Carte électronique

Une des missions de ce projet à été d'actualiser la carte de l'année dernière et de faire un schéma électronique de la carte sous KiCad. Cette carte est le cerveau du drone, en effet c'est elle qui contient toute l’électronique du drone.

Portage sous KiCad

Lors du projet de l'année précédente, une modélisation électronique a été réalisée sur OrCAD. Or nous voulions pouvoir diffuser les schéma librement. Le problème vient du fait que OrCAD est un logiciel propriétaire et payant et donc on ne pouvait pas distribuer nos schéma librement. Nos tuteurs nous donc imposé le logiciel KiCad. Ce logiciel a les mêmes fonctionnalitéss que OrCAD c'est à dire la schématisation de circuits imprimés, et la modélisation en 2 dimensions et 3 dimensions mais sans les désavantages. En effet KiCad est libre, gratuit est permet la distribution car il est sous licence GNU GPL, de plus il est mis à jour régulièrement.

Pour porter le schéma électronique sous KiCad, nous avons dû nous familiariser avec ce logiciel qui est destiné a un usage professionnel. Pour cela nous avons consulté quelques tutoriels. Ensuite nous avons créé les représentations des différents modules qui ne sont pas dans la bibliothèque originale de KiCad pour créer notre propre bibliothèque de composants. Après recherches, pour le microcontrôleur nous avons trouvé une bibliothèque de schématisation pour les composants Renesas sur le site internet de la forge des universités de Clermont-Ferrand ( Lien : https://forge.clermont-universite.fr/svn/p10ab04/trunk/carte_tel_receptrice/carte_receptrice/clock_oscillator_x014s/ ).
Une fois les composants réalisés séparément, nous avons réalisé la schématisation globale en associant les composants. Pour cela nous avons les avons disposés de manière à ce que la compréhension soit la plus aisée possible par rapport aux broches du mircocontrôleur et pour que les connexions entre modules se croisent pas.

Actualisation de la carte

Une autre de nos mission était de mettre à jour la carte électronique et d'essayer d'optimiser son poids et sa consommation en énergie.
Pour réaliser notre nouvelle carte nous sommes donc partit de la version réalisé l'année d'avant qui était tout à fait fonctionnelle d'après les schémas réalisé. Nous l'avons donc reprit intégralement à une modification prêt et non des moindres. En effet le module capable de gérer la positon du drone n'était pas présent sur la carte. Ce module est une unité de mesure d'inertie (IMU) sur 6 axes, il est composé de trois gyromètres et trois accéléromètres. M. KAUFFMAN à donc commandé le module qui devait nous servir cette année. Or le modèle commandé disposait d'une connectique I²C. Le bus I²C est un bus créé par PHILIPS pour connecter simplement les composants à un microcontrôleur sur un port série.

Il nous à donc fallu revoir la liaison entre l'IMU et le microcontrôleur, pour cela le il dispose de plusieurs ports prêt pour être directement utilisé avec un bus I²C. Nous avons donc choisit le port P7_0 qui est sur la broche numéro 30 du M32C pour la transmission de données et le port P7_1 qui est relié a la broche numéro 29 pour le signal d'horloge. De plus, l'IMU possède aussi trois broches pour les interruptions des gyromètres et des accéléromètres. Le microcontrôleur dispose de six broches pour utiliser les interruptions générer par les modules. Nous avons donc prévu de les relier au broches numéro 18, 19 et 20 du M32C qui sont respectivement les interruptions générées par INT2, INT1 et INT0. Pour finir ce module dispose d'une allimentation électrique en courant continu sur 3,3 volts.

Les schémas ont été réalisés avec le nouvel IMU en revanche la carte n'a pas pu être fabriqué car le module attendu n'est arrivé que dans la dernière semaine de ce projet. L'optimisation n'a pas été effectuée, en effet les recherches pour optimiser le matériel auraient été trop longue. Nous avons préféré nous concentrer sur d'autre taches plus importante et indispensable au bon déroulement du projet.

projet.jpg - schéma electronique de la carte (422 KB) Aurelien Bereaux, 03/19/2012 03:21 PM