PoBot
Description de l’électroniquePont inférieur
Le pont inférieur (bottom) porte l’alimentation et les capteurs de proximité.
La partie alimentation se passe de commentaire. Elle est centré sur un régulateur low-drop LM2940-5 et des capas habituelles. Elle comporte en outre un petit circuit de charge constitué d’une LED et d’une résistance ayant pour vocation de limiter le courant de charge et d’éviter une inversion de polarité. La LED offre de plus un témoin de charge. Un inter 3 contacts joue le rôle de coupe circuit ; la position OFF correspondant à la charge si une tension est présente sur le connecteur.
Capteurs de proximité
J’ai opté pour des modules IS471F qui comprennent un modulateur pilotant une LED IR externe, un ampli, un détecteur de phase et une mise en forme des signaux pour fournir un signal compatible TTL. Ces modules sont très efficaces, ne se brouillent pas entre eux et sont quasi insensibles aux éclairages externes. Une capa de 100nF est seulement nécessaire pour assurer le bon fonctionnement du module. La LED IR choisi est une LD274 pour sa directivité. Une résistance de 15 ohm est montée en série pour limiter la portée. Cet ensemble sera reproduit 3 fois pour constituer les détecteurs droit, gauche et avant. Les alimentations et signaux des capteurs remontent à la platine supérieure via les deux connecteurs 3 broches.
Pont supérieur
Le pont supérieur (top) porte la logique de commande et de puissance.
Partie commmande
La partie commande est architecturé autour d’un micro contrôleur ATMEL 90S2313 que l’on ne présente plus. Celui-ci se voit adjoindre un circuit de reset basique formé d’un contact, d’une résistance de 10k et d’une capa de 1uF. Deux capas de 33pF et un quartz de 8MHz forment son oscillateur. Une capa de 100nF découple son alimentation. Cela suffit à le faire fonctionner. Côté éléments externes, on ne trouve qu’une LED en série avec une résistance de 10k directement relié à la patte PORTB5.
Partie puissance
Coté puissance, nous utiliserons un double pont en H de STMicro, le L293D (le D est important car il précise que les diodes de roue libre sont intégrées). Chaque pont en H se verra appliquer un signal PWM sur les entrés Enable directement en provenance du 90S2313. Ce « hashage » permettra de commander les moteurs en vitesse. Le sens de rotation étant défini par l’état des inputs correspondants. Pour assurer que les branches des ponts en H ne puissent pas avoir leur partie supérieure et inférieure simultanément. La commande provenant du 90S2313 et appliqué directement sur une des entrées et inversées sur l’autre grâce à un un transistor, ici un 2N2222.
On notera simplement la présence de 5 connecteurs :
2 pour les moteurs, 2 pour les capteurs odométriques de moteurs, attaquant directement les entrées INT0 et INT1 (interruptions externes) du 90S2313 permettant un traitement logiciel aisé.
Il ne reste qu’ à noter la présence d’un connecteur 4 broches permettant d’accéder à l’UART du 90S2313. Ceci permettra de sortir des informations de debug sur un terminal, ou de placer un programme monitor dans le 90S2313 pour commander le robot via des ordres en ASCII et de relire les capteurs par le même moyen, permettant ainsi de faire tourner les algorithmes à tester sur un PC. Ou bien encore, et pour finir, de connecter une caméra CMUCAM et de transformer le uPoBot en suiveur de ligne ou de balles (effet garanti lors d’une démo).
L’interface de programmation ISP est constitué d’un connecteur 10 contacts (éventuellement un HE 10 conviendra) au standard ATMEL (se reporter au Datasheet du 90S2313 pour la description du mode de programmation ISP).
Consultez cet article pour la fabrication de la carte de programmation ISP.
