Publié le 24 janvier 2014 - par

Opto-Pi : une carte pour isoler optiquement le GPIO du Raspberry pi sur KickStarter

optopi_250Un nouveau projet à destination du Raspberry Pi est proposé sur KickStarter. Il s’agit cette fois d’opto-isoler 8 ports du GPIO.

En effet, la crainte qu’on peut avoir lorsqu’on connecte le GPIO à des actionneurs (relais, moteurs, commande de LEDs de puissance…) est que des retours dus à des tensions induites ne provoquent la destruction des sorties de la framboise314.Un projet présenté sur KickStarter par Glabster, LLC offre la possibilité de séparer galvaniquement le Raspberry Pi des circuits sur lequel il est connecté.

Vidéo de démonstration

Caractéristiques

  • Connexion facile au Raspberry Pi
  • 8 broches GPIO opto-isolées
  • Plage de tension de fonctionnement étendue
  • Courant de sortie élevé

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Pourquoi opto-pi a-t-elle été créée?

Le Raspberry Pi est un dispositif impressionnant, mais ses broches GPIO sont limitées à 3,3 V et ne peuvent pas fournir beaucoup de courant. Ceci pose problème lors de la création de circuits d’interface entre le Raspberry Pi et des charges demandant des courants élevées et/ou des tensions élevées. Cette carte est un moyen simple, souple et rapide pour relier le Raspberry Pi à des moteurs, bobines de relais, LEDs de forte puissance etc… C’est ainsi que la carte opto-pi a été créée.

La carte opto-pi installée sur un Raspberry Pi

La carte opto-pi installée sur un Raspberry Pi

Que m’apporte la carte opto-pi ?

Facilité

Opto-pi rend l’interfaçage avec les 8 broches GPIO numériques du Raspberry Pi beaucoup plus facile. Vous pouvez directement connecter des périphériques nécessitant des courant élevés et des tensions élevées directement à Opto-pi. La carte opto-pi se branche directement sur le connecteur 26 broches du le Raspberry Pi. L’installation est rapide et vos projets plus présentables.

Rapidité

Vos projets à base de Raspberry Pi seront plus vite terminés et opérationnels. Plus besoin de construire des circuits intermédiaires entre la sortie de votre Raspberry Pi et les autres composants. Opto-pi gère cela pour vous.

Sécurité

Avec opto-pi, il n’y a aucune connexion électrique entre le Raspberry Pi et les charges connectées (moteurs, bobines de relais, etc) ou avec les signaux d’entrée. Opto-pi utilise la lumière pour isoler les 8 broches GPIO numériques. Ces broches GPIO sont protégés des forts courants et des tensions élevées car il n’existe pas de connexion électrique entre ces broches et ce qu’elles commandent.

Comment puis-je l’utiliser?

La carte opto-pi a été conçue pour être très facile à utiliser et ses plages de fonctionnement sont très flexibles, permettant une utilisation dans de nombreuses applications.

  • Branchez la carte opto-pi au connecteur 26 broches du Raspberry Pi.
  • Connectez les broches d’alimentation.
  • Reliez les charges (moteurs, bobines de relais, LED, etc) aux broches de sortie.
  • Amener les signaux d’entrée sur les broches d’entrée.
  • Configurez les broches GPIO comme entrées ou sorties dans votre script.

Et c’est tout!

Caractéristiques et spécifications

  • Fonctionne jusqu’à 24V continu
  • Quatre sorties collecteur ouvert opto-isolées (contrôlées par les broches GPIO 11, 12, 13, et 15)
  • Quatre entrées opto-isolées (24V continu max) (contrôlées par broches GPIO 7, 16, 18, et 22)
  • Jusqu’à 500 mA max par canal de sortie
  • Jusqu’à sortie max 200 mA par sortie avec les quatre sorties actives simultanément
  • Courant d’entrée: 15mA sous 24V  –  2,5 mA sous 5 V cc
  • Construit avec des diodes de protection sur les sorties pour permettre l’utilisation de charges inductives
  • Interface de connexion équipée de connecteurs au pas de  2.54 mm
  • Se branche directement sur le connecteur 26 broches du Raspberry Pi
  • Connecteur 26 broches très haut et empilable
  • Commutateurs DIP-switch pour sélectionner les broches GPIO

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Les évolutions d’opto-pi

Plusieurs prototypes d’opto-pi ont été construits et testés. Les résultats ont été excellents. Les enseignements tirés de cette phase de prototypage sont intégrées dans la version révisée de l’opto-pi. les souscripteurs recevront la dernière version de l’opto-pi. Les révisions comprennent:

  • Le placement des composants optimisé, ce qui a amené une réduction de près de 20% de la taille du circuit imprimé
  • Un trou a été ajouté au circuit imprimé, ce qui permet l’utilisation d’une entretoise pour améliorer la stabilité de la carte
  • Ajustements des sérigraphies
  • Selon le choix final du fournisseur de circuits imprimés, la couleur de la carte peut changer

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Opto-pi en action

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Combien ça coûte ?

La période de financement sur la page KickStarter du projet a démarré le 19 janvier 2014 et durera jusqu’au 18 février 2014. En quelques jours le projet a recueilli plus de 2 000$ sur les 2 500 $ nécessaires à son financement.

Il devrait donc être financé complètement dans les jours (les heures) qui suivent.

Pour 1 $, vous soutiendrez le projet et serez destinataire des messages de mise à jour tout au long de la campagne.

Pour 25 $  et plus, vous recevrez une carte opto-pi assemblée et prête à l’emploi. Port gratuit pour les USA. Ajoutez 10 $ si vous résidez hors USA. Ces 50 cartes sont attribuées !

Pour 25 $ et plus, vous recevrez une carte opto-pi assemblée et prête à l’emploi. Port gratuit pour les USA. Ajoutez 10 $ si vous résidez hors USA. 37 des 50 cartes sont attribuées

Conclusion

Une carte à base de K847P (Vishay), des optocoupleurs qui assurent une isolation jusqu’à 5000 volts eff. qui pourra rendre bien des services si vous hésitez à piloter directement des charges inductives avec votre Raspberry Pi.

La carte opto-pi a également un site web dédié.

/!\ ATTENTION : L’isolation annoncée pour l’optocoupleur ne concerne que celui-ci. La carte de circuit imprimé, ainsi que la proximité du Raspberry Pi ne permettent pas de garantir cette tension pour l’ensemble Raspberry Pi + carte opto-pi. Respectez bien la valeur maximum de 24V annoncée par le créateur. Une utilisation sur le secteur 220V peut se révéler dangereuse et même mortelle, malgré la présence des opto-coupleurs !


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À propos François MOCQ

Électronicien d'origine, devenu informaticien, et passionné de nouvelles technologies, formateur en maintenance informatique puis en Réseau et Télécommunications. Dès son arrivée sur le marché, le potentiel offert par Raspberry Pi m’a enthousiasmé j'ai rapidement créé un blog dédié à ce nano-ordinateur (www.framboise314.fr) pour partager cette passion. .

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