> Partie2- Réalisation montage standalone.
> Partie3- Montage de l’alimentation.
> Partie4- Intégration du contrôleur USB.
> Partie5- Assemblage de la carte.
Montage du module d’alimentation avec régulateur de tension pour 3.3 et 5 volts. Assemblage du montage ATmega standalone & du module d’alimentation.
Depuis la dernière fois, grâce à la réalisation de notre montage standalone, nous avions un prototype opérationnel, mais les difficultés face à l’alimentation de notre carte nous obligeait à ajouter une carte d’alimentation externe ou à choisir une batterie ne dépassant pas les 5Vcc…
Et bien je vous l’annonce nous allons aujourd’hui résoudre ce problème. Puisque pour cette troisième partie nous allons voir comment installer sur breadboard un module d’alimentation stabilisé et régulé pour notre carte Arduino Uno DIY.
Alors à vos breadboard !
Je vous en parlais la dernière fois, voici le montage électronique qui vous permettra de brancher une batterie ayant une tension supérieure à 5V vers le montage ATmega standalone réalisé lors de la partie précédente.
Ici le schéma représente l’entrée d’alimentation via une connectique pour pile 9V, toutefois nous pouvont facilement changer cela en une connectique type jack alimentation (comme sur la carte Arduino-Uno).
U1 : Régulateur L7805CV
C1 : Condensateur 10 uF
C2 : Condensateur 10 uF
C3 : Condensateur 224
2 Diodes (type Zener)
Résistance (150 Ohms) et LED 3mm (optionnelle)
Une source d’alimentation, quelques câbles ainsi qu’un support (breadboard, pcb…)
Les condensateurs installés en entrée et en sortie du régulateur permettront de filtrer l’alimentation (le condensateur de filtrage permet de stocker l’énergie pour l’étage de découpage).
Le Régulateur de tension est pourvu d’un petit support en métal fixé sur son dos et comportant un trou bien visible. Ce dispositif sert à refroidir le composant par un phénomène de dissipation thermique via cette pièce métallique. En effet ce composant chauffe beaucoup (selon la tension et surtout l’ampérage utilisé), il peut ainsi dans certains cas être nécessaire de rajouter un dissipateur thermique digne de ce nom, lequel viendra se fixer sur le régulateur à l’aide du trou sur sa partie en métal. Il peut également être intéressant d’installer une couche de patte thermique entre le dissipateur et la partie métallique du régulateur.
Diagramme régulateur LM7805
Régulateur linéaire (boitier TO-220)
Tension, entrée min.: 10V
Tension, entrée max.:35V
Tension de sortie Nom.: 5V
Courant sortie: 1.5A
La source d’alimentation devra impérativement respecter des normes tant en intensité (ampérage), qu’en tension (voltage). Ce seuil dépendra du type de régulateur que vous utiliserez.
Par exemple, pour le cas présenté ici, j’ai utilisé un régulateur LM7805, donc je suis contraint entre 10 et 35 v pour 1.5 ampère maximum en sortie. Cela signifie que je pourrais par exemple brancher sur ce montage une batterie (en tension continue) délivrant entre 10 et 35v, et que mon montage ne devra pas consommer plus de 1.5 ampère. Les piles 9V sont souvent utilisées avec ce type de régulateur, étant donnée qu’elle dépassent régulièrement les 9v de tension.
La LED et sa résistance nous permettront comme à chaque fois d’avoir un repère visuel sur le fonctionnement de notre alimentation.
Vous vous en êtes certainement rendu compte, mais le ATmega n’a aucune pin de sortie 3.3v, et pourtant la carte Arduino nous offre une connectique d’alimentation 3.3v. En réalité un régulateur de tension 3.3v est installé sur nos cartes Arduino, ce qui permet d’ajouter cette source d’alimentation à notre panel de pin de sortie. Et comme je vous ai promis une carte ‘sans perte de fonctionnalité comparée à la carte Arduino-Uno’, nous allons donc câbler un montage de régulation de tension en 3.3v.
U1 : Régulateur LM1117T
C1 : Condensateur 10 uF
C2 : Condensateur 10 uF
2 Diodes (type Zener)
Résistance (150 Ohms) et LED 3mm (optionnelle)
Une source d’alimentation, quelques câbles ainsi qu’un support (breadboard, pcb…)
Le montage est très semblable au précédent, il est donc inutile de vous présenter à nouveau tous les composants. Faites tout de même attention car les input, output et GND ne sont pas placés aux mêmes endroits selon le type de régulateur.
Tension entrée max= 20V
Diagramme régulateur LM1117T
Tension entrée min= 15V
Tension de sortie= 3.3V
Courant sortie = 900 mA
L’assemblage des deux modules d’alimentation (5vcc & 3.3vcc).
Assemblage alimentation 3.3V & 5V
Reprenons donc maintenant le montage standalone réalisé la dernière fois, et assemblons le avec notre nouveau module d’alimentation (comme présenté ci-dessous).
Assemblage montage régulation & montage standalone
On dispose maintenant d’un prototype ATmega standalone avec alimentation régulée 5v et 3.3v, que nous pouvons facilement brancher sur secteur à l’aide d’un transformateur, tel que celui préconisé avec le Arduino-Uno par exemple.
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C’est terminé pour aujourd’hui. Le prototype de notre carte s’achève bientôt avec la prochaine partie, où nous verrons comment intégrer un contrôler USB à notre carte. D’ici là, bonne session de montage à tous.
15/Jun/2017 - Ohmerr
Bonjour, AMHA, il y a une erreur dans le schéma de la Rég 3V3, le condensateur C1 devrait être connecté à l’entrée du régulateur.
15/Jun/2017 - Benjamin Printemps
Bonjour, Vous avez tout à fait raison, erreur de ma part que je vais corriger au plus vite ! Merci pour cette remarque
15/Jun/2017 - Benjamin Printemps
D’ici la correction du schéma (« Le schéma de régulation 3.3V ») vous pourrez trouver les bons branchements sur les 2 schémas suivants qui me semblent correctes.
14/Nov/2017 - anonyme
Bonjour, très bon article, merci beaucoup. Il manque cependant la valeur des diodes zener
15/Nov/2017 - Benjamin Printemps
Bonjour, Merci, ça fait toujours plaisir d’avoir des retours. Effectivement il manque les références des diodes Zener et je vais corriger cela de suite. Pour l’ensemble du montage j’utilise toujours la diode Zener 1N4148. Excepté pour celle située entre le connecteur d’alimentation et l’entrée du régulateur 5 volts, ou j’utilise une Zener 1N4001.
23/Dec/2018 -
Bonjour Pour moi ce sont des diodes de redressement et non pas des zener. Super tuto très intéressant, a quand la dernière partie ?
03/Jan/2019 - Benjamin Printemps
Bonjour, Merci de m'avoir lu et également de participer à l'enrichissement de ce tutoriel. Effectivement concernant les diodes Zener 1N4148 utilisées dans le prototype, il s'agit bien de la dernière phase permettant de redresser le courant, néanmoins les diodes Zener font le travail et semblent être utilisées régulièrement pour ce type d'application. Je reste bien entendu ouvert à d'autres propositions, qu'utiliseriez vous dans ce cas de figure ? Concernant la suite de ce tutoriel, vous trouverez le schéma final du prototype Arduino-Uno DIY à la fin de la partie 4 (dédiée au contrôleur USB). Seul la partie 5 est à ce jour manquante et je dois bien vous avouer que ce tutoriel est aujourd'hui en stand bye au profit d'article plus pertinent. La partie 5 aura pour unique but d'assembler les composants afin de passer du prototype monté sur breadboard vers le même prototype monté sur carte PCB avec soudure des composants. J'en profite pour vous souhaiter mes meilleurs vœux à tous.
