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EMS EFIS

Présentation

Après la réalisation d’un petit EMS pour les tests du moteur, j’ai développé une version plus étoffée intégrant des capteurs vitesse air, altitude et accéléromètre pour avoir un EFIS simple en plus de l’EMS. J’ai nommé ce système EMS EFIS JJR . Il a été conçu pour être complètement configurable et pouvoir s’adapter à tous les types de moteur. Il est principalement composé d’une carte d’acquisition moteur , d’une carte d’acquisition des données air associée et d’un écran 7″ Haute luminosité Riverdi. La configuration est effectuée à l’aide d’un outil Excel.

Documentation et logiciels

Outil de configuration : à venir

Firmware carte Air data : à venir

Firmware carte EMS : à venir

Prototypage Arduino

La carte Ems est basée sur un processeur ATMEGA32U4 et la carte AirData sur un ESP32S3 . Un prototype sur une base Arduino R32 (Carte ESP32 au format Arduino UNO) a été réalisé pour valider le logiciel de l’EFIS et vérifier le comportement des capteurs d’altitude, de vitesse Air et de l’accéléromètre. Ce prototype intégre un GPS et un magnétomètre

Une première série de tests à été effectuée en voiture par temps calme avec un tube de Pitot et une sonde de température placés sur le toit.

Les mesures d’altitude sont correctes le comportement de la bille est cohérent, mais le cap magnétomètre est inutilisable (Présence de beaucoup de matériaux magnétiques dans l’environnement).

Le comportement du capteur de pression différentielle MS4525DO utilisé pour la mesure vitesse a été vérifié à des vitesses faibles comprises entre 70 et 110 km/h .

Le graphique présente la mesure vitesse indiquée(IAS), la mesure corrigée en pression et température (TAS) et la mesure vitesse GPS (GS).

On observe un écart entre GS et TAS compris entre 5 et 8 km/h dans un sens (moyenne 6 km/h) et entre -1 et -3 km/h (moyenne – 2 km/h) dans l’autre sens. Si on considère qu’il y avait une brise de 4 km/h, on a donc une précision de 2 à 3 km/h . A des vitesses supérieures, la précision de la mesure est meilleure car la pression mesurée varie avec le carré de la vitesse.

Des essais ont été réalisés en vol mais ce premier prototype s’est révélé très sensible aux vibrations (notamment à cause de problèmes de connexion sur l’Arduino). On a pu vérifier le bon fonctionnement du GPS , du Gmètre et de la bille, mais pas l’altimètre ni la vitesse air.

J’ai donc décidé de faire fabriquer une carte AirData par la société JLCPCB pour pouvoir valider le système dans des conditions acceptables.

Test carte JLCPCB

Carte reçue 1 mois après commande (délai plus long que prévu à cause du nouvel an chinois)

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Instruments

Sonde pitot

La sonde de Pitot est réalisée en aluminium suivant le plan ci-dessous.

Les pièces sont vissées et collées pour assurer la tenue mécanique et l’étanchéité.

Instruments classiques

  • Compas magnétique 57 mm (PA700 le bon coin)
  • Bille Winter 57 mm(ULM technologie)
  • Altimètre 80 mm (Kanardia ULM technologie)
  • Anémomètre 80 mm(Kanardia ULM technologie)
  • Variomètre 57 mm (Kanardia ULM technologie)

EMS

Carte spécifiques (à l’origine EMS Simple mais devenu également EFIS. (Voir chapitre EMS EFIS)

  • Carte EMS (design perso fab. JLCPCB)
  • Carte AIR DATA (design perso fab. JLCPCB)
  • Ecran 7  » (Riverdi RVT70HSBFWN00 Mouser)
  • Cable en nappe 150 mm (Riverdi FFC0520150 Mouser)
  • Plastron écran 7″ (Impression 3D)
  • 2 voyants (Jaune + rouge) (EARU 12V Diam 8 Aliexpress)
  • Bouton encodeur (Bourns PEC09-2120K-T0012 Mouser)
  • Connecteur de montage SDTF sur panneau IP67 (Aliexpress)
  • GPS + Magnétomètre (M10 avec HMC8583 Aliexpress)
  • 1 Shunt 30A/100mV (22,5A/75 mV) (Bourns RSA30-100 Mouser)
  • Autres capteurs voir rubrique moteur.

1 Compte tour Hora mètre de secours (Aliexpress)

Matériel électrique

  • 1 Batterie 16AH/250A Odyssey PC680 (Amazon)
  • 1 Interrupteur à clé 20A (0-1-Start)  (Honeywell 84829-07 Mouser) 
  • 1 Voyant vert (EARU 12V Diam 8 Aliexpress)
  • 5 Breakers 5A (Kliston le bon coin)
  • 1 Breakers 10A (Kliston le bon coin)
  • 1 Breaker 20A (ETA 412-K14-LN2-20A Mouser)
  • 1 bouton poussoir lumineux jaune préchauffage (Aliexpress)
  • 1 bouton poussoir Rouge Stop (Aliexpress)
  • 1 capot transparent (pour bouton poussoir stop) (Aliexpress)
  • 2 Relais 40A (Cole Hersee RC400112DN Mouser)
  • 1 Porte-fusibles 2 voies ANS/MIDI 2*40 A (Aliexpress)
  • 1 Condensateur 22000 uF 63V 105°C (Aliexpress)