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Auteur Sujet: Hub astro  (Lu 3016 fois)

Tiflo

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Hub astro
« le: juillet 20, 2016, 09:25:55 pm »

Bonjour à tous,

Pour faire court, j'aurais besoin d'un boitier permettant de centraliser pas mal de choses très utiles en astrophotographie. Actuellement j'utilise un boitier par fonction et c'est une vrai galère à installer proprement à chaque fois (salade de câbles !)
Il me faut donc globalement un hub USB, un répartiteur d'alimentation, des canaux pour piloter des résistances chauffantes avec un asservissement en température (chauffer les optiques pour être juste au dessus du point de rosée) et piloter un moteur PàP pour faire la mise au point. Le tout généralement alimenté par une grosse batterie 12V (100Ah).

Ce genre de dispositif existe dans le commerce, mais comme beaucoup d'électronique labellisé "astro", c'est totalement hors de prix (400 à 800€) et tiens souvent plus du bricolage qu'autre chose. L'idée est donc de se faire ça à partir de 0, avec un budget 10x moindre, hors boitier, et si tout fonctionne de libérer l'ensemble sous licence CC.

En début d'année, je m'étais lancé dans quelque chose de semblable avec beaucoup de fond de tiroir (voir ici et ici), mais l'ensemble était trop volumineux et fut infernal à câbler ...
Je me suis donc relancé sur KiCad et voilà où j'en suis à l'heure actuelle :



Le schéma complet
Routage
Vue 3D recto
Vue 3D verso


J'aurais cependant besoin de vos lumières sur quelques points :
  • Les deux circuits chargés du hub USB (chacun gérant 4 ports) disposent d'un régulateur 5V->3.3V interne. Dois-je connecter les sorties des deux régulateurs ensembles ? à priori je dirais non, d'où les deux dénominations sur le schéma (+3.3V et VCC3V3). (Datasheet)
  • Le microcontroleur que j'utilise (ATMEGA32U4) dispose d'un contrôleur USB intégré. Cependant je ne veux pas qu'il soit alimenté directement par l'USB et j'ai donc coupé la piste +5V du connecteur d'entré. Le problème est que je ne sais pas quoi faire des pins UVCC, UCAP et VBUS de l'ATMEGA. La datasheet n'est pas clair dessus (ou je n'ai pas compris, ce qui est plus probable  ::) ) et je n'ai pas trouvé d'exemple ailleurs. Avez-vous une idée ?
  • Je recherche un connecteur à monter sur la plaquette pour faire passer plusieurs ampères (>15A), mais je n'ai rien trouvé de compact et/ou raisonnable en tarif. Je suis parti sur un connecteur D-SUB2 permettant de passer jusqu'à 30A, mais il est à fixer sur le panneau. Les versions à monter sur plaquette ne se trouve pas sur EBAY et sont hors de prix chez RadioSpare &Co. Le décrochage dans le PCB est pour lui et il vient ensuite se brancher au milieu, au plus broche des alimentations.  Avez-vous des suggestions?
  • C'est seulement la deuxième fois que je dessine un PCB ... et c'est le premier en CMS. J'y ai passé quelques (dizaines?) d'heures et, ma foi, tout rentre sur le format que je m'étais fixé. ;D
    Je ne suis donc pas du tout familier avec ce genre de chose, si vous avez des conseils/remarques sur le schéma / routages / etc ... Je prends tout !

Merci par avance.

Tiflo
« Modifié: juillet 20, 2016, 09:34:37 pm par Tiflo »
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Re : Hub astro
« Réponse #1 le: juillet 23, 2016, 01:38:25 am »

Beau gros projet!

À moins d'être aveugle, je ne vois pas de connexion de VCC3V3 ailleurs dans le circuit. Seulement le premier hub distribue le 3.3V ailleurs. Non, ne les connectez pas ensemble!

Pour l'ATMEGA32U4, je ne connais pas suffisamment. Je vais laisser d'autres répondre...

Molex font des connecteurs raisonnables, avec une capacité de 5 Ampères par broche. Pas trop chers. Mettez plusieurs broches. Je n'ai pas de modèle particulier à vous recommander. Mais regardez les connecteurs de disques durs (blocs d'alim de PC). Ils sont disponibles pour montage de plaquette. eBay entre autres...

Je crois voir que vous avez fait le projet sur deux couches. Ouf! Bravo pour la persévérence! Vous auriez beaucoup sauvé de temps en passant à 4 couches, dont une de plan de masse.... Vous auriez aussi pu consacrer plus de cuivre au courant de puissance. La différence de coût n'est pas si grande. Rendu avec une plaquette assez chargée comme celle-là, moi j'aurais passé à 4 couches. Mon opinion, ça vaut ce que ça vaut...

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eledtronik

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Re : Hub astro
« Réponse #2 le: juillet 23, 2016, 05:49:03 am »

bonjour Tiflo
beau projet effectivement
pour le 5v et 3,3v pareil que EB

pour les connecteurs fortes puissances , regarde du coté des modélistes voiture avion etc.
il existe des connecteurs standards qui peuvent drainer de la puissance, et avec de très bons contacts
sinon les molex de recup mis en parallèle fonctionnent également mais ne sont pas fait pour être rebranché et rebranché souvent.

bonne continuation


 
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Tiflo

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Re : Hub astro
« Réponse #3 le: juillet 23, 2016, 10:49:09 am »

Bonjour,

Citer
À moins d'être aveugle, je ne vois pas de connexion de VCC3V3 ailleurs dans le circuit. Seulement le premier hub distribue le 3.3V ailleurs. Non, ne les connectez pas ensemble!
Les deux sorties 3.3V sortent des puces U16 et U14 par le pin 24. Je laisse donc les deux IC fonctionner sur leur régulateur 3v3 interne.

Citer
Molex font des connecteurs raisonnables, avec une capacité de 5 Ampères par broche. Pas trop chers. Mettez plusieurs broches. Je n'ai pas de modèle particulier à vous recommander. Mais regardez les connecteurs de disques durs (blocs d'alim de PC). Ils sont disponibles pour montage de plaquette. eBay entre autres...
Je cherche en faite un connecteur à monter en facade pour tirer un câble jusqu'à la batterie. Sur la plaquette elle-même j'ai un connecteur type JST 3.96mm à 4 broches où j'utilise deux broches par polarité. En théorie 10A / broche.

Citer
Je crois voir que vous avez fait le projet sur deux couches. Ouf! Bravo pour la persévérence! Vous auriez beaucoup sauvé de temps en passant à 4 couches, dont une de plan de masse.... Vous auriez aussi pu consacrer plus de cuivre au courant de puissance. La différence de coût n'est pas si grande. Rendu avec une plaquette assez chargée comme celle-là, moi j'aurais passé à 4 couches. Mon opinion, ça vaut ce que ça vaut...
C'est effectivement sur deux couches. Je n'ai jamais fait non plus de 4 couches, une chose à la fois  ;D J'imagine qu'il y a encore tout un tas de bonne pratique à respecter pour ces montages.
Concernant le tarif, c'est tout de même plus du double (>110$ pour 5 pièces) !

Citer
pour les connecteurs fortes puissances , regarde du coté des modélistes voiture avion etc.
Je suis effectivement tombé sur des connecteurs pour batterie LiPo et autres de modélisme. Le problème c'est qu'il ne m'inspire pas vraiment confiance pour mon utilisation (le boitier est mobile par rapport à la batterie), un verrouillage est presque obligatoire pour éviter les soucis. Un minimum d'étanchéité est aussi bien venu, car utilisé de nuit en extérieur dans une région très humide.

Au final je suis parti là dessus : http://fr.farnell.com/fct-a-molex-company/f2w2sc-k121/sub-d-combo-embase-tht-de-2w2/dp/2433134
auquel il faut rajouter les contacts, ce qui monte à une 15aine d'euros pour l'embase et le connecteur.
« Modifié: juillet 23, 2016, 10:50:50 am par Tiflo »
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Re : Re : Hub astro
« Réponse #4 le: juillet 23, 2016, 12:10:41 pm »

Citer
C'est effectivement sur deux couches. Je n'ai jamais fait non plus de 4 couches, une chose à la fois  ;D J'imagine qu'il y a encore tout un tas de bonne pratique à respecter pour ces montages.
Concernant le tarif, c'est tout de même plus du double (>110$ pour 5 pièces) !
Vous avez fait un choix économique, et ça se vaut. Mais vous aurez, au final, passé plus de temps sur l'étape de conception (du moins c'est mon estimation). Pour moi ça vaudrait les 55$ additionnels. Concevoir sur 4 couches est un charme! Et ce n'est pas plus difficile que sur 2 couches. Et il y a aussi les compromis de surface pour les plus forts courants que vous avez sans doute du faire. Ceci dit, si vous cherchez à commercialiser le projet final, il faut peser le pour et contre de tout cela, car le coût de chaque plaquette diminuerait dû au volume.

Je ne cherche pas à enfoncer le clou trop profondément  :o, juste à montrer tous les angles dans cette décision.

Au plaisir.
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Re : Re : Re : Hub astro
« Réponse #5 le: juillet 23, 2016, 12:43:42 pm »

Citer
Vous avez fait un choix économique, et ça se vaut. Mais vous aurez, au final, passé plus de temps sur l'étape de conception (du moins c'est mon estimation).
Clairement une bonne semaine de travail jusqu'à 10h par jour et le nombre d'erreurs possibles doit augmenter de manière exponentielle avec le temps passé  ::)

Citer
Et il y a aussi les compromis de surface pour les plus forts courants que vous avez sans doute du faire.
Il est clair que cela prend pas mal de place, mais le nombre de connecteur étant fixe, je ne pense pas que j''aurais gagner énormément.

Citer
Vous avez fait un choix économique, et ça se vaut. Mais vous aurez, au final, passé plus de temps sur l'étape de conception (du moins c'est mon estimation). Pour moi ça vaudrait les 55$ additionnels.
C'est surtout le budget d'étudiant qui limite les choses pour l'instant ! Un boitier alu sur mesure de ce type est prévu ensuite, le budget va exploser ...
Mais j'y penserais pour les prochains projets, pour des petites plaquettes c'est plus abordable.

Citer
Je ne cherche pas à enfoncer le clou trop profondément  :o, juste à montrer tous les angles dans cette décision.
Au contraire, à mon niveau toutes remarques est bonne à prendre !

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Re : Hub astro
« Réponse #6 le: juillet 23, 2016, 03:28:24 pm »

Pour ce qui est du boîtier en alu, vous auriez évidemment sauvé de l'argent en adaptant la géométrie de la plaquette à un boîtier standard. Un boîtier en alu fabriqué sur mesure coûte une petite fortune...
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Tiflo

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Re : Hub astro
« Réponse #7 le: juillet 23, 2016, 03:44:12 pm »

En effet, mais vu les contraintes qu'il doit subir (à l'interface entre un télescope de 10 ou 20kg), il faut qu'il soit extrêmement rigide et donc penser pour. Dans les standards, je n'ai rien vu s'en approchant de prêt ou de loin.
Ce n'est pas encore décidé, mais dans un premier temps je me contenterai d'un boitier plastique sortie de mon imprimante 3D et en le fixant ailleurs.
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Re : Hub astro
« Réponse #8 le: juillet 23, 2016, 05:54:46 pm »

Un boîtier en aluminium extrudé avec les deux extrémités (plaques) faites sur mesure serait un bon compromis. Ce serait aussi très rigide.
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Tiflo

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Re : Hub astro
« Réponse #9 le: juillet 23, 2016, 07:34:29 pm »

Si par aluminium extrudé, vous pensez à ce type de boitier :

c'est malheureusement beaucoup trop léger pour maintenir la charge. En photographie, on ne peut pas se permettre une jonction "souple" entre le télescope et le pied (on recherche une stabilité de quelques dixièmes de secondes d'arcs sur des périodes de plusieurs heures).
Même ce genre de système (à presque 1000€) me parait léger au niveau de la queue d'aronde femelle.
« Modifié: juillet 23, 2016, 07:44:00 pm par Tiflo »
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Re : Hub astro
« Réponse #10 le: juillet 23, 2016, 11:40:28 pm »

Hmmm.... Je vois. Tout le poids est supporté par la boîte. Mais je suis convaincu que vous pourrez trouver des extrusions très costaudes. Les bouts importent peu en fin de compte.

Au plaisir.
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Re : Hub astro
« Réponse #11 le: juillet 26, 2016, 01:31:19 pm »

Salut,

Pour les connecteurs, ceci pourrait faire l'affaire? C'est du 300v 15A. : ebay
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eledtronik

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Re : Hub astro
« Réponse #12 le: juillet 26, 2016, 01:43:08 pm »

attention, mais je peux me tromper, mais il me semble qu'en courant continu le flux d’Électron circule essentiellement en surface d’où le diamètre important des conducteurs on le remarque en automobile

hors sur ces connecteurs que je connais bien ils sont souvent utilisés en courant alternatif, ce n'est pas spécifier sur le site

on le vois également sur les commutateurs par exemple le courant supporter soit en CC soit en CA n'est pas le même


à vérifier  :)






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Tiflo

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Re : Hub astro
« Réponse #13 le: juillet 26, 2016, 01:59:10 pm »

Merci pour la proposition. C'est effectivement celui que je vais utilisé sur le PCB.
Comme dis plus haut, c'est le connecteur en façade qui est plus compliqué à sourcer, mais j'ai trouvé mon bonheur.


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attention, mais je peux me tromper, mais il me semble qu'en courant continu le flux d’Électron circule essentiellement en surface d’où le diamètre important des conducteurs on le remarque en automobile

hors sur ces connecteurs que je connais bien ils sont souvent utilisés en courant alternatif, ce n'est pas spécifier sur le site

on le vois également sur les commutateurs par exemple le courant supporter soit en CC soit en CA n'est pas le même


à vérifier  :)
C'est en alternatif que l'effet de peau apparaît et il dépend de la fréquence. De mémoire c'est complètement négligeable jusqu'à plusieurs centaine de kHz.
« Modifié: juillet 26, 2016, 03:06:12 pm par Tiflo »
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captain.blood

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Re : Hub astro
« Réponse #14 le: juillet 26, 2016, 02:25:42 pm »

Ah ben tout va bien alors  ;)

En tout cas, bravo pour ce projet :)
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