Impossible de résister au plaisir...

Mise en situation : je possède depuis quelques semaines un lecteur de bandes audio de type K7 de marque Luxman, modèle K250. Cette machine m'a été donnée lors d'un 'vide grenier' :

http://archiwumallegro.pl

Il ne s'agit pas ici de la machine en ma possession, mais d'une image récupérée sur le web. La mienne est en meilleur état cosmétique mais présente une panne un tantinet gênante.

Le compteur numérique ne fonctionne plus. Dans le cadre d'une utilisation standard cela ne doit pas poser de problème. En fait, si. Et même un gros problème! C'est aussi ce compteur qui gère l'arrêt de défilement de la bande, dans quelque mode que ce soit, dans les deux sens.

Et lorsque cette fonctionnalité disparait, et bien la machine ne s'arrête plus. Et le moteur, bien que la mécanique soit bloquée a cause de la butée de fin de bande, continue de tourner. La courroie de transmission fini par se détendre dans un premier temps puis, lorsque la tension de celle-ci n'est plus suffisante, l'axe du moteur fini par tourner dans cette courroie immobile jusqu'à l'user, puis la casser.
Ne reste alors plus que la partie cabestan qui fonctionne, ce qui a pour effet de 'bourrer' le tiroir de bande sortie de la cassette et non embobinée a l'intérieur pour cause d'absence de bobinage ou de rembobinage.

Se faisant, la platine cassette ne fait plus du tout défiler la bande : 'game over' !

La première étape a donc consisté a remettre une courroie de défilement en place. Ce qui fut fait facilement:

La nouvelle courroie de défilement est la plus petite.

La mécanique une fois remontée :

Rien de bien compliqué.

Ceci étant, j'ai quand même du passer un certain temps a 'dépoussiérer' cette mécanique car elle pressentait une grosse quantité de particules de caoutchouc en provenance de l'ancienne courroie dégradée.

Et maintenant? Le lecteur fonctionne parfaitement et procure un son tout a fait agréable et défini. Mais la mécanique ne s'arrête toujours pas toute seule! Il convient donc de refabriquer ce compteur parce que le circuit intégré qui gère cette fonction est introuvable sur le net, pas plus d'ailleurs, qu'une platine K250 en occasion!

Est-il intéressant de s'acharner sur une telle machine?  Si l'on considère le seul point de vue financier, non, bien évidemment. Cependant, ce point de vue me semble... un peu court!

D'une pat la machine est totalement fonctionnelle et procure une sonorité tout a fait digne d'intérêt. Elle est bien construite, même si le circuit imprimé n'est pas en époxy. Elle est équipée de trois têtes permettant de faire du monitoring. Elle a été bichonnée par son ancien propriétaire hélas aujourd'hui disparu. Plus un ensemble d'autres raisons suffisantes pour s'attaquer au problème, comme le simple 'challenge' consistant a redonner une nouvelle vie a un matériel passé de mode, certes, mais absolument pas obsolète!

Et voila un 'exercice de style' tout a fait trouvé pour la nouvelle carte de développement a processeur Zilog que je viens de développer. Je détaillerai plus tard tout le processus de création de ce compteur électronique a affichage fluorescent, lorsqu'il sera monté dans la machine.

Mais pour l'heure je ne peux résister a l'envie de présenter une petite démo. du 'proof of concept' du sujet :

Vidéo effectuée en basse lumière pour que les segments du tube soient visibles. Le programme du processeur se contente d'effectuer une boucle envoyant en série des données a un circuit prévu pour 'driver' des 'hautes' tensions. Un seul des trois digits est câblé.

Deux heures, temps de câblage et temps de programmation, pour arriver a ce résultat. Il est vrai que je n'avais pas programmé de microcontroleur Zilog depuis presque une dizaine d'années : quelle erreur d'avoir abandonné ces circuits...

Prophet VS, mais pas que...

Ou, des ces pannes que l'on 'refuse' inconsciemment de prendre en compte!

Outre un Prophet VS, je possède aussi un studio440. Machine fantastique de l'époque, qui conserve encore aujourd'hui toutes ses qualités ou défauts, a l'instar d'une quantisation en 12 bits linéaires.

Dans cette machine, on retrouve toute la technologie de Sequential Circuit de l'époque, présente elle aussi, a l'intérieur du Prophet VS.

C'est une machine qui sonne et qui demeure, comme la SP12 d'EMU, toujours très prisée des producteur de hip hop par exemple. Je les comprends!

Et un incroyable look Vintage!

Or donc, outre une multitude de problèmes présents dans cette machine comme dans mon Prophet VS, comme j'imagine pour la majorité des productions de Sequential Circuit de l'Époque, celle-ci refuse (refusait) obstinément de gérer un disque externe SCSI.

Petite digression sur le matériel Sequential de l'époque :  de très bonnes idées, une bonne ergonomie, mais une approximation parfois déroutante dans le travail d'ingénierie, et surtout une réalisation assez médiocre et éloignée des standards industriels, même vis a vis de ceux de l'époque. Il ne me semble donc pas étrange que l'entreprise Sequential ait eu à ce moment-la d'énormes difficultés face aux productions nippones et ait fini par fermer les portes, juste pendant la mise en production du Prophet 3000. Prophet 3000 que je possède aussi et pour lequel j'ai réalisé un gros travail de correction mais qui demande encore à être complété. ...D'ou un très gros problème de fiabilité de ces matériels, problème qui a tendance a augmenter avec les années. Maintenir ces appareils en parfait état de fonctionnement  réclame une bonne dose d'humour, de patience et d'investigation!

Après avoir effectué une bonne série de tests, il m'était toujours impossible de faire reconnaitre le disque SCSI externe. Alors que j'y suis parvenu sur un autre Studio 440 pratiquement fonctionnel mais en moins bon état esthétique. Sur cette machine, donc, j'avais déjà constaté par le passé que l'alimentation 5V de la partie numérique était un peu... faiblarde. Mais bon, elle semblait fonctionner sans problème sous 4,6V, mis a part la gestion du SCSI.

Après de nouvelles investigations, je constate que la sortie d'alimentation, bien que présentant un potentiel de 5V, ne me permet d'obtenir QUE 4,6V sur l'entrée de la carte numérique. Comment ais-je pu passer a coté de ce phénomène!

Entre l'alimentation et la carte numérique : deux conducteurs et un connecteur. Les soudures sur la carte numérique étant bien réalisées, les fils d'alimentation étant de bonne section, il ne restait plus qu'a incriminer le connecteur. La mise en place d'une connectique initialement prévue pour les lecteurs de disquette 3 pouces 1/2 ne fera que confirmer mon diagnostic ;

La pose de ce nouveau câble d'alimentation permet en outre, d'ouvrir plus facilement la machine puisque l'ancienne liaison, trop courte, tirait sur le connecteur d'alimentation a chaque ouverture du boitier. Et on retrouve la encore, une des nombreuses médiocrités dans la construction de la machine.
Il est a supposer que très certainement, des investigations précédentes dues j'imagine a des pannes a répétition, ont fini par fragiliser le connecteur 'pince' sur le câble (le connecteur rouge visible sur la paire de fils blancs). Le résultat : un contact bien moins bon qu'a l'origine entre les fils et les bornes du connecteur rouge. Sans compter l'oxydation présente sur les parties dénudées et non soudées des fils qui ne doit pas améliorer la situation au niveau de ce connecteur. Ce qui eut pour effet d'augmenter artificiellement la résistance de cette connection. Qui dit résistance, dit différence de potentiel en fonction de l'intensité consommée. Différence de potentiel suffisante pour passer la tension arrivant sur la carte numérique de 5V a 4,6V.

Un cas d'école, qui m'a cause bien des soucis...

Mais le résultat est la, la carte numérique alimentée maintenant sous une tension d'alimentation réelle de 5V, le disque est enfin reconnu et fonctionne normalement :

Le bonheur!

J'en ai profité pour remplacer le CEM5530 d'origine, lui aussi parfois peu fiable, par un ELD5530 de ma conception , beaucoup plus 'costaud':

Avec le CEM5530 de l'autre Studio440, voici deux CEM5530 d'origine et parfaitement fonctionnels :

De quoi faire des envieux :

Work in progress.....

Cela va faire bientôt un mois que je n'ai pas publié d'articles sur un quelconque développement en électronique. Serait-ce a dire que le sujet des piles m'ait suffisamment épuisé pour m'être octroyé une longue période d'inactivité? Non, bien évidemment!

Au sujet des piles, vous pourrez en apprendre plus, ou tout simplement confirmer ce que vous avez appris tout au long de mes articles en visionnant ce sujet intéressant sur le blog de David L. Jones :

http://www.eevblog.com/2015/06/05/eevblog-751-how-to-debunk-a-product-the-batteriser/

ou il est question de se poser les bonnes questions au sujet d'un appareil censé pallier ce 'fameux' seuil de 1,2V des piles alcalines en permettant justement d'utiliser toute l'énergie encore disponible dans la pile alors que l'appareil alimenté devrait indiquer un défaut d'alimentation.

Il est intéressant de constater que durant cette vidéo, Dave teste la tension minimale de fonctionnement d'un lecteur DAT sony TCD-D8, et obtient une tension minimum de fonctionnement de 1,1V la ou, a vide, j'obtiens une tension résiduelle des pile de 1,285V, soit une différence de potentiel de pratiquement 0,2V. En connaissant l'intensité qu'absorbe le lecteur DAT, il serait facile de déterminer la résistance interne de la pile. Sous 100 mA (hypothese), elle 'serait' de R = U/I soit 0,2/0,1 soit 2Ohms! Je pense que c'est moins en fait parce qu'a 100mA, une pile fournit 1,2V minimum pendant environ 8h. Hors, des piles neuves permettent a ce Sony de fonctionner a peu près 3 heures. On peut en déduire une consommation d'environ 250mA soit une résistance interne d'environ 0,8Ohms. Plus l'intensité débitée est importante, plus cette résistance interne joue, d'une part en 'consommant' inutilement l'énergie de la pile, puis d'autre part en abaissant artificiellement la tension visible de la pile, la faisant passer a 1,1V alors qu'a vide elle présente une tension de  1.285V.
 
Bref, si l'utilisation de piles alcalines sous une intensité élevée est totalement contre indiquée, le consommateur lambda refusant l'élévation de son petit niveau de culture se verra offrir bientôt un autre 'fake' lui permettant de palier l'achat du 'fake' précédent, la pile alcaline.

J'attends de voire si ce produit sera disponible en France pour en faire le test. Il m'est a penser que ce 'truc' risque de fonctionner, mais sous faible intensité, forcément.

En fait, j'ai travaillé sur plusieurs projets :

Et encore, tout n'est pas sur cette image...

Dans l'ordre :

1. Carte de développement pour processeur LPC1114FN28 et LPC810 de NXP.
2. Carte de développement pour processeur Z8F6421 de Zilog.
3. Interface RS485/USB série isolée pour travailler avec l'automate Fidelix.
4. Couple de mémoires non volatiles pour Prophet VS avec capacité de 400 programmes.
5. Mémoire non volatile de  32ko.
6. Mémoire non volatile de 2ko.     

Explications :

1. Cette carte a déjà été testée avec succès depuis plusieurs mois. En fait j'ai mis en place un environnement de développement sous Linux se passant de la librairie CMSIS. L'intérêt? Et bien celui de maitriser plus directement le processeur utilisé, même s'il s'agit d'un ARM, le circuit NXP n'est pas très compliqué a appréhender, malgré quelques facéties du LPC1114!
   Et puis surtout, procéder de la sorte permet de créer un code vraiment compacte. J'avais prévu l'utilisation de ce processeur dans une petite application d'exemple, mais en fait, ce projet s'est étoffé au fil du temps. J'espère produire une application viable d'ici quelques semaines.
2. Même chose avec le processeur Zilog. Contrairement au processeur ARM 32 bits, il s'agit ici d'un processeur 8 bits a 20Mhz, tout simplement. L'intérêt de ce circuit, ou de cette famille de circuits, est l'extrême simplicité du composant allié a un outils de développement qui date bien d'une dizaine d'année maintenant mais lui aussi d'une extrême facilité d'installation et d'utilisation. Rien a voir avec l'usine a gaz d'Atmel et son 'Studio' que certains ne sont jamais parvenus a utiliser sur un windows. Je précise que j'utilise le logiciel Studio 6 d'Atmel sur un PC windows 7 sans problème.
   Certains gros constructeurs de micro-contrôleurs ont 'sponsorisé' a outrance leurs processeurs 32 bits a coups d'arguments parfois... discutables. Le but non avoué étant bien évidemment d'évincer toute une série de concurrents pourtant bien établis. Or, si l'on prend comme objectif le but, et non le moyen, ces processeurs Zilog sont réellement très intéressants.    
   Le pire dans l'histoire, c'est que le matériel se contente d'une liaison série, donc pas de drivers a installer, que le logiciel fonctionne très bien, même sur un PC de 15 ans équipée d'un processeur PIII a 866MHz sous windows 2000, et qu'enfin le débogueur temps réel est implémenté sur cette carte de développement pour dialoguer avec la seule patte dédiée au débogage du processeur. N'est-ce pas fantastique? A l'heure ou trouver un PC pour faire ce type développement devient de plus en plus difficile sur le marché du neuf...    
   Pour ce système j'ai aussi développé une application plutôt cossue. En fait, il s'agit d'un prototype réalisé il y a 10 ans, que je suis en train de remettre en service.
3. Pour travailler avec l'automate Fidelix (voire 'la solution possible' dans ce billet), je souhaitais m'équiper d'une interface série USB vers série 485. Et isolée galvaniquement si possible. Des interfaces de ce genre sont faciles a trouver en version non isolées. A prix très bas. Par contre la version isolée 'tape' systématiquement dans le professionnel, a un prix oscillant entre 100 et 200 Euros. Et encore, l'utilisation de l'appareil ne semble pas toujours évidente. Parce que suivant le type d'isolation mise en place, des restrictions importantes peuvent subvenir lors de la communication entre deux appareils, sans qu'il soit toujours facile d'en déterminer  les impacts réels en productions. Je ne connais que trop ce genre de problème et, ne souhaitant plus y être confronté, j'ai décidé de développer moi-même cette interface. J'ai donc utilisé un composant d'interface très particulier, introuvable en France, mais qui rempli très bien sa fonction, même a très haute vitesse! Peut-être un article sur son utilisation avec l'automate Fidelix.
4. Je n'ai pas encore testé ces deux mémoires dans mon Prophet VS. Ces mémoires, outre le fait de se passer de batterie pour retenir les données tout en se comportant quand même comme une mémoire statique conventionnelle, permettront de multiplier par 4 la capacité de stockage de programmes de la machine. J'ai en tête une autre modification pour permettre une sélection facile des 4 banques de mémoires, ainsi que l'amélioration de l'entrée des paramètres sur le panneau de commande du synthé. A suivre....  
5. Mémoire non volatile de 32Ko non encore testée.
6. Mémoire non volatile déjà testée avec succès dans mon JX-3P.

Et quoi d'autre? J'ai reçu le circuit imprimé de mon thermostat mais ne l'ai pas encore monté. Je travaille actuellement sur le portage de ce petit ordinateur d'étude de la belle époque : 

http://oldcomputers.net/micro-professor.html

dans un FPGA. Je possède toujours une petite imprimante se connectant a ce système :

http://www.old-computers.com

mais le prix aujourd'hui demandé pour un MPF1P justifie bien quelques réflexions pour réussir a l'intégrer dans un circuit a quelques Euros! Pour le moment, le moniteur fonctionne et j'en suis a l'écriture de l'interface entre l'affichage et un port série, afin d'être en mesure d'utiliser un PC avec émulateur de terminal en guise d'organe d'entrées/sorties. Et pourquoi pas utiliser un antique PC pour cette utilisation. De ces PC que l'on trouve parfois sur les trottoirs parisiens :

Un NEC PIII a 866Mhz tout a fait fonctionnel et en très bon état

     

ATmega168pb, après la decouverte, une réalisation.

Il y a deux mois de cela, je présentais le début du développement d'un thermostat d'ambiance basé sur un processeur Atmel ATmega168pb. Développement entamé à la suite de la découverte du kit de 'développement' à bas prix d'Atmel, le kit ATmega168 XPLAINED.

Ce kit de développement, ou plus exactement de 'découverte', m'a permis de tester toutes les parties logicielles et matérielles nécessaires a mon application, a savoir un thermostat. Dans la 'vraie vie', je n'utiliserai pas ce processeur mais la version juste au dessus, l'ATmega328 qui propose exactement la même architecture mais avec une mémoire flash de 32Koctets et non pas 16Koctets. Les routines de gestion de l'affichage graphique, et notamment la définition graphique des caractères, consomment énormément de mémoire. Il risquait de ne pas m'en rester suffisamment dans le mega168 pour me permettre l’écriture complète de l'application.

J'ai décidé de ne pas utiliser d'afficheur tactile, mais à la place de vrais boutons, assez volumineux et faciles a manipuler, ainsi qu'un codeur rotatif pour une entrée plus facile des paramètres de l'appareil.
D'autre part le thermostat sera en mesure d'afficher la température, évidemment, mais aussi le taux d’humidité relative ainsi que le taux de CO2 si nécessaire. 

En outre, ce thermostat ne sera pas le seul appareil constituant la solution de contrôle de température, mais en constituera plus vraisemblablement le 'terminal' de saisie et de gestion du processus. Ce thermostat étant destiné a remplacer le vieil appareil qui gère la température de confort de  mon appartement, il devra envoyer l'information de mise en fonctionnement de la chaudière par l’intermédiaire du câble de commutation pré-existant. En d'autres termes, remplacer le système déjà présent sans exiger de modification de câblage au préalable.

J'ai donc effectué mon étude en utilisant le logiciel de conception Kicad. Excellent logiciel que j'utilise depuis des années. Et voici les deux faces du circuit imprimé dont je viens de commander la réalisation :

Circuit imprimé qui ne présente aucune difficulté.

Présenté comme cela, ça ne 'veut pas forcément dire grand chose'. Je vous l'accorde. Reste à attendre le circuit imprimé et à en constater la qualité de fabrication, ainsi que les éventuelles erreurs de conception. Le processus de réalisation d'un montage électronique en passe par là, mais il s'agit d'une étape que je trouve très agréable puisque, même si tout ne fonctionne pas au premier essai, c'est a partir de ce moment que l’idée originelle commence réellement à prendre vie!   

A suivre...

Alternatives aux piles alcalines 1,5V...

Bon, forcément, s'il ne faut pas acheter de piles alcalines parce qu'elles ne correspondent pas du tout à l'utilisation que l'on en fait (un rêve de produit commercial inutile), reste à tenter, quand même, de trouver une solution. Parce qu'en vrai, l'appareil la, devant nous, il faut bien le faire fonctionner! 

Et mise à part la pile au lithium, quelle solution adopter?

PART 1 : 

Commençons donc par l'inavouable : la recharge des piles alcalines !

Mise en garde : la recharge des piles alcalines est très fortement déconseillée par les fabricants de piles, et ce à juste titre. Vous voilà avertis. Je ne pourrai en aucun cas être tenu pour responsable d'une quelconque dégradation d'un quelconque matériel suite à ce type de manipulation.

Il existe en effet sur certains marchés 'parallèles' (genre eBay), des appareils susceptibles de 'recharger' les piles alcalines. 

Exemple glané sur le Web. Avec des piles du genre Duracell : joie et bonheur en perspective!

Il n'est pas inutile de re-préciser que les piles ne se rechargent pas, elles ne sont pas faites pour cela !

Mais alors... Et bien, il faut bien prendre en considération la chose suivante : tant qu'une pile se trouve dans sa zone de décharge naturelle, c'est à dire entre 1,3V et 1,1V, l'électrolyte la constituant possède encore/toujours ses propriétés de décharge, et ses caractéristiques chimiques.

Lorsque la pile a dépassé, à la baisse, le seuil de 1,1V, l'électrolyte est physiquement détériorée et n'est plus à même d'assurer son processus de décharge. Il est donc inutile de considérer ces éléments pour 'tenter' de les recharger.

Reste alors les piles moyennement déchargées, fournissant encore une tension d'environ 1,2V. L'électrolyte les composant présente encore les caractéristiques chimiques leur permettant une décharge.

Recharger ? En fait, il s'agit plus de 'redonner' un coup de 'boost' à la pile, plutôt que d'entrer dans un vrai processus de recharge. Pour se faire, les 'chargeurs' de ce type se contentent de soumettre les éléments moyennement déchargés, à une tension légèrement supérieur aux 1,5V nominaux, sous une intensité très faible. En général, le 'chargeur' se contente de vérifier périodiquement que l'élément à retrouvé une tension de service supérieur à 1,3 ou 1,4V au bout d'un certain temps.

Attention, certaines piles ne supportent absolument pas ce traitement et explosent en cours de recharge. Bien évidemment, le terme exploser est à prendre au sens technique et non pas catastrophique. C'est à dire que sur certaines piles, la pression interne engendrée par la réaction chimique due à la 'recharge', associée à un boîtier relativement peu étanche, conduit soit à une fuite silencieuse d'électrolyte, soit un un petit bruit d’explosion avec projection possible de substance chimique sur quelques centimètres.

Malgré les précautions à prendre et les risques liés à ce genre de manipulation, le jeu en vaut-il vraiment la peine ? Clairement non. En voici la raison :

En noir, la moyenne des décharges de piles neuves.

A noter que la décharge des 3 piles 'rechargées' s'est faite selon le même protocole que dans l'article précédent sur le sujet. 

Il est simple de constater sur ce graphique que les deux piles fortement déchargées s'effondrent très rapidement. Il est évidemment possible de considérer que pendant un 'certain temps' ces deux piles ont été en mesure de fournir les 1,2V recherchés. Quelques minutes pour la pile déchargée à l'origine à 0,2V et une trentaine de minutes pour celle qui était déchargée à 0,7V.

Le fait intéressant concerne la troisième pile, celle déchargée à 1,2V. La 'recharger' permet effectivement d'obtenir un potentiel de débit à 1,2V et plus, de pratiquement 1 heure. A comparer aux presque 9 heures que sont, en moyenne, capables de tenir des piles neuves sur une résistance de 10 Ohms. Autre fait remarquable, la courbe de décharge de cette pile correspond à la courbe de décharge d'une pile neuve, mais avec beaucoup moins de capacité.

Autre considération : si l'on prend comme valeur limite une tension de 1,1V alors la pile 'rechargée' est capable de tenir pratiquement 50% du temps par rapport à une pile neuve. Deux conditions doivent cependant être respectées, que l'appareil censé être alimenté par cet élément soit capable de fonctionner encore correctement à 1,1V, et que l'électrolyte de la pile soit encore en mesure d'accepter la 'recharge'. Or 1,1V représente justement la tension à partir de laquelle les piles ne sont plus en mesure d'être 'régénérées' du fait, justement, d'une électrolyte irrémédiablement détériorée. Prendre aussi en considération qu'une pile 'rechargée' une fois, n'acceptera sans doute pas de l'être une deuxième fois et que si la deuxième recharge se passe à priori bien, l'énergie disponible sera encore bien moins importante que suite à la première 'recharge'!

A moins d'un gout du jeu extrêmement prononcé et/ou de beaucoup de temps à perdre, il peut être judicieux de se tourner vers des éléments rechargeables : les batteries.

PART 2 : 

Cela peut effectivement paraitre incongru de vouloir alimenter des appareils prévus pour un certain nombre de fois 1,5V, par des batteries ne proposant une tension QUE DE 1,2V. Et pourtant, après avoir effectué quelques tests de décharge....

A priori, les batteries disponibles dans le commerce sont de type NiMh et présentent une tension de service de 1,2V. Il ne devrait donc pas être réellement possible d'alimenter correctement des appareils réclamant une tension de 1,2V au minimum, sauf que : 

Décharge d'accumulateur NiMh de marque Clartech.

Les courbes Clartech 1 et 2 représentent la décharge de deux accus de marque Clartech au sortir du blister, toujours dans une résistance de 10 Ohms. La courbe 'Clartech 1 recharge' représente la courbe de décharge de l'élément n°1 mais après avoir subi au préalable une première décharge PUIS une recharge avec le chargeur fourni dans le blister : 

Disponible dans les magasins de notre chantre national du bas prix!

Que constate-ton? Et bien que ces accus proposent une courbe de décharge pratiquement rectiligne de 1,3V à 1,2V. Que, de plus, la tension de 1,2V est atteinte en moyenne près de 40% de temps plus tard qu'avec les piles alcalines! 

A n'en pas douter, cette solution semble tout à fait intéressante. Elle l'est d'autant plus que ce type d'offre coute pratiquement le même prix qu'un blister de quatre piles au lithium! Même si ces accumulateurs ne fournissent pas une durée aussi importante à 1,2V que les piles lithium, ils se rechargent un certain nombre de fois. Ils sont même totalement prévus pour ça!

Un accumulateur NiMh comparé à une pile Lithium.

La pile Lithium conserve cependant ses avantages en terme de tension puisqu'elle fourni son énergie sous 1,4V en moyennes alors que l'accumulateur NiMh le fera sous une tension moyenne inférieur à 1,3V.

PART 3 : 

Critère de choix de la source d'énergie : 

En fait, tout dépend de ce que réclame en tension minimal l'appareil fonctionnant à pile. La encore, cette indication n'est pratiquement jamais fournie (je ne peux pas dire jamais puisqu'il me faudrait avoir vérifié tous les appareils disponibles à la vente. Mais le fait est que je n'ai jamais vu cette indication). Seuls sont indiqués les types d'éléments à insérer dans l'appareil. Le plus souvent des éléments de type AA ou AAA, et la tension de 1,5V.

Cela ne veut absolument rien dire, si ce n'est qu'il faut éviter d'y insérer des éléments ayant une tension supérieur à 1,5V. De tels éléments existent aujourd'hui qui fournissent des tensions de 3,7V. Le consommateur se trouve donc dans l'incapacité de déterminer quelle stratégie adopter pour alimenter à moindre frais l'appareil. 

Encore une fois, cette information, qui serait fort utile, est totalement cachée au consommateur qui ne doit sa considération qu'au seul fait qu'il est générateur de point de PIB. Le rendre compétent, ce qui pourrait le rapprocher de l'état de Citoyen, est jugé trop risqué par les détenteurs du pouvoir et des moyens. 

Pour connaitre la tension minimum acceptable par un appareil, et bien il faut d'abord l'acheter, puis par la suite tester la tension minimum à partir de laquelle il cesse de fonctionner. Opération très facile à réaliser puisqu'il suffit de tester la tension des piles dès que l'appareil s'éteint, avec un multimètre de 'bonne' qualité.

Éviter les appareils de mesure à quelques Euros car les indications doivent être relativement précises. En ce qui me concerne, j'ai opté pour un appareil d'assez bonne précision, le UNI-T 61E (publicité gratuite). Il y en a d'autres. J'ai pu vérifier sa précision avec mon Fluke 289...

Entre 40 et 50 € sur la Bay...

Le choix du type d'élément fournisseur d'énergie s'avère ensuite beaucoup moins difficile. 

• - Si la tension résiduelle de la pile est comprise entre 1V et 1,25V (idéalement 1,2V), vous pourrez opter pour les accumulateurs qui seront en mesure d'alimenter l'appareil durant un bon nombre d'heure.
  
  
• - Si la tension résiduelle est supérieur à 1,25V, l'accumulateur ne servira à rien puisque très rapidement il ne sera plus en mesure de fournir cette tension. Le mieux sera donc de s'orienter vers les piles au lithium. Elles ne sont hélas pas rechargeables mais le cout réel de leur utilisation par rapport à des piles alcalines standard est bien inférieur, comme je l'ai démontré dans ce billet.
  
  
• - Si la tension est inférieur à 1V, vous pouvez utiliser des piles au lithium, des accumulateurs NiMh et des piles alcalines. Sauf que la majorité des appareils fonctionnant à basse tension sont des appareils consommant très peu. Il est donc tout à fait contre productif d'utiliser des accumulateurs ou des piles au lithium. Les piles les moins chères possibles vous offriront le meilleur rapport prix/performance, voir de nouveau les conclusions de  ce billet.
  
  
• - Considération spéciale pour les piles au lithium : Dans le cas d'appareils devant fonctionner très longtemps et consommant très peu, cas des appareils de sécurité comme les DAAF (détecteurs de fumée) devenus obligatoires aujourd'hui, il peut être utile si vous en possédez un certain parc, de les alimenter par des piles au lithium.
  En effet, financer l'intervention d'une journée pour changer les piles d'une centaine de DAAF éparpillés sur un site important représente un certain cout. Le faire une fois tous les dix ans si les DAAF sont alimentés par des piles au lithium coutera bien moins que de devoir effectuer cette opération tous les trois ans. Dans ce cas, le surcout représenté par l'utilisation de piles au lithium sera largement compensé par l'économie d'intervention.
  
  
• - Considération spéciale (bis) sur certains type d'appareils qui consomment une grande énergie sous une tension élevée : c'est très souvent le cas des jouets qui comportent des moteurs. Ces actionneurs demandent beaucoup d'énergie pour fonctionner correctement. Il n'y a donc que la solution des piles au lithium qui, à l'utilisation s'avèrent la moins couteuse. Cependant il est de constater que le consommateur hésite grandement à investir des dizaines d'Euros en piles pour alimenter des... jouets. Il se rabat donc sur les piles alcalines qui, bien que moins chères à l'achat, s'avèrent bien plus dispendieuses à l'utilisation que les piles au lithium. De plus, très rapidement le jouet en question perd de sa vélocité puisque la caractéristique principale des piles alcalines est de tomber très rapidement sous 1,2V.
  Le résultat ne se fait pas attendre. Après une période d'achat frénétique de piles alcalines pour alimenter ledit jouet, arrive le temps des restrictions et, par voie de conséquence, l'abandon du jouet.
  
  Question développement durable, ce type d'achat représente une totale catastrophe. L'objet en lui-même n'est ni plus ni moins que du déchet en matière plastique provenant de l'autre bout de la planète, avec tout ce que cela comporte en terme d'énergie dépensée en production et acheminement de ce que sera très rapidement un objet inerte qui polluera plus ou moins le pays de destination. Rajouté à cela un certain poids de matières chimique contenu dans les piles, plus ou moins recyclées, qui ajoutera à la pollution locale. A remarquer que la encore, ce type d'objet correspond exactement à la doctrine économique : faire acheter au consommateur l'objet le plus inutile possible au prix le plus élevé possible!
  
  Pour le moins, acheter ce type de jouet équipé de batteries internes et de son propre système de recharge...
  
  Et, d'un simple point de vue philosophique, est-il logique d'acheter du déchet neuf? Mais ceci est une autre question...
  
  
• - Pour conclure cette partie, l'exemple du lecteur DAT de marque Sony TCD-D8 dont j'ai déjà  fait mention dans cette série d'article sur ce sujet des piles :
  
  
  

  

  Très bon produit mais... exigeant en alimentation pile.

  
  Et bien le contrôle des piles alcalines standards des l'apparition du message  'Low battery' indique des tensions résiduelles comprises entre 1,284V et 1,288V : catastrophique!
  
  L'exploitation de l’énergie d'une alcaline ne dépasse pas le quart de sa capacité, voire encore moins s'il s'agit d'une pile de bas de gamme. Autrement dit, toute l’étude présentée en déchargeant ces piles sur une résistance de 10 Ohms, soit une intensité comprise entre 0,11 et 0,13 Ampères peut présenter une conclusion encore plus défavorable pour les éléments de type alcalins sous une intensité de décharge plus importante.
  
  J'ai obtenu 45mn de fonctionnement avec les piles de plus bas de gamme, et environ 2 heures avec une pile moyenne que ce soit de marque Energizer, Varta ou Duracell. 
  
  Une unique solution : les piles au lithium puisque, d'autre part, des batteries de 1,2V présentant une tension d’à peine 1,25V a pleine charge risquent de ne fournir que quelques minutes de fonctionnement!  

PART 4 : 

Ou se cache l'embrouille?

Pour les appareils alimentés par pile, ayant une consommation moyenne et capable de fonctionner sous des tensions comprises entre 1V et 1,2V, les accumulateurs NiMh représentent le meilleur compromis entre le cout d'achat et la durée d'alimentation. A remarquer que je n'ai pas testé l'efficacité du chargeur. Recharger une batterie représente aussi un cout.

La bonne affaire? Oui, sans doute, mais alors que devient notre point de PIB?
Et bien ce point de PIB, il faut aller le chercher autrement. Il faut donc que cette apparente 'bonne affaire', ne soit pas aussi bonne qu'on pourrait le penser. Il faut donc devoir remplacer le plus souvent possible l'accumulateur : évidence!

L'intérêt de l'accumulateur est qu'il peut se recharger un certain nombre de fois. Et c'est évidemment sur ce 'nombre de fois' qu'il n'y aura aucune communication. En moyenne, il est dit une trentaine de fois avant que les caractéristiques de l'accumulateur ne se dégradent franchement.

Mais, et c'est la tout l'art de l'enfumage, tous les accumulateurs voient leur caractéristiques se dégrader au fur et à mesure des cycles de décharge et de charge. Certains types sont plus sensibles à certains paramètres que d'autres type d'accumulateurs, qui eux, seront sensibles à d'autres paramètres.

Mais pour schématiser il y a deux type de paramètres. Ceux susceptibles de dégrader rapidement les caractéristiques des accumulateurs, et les autres. En commençant par les paramètre relativement peu cruciaux on peut citer la tension minimal à ne pas atteindre sous peine de ne plus être du tout en mesure de recharger l'accumulateur. Ce phénomène n'affecte pas vraiment les accumulateurs NiMh. en général, ce sont d'autres type de batteries qui sont sensibles à ce phénomène et qui réclament des appareils avec contrôle de décharge et souvent chargeur intégré, ou des chargeurs 'externes' spécifiques.

L'accumulateur NiMh peut se recharger 'en gros' comme un ancien accumulateur Cadmium-nickel : en gros!
Parce qu'en réalité, non, bien évidemment. La détection de fin de charge et sa gestion est plus pointue et plus cruciale que pour un élément au Cadmium-nickel. Mais, ne pas prendre en considération cet aspect amène à ne pas considérer l'intensité sous laquelle est chargée l'accumulateur, ni sa température de recharge. Alors, 'en gros', cela peut fonctionner, mais au prix d'une grande dégradation des caractéristiques de la batterie et donc de sa fin de vie très prématurée. Ouf, sans en avoir l'air, ce qui est affiché ne pourra pas être respecté. Mieux, ça sera de la faute du consommateur qui n'aura sans doute pas respecté les préconisations d'utilisation.

Pour me faire une idée, j'ai donc démonté le chargeur fourni dans le blister, histoire de juger de la qualité de l'objet :

Chargeur fraichement ouvert : côté compartiment des piles.

L'envers du décor.

J'ai tenté de comprendre 'rapidement' le fonctionnement de ce chargeur, ou plutôt de comprendre les fonctions importantes que ne propose pas ce chargeur. Parce que si l'on veut fortement dégrader l'état des accumulateurs, il faut nécessairement ne pas en respecter à la lettre les condition de charge.

Pour commencer, les éléments simples à identifier (chiffres rouges sur les images) :

1- diodes de redressement du signal 220V alternatif.
2- condensateur de filtrage de l'alimentation redressée par les diodes. Fournissent donc une tension continue.
3- port USB disponible pour alimentation d'un appareil USB.

Il y aura des choses à dire sur ces 'simples' éléments, mais leur présence n'influe pas sur la qualité de charge des accumulateurs.

Les autres éléments :

4- générateur d'alimentation basse tension régulée: VIPER12A. Ce composant fabriqué par ST est une alimentation à découpage intégrée dont la plage d'alimentation se situe entre 9 et 38V. C'est lui qui va fournir la tension de 5V nécessaire à l'appareil. A noter qu'il y a de grandes chances que ce soit le condensateur chimique noté C13 juste au dessus du cercle bleu n°2 qui génère la chute de tension nécessaire pour ramener les plus de 200V continus à moins de 38V acceptés par ce composant. Le datasheet de ce circuit intégré peut se trouver ici.

5- Self/transformateur nécessaire au fonctionnement du circuit intégré VIPER12A (voir schéma d'application).

6- Circuit intégré HCF4060. Il s'agit d'un composant standard de la famille CMOS proposant en son sein, un oscillateur suivit d'un compteur binaire à 14 étages. Le datasheet de ce circuit peut-être trouvé par exemple ici, toujours chez ST.

7- Double amplificateur opérationnel de type AS358/358A fabriqué par BCD Semiconductor dont le descriptif est téléchargeable ici.

8- Double MOSFET 20V/5A 9926. Les spécifications du composant : ici.

En espérant que tous les liens indiqués ne changent pas rapidement. De toute façon, les caractéristiques peuvent être trouvées facilement sur le Net.

Supposition sur le fonctionnement de la charge des accumulateurs :

Je n'ai pas créé de banc de test pour cet appareil bien qu'il eusse fallu, en toute rigueur. Il était hors de question de le tester sur un coin de table étant donné les tensions dangereuses présentes sur le circuit imprimé autour de la zone de gestion de l'alimentation. Cependant, la vue des circuits intégrés présents me permet d'en déduire un fonctionnement possible, mais surtout la façon dont cet appareil ne fonctionne pas!

Il semblerait que le double amplificateur opérationnel soit utilisé en détecteur de présence d'accumulateurs. En effet, le chargeur est en mesure de charger deux packs de 2 accus en série, et non pas 4 accus de façon indépendante. Le rôle possible des ces amplificateurs consisterait donc à autoriser le départ d'un cycle de charge dès l'insertion de deux accumulateurs, cycle qui consiste tout simplement à soumettre les accus à une certaine tension, sous une certaine intensité. Intensité qui ne sera pas modifiée en fin de charge.
Le circuit 4060 serait donc utilisé en compteur de temps. Son oscillateur interne génère une horloge de base qui sert à incrémenter la suite des compteurs qu'il comporte. Une des sorties de ce compteur doit servir à arrêter le comptage et indiquer la fin de la charge. Ou alors le circuit compte de façon permanente, et seules une ou des sorties sont utilisées pour valider la charge des accus. De ce que j'ai pu constater, il ne serait pas impossible que ce soit ce deuxième type de fonctionnement qui soit implémenté.
Enfin, les deux transistors Mosfet servent à appliquer la tension de charge aux deux blocs d'accus.

Toujours est-il que cet appareil ne comporte absolument pas de circuits développé spécifiquement pour la recharge des accumulateurs NiMH tel que le DS2715 de chez Maximintegrated, qui décharge les batteries avant de lancer un cycle de pleine charge, qui termine la charge par la technique dT/dt tout ceci en surveillant la température des batteries, fonction elle aussi totalement absente de ce chargeur.

Ici, bien au contraire, il ne semble pas y avoir de décharge d'accus, pas plus que de contrôle de l'intensité de charge, pas plus que de gestion de la fin de charge, pas plus que d''un quelconque contrôle de la température, aucune sonde n'étant implémenté sur le circuit (en tout cas je n'ai pas été en mesure d'en trouver).

Et force est de constater qu'après avoir inséré deux accumulateurs et mis l'appareil en charge en début de soirée, le lendemain matin j'ai récupéré des accumulateurs certes chargés, mais aussi très chauds, ainsi que le chargeur lui-même.

Non, cet appareil ne me semble absolument pas avoir été prévu pour charger correctement des accumulateurs NiMh. Il est même possible de penser que son utilisation est en mesure de réduire de façon drastique les qualités de charge et décharge des accumulateurs et donc de les rendre inutilisables bien plus rapidement que prévu. 
Ce qui correspond à l'objectif commercial : vendre l'objet le plus inutile possible au prix le plus élevé possible. 
Faux me direz-vous puisque le blister ne coute pas très cher (environ une quinzaine d'Euros).
Et que faites-vous de la réduction par deux ou trois, voire plus de la capacité de charge des accumulateurs qui vous fait augmenter d'autant le besoin d'achats de remplacement, achats qui n'auraient pas du être effectués si les accumulateurs avaient été correctement traités!
Il est donc préférable de ne pas utiliser cet appareil pour la recharge des éléments NiMh!

Et encore, que peut-on penser de la durée de vie du chargeur lui-même? parce qu'inutile de vous préciser que les condensateurs présents dans la partie alimentation, de marque inconnue et à la qualité subjective, ne supporteront pas très longtemps le régime de haute tension auquel ils sont soumis. Rajoutons à cela qu'en fonctionnement, le chargeurs monte allègrement en température, réduisant de façon drastique la durée de vie de ces condensateurs.

Encore une fois cela n'est pas grave me direz-vous puisque ce chargeur ne sera utilisé que quelques heures, de temps en temps. En êtes-vous sur? Un artifice à été implémenté sur cet appareil pour vous 'forcer' à l'utiliser au-delà du raisonnable : la prise USB.
Fantastique non? Bien pratique cette prise USB pour recharger tel ou tel appareil portable. Voire y brancher une petite veilleuse à LED dans la chambre des enfants. Et bien non, cet appareil n'a pas les qualité de durabilité pour ce type d'application.

Bref, ce chargeur mérite tout simplement de ne pas être utilisé, et donc de ne pas être acheté, même si l'argument commercial vous fait penser à un 'cadeau' : cadeau empoisonné!!!

Un chargeur disponible sous plusieurs marques et qui semble avoir bonne presse, le La Crosse Technologie RS700 ou Technoline BC 700 : 

Source http://mysku.ru/blog/others/11064.html

Cet appareil semble proposer tout le nécessaire à une charge correcte d'élément NiMh. Il est contrôlé par un processeur et laisse présager un fonctionnement plus durable avec notamment une alimentation externe qu'il sera toujours possible de remplacer en cas de défaillance. D'autre part cet appareil permet de garder un œil sur l'ensemble du processus de charge, et ce pour les quatre éléments individuellement. Je compte m'équiper de ce type d'appareil que l'on peut trouver entre 30 et 40€.

Certes, 30 ou 40€ pour un chargeur et autant pour un multimètre, cela revient à pratiquent 80€ d'équipement. Relativisons, cela ne représente que 7 ou 8 blisters de piles alcalines de type Duracell (les plus couteuses), pour ensuite être en mesure d'économiser très largement grâce à la lecture de mes articles sur le sujet et à l'efficience de votre choix. Je vous rappelle que sur les 8 blisters de piles Duracell, l'équivalent de 4 seront partis, neufs, directement à la poubelle cf. mon post précédent sur le sujet : L'achat du multimètre est déjà rentabilisé!

N'hésitez pas à me contacter si quelque chose ne vous semble pas correcte dans ma suite d'articles sur le sujet. Il serait important de corriger mes erreurs, s'il y en a, ou d'apporter des précisions sur des points précis devant être développés :

N´achetez pas de piles alcalines 1,5V...

Lorsque je me suis décidé a mener une petite étude sur les caractéristiques des piles, je pensais très simplement effectuer une étude comparative basique de différentes marques, comme l'on peut en trouver sur le Net ou dans certaines revues spécialisées.

Cependant, à la lecture des résultats de mesure, certains aspects catastrophiques des piles de type alcalines a fini par prendre le dessus, a un point tel qu'il m'a fallu repenser complètement l'approche du sujet et non plus se concentrer sur l’élément 'pile' en lui-même, mais plutôt sur les appareils censés les utiliser.

Quelques précisions avant de poursuivre :

• Une pile n'est pas rechargeable, et est en mesure de fournir a vide une tension de 1,5V.
• Une pile rechargeable est un ABUS de langage destiné a induire le consommateur ignorant en erreur. Il s'agit d'un accumulateur dont la tension de service est de 1,2V (généralement constaté a la vente, mais qui peut être différente suivant le type de technologie de l’élément, ce n'est pas le sujet de cet article), et disponible lui aussi au format AA.

Pour en revenir aux piles alcalines 1,5V de type AA, que constate-t-on ?

La tension en Y et le nombre de 'paquets' de 10 secondes, en X

Que la tension de 1,5V n'est pas la tension de service de la pile, mais uniquement sa tension à vide, c'est a dire au sortir du blister et avant toute insertion dans un quelconque appareil.

Puis, deux faits remarquables :

• D'une part, dès qu'un débit de courant est demandé, la tension 'fournie' par la pile commence a décroître, et ce, très rapidement pour s'engager dans une pente de décharge a peu près linéaire allant de 1,3V a 1,1V. Cette droite est commune a toutes les piles testées. 
• D'autre part, que la 'vraie' fourniture d’énergie de la part des piles se situe dans cette zone, de 1,3V a 1,1V. Passé le seuil des 1,1V, les piles s'enfoncent plus ou moins rapidement dans leur zone de décharge profonde, c'est a dire vers la fin de vie de l’élément, en fonction de divers paramètres du fabricant. 

Tournons-nous maintenant du coté 'consommateur' d’énergie.
Un consommateur d’énergie consomme donc une puissance. Par unité de temps, cette énergie s'exprime en Watt de la façon suivant : P = U x I. Or donc, il s'agit du produit de l’intensité I consommée sous une certaine tension U. Cette tension U revêt une importance cruciale.

Suivant la technologie des équipements certains ne peuvent plus fonctionner si la tension fournies par les piles descend au dessous d'un certain seuil. Quels sont ces seuils suivant le type d'appareil ?

• Les appareils numériques qui ne peuvent fonctionner que sous une certaine tension minimum, très majoritairement au dessus d'une tension minimum de 1,2V. C'est le cas de la majorité des appareils photos numériques, des appareils nomades numériques comme les baladeurs, de certaines horloges radio-pilotées, des stations météos, etc, etc. De façon générale, il s'agit des appareils incorporant un ou des systèmes a processeurs et/ou des actionneurs comme des moteurs, consommant une 'certaine' puissance instantanée. 
• Les appareils 'analogiques', qui peuvent fonctionner jusqu’à une tension aussi basse que 0,9V, comme certaines radios toutes analogiques dont le son et la précision de la sélection diminuera avec la baisse de la tension de la pile, les 'lampes' a ampoules a filament qui éclaireront très rapidement de moins en moins mais qui fonctionneront quand-même, etc etc. 
• Les télécommandes de type infra-rouges d’équipements audio/vidéo, dont certaines fonctionnent jusqu’à des tensions de 0,5V. En dessous de 0,5V, et plus habituellement en dessous de 0,6V, il n'y a plus guère d'appareils susceptibles de fonctionner, si ce n'est a placer un certain nombre de piles en série pour obtenir malgré tout près de 1,5V avec trois éléments en fin de vie par exemple. Je ne rentre pas dans les détails, mais avec trois éléments chargés, l'appareil doit donc accepter plus de 4,5V en début d'utilisation des piles, et fonctionner encore sous 1,5V au final. Cela impose soit de développer un appareils susceptible de fonctionner naturellement de la sorte, ou alors de l’équiper d'une alimentation a découpage capable de fournir une tension fixe quelque soit la tension totale des piles. Je ne rentre pas dans les détails des convertisseurs de tension…. 

Cette catégorisation est faite pour bien marquer trois paliers importants concernant la décharge des piles, paliers que je qualifie de 'potentiel de perte' financière, et donc d'un autre point de vues, de gaspillage :

• Palier 1 : le pire, de 1,5V a 1,2V, palier de perte systématique. La perte sera d'autant plus importante que l'appareil cessera de fonctionner au plus près des 1,5V, et donc le plus éloigné des 1,2V. 
• Palier 2 : le meilleur. De 1,2V a 0,9V, palier d'optimisation de l'utilisation des piles. Suivant le fabricant, il est possible d'atteindre la décharge complète de la pile lors de son utilisation. Pour se faire, il faudra privilégier les éléments de 1,5V possédant la chute de tension la plus brutale dès les 0,9V atteints.
• Palier 3 : L'inutile. En dessous de 0,9V, les fabricants font payer très cher ces quelques joules d’énergie supplémentaire (Ici je parle la puissance fournie par la pile, hors temporalité) qui au final, ne procurent que peu de temps de fonctionnement supplémentaire par rapport au surcoût induit. 

Pour quelle raison le palier 1 est si catastrophique?
Et bien nous constatons que, dans le cas d'un appareil déclarant sa source d’énergie défaillante lorsque les éléments de pile présentent une tension de 1,2V, au mieux et suivant le fabricant de la pile, seulement la moitié, ou au pire, un tiers de l’énergie potentielle de la pile a été consommée !!! Nous pouvons en déduire que le coût réel d'un tel fonctionnement représentera deux a trois fois le prix réel d'achat des piles. De plus, vous porterai au recyclage, la moitié voire les deux tiers d’énergie potentielle de votre pile, chèrement achetée !
Intéressant, n'est-il pas?

Le palier 2 est le plus intéressant.
En effet, et sous condition expresse d'utiliser des appareils capables de fonctionner normalement jusqu’à une tension de 0,9V, ainsi que des piles qui s'effondrent passé ce seuil, nous pouvons conclure que la totalité de l’énergie achetée sera consommée. Dans ce cas uniquement il peut être intéressant de connaître la courbe de décharge des différentes marques de piles. Et si on ne connaît pas ces informations, et bien dites vous que pour une fois le système économique est bien fait, ce sont les piles de bas de gammes qui procurent le moins bon comportement sous les 0,9V, ce qui nous intéresse, paradoxalement!
Raisonnement illogique de prime abord? Pas du tout quand on compare le prix des piles de bas de gamme, a celles de 'haut de gamme' super puissante et que l'on constate combien vous est facturé les 30 % au mieux de capacité supplémentaire a très basse tension.

Le palier 3 est tout simplement un palier inutile. Du fait principalement que les appareils capables de fonctionner sous les 0,9V sont rares, ne consomment que très faiblement et n'ont donc pas vraiment besoins de 'puissance'. De simples piles de bas de gamme suffisent amplement. C'est sur ce pallier que certains fabricants comme Duracell par exemple se distinguent, en proposant des éléments capables de fournir quelques milliampères sous une très faible tension, mais a quel prix et dans quelles conditions. De toutes les piles testées en décharge dite profonde, c'est à dire avec l'électrolyte (gel interne) complètement transformé (donc durci et au volume augmenté), les piles Duracell sont celles qui ont systématiquement fuit. 100% des piles testées ont laissé échapper leur produit corrosif après quelques semaines de stockage. Phénomène absolument pas constaté sur les autres exemplaires de quelque marque que ce soit. Ce qui ne veut pas dire que cela n'arriverait pas avec d'autres marques de piles, mais sans doute au bout d'un temps beaucoup plus long. Les piles Duracell sont donc d'une utilisation 'risquée' pour les appareils, avec risque de corrosion des contacts de pile, voir pire en cas de fuite vers l'intérieur de l'appareil :

Et pourtant la radio fonctionnait encore!

Et on s'en sort comment de tout ça ?

16 types de piles différentes testées.

En fait c'est assez simple :

Il est nécessaire de considérer un autre type de pile, la pile au lithium. En effet, ce type de pile présente un comportement tout a fait différent du type de pile alcaline standard. Si l'on considère sur le graphique la courbe rouge a l’extrême droite, nous obtenons de façon bien plus 'réelle' le comportement censé être celui d'un élément de 1,5V puisque cette pile présente durant toute sa vie de fonctionnement une tension a ses bornes comprises entre 1,5 et 1,3V donc largement au dessus de la tension de seuil de 1,2V en deçà de laquelle la majorité des appareils cessent de fonctionner.

C'est ainsi qu'une pile Duracell Ultra Power par exemple, disponible pour pratiquement 7€ les quatre, vous reviendra en fait au mieux a 14€ puisque pour le même temps de fonctionnement qu'avec des piles lithium, vous aurez déjà du remplacer au moins une fois votre pack de pile. Et oui, avec en plus l'indicible joie de jeter a la poubelle la moitié d’énergie encore disponible. Autrement dit, pour l’équivalent d'une pile alcaline utilisée 'entièrement', vous en jetez une neuve directement a la poubelle. Si ça, ça n'est pas du business!

Duracell, ou tout l'art de faire 'briller' le plus mauvais choix,

Et encore, je prends comme référence une tension minimale de 1,2V. Si maintenant nous montons, ne serait-ce qu'a 1,25V, le coût des piles les plus chères de celles que j'ai testé, la Duracell Ultra Power, se voit multiplie par 3 par rapport a la pile lithium qui maintient gaillardement une tension de 1,3V durant quasiment tout sa durée de vie. Je n'ai pas évoqué non plus l’énergie disponible dans une pile lithium, qui est bien plus importante que celle des piles alcalines. Je rappelle que tous mes tests se sont effectués en déchargeant les éléments dans une résistance de 10 Ohms. En fin de vie, une pile lithium est encore capable de fournir 130 milliampères alors qu'en fin d'utilisation possible d'une pile alcaline celle-ci ne fournit déjà plus que 120 milliampères (sous 1,2V), voire 90 milliampères en fin de vie (a 0,9V). Il est donc fort a parier que la capacité a fournir durant toute sa vie un courant élevé, permette à la pile lithium d’accroître encore sa performance par rapport a une alcaline.

Finalement:

Pour la majorité des appareils, ce n'est pas que l'utilisation de la pile au lithium s'impose, mais tout simplement que l'utilisation de piles alcalines est une magnifique et grandiose arnaque car le plus souvent inadaptée. Notons au passage que les arguments commerciaux a coup d'adjectifs dithyrambiques sur la superpuissance des éléments ne veut strictement rien dire.
Parce que ces arguments ne se réfèrent a rien. Il n'y a aucun référentiel officiel a partir duquel il serait possible de comparer les éléments entre eux. Et c'est bien là le but du jeu, surtout ne pas informer le consommateur afin qu'il ne puisse discriminer et que donc il acquière au prix le plus exorbitant, l'objet le plus inutile possible.

Rions un peu avec quelques adjectifs représentatif de la façon dont vous, consommateur, êtes considérés par notre belle et grande société économique :

• HIGH PREMIUM
• HIGH TECH
• HIGH TECH POWER BOOST
• ULTRA+ POWERSEAL
• PLUS POWER
• ULTRA POWER
• HIGH ENERGY
• LONG LIFE TECHPLUS

Et pour la fin : ULTIMATE LITHIUM.

Remarquez bien que finalement, c'est indiqué dessus, la pile ultime c'est bien celle-la, la pile Energizer Ultimate Lithium. En ce qui me concerne, je l'ai donc adoptée pour tous les appareils, sauf les petites radios portatives qui fonctionnement jusqu’à 0,9V ou j'ai adopté les piles les moins chères de mon test, a savoir les tout bas de gamme, les Casino Tous Les Jours. Par voie de conséquence, j'ai aussi adopté ces piles bas de gamme pour toutes les télécommandes et autres appareils a faible consommation.

Les deux piles retenues.

Et pour se faire une idée plus précise :

Comparées aux piles Duracell Ultra Power proposées a presque 6,87€ les quatre, Les piles lithium Energizer Ultimate Lithium sont trouvables actuellement a 9,30€ les quatre. Je rappelle que pour en avoir l’équivalent en terme de durée de fonctionnement à 1,2V, il faut 2 a 3 fois plus de Duracell Ultra Power, soit un coût réel en Duracell de 14 voire 21€ !

Des question ?

Et pour les appareils a très faible besoin en énergie, les Casino Tous Les Jours sont trouvables a 1,49€ les huit, oui, vous avez bien lu : les 8. Si je reprends les Duracell Ultra Power a 6,87€ chez notre distributeur national a bas prix, le prix de l’élément est donc de 1,718€, comparé aux 0,186€ de l’élément 'Casino Tous Les Jours', cela revient a prix 9,24 fois plus élevé, oui la aussi vous avez bien lu, pratiquement dix fois plus chère, pour a peine 30 % d’énergie supplémentaire sous une tension de... 0,5V. Est-ce bien raisonnable?

Pas de chance, les piles Duracell sont les piles de type alcalines les plus chères de mon panel, mais attention, je n'ai pas testé toutes les marques de piles. Cependant j'ai cessé mes expérimentations, considérant que les graphiques obtenus sont a mon avis représentatifs du comportement du type de pile alcaline et que chaqu'un pourra extrapoler la démonstration que je viens de faire, tout simplement en comparant les prix des différentes marques !

Conseil : évitez de mixer des piles différentes!
Si vous le faites, et comme chaque type de pile possède des caractéristiques de décharge propre, lorsque les piles les plus faibles seront complètement déchargées, elle risque en fait d'être soumises à un régime de charge par celles encore en mesure de débiter du courant. Évidemment, la charge ne sera pas suffisamment importante pour risquer l'explosion des éléments déchargés, mais certainement capable de les amener à fuir. Attention donc!

Un petit mot sur les 'piles rechargeables' dont je parlais en début d'article. Ne jamais utiliser ces accumulateurs dans des appareils techniques et/ou complexes qui réclament ce fameux minimum de 1,2V pour fonctionner puisqu'il présentent justement une tension de service de 1,2V. En fait, et suivant le type d'appareil, et de fabricant de l'accumulateur, il se peut que l'appareil fonctionne… un certain temps. Que vous trouverez très court : normal. D'aucun vous diront que ça n'est pas très grave puisqu'il vous suffit de recharger l'accumulateur. Présenté comme cela ça n'est pas faux ! Sauf que vous allez devoir vous équiper d'un… certain nombre d'accumulateurs si vous souhaitez faire un trek au Népal avec votre appareil photo ! La facture risque fort d’être salée !

D'autant plus que les accumulateurs tels que ceux proposés à la vente au rayon piles doivent être correctement utilisés sous peine de réduction drastique de leur durée de vie. Ils doivent notamment être déchargés régulièrement avant d’être rechargés, ce qui ne sera jamais le cas puisque très rapidement votre appareil les déclarera épuisés alors qu'ils seront encore pratiquement en pleine charge !!! Ne mettez pas d'accumulateurs 1,2V dans vos appareils prévus pour des piles 1,5V : c'est sans doute inadapté et onéreux!

ATmega168pb, après la découverte...

Il y a un peu plus de deux mois de cela, j'écrivais un billet sur la découverte du kit Atmel ATmega168 X PLAINED. Malgré quelques activités prenantes ces derniers temps, je me suis attelé à tenter le développement d'une application réelle, basée sur ce type de processeur.

La thématique de l'habitation, de son confort et de son contrôle étant un sujet qui m'intéresse, j'ai décidé de me construire un petit thermostat d'ambiance un peu plus 'sympa' que ce que l'on trouve habituellement, et plus utile dans la vie de tous les jours que certains dont le but final peut s'avérer être assez 'éloigné' de l'objectif initial.

Parce qu'il est vrai qu'il est assez facile de se moquer ou de dénoncer certaines approches, pour garder un minimum de légitimité ne serait-ce que vis à vis de soi-même, il faut être en mesure de proposer autre chose (ou du moins tenter de le faire) et de connaître à minima le sujet.
Connaissant l'électronique depuis un 'certain' temps, j'ai donc complété mes connaissances par une formation diplômante (comme on dit, et publicité gratuite pour moi au passage) en 'gestion technique des bâtiments'. Ce qui me permet de prendre le sujet, disons, avec une approche différente...

... et de proposer autre choses :

Encore dans tes bouts de fils, comme aurait dit ma mère!

Le principe est simple : une base à processeur AVR168, un afficheur graphique couleur fonctionnant avec le bus SPI, un circuit de température et d'hygrométrie sur bus I2C et un modem connecté au port série du processeur, permettant l'envoi d'informations vers un PC par exemple.

Pour l'instant, les tests des circuits principaux ont été effectués. Je n'apprécie pas vraiment le bus I2C parce qu'il est assez compliqué à gérer, mais avec l'aide d'un oscilloscope à décodage de trame intégré, la tâche devient quand même moins longue. Et le plus 'étonnant' à mon goût pour la fin, l'envoi des informations vers le PC au travers de la bobine de fil de câblage, qui fonctionne très bien avec l'aide des Modems utilisés :

 

En guise d'informations, pour l'instant je me contente d'envoyer la chaine de caractères ci-dessus dans une boucle sans fin. Mais bon, le principe est validé.

Globalement, il 'ne reste' plus qu'à créer une carte comprenant l'ensemble des composants, éventuellement un boitier un peu plus sympa que ce que l'on peut trouver par ailleurs, à programmer le tout et une des parties de mon thermostat sera réalisée.

Pour effectuer cette étude, j'ai utilisé exclusivement l'environnement de développement Atmel Studio en version 6. Je n'ai rencontré aucune difficulté avec ce logiciel.
Tous les tests sont réalisés avec le petit kit de développement d'Atmel acquis pour une somme ridicule.
Ce kit fonctionne non pas à 16MHz mais à 8MHz parce que j'ai choisi d'alimenter le processeur en 3,3V et non pas en 5V du fait de l'interfaçage avec l'écran LCD qui doit être effectué en 3,3V.
Nous sommes sur du 8 bits facile à programmer et à déboguer. 

Il reste encore à effectuer quelques tests, notamment l'implémentation de boutons et autres codeurs, et la phase de développement d'une base matérielle pourra commencer!

Pour découvrir de façon plus approfondie la programmation embarquée, ce type de kit est très intéressant et bien plus formateur que le système Arduino, même si je n'ai pas de critique à formuler envers l'éco-système Arduino, si ce n'est peut-être le schisme auquel les créateurs de ce système sont aujourd'hui confrontés.