CoilCell - Contrôle de la polarité magnétique

Dans ce guide, nous nous concentrerons sur le contrôle de la polarité et de l'intensité du champ magnétique du CoilCell, ce qui le rend idéal pour des applications telles que les pixels mécaniques à points basculants et autres pixels magnétiques.

Comment ça marche

CoilCell fonctionne en faisant passer un courant dans sa bobine, générant ainsi un champ magnétique dont la polarité dépend du sens du courant. Grâce à son pont en H intégré, CoilCell peut contrôler directement la polarité et l'intensité de la bobine sans nécessiter de pilote externe, comme DriveCell.

Au lieu de simplement allumer ou éteindre la bobine, nous utiliserons la modulation de largeur d'impulsion (PWM) pour ajuster finement la force magnétique et inverser la polarité selon les besoins.

Inversion de polarité et réglage de la force

Plusieurs facteurs affectent le contrôle de la polarité et l’intensité du champ :

• Niveau de tension – La tension maximale est de 5 V, offrant la force magnétique la plus élevée.
• Fréquence PWM – Une fréquence de 20 kHz est recommandée pour éviter le bruit audible.
• Conditions de charge – Les performances de la bobine dépendent de la taille de l'aimant et de la résistance de la nuance.

N'oubliez pas que CoilCell est disponible en deux configurations :

• Bobine 1 W : Fabriqué à partir d'un PCB 4 couches de 1,3 mm d'épaisseur avec une bobine en spirale de 70 tours, avec un champ magnétique maximal de 2,3 mT.
• CoilCell 2,5 W : Fabriqué à partir d'un PCB de 2,6 mm d'épaisseur et de 14 couches avec une bobine en spirale de 200 tours, avec un champ magnétique de crête de 10 mT, qui peut être augmenté à 17 mT à l'aide d'une plaque arrière en fer.

Utilisation de CoilCell pour le contrôle de la polarité

Si vous utilisez la bibliothèque CoilCell, l'exemple suivant montre comment inverser la polarité et ajuster la force :

 #include <CoilCell.h>

 #define COIL_PIN1 2
 #define COIL_PIN2 3
 CoilCell myCoilCell(COIL_PIN1, COIL_PIN2);

 void setup() {
 myCoilCell.Init();
 }

 void loop() {
 myCoilCell.Drive(true, 100); // Strong north pole field
 delay(3000);
 
myCoilCell.Drive(false, 100); // Fort champ polaire sud
 délai(3000);

 myCoilCell.Drive(true, 50); // Champ du pôle nord plus faible
 délai(3000);

 myCoilCell.Drive(false, 50); // Champ du pôle sud plus faible
 délai(3000);
 }

⚠ Remarque : la fonction Drive () utilise un minuteur PWM haute vitesse, ce qui la rend compatible uniquement avec les appareils basés sur CodeCell et ESP32.

Comprendre les fonctions :

• Init() → Initialise CoilCell et configure les broches de contrôle.
• Drive(bool direction, uint8_t power_percent)
  • direction : true (pôle nord) / false (pôle sud)
  • power_percent : Force de la force magnétique (0 à 100 %)

Inversion de polarité

En alternant la polarité, CoilCell permet de retourner des éléments magnétiques, comme un pixel flipdot combiné à un aimant. Pour atténuer ce phénomène, on peut utiliser la modulation de largeur d'impulsion (MLI) sur les deux sorties. Cette méthode modifie progressivement l'intensité du champ magnétique, réduisant ainsi les contraintes mécaniques sur CoilCell.

Cette fonction est gérée automatiquement dans notre bibliothèque CoilCell :

 #include <coilcell.h>

 #define COIL_PIN1 2
 #define COIL_PIN2 3

 CoilCell myCoilCell(COIL_PIN1, COIL_PIN2);

 uint16_t vibration_counter = 0;

 void setup() {
 myCoilCell.Init();
 myCoilCell.Tone();
 }

 void loop() {
 myCoilCell.Vibrate(1, 75, 1000); // Flip at 75% power every 1sec
 }

Comprendre les fonctions :

• Init() → Initialise CoilCell et configure les broches d'entrée.
• Vibrate(smooth, power, speed_ms) → Fait osciller la CoilCell soit dans une onde carrée, soit dans une onde PWM plus douce.
  • smooth → 1 (onde PWM) / 0 (onde carrée)
  • power → Intensité du champ magnétique (0 à 100 %)
  • speed_ms → Vitesse de vibration en millisecondes

⚠ Remarque : la fonction Vibrate () utilise une minuterie PWM haute vitesse, ce qui la rend compatible uniquement avec les appareils basés sur CodeCell et ESP32.

Conclusion

Grâce à ces techniques, vous pouvez commencer à contrôler la polarité magnétique de CoilCell. Consultez le dépôt GitHub de CoilCell pour plus d'exemples de code et de documentation technique !