SE3Groupe2025-7

Projet kicad :

Fichier:2025-PSE-7-PROG-RT.zip

Programmation des systèmes embarqués

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Carte électronique

Carte réalisée en utilisant le logiciel KiCAD : Fichier:2025-PSE-BB-PROG.zip.

Schéma électronique de la carte :

Résultat du routage :

Visualisation 3D de la carte via Kicad :

Photo de la carte soudée :

Bilan

J'indique où j'en suis arrivé à la fin des séances.

Eventuellement la vidéo brève du fonctionnement complet du programmateur : Média:2025-PSE-BB-PROG-final.mp4.

Premier système embarqué

Archive GIT

Notre dépot git : https://gitea.plil.fr/etardieu/2025_PSE_B7_etardieu_vvroman.git

Structure avec matériel (y compris production - gerber, bill of materials) / logiciel / documentation (e.g. documentation technique).

Description du système embarqué

L'objectif de notre groupe est de créer un mini clavier.

Il sera composé de deux touches entièrement configurables sur le pc (exemple : appuyer sur une touche ouvrira une page internet).

Ce clavier sera sans fil, et les signaux passeront par Radio-Fréquence.

Émetteur

Présentation

L’émetteur est la partie utilisée par l’utilisateur. C’est là qu’on retrouve les touches, qui permettent d’envoyer des commandes. Il est pensé pour être autonome, donc alimenté par batterie, ce qui le rend portable et utilisable sans fil. Son rôle est simplement de détecter les appuis sur les touches et d’envoyer les informations correspondantes au récepteur.

Carte réalisée en utilisant le logiciel KiCAD : Fichier:2025-PSE-BB-systeme.zip.

Schéma électronique :

La réalisation du schéma de l’émetteur s’est faite de manière progressive, en partant d’une base simple qui a ensuite été corrigée et complétée au fur et à mesure.

Dans un premier temps, on a commencé par définir les blocs principaux : le microcontrôleur (ATmega32U4), des boutons pour l’entrée utilisateur, ainsi qu’un module radio (NRF24L01) pour la communication. Cela nous a permis d’avoir une vue d’ensemble de la carte, même si tous les détails n’étaient pas encore fixés.

L’alimentation a probablement été la partie la plus difficile de la réalisation de la carte. Le choix d’une batterie Li-Po a impliqué l’ajout d’un circuit de charge (MAX1811) ainsi que d’un convertisseur buck-boost pour garantir une tension stable en 3,3 V. Cette partie a nécessité plusieurs modifications, afin de bien gérer les différentes sources (USB/batterie) et donne une alim adaptée à chaque composant. (notamment le module RF).

La gestion du microcontrôleur a également pris du temps : ajout du quartz externe avec ses condensateurs, mise en place du circuit de reset, ainsi que du connecteur de programmation ISP. L’interface USB a été intégrée, avec les lignes D+ et D− et les résistances associées, ce qui a demandé de la rigueur pour respecter les datasheet.

Nous avons ensuite ajouté le module NRF24L01. Il a fallu connecter correctement l’interface SPI (MISO, MOSI, SCK, CSN), ainsi que les signaux de contrôle (CE, IRQ), sans oublier les condensateurs de découplage. La partie antenne et adaptation RF a été reprise telle qu'indiquée dans le wiki "Radio".

Les boutons eux ont été plutôt simple, avec des entrées directes sur le microcontrôleur, accompagnées des résistances de tirage nécessaires.

Au cours de la conception, plusieurs modifications ont été faites. Nous avons modifié complètement certains blocs pour améliorer la lisibilité du schéma ou faciliter le routage PCB. Il a aussi fallu corriger quelques oublis (condensateurs de découplage, connexions d’alimentation, signaux mal nommés).

Enfin, une phase de vérification globale a permis de s’assurer que tous les blocs étaient correctement alimentés, que les connexions étaient cohérentes, et que le schéma était prêt à être utilisé pour le routage.

Au final, cette étape a surtout consisté à construire un schéma fonctionnel, en passant par plusieurs versions pour arriver à une version finale, fonctionnelle et exploitable pour la suite du projet.

Résultats du routage :

Photo des cartes soudées :

Ma carte

Récepteur

Présentation

Le récepteur, lui, est connecté à l’ordinateur via USB. Il reçoit les données envoyées par l’émetteur, puis les transmet au PC sous une forme compréhensible (par exemple comme un périphérique d’entrée). C’est donc lui qui fait le lien entre le système et l’ordinateur.

Carte réalisée en utilisant le logiciel KiCAD : Fichier:2025-PSE-BB-systeme.zip.

Schémas électroniques :

Résultats du routage :

Mon routage

Photo des cartes soudées :

Ma carte

Travail effectué

17 & 24 février (Les deux premières séances)

Ces deux séances nous ont permis de nous mettre d'accord sur le projet que nous allions réaliser, initialiser notre git et notre wiki ainsi que rechercher les composants électroniques nécessaires à leur réalisation.

Aux premiers abords nous hésitions entre réaliser une manette de jeu ou un mini-clavier. Nous avons finalement opté pour le mini-clavier car nous pensions que la manette était déjà plus susceptible d'être un projet réalisé par de nombreux autres de nos camarades. Une fois fixé sur notre mini-clavier, nous avons discuté avec M.Redon qui nous a finalement demandé de réaliser le mini-clavier fonctionnant par radiofréquence plutôt qu'en filaire car sinon c'était un peu trop simple.

Notre projet fut alors lancé. Nous sommes repartis les taches pour la conception, Eliott s'est principalement occupé de la partie émetteur tandis que Valentin s'est majoritairement occupé de la partie récepteur. Nous nous sommes donc mis à la recherche des éléments électroniques nécessaires pour réaliser la carte.
Initialement, nous avions cette liste : listeComposant1

Bilan

J'indique où j'en suis arrivé à la fin des séances.

Eventuellement la vidéo brève du fonctionnement complet du programmateur : Média:2025-PSE-BB-systeme-final.mp4.