Cours:SaeCpld
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Sommaire
organisation
- trinôme
- travail individuel
Calendrier indicatif
- routage terminé au plus tard mardi midi
- fabrication terminée/vérifiée mercredi soir
Présentation du projet
- Introduction-description
Vous allez réaliser un robot assurant diverses missions du type suiveur de ligne, évitement d'obstacle, ... Ce robot est basé sur le chassis en PLA ( impression 3D à l'IUT) , tel que vous avez eu l'occasion d'en utiliser en SAE de S2. Le chassis vous est fourni assemblé avec ses éléments mécaniques moteurs CC - roues, son électronique de puissance pour commander les moteurs ( Cartes Cytron MD13S ) et sa batterie au lithium associée à une carte d'alimentation ( conversion DC-DC ). Par ailleurs, une carte dotée d'un circuit logique programmable a été préparée. Elle permettra d'exploiter les informations issues de divers capteurs pour piloter les moteurs et ainsi mener à bien les missions qui vous sont proposées. Cette carte est dotée :
• d'un CPLD Altera de la famille MAX 3000A de référence EPM3064ALCA44-10n ;
• d'un connecteur Harting HE10 permettant d'y brancher le programmateur de circuit logique programmable USB-BLASTER II ;
• d'un quartz horloger à 32768Hz comme signal d'horloge de référence. Il est associé à un compteur (4060) pour disposer d'une horloge sous-multiple de cette fréquence de référence si besoin. On sélectionnera l'une de ces fréquences disponibles pour alimenter le CPLD en réalisant un court-circuit ( à voir par la suite ci-dessous ? );
• 2 connecteurs : barettes mâles double rangée de 12 broches au pas de 0,1 inch (pouce), broches associées à des entrées/sorties configurables du CPLD ( GPIOs) ;
• 1 connecteur mâle 2 broches pour alimenter le CPLD. NB !!! On notera que le CPLD a besoin d'une alimentation en 3,3V exclusivement !!! ;
• la liste des broches du CPLD associées aux connecteurs est accessible via les fichiers ( schéma et board de la carte ) . Ces fichiers sont accessibles sur le wiki geii rubrique SAE CPLD. On prêtera une attention particulière à ne paas confondre les numéros de GPIO avec les numéros de broche/borne du composant pour l'usage de PinPlanner. PinPlanner requiert les numéro de broche/borne. Le tableau ci-dessous récapitule ces informations : numéro de borne du CPLD Versus numéro de borne des connecteurs mâles 2x12 broches
| J2 | Borne CPLD | J2 | Borne CPLD | J3 | Borne CPLD | J3 | Borne CPLD |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 40 | 2 | 41 | 1 | 5 | 2 | 6 |
| 3 | NC | 4 | 39 | 3 | 9 | 4 | 8 |
| 5 | 34 | 6 | 25 | 5 | 12 | 6 | 11 |
| 7 | 33 | 8 | 26 | 7 | 21 | 8 | 14 |
| 9 | 31 | 10 | 27 | 9 | 20 | 10 | 16 |
| 11 | 29 | 12 | 28 | 11 | 19 | 12 | 18 |
• Le CPLD reçoit potentiellement 2 signaux d'horloges. L'horloge de référence à 32768~Hz issu du quartz, sur la borne CPLD 2 ( input/oe2/Gclk2). Une horloge issue du 4060 ( sous-ultiple en puissance de 2 des 32768 Hz de référence ) , sur la borne CPLD 43 ( input/Gclk1) . Ces 2 broches sont dédiées à la collecte des signaux d'horloge de manière à diffuser efficacement les horloges au coeud du circuit.
Le schéma fonctionnel de l'application complète est donné ci-dessous
Analyse
- schéma fonctionnel de chaque carte
- schéma des fonctions logiques et chronogrammes éventuels
Objectif/challenge
- Epreuve 1
- le robot est placé dans la zone de départ (zone rouge)
- un dispositif (différent de la mise sous tension) permet de démarrer la mission
- le robot doit avancer en "ligne droite"
- dès que la ligne noire matérialisant la ligne d'arrivée il doit :
- s'arrêter dès que possible sans dépasser la ligne verte
- ne surtout pas redémarrer
- le temps mis donnera le classement
- Epreuve 2
- le robot est placé devant la ligne noire (l'arrière du robot contre la ligne)
- le robot doit tourner autour du cercle jaune (sans franchir à aucun moment les lignes jaunes)
- mission 2A:
- il faut faire uniquement un tour
- s'arrêter une fois la ligne franchie
- le temps mis pour faire le tour donne le classement
- mission 2B:
- il faut faire 3 tours puis s'arrêter
- le temps mis pour faire les 3 tours donne le classement
- robot qui avance en ligne droite
- il ralentit dès qu'un obstacle est détecté (selon le capteur 50 cm)
- il s'arrête à 15 cm de l'obstacle
- classement suivant l'écart mesuré par rapport à l'obstacle
- durée maximum à définir
- Epreuve 3
- suivi de ligne
- classement en fonction :
- de la longueur de piste suivie
- du temps mis
- Epreuve 4
Liens/Ressources
Capteur de distance
