Mesures, transmission et affichage de paramètres sur kart électrique

Le but de ce projet est d'afficher différentes mesures prises sur le kart sur un écran qui sera fixé au volant. Ces informations seront aussi transmises au stand grâce à une connexion Wi-Fi. Les mesures seront la tension de la batterie, la température du moteur (signaux analogiques) et les impulsions moteur (signal numérique). On aura besoin d'une carte FPGA, un processeur AVR, un écran VGA et un module Wi-Fi.

Choix du FPGA

Nous avons le choix entre différentes cartes FPGA qui pourraient convenir à nos besoins.

Tableau comparatif des FPGA

Carte FPGA	Avantages	Inconvénients
Basys2	Taille de la carte Connectique RS232 pour le module Wi-Fi Connectique VGA pour l'écran	Pas de convertisseur analogique/numérique mais possibilité de connecter un module CAN PMOD Pas de convertisseur numérique/analogique mais possibilité de connecter un module CNA PMOD Mémoire BRAM permettant une approche dite "tile" qui n'est pas une approche graphique
Spartan3	Taille de la carte Connectique RS232 pour le module Wi-Fi Connectique VGA pour l'écran Mémoire SRAM qui permet d'afficher des bitmaps à l'écran ne nécessitant pas de rafraîchissement	Pas de convertisseur analogique/numérique et peut-être pas la possibilité de connecter un module CAN PMOD Pas de convertisseur numérique/analogique et peut-être pas la possibilité de connecter un module CNA PMOD
Spartan3E	Deux convertisseurs analogiques/numériques (pour tension batterie et température moteur) Convertisseur numérique/analogique disponible (signal vers ampli et haut parleur) Connectique vers le module Wi-Fi : deux liaisons RS232 Mémoire SDRAM permettant d'afficher des images bitmap sur l'écran Mémoire flash de 128 Mo Connectique VGA pour l'écran	Taille de la carte (difficulté de l'implanter dans le kart) Mémoire SDRAM nécessitant d'être rafraîchie pour ne pas perdre les données

On a choisi la carte Spartan 3E car les CAN sont intégrés et on a la possibilité d'avoir une approche graphique de l'affichage à l'écran.

Module wifi CSW-H80

Module wifi CSW-H80

Le module va servir à transmettre les données du kart électrique vers le PC au stand. Nous avions le choix entre deux modes de communication des modules : le mode Ad-hoc et le mode infrastructure.

Les réglages des modules se font comme ceci :

• Liaison RS232
• Débit : 38400 bits/s
• Pas de bit de parité
• 2 bits de stop
• Contrôle matériel RTS/CTS
• Port 1470
• Mode de communication T2S/TCP Server

Mode Ad-Hoc

La caractéristique de la communication en mode Ad-Hoc est que les modules sont connectés l'un à l'autre uniquement. Ceci ne correspond pas au cahier des charges qui prévoit que nous puissions connecter plusieurs karts au PC, et de toute manière nous n'avions pas réussi à faire marcher le mode Ad-Hoc.

Mode infrastructure

Le mode infrastructure est le mode de réseau le plus courant. C'est-à-dire qu'il permet de connecter plusieurs modules entre eux qui peuvent échanger des données.

Nous avons donc choisi d'utiliser le mode infrastructure.

Mode d'affichage des données

Les données récupérées sur le kart doivent être affichées au stand. Nous avions choisi d'utiliser une page HTML pour réaliser cet affichage, mais il est compliqué d'interférer avec le port série via un programme HTML.

Nous nous sommes donc finalement tournées vers un programme JAVA qui réalisera une interface où sont affichées les données.

Réalisations

Programme JAVA

Le programme JAVA s'est divisé en deux étapes qui sont les suivantes :

Lecture du port série

Il existe une librairie RXTX avec des fonctions qui gèrent le port série. L'avantage de cette librairie est qu'elle gère l'évènementiel : c'est-à-dire qu'une variable de type booléen passe à 1 lorsqu'une nouvelle valeur arrive sur le port série. Cette librairie fonctionne aussi bien sous 32 bits que sous 64 bits.

La chaîne de caractère envoyée par le FPGA est comme ceci :

v54$d002458$

Cette chaîne indique par exemple une vitesse de 54 km/h et une distance parcourue de 2458m.

La chaîne est reçue en ASCII et est convertie en chaîne de caractères pour être transmise à la classe de l'interface.

Programme gérant le port série

System.out.println();

Mise en place du réseau

Les modules se configurent via le logiciel ezTCP Manager. Ils sont en mode infrastructure et connectés à un routeur qui se charge d'orienter les paquets vers l'un ou l'autre récepteur. Le routeur sert de passerelle entre les deux modules.