai être très largement suffisant. 4 in et 4 out serai plus "standard" (et 4 in de réglage).
C'est juste un avis, sans plus.

@+
Michel

[shrad]

en fait, une regulation allant jusqu'a 0.01°c, en theorie il n'y a que le PID qui peux y arriver correctement (prevois les non-linearites de la regulation, corrige sa propre regulation, etc...)

en general dans les diodes "pro" il y a une thermistance d'environ 10k a 20k pour 25°c, et un mini peltier (boitiers avec tout integre dedans)

donc en entree de mesure il faudrait pouvoir avoir une entree analogique, pour laquelle une tension de 1mV par °C sera entree (par exemple) comme ca on peux mettre la sonde qu'on veux (LM35, thermistance + aop, etc...)

pour le peltier, la regulation doit etre bipolaire (pont en H ou double alim) car il doit pouvoir chauffer et refroidir

selon moi, il y a deux approches... petit PIC pour controleur individuel (genre module de diode rouge, un seul peltier necessaire)

ou alors controleur pour 3 peltiers (peltier diode, peltier cristal 1, peltier cristal 2)

aussi, pour pouvoir alimenter tout type de peltier (il y en a tellement et chaque projet a son peltier ideal) il faudrait que le peltier soit alimente avec une source de courant (type alim diode) pour pouvoir regler le courant max

comme apparemment on commence a s'interresser fortement aux lasers DPSS sur le forum, un tel type de regulateur serait le paradis, ca nous ouvrirait enormement de nouvelles perspectives (lasers bleux, jaunes, verts... qui sait ce que des fous comme nous pourraient reussir a faire... imaginez un meeting DPSS )

[acrorezo]

Je suis partant pour une régulation PID pour les TEC's.

Par contre au niveau du concept, un PID autour d'ampli ops, c'est facile, efficace et universel.

Ensuite on peu toujours coller un DAC/ ADC en I2c , SPI,... pour l'interfacer avec notre Uc préféré.

Pour moi, je verrais bien un truc très nouveau pour la mesure, genre NTC 10K a 25°C , conversion PWM avec deux 555 , un pont en H integré en sortie

[shrad]

tout a fait d'accord, mais en cas d'emballement de la regulation, avec un controleur dedie, on peux beneficier d'une sortie interlock par exemple

une sortie RS232 des temperatures serait elle aussi tres interressante pour faire un graphique de la puissance par rapport a la temperature des cristaux

[acrorezo]

Pour la mesure on fait une trou supplémentaire, on plante un DS1820 , un raccordé-lancé sur le port série , Digitemp (http://www.digitemp.com/software.shtml) pour la lecture et graphiques MRTG

[micbric]

Avec, en idéal, un écran LCD 4 lignes pour le menu et l'affichage de la température de réglage et celle en mesure instantanée en cours.

Je pense qu'un module qu'avec 2 sondes et 2 Peltier avec un LCD 2 lignes devrai suffire, (voir un LCD 4 lignes pour 2 modules) ça limite les délires
@+

[shrad]

moi je ne ferais pas de LCD integre mais juste des sorties analogiques avec la temperature en mV

pour un petit DPSS il est inutile de visualiser sur un LCD, et on peux toujours mettre des voltmetres LCD pas chers sur les sorties pour visualiser la mesure

[james]

Y'a du monde qui vous suis là !
Je ne peux,helas , pas du tout vous aider. Ce n'est pas la premiere fois que le sujet est abordé.
Evitont les erreurs du passé,comme dit shrad,une simple lecture analogique suffit. Le beau LCD,c'est classe ,mais ça complique.
Bref,si on ne veux pas que cela ne finisse aux oubliettes,il serrai preferable,de chercher les solutions les + classics,precis,mais pas super complexe.
J'aimerai tellement vous aider,si vous y arrivez,la face du forum en serra changer.

[nounours]

Bonjour les amis
Bonjour Anuket et bienvenue

je pense pouvoir fournir quelque infos concernant la regulation par peltier, et le traitement en PID
je trouve que c'est une trés bonne chose de faire ce montage a partir d'un PIC
comme vous le savez l'analogique ne me pose aucun souci; le numerique moin, je me limite aux fonctions logique et aux memoires

j'ai fai pas mal de regul par peltier tres diferente des une des autres

alors pour aider, un peltier aime bien etre piloté en courant avec des freqences inferieur au MHz
on peu tout a fait le "drivé" en tension en PWM, il faut faire une conversion PWM tension passive (self + capa)

pour des delta de 0.2°C pas besoin de PID, un simple pont en H (LM298) suffit (driver de pas à pas)
il faut bien calibré son hysteresis et ne pas avoir trop de matiere sur le petier

pour un delta inferieur à 0.1°C, c'est un autre monde....
et la je te dis bravo Anuket car le PIC et les fonctions mathématique seront ton ami
il te faut un PID bien structuré, en analogique on doit divisé le montage en 3 partie (proportionel, integration et derive) ce qui prend beaucoup de place, avec le numérique youki

pour le capteur, le grand art c'est la PT100, la thermistance c'est le moyen age.....
les capteur style Dallas ou autre(LM35...) marche tres bien aussi, le I2C peu avoir un gros avantage
il faut bien verifier le temp de reponse du capteur et du coup l'integré dans la fonction

pour le LCD,bof, ça complique le montage, le rend plus couteux et des FUC..NG de problème a resoudre

donc pour resumé ton cahier des charges, un capteur en I2C ou ana, un truc numerique pour injecté tes fonction math (désolé j'aime pas le numerique et c'est bien pour cela que mon savoir dans ce dommaine est vraiment limité voir nul....)
et pour drivé le peltier un pont en H (LM298), une conversion PWM tension passive et roule ma poule

apres pour l'elaboration de ta fonction PID c'est a faire en fonction de la masse a dissipé

je suis desolé pour certain, j'ai depuis peu un travail enorme (youki) donc je passe beaucoup moin sur le forum, j'ai le dpss de XOU que je promet de finir dans la semmaine,( desolé pour le temp d'attente) j'ai un colis a envoyé d'urgence a Mickael aussi (aussi désolé)
bref je revien tres bientot en force avec une grande avancé sur mon projo
et plein de conseil et de schémas pour le topic de Anuket

A bientot chers amis

[acrorezo]

Bon, si je lis correctement il y a une majorité démocratique pour un régulation a micro controller.

Je ne connais pas bien les PIC, par contre j'ai fait dans le passé pas mal de FIR/LIR avec des DSP58K, c'est juste un autre architecture et ASM, bon ben une nouvelle langue quoi.

Pour la Théorie du PID numérique, voila un lien bien sympa, bien qu'en anglais, a mon avis très motivant, car l'asservissement PID décris ici sert à asservir une cuve en température pour la fermentation de la Bière .

http://home.hccnet.nl/e.vd.logt/htm/regelen_pid_uk.htm

On monte une brasserie pour Cristaux ?

[anonyx]

... sert à asservir une cuve en température pour la fermentation de la Bière ...
On monte une brasserie pour Cristaux ?

C'est Shrad qui va être le plus intéressé

[shrad]

genre!

on va monter en belgique un seminaire de brasserie a cristaux PID et de decoupe laser de la frite !!!

[anonyx]

Faut qu'le doyen vienne, les frittes seront coupées plus fines avec son CO2 qu'avec un BR

Et puis des peltiers, face froide pour la bière, face chaude pour la graisse de boeuf. On fait même des économies d'énergie

@anuket : milles pardons pour le détournement de sujet

[micbric]

Ouais,
pour le LCD alphanum c'est un luxe, un (ou deux) simple voltmètre LCD à 3 sous sur ebay serai bien suffisant. voir même une led verte OK et rouge no-ok.
on a tous le même problème, pas (peu) de sous.
@+