Commencer a programmer avec Python

Commencer a programmer avec Python

Pour commencer a programmer avec Python vous allez devoir aller chercher certains outils qui vont vous permettre de programmer. Il existe des outils “En ligne” si c’est seulement pour faire des essais comme sur le site de Jupyter  .Mais il vous faudra probablement installer en local l’environnent de programmation ( ou IDE ) surtout si par la suite vous voulez utiliser les ports de votre ordinateur pour faire de l’électronique (ou autre !).

L’environnement ( IDE )

L’environnement de programmation est le logiciel que vous allez utiliser pour programmer. Mieux ce logiciel est fait ,plus il vous facilite la tache en vous corrigeant des erreurs ou en vous proposant des exemples en fonction de ce que vous tapez. Jupyter propose également un environnement local téléchargeable pour programmer en python. Personnellement je suis habitué a Pycharm c’est donc celui-ci que je vais vous présenter.

Vous allez donc télécharger Pycharm en version “Community” ici. 

Vous allez devoir également télécharger Python en cliquant ici.

Pycharm ne contient pas Python il faut le télécharger et l’installer sur votre machine . Si vous installez python avant Pycharm logiquement il détectera automatiquement votre version de Python vous n’aurez donc pas besoin de lui indiquer ou il se trouve .Dans le cas contraire il faudra surement le configurer. Vous l’aurez comprit mon conseil est d’installer Python avant Pycharm.

Démarrer avec Pycharm.

Une fois que vous aurez installé Python et Pycharm , vous allez bien évidement lancer le logiciel via votre barre de menu démarrer ou le raccourci de bureau. vous allez tomber sur quelque chose comme ça :

Nous allons créer un nouveau projet en cliquant sur “Create New Project” . Vous allez ensuite lui donner un nom et choisir n’endroit ou il doit se situer sur votre ordinateur .La plupart du temps je laisse l’emplacement par défaut et je donne un nom pour remplacer le “untitled” mit par défaut.

Vous arriverez ensuite ici :

 

Pour commencer a programmer c’est très simple , étendez votre projet puis clic droit “New” “Python file” comme ci dessous :

 

Vous pourrez alors programmer dans votre fichier Python fraîchement créé . Pour lancer votre programme il vous suffira de cliquer sur le triangle vert . Libre a vous de créer plusieurs fichier pour conserver un historique de vos essais .

Installer une bibliothèque avec Pycharm

Il y a beaucoup de fonctions intégrées dans des bibliothèques dont vous aurez besoin , il vous sera donc utile de savoir les installer.

Pour installer allez dans “File” puis “Settings” allez ensuite dans “Project” puis “Project Interpreter” comme ci dessous :

Vous pourrez alors voir un petit “+” en vert sur le coté droit cliquez dessus , recherchez dans la liste ce qu’il vous faut puis cliquez sur “Install Package” et le tour est joué !

N’hésitez pas a tester les bibliothèques il y en a des centaines !

 

Amusez vous bien !

 

Sylvain Altmayer

 

 

 

Comment créer une sortie relais pour un microcontroleur ?

Pourquoi apprendre crer une sortie relais ?

Il peut être très pratique de savoir comment connecter un relais sur une sortie relais sur un microcontrôleur ou un Arduino .On peut facilement trouver des cartes toute prête dans le commerce pour un prix dérisoire , mais si vous ne trouvez pas votre bonheur dans ces cartes vous pourrez alors avoir besoin de savoir monter un relais que vous aurez vous même choisi.

Comment fonctionne le relais ?

Je vous ai fait un petit article qui vous explique le principe de fonctionnement ici . Je ne me suis pas trop attardé dans cet article sur le fonctionnement de la commande et donc le pilotage de la bobine. Il faut bien évidement choisir une bobine adaptée à votre montage , si vous n’avez que du 5 Volt de disponible ne prenez pas une bobine en 12 Volts par exemple , ça ne fonctionnera pas. Regardez ce que vous pouvez utiliser comme alimentation sur votre montage et choisissez votre relais en conséquence. Sachez que les relais en 12 Volts sont les plus courants et donc les moins onéreux à l’achat .

Le montage

Maintenant que notre choix est fait nous allons passer au montage , il nous faudra pour ça , un transistor , deux résistances , une diode .

Le choix du transistor dépend de la bobine du relais , le constructeur du relais vous donne une impédance (résistance) ici 360 Ohm. sachez que cette impédance variera en fonction de la tension que vous aurez choisi .

Regardons le tableau ci-contre :

Le courant qui est donné ici est un courant en régime continu , sachez qu’à la mise sous tension votre bobine fera un appel de courant. Celui-ci sera très court mais il faut y faire attention au moment du choix du transistor pour ne pas se retrouver avec un transistor HS au moment de l’utilisation.

 

La plupart du temps pour faire une sortie relais ,je monte un 2N2222 ( ou PH2222 ) , il tient 600 mA de courant de Collecteur-Émetteur il convient dans la plupart des cas. Si votre relais est un peut gros il faudra commencer à regarder a ces caractéristiques .

Les résistances :

Nous allons choisir 2 résistance de 2k2 , d’autre valeur conviendraient mais c’est ce que j’ai l’habitude de monter , l’idée ici étant de créer un pont diviseur pour avoir un courant rentrant sur le transistor 2N2222 qui est un NPN .

La diode de roue libre :

La diode dont nous avons besoin est une diode de roue libre , elle sert à récupérer le courant de décharge de la bobine au moment de l’arrêt. En effet les bobines ont cette fâcheuse manie de décharger leur énergie dans le circuit au moment de l’extinction. Ça produit dans le circuit un courant de décharge à haute tension qui peut détruire le transistor . Il faut donc impérativement monter cette diode , j’y mets généralement une 1N4007 ou équivalent.

Voici a quoi ça ressemble :

La première possibilité :

La deuxième possibilité :

 

Ces deux schémas de sortie relais fonctionnent de la même façon , seule différence étant la position de la diode de roue libre . Il n’y a pas d’importance dans votre choix les deux fonctionnent , personnellement j’ai quand même une préférence pour la première version car les relais sont souvent plus gros et il est facile de mettre une diode entre les pattes de la bobine quand on dessine le PCB.

L’utilisation :

L’entrée permet de prendre n’importe quelle tension jusqu’à 12 Volts et même au delà. Arrivé un peu avant 24 Volts sur l’entrée le transistor ne se commutera plus car la tension au Collecteur deviendra proche de la tension a la base et le courant rentrant s’annulera. Si vous voulez entrée une tension supérieur a 24 Vdc sur l’entrée il faudra diminuer R2 pour que la tension a ses bornes s’abaisse aussi.

NB: Faite attention , il existe plusieurs brochage du 2n2222 , si votre montage ne fonctionne pas pensez a regarder si vous avez le bon brochage !

 

Merci pour votre lecture !

 

Sylvain Altmayer

 

 

Comment calculer la résistance pour alimenter une LED ?

Pourquoi une résistance de limitation ?

Lorsque vous regardez un montage dans lequel se trouve une LED vous aurez remarqué qu’elle est systématiquement accompagnée d’une résistance de limitation. Cette résistance sert à limiter le courant qui traverse la LED au moment ou vous l’alimentez .Le constructeur nous donne une caractéristique du courant en fonction de la luminosité de la LED , ce courant a bien entendu une limite qui dépend de la LED .

Comment lire la documentation du constructeur ?

Voici une LED prise au hasard chez Mouser un de mes fournisseurs de composants électronique, vous pouvez consulter la fiche technique ici. Elle est dans un boitier standard 5 mm. Sur ce boitier la patte la plus longue vous indique l’anode ( la patte +) , la patte la plus courte la cathode (la patte -). il existe une autre méthode pour le savoir avec ce boitier , la partie ronde au niveau des pattes a une partie plate c’est généralement la cathode , ce qui est pratique a savoir quand les pattes sont coupées. Je précise “généralement” car il m’est arrivé d’acheter des paquets de 1000 LED sur aliexpress et de retrouver le boitier coulé à l’envers ! Je ne vais pas trop râler quand même compte tenue du prix totalement dérisoire au-quel sont ces composants qui fonctionnent par ailleurs à merveille .

 

La première chose a regarder :

 

Les maximums admissible par le composant sont les premières données que vous devez allez voir. Dans le cas d’une LED le “Forward Current” est la valeur la plus importante. C’est le courant maximum admissible par la LED ,vous devez vous en éloigner le plus possible (à la baisse) sachant que si vous vous mettez dans ces conditions , elle risque de mourir très vite dés que les conditions de votre montage dépasseront les conditions du constructeur , en ce qui concerne la température par exemple, ici 25 c .

 

 

Pour faire votre calcul :

 

Ci-contre , les caractéristiques normales de fonctionnement de la LED . C’est ce dont nous aurons besoin pour faire le calcul de la résistance que accompagnera la LED. Le premier paramètre donne 70 mCD ( milli candella) pour 20 mA de courant et 3 mCD pour 1 mA . La plupart des calculs de résistance sont fait à 20 mA , pour ce qui me concerne je mets toujours mes LED autour de 10 mA , l’idée ici est que la LED soit visible .Dans la plupart des cas 10 mA est largement suffisant. De plus ça optimise votre consommation de courant et augmente la durée de vie de votre LED , sachant qu’en cas de coup de chaud elle n’aura aucune peine a rester en vie.

Une autre donnée est importante ici , c’est la tension de seuil de la LED ou “Foward Voltage”. Pour faire notre calcul nous aurons besoin de savoir quelle tension il y aura aux bornes de la LED pour le courant qui nous intéresse puisque l’idée ici est de fixer le courant qui traverse la LED. Comme vous le voyez cette tension nous est donnée dans le tableau ( 1.8 Volts) pour un courant de 20 mA .

Comment faire si on choisi de ne faire passer que 10 mA dans la LED ?

En réalité cette tension de seuil varie assez peu avec le courant , surtout dans les plages que nous utilisons , vous pourrez conserver cette tension dans la plupart des cas. Si vous n’êtes pas convaincu de ça , la caractéristique suivante est faite pour vous .

 

Comme vous le voyez ci-contre le constructeur a prit la peine de nous faire une caractéristique courant en fonction de la tension de seuil .C’est une caractéristique en semi-Logarithme pour accentuer la visibilité des variations . Le faite qu’elle soit en demi-Log et non en échelle linéaire doit déjà vous mettre la puce a l’oreille. Si les variations de tension avaient été très importantes le constructeur aurait fait une échelle linéaire pour vous présenter cette courbe .

Si on regarde notre cas , pour 10 mA , la tension de seuil devrait être de 1,7 Volts , ce qui est très proche des 1,8 Volts pour 20 mA.

 

 

 

Le calcul

Maintenant que vous savez quelles sont les données qui seront importantes pour vous ( la tension de seuil et le courant ) passons au calcul.

Vous devez d’abord savoir sous quelle tension vous allez alimenter votre système (LED , résistance )

si c’est 5 Volts :

on va retirer la tension de seuil de la diode , a la tension d’alimentation : 

5 – 1.8 = 3.2 Volts

C’est la tension que nous aurons aux borne de la résistance (3.2 Volts)

Maintenant pour calculer la résistance :

R=U(tension aux bornes de la résistance)/I(Courant que nous désirons dans notre système ) -> 3.2/0.01 = 320 ohm

Si on prend une résistance de la série E12 , 330 ohm est la plus proche . Vous voyez que vous serez au final obligé de faire une approximation pour choisir la résistance la plus proche , vous comprenez qu’il est inutile d’aller chercher les quelques millivolts sur une LED , un calcule grossier fonctionnera parfaitement !

Si votre alimentation est de 12 Volts

12-1.8 = 10.2 Volts

R=10.2/0.01 = 1020 Ohms donc 1kOhm si vous alimentez en 12 Volts 

Libre a vous de changer le courant si vous trouvez que votre LED ne brille pas assez .Si vous n’avez pas de DATASHEET ( documentation) sur votre composant , 10 mA ça fonctionne toujours ! 🙂

La puissance

On a pas parlé de puissance ici , une résistance 1/4 de Watt suffira à tout les coups , mais il aurait logiquement fallut dimensionné la puissance de notre résistance.

P=RI² -> (pour 12v) 1000×0.01²= 0.1 Watt (pour 5v) 330×0.01²=0.5 milliWatts

On est largement en dessous du 1/4 de watt pour les deux cas , seulement vous voyez quand même que la puissance que la résistance aura a dissiper augmentera avec la tension .Si vous choisissez d’alimenter avec une tension plus importante ou d’augmenter votre courant de LED , il faudra choisir une résistance qui sera capable de dissiper une puissance plus importante.

Il existe également des LED de puissance qui servent a l’éclairage de votre maison par exemple , le courant qui les traversent peut dépasser 1 Ampère si vous faites le calcul de la puissance de la résistance qu’il faut pour des LED comme celle-ci , vous vous rendrez compte que la résistance qui convient va vite devenir énorme !

Sauf si votre but est de faire un grille pain lumineux , il existe des systèmes a découpage qui sont utilisé pour alimenter de type de LED .

 

Bonne lecture !

Sylvain Altmayer

 

 

 

Les relais

Les relais

Les relais sont des composants très courants ,Ils équipent la plupart des cartes électroniques dés qu’il y a un peu puissance a commander. Ces composants servent ,grâce à un signal de commande, à actionner un contact qui pourra ouvrir ou fermer un circuit de puissance. Un des avantages est qu’il isole parfaitement le circuit de commande de la puissance .Ils sont également la plupart du temps peu onéreux et permettent de piloter des circuits de puissance à courant continu comme alternatif.

 

Comment lire les indications

 

Smart Electronique Nouvel Original Solid State Relais G3MB-202P DC-AC PCB SSR Dans 5VDC, Sur 240 v AC 2A(China)

Comme vous pouvez le voir ci-contre , le relais comporte deux marquages de tension.Une de ces tensions est la tension d’alimentation de la bobine , l’autre celle accepté par le contact .Pour savoir laquelle correspond à celle de la bobine et laquelle est celle du contact , sachez que la tension de bobine est toujours inférieur ou égale a celle du contact.

Pour l’image ci contre , on peut voir une tension de 5 Vdc, et une tension de 240 VAC. On en déduit donc que les 5 Vdc sont pour la bobine et que le 240 VAC est la tension maximum admissible par le contact.

Comme vous pouvez le voir il y a également un courant ici 2 Ampères , c’est toujours le courant maximum admissible par le contact qui est indiqué sur le relais.

Si vous deviez choisir un relais pour une de vos cartes , sachez que ce sont toujours les valeurs maximums qui sont indiquées par le constructeur. Pour ce qui est de la tension il fonctionnera a 240 VAC mais également a une tension inférieure . Sachez également qu’il pourra parfaitement convenir a un circuit en courant continu . En ce qui concerne le courant de sortie , je vous conseille de rester largement en dessous du courant indiqué par le constructeur si vous voulez que votre relais vive longtemps. Si vous vous approchez de la valeur maximum votre relais s’usera beaucoup plus vite.

 

Comment  meurent t’ils ?

Vous aurez forcément un jour à changer un de ces composants sur une carte électronique si vous bricolez un peu. Les relais ont une façon de mourir bien a eux ,ces composants ne meurent jamais subitement. Ça signifie que qu’un relais commence à mal fonctionner quelques fois avant de ne plus fonctionner du tout . Sur une carte de commande de portail électrique par exemple , le relais commencera par ne plus piloter le moteur de temps en temps puis il ne le pilotera plus du tout !

Cette information est intéressante pour affiner votre diagnostique , si vous avez vu votre carte mal piloter les sorties avant de ne plus les piloter du tout c’est probablement un problème de relais .

Astuce : N’hésitez pas à ouvrir plus ou moins délicatement le relais que vous venez de changer afin de voir l’état du contact. Ça vous donnera une idée de vos chances de réussite a la remise sous tension .Si le contact du relais que vous venez de changer est totalement noir alors vous avez de bonne chances d’avoir visé juste.

 

Peut-on les tester ?

 

Il est jours possible de tester un relais pour savoir si il fonctionne ou non , mais malgré la simplicité de ce composant , le tester n’est pas si simple.Vous pouvez une fois démonté alimenter la bobine avec une alimentation externe , vous entendrez votre relais fonctionner .Vous pouvez ensuite tester le contact avec un ohmmètre si le contact affiche quelques ohms , c’est que le contact est fichu , il faut donc changer le relais. Sachez quand même que si le contact affiche 0 Ohm , ce n’est pas pour ça qu’il est bon , en effet le contact peut parfaitement bien se comporter à faible courant puis devenir très résistant en charge. Il faudrait donc pour bien faire monter un circuit de charge pour le contact et vérifier que la tension au borne du contact soit bien de 0 Ohm lorsqu’il se ferme. Comme vous le voyez , ce n’est pas si simple , souvent vous aurez aussi vite fait de le changer.

 

 

 

Comment changer les relais ?

Je ne vais pas vous expliquer comment dessouder ces composants bien que je sois un adepte de la tresse pour les démonter proprement. On va regarder comment les remplacer , surtout si vous cherchez à vous dépanner avec un autre composant.

Je ne peux que vous conseiller de remplacer le relais que vous avez par la même référence , ça vous évitera beaucoup de déboires . Si vous deviez remplacer votre relais par un autre , tachez tout de même de trouver un relais avec le même empattement , la plupart du temps ils seront brochés de la même façon. Ce que vous devez respecter impérativement si vous changez de référence , c’est la tension de bobine et le courant de contact .

La carte électronique est prévu pour piloter une bobine sous une certaine tension , si vous modifiez la tension de bobine vous risquez d’endommager les composants qui alimentent votre bobine. Pour ce qui est du courant de contact vous devrez au moins remettre le courant indiqué sur le précédent relais. Si par exemple vous aviez un relais 2 A vous pourrez mettre sans problèmes un 4 A ou même un 10 A , mais jamais en dessous de 2 A ! Dans ce cas l’expression ” Qui peut le plus peut le moins” s’applique à merveille.

Une dernière chose , ça parait évident mais , ne démontez jamais un relais sous tension !

 

Les contacteurs industriels

Pour votre culture générale sachez qu’il existe des relais bien plus gros que ce que vous pouvez trouver sur vos cartes électroniques . Ils sont appelé contacteurs , mais techniquement c’est la même chose que vos petits relais à souder sur carte. Ces composants sont capable de piloter plusieurs Kilo Watts d’électricité . Il faut savoir que les contacts sont parfois spéciaux , ils peuvent être plaqués de métaux leur permettant de piloter des circuits inductifs , capacitifs ou résistifs en fonction de l’alliage plaqué sur le contact . Si un technicien changeait un de ces contacteurs en ne sélectionnant pas la bonne gamme , les contacts pourrait se souder ou fondre au démarrage principalement avec les circuits inductifs comme les circuits comportant des moteurs.

 

Merci pour votre lecture !

 

Sylvain Altmayer

 

 

Comment utiliser correctement votre multimètre ?

Qu’est ce que c’est qu’un multimètre ?

Un multimètre est un appareil de mesure des grandeurs électriques .C’est en réalité plusieurs appareils combinés en un seul. Cet appareil vous permettra se faire des mesures de tensions, de courant, de résistance, etc … Là ou avant il vous aurait fallut plusieurs appareils.

Le voltmètre

Le voltmètre bien connu de tous ceux qui pratique l’électricité , est toujours présent dans un multimètre . Il y a deux type de Voltmètre , le Voltmètre Alternatif (VAC) et le voltmètre Continue (VDC).

Il existe une différence significative entre ces deux voltmètres , commençons par le VAC.

Le voltmètre VAC mesure la partie variable du signal , c’est a dire de combien de volts ce signal va varier. Si vous vous mettez sur une prise de courant secteur 230 V chez vous , ce que vous mesurez est une variation de tension de 230 v .Si vous vous mettez sur une pile en VAC votre voltmètre affichera 0 car il n’y aura pas de variations de tension.

Astuce : Une des utilisations bien utile de ce mode VAC est si vous voulez savoir si une tension continue est bien stable.Vous pouvez alors mettre votre multimètre en mode VAC et regarder si il y a une partie variable sur votre alimentation continue.

Le voltmètre continu

Le voltmètre continu ou VDC mesure la valeur moyenne du signal. Si par exemple vous avez un signal qui varie entre 0 et 5 v, 50% du temps état haut 50% du temps état bas , il vous affichera alors la moyenne de ce signal soit 2,5 Volts. Dans le cas d’une pile , la tension est constante 100% du temps il vous affiche donc la valeur présente sur votre pile .En revanche dans le cas d’une prise de courant en 230 Vac ,la tension varie 50% du temps en positif et 50% du temps en négatif dans les mêmes proportions la valeur moyenne est donc de 0 Volt , non pas qu’il n’y ai pas de tension mais la tension moyenne est égale a 0 Volts.

Faites bien attention a ce que vous lisez sur votre voltmètre et vérifiez que vous êtes bien sur le bon type de mesure avant de mettre les mains sur les parties actives !

L’ampèremètre

L’ampèremètre que ce soit le mode AC ou DC n’est généralement pas des plus pratique à utiliser .A moins que vous ayez une pince pour faire votre mesure d’intensité la plupart du temps vous faudra couper le circuit pour y insérer votre Ampèremètre .Pour cette raison il est assez peu utilisé par les électriciens . Sachez également que l’ampèremètre est un court-circuit , il faudra déplacer votre câble positif ( rouge ) pour pouvoir effectuer des mesures avec cet appareil .

Lorsque vous avez fini de l’utiliser , soyez rigoureux et remettez bien le câble sur le voltmètre , je me suis fait avoir pas mal de fois essayant bêtement de faire une mesure de tension alors que mon câble étais encore connecté en position Ampèremètre , faites y donc bien attention !

L’ohmmètre

L’ohmmètre est un appareil qui permet de faire une mesure de résistance . Il est impératif de l’utiliser hors tension ! L’ohmmètre applique une petite tension sur le circuit de l’ordre d’1 Volt si mes souvenirs sont bons (Prudence quand même si vous avez des composants en très basse tension ! ). Il effectue cette mesure en ohm , il vous servira à mesurer principalement les résistances , mais aussi pour savoir si une connections est bonne .Beaucoup sont d’ailleurs équipés d’un biper pour que vous n’ayez pas a regarder votre appareil au moment ou vous faites le test de continuité.

Astuce : Si vous voulez mesurer correctement une résistance il faudra impérativement la démonter. Il y a quand même une petite astuce pour savoir si votre résistance est bonne tout en la laissant soudée sur la carte électronique. Lorsque vous mesurez votre résistance , la valeur que vous avez a ses bornes ne peut en aucun cas être supérieur à la valeur de la résistance elle même. Par exemple si vous faites une mesure sur une résistance de 100 ohms et que vous trouvez 150 ohms ,c’est que votre résistance a un problème.

Le diode test

Le diode test est une fonction on ne peu plus courante sur les multimètres . Ce que vous affiche le diode test est une tension , la tension de seuil de la diode que vous testez pour être exacte . Cette fonction est le plus souvent équipée d’un biper ce qui fait qu’elle sert également de test de continuité.Le diode test applique une tension sur votre circuit , c’est pourquoi comme l’ohmmètre vous devez l’utiliser hors tension .

Le fréquencemètre

C’est une fonction assez rare mais parfois présente sur les multimètres. Le fréquencemètre est en réalité un voltmètre , vous pourrez généralement le brancher sur une prise de courant 230 Volts ( à vérifier en fonction de votre appareil ).Il a généralement peu d’utilité ,une fois que vous aurez vérifié que votre prise étais bien à 50 Hz vous ne l’utiliserez probablement plus.

le Capacimètre

C’est une fonction plutôt rare , qui peut parfois être utile lorsque vous aurez besoin de faire la mesure de la capacité d’un condensateur .Cet appareil applique une tension sur le composant , vous aurez donc comprit qu’une ne s’utilise qu’hors tension . Mais en plus vous devrez impérativement démonter votre condensateur pour le mesurer correctement .Sachez également que la mesure est faite a une tension très faible et que si votre condensateur est utilisé à une tension plus haute , il peu avoir l’air bon au capacimètre et fuir ( être mauvais ) à sa tension d’utilisation .Méfiez vous donc des résultats que vous obtenez avec cet appareil d’autant que si vous avez un doute sur un condensateur vous aurez aussi vite fait de le changer.

 

 

 

 

Merci pour votre lecture !

Sylvain Altmayer