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Carte PIC

Vous trouverez ici une carte que j'ai réalisé pour le [Kro]bot, basée sur un PIC18F452, qui peut servir à la fois de carte de développement, de carte d'interfaçage ou même de carte mère pour la réalisation d'un robot.

Vous pouvez télécharger ici le projet dans son intégralité (projet réalisé sous Cadence OrCAD). Vous pouvez également télécharger juste le schéma de la carte (PDF).

Notez que la carte est en cours de réalisation, pour le moment je n'ai pas de retour sur son bon fonctionnement. Elle est sans doute encore largement perfectible, d'autant plus que c'est la première carte que j'ai entièrement développée moi-même.

Brève présentation

J'ai développé cette carte pour le club de robotique de l'ENS de Cachan. Elle a pour rôle de faire l'interfaçage entre les différents capteurs (notamment les capteurs TOR de contact) et actionneurs du robot, et la carte mère, une VIA EPIA Nano-ITX, qui est en fait le plus petit modèle de carte mère de PC existant à ma connaissance sur le marché, d'une taille de 12x12cm. Cette carte mère pilote également la carte d'asservissement des deux motoréducteurs du robot (connectés en USB), bien que cette tâche pourrait être réalisée par la carte PIC.

Ci-dessous, un schéma très simplifié de l'architecture globale du robot.

Architecture du robot

Cahier des charges

Dans l'optique d'être embarquée sur un robot, la carte doit pouvoir :

  • commander les étages de puissance des moteurs (PWM) ;
  • commander les cartes d'asservissement en USB ou en série ;
  • se connecter en USB ou en série à une carte mère de PC ;
  • être programmable in-situ directement à partir du PC ;
  • être utilisable comme carte de réception pour un système de positionnement ;
  • remplir le rôle de carte d'interfaçage des capteurs et actionneurs du robot ;
  • remplir le rôle de carte mère du robot.

Ainsi, cette carte est conçue pour apporter une certaine souplesse dans la construction du robot : elle permet par exemple l'ajout de fonctionnalité de dernière minute, tel un capteur ou un actionneur supplémentaire. Toujours en prévision du pire, elle peut assurer la fonction de carte mère du robot au cas où la carte mère de PC serait devenue inutilisable. Il serait également envisageable de recycler le CPLD réalisant le contrôleur d'interruption pour réaliser d'autres fonctions, comme un multiplexeur par exemple.

Enfin, cette carte doit être avant tout extrêmement fiable, ce qui est encore à vérifier !

Fonctionnalités

Basée sur un PIC18F452, la carte dispose de nombreuses entrées/sorties :

  • 1 entrée d'alimentation 7 à 15V ;
  • 2 sorties alimentation 5V (protégée par fusible 500mA) ;
  • 1 sortie écran LCD (avec interrupteur de rétro-éclairage et réglage du contraste)
    partagée avec
    • 2 entrées analogiques (CAN) - entrées/sorties numériques,
    • une entrée timer externe - entrée/sortie numérique et
    • une LED d'état ;
  • 2 sorties PWM (avec contrôle du sens)
    partagée avec
    • 2 entrées analogiques (CAN) - entrées/sorties numériques et
    • 4 entrées/sorties numériques ;
  • 16 entrées d'interruptions avec priorités (reconfigurables) ;
  • 1 entrée programmation série ;
  • 1 entrée/sortie ICSP avec programmateur intégré ;
  • 4 sorties de puissance (limitées à 1 A)
    partagée avec
    • 4 entrées/sorties numériques et
    • 2 sorties optocouplées ;
  • 1 port série ;
  • 1 port USB ;
  • 1 connecteur I2C (avec alimentation) ;
  • 2 bus I2C avec alimentation et fils d'interruptions pour cartes d'extension ;
  • 4 LEDs d'état ;
  • 4 switchs.

En plus de la mémoire interne du PIC, la carte dispose d'une mémoire externe de 512 Ko entièrement configurable, en lecture/écriture ou lecture seule, sur bus I2C.

Ecrit par Olivier BICHLER Contacter l'auteur Aller sur le site Web de l'auteur, le 28/01/2007 00:35:14

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