PSE SE3 2023/2024

Objectif

Pour l'année académique 2023/2024 il est toujours demandé de réaliser un système embarqué.

Microcontrôleur

Pour éviter les problème avec les conversions analogique vers numérique vous utiliserez un ATmega16u4 ou un ATmega32u4. La programmation peut ainsi se faire très simplement par DFU/USB.

Energie

Vos cartes doivent pouvoir être alimentées de façon hybride :

• par un port USB, méthode utilisée pour la programmation et les tests ;
• par une batterie Lithium, en mode autonome.

Il est conseillé de séparer au maximum les deux alimentations, voir la seconde version de la carte de test de chargement de batterie.

Cartes de test

Cette année, plutôt que vous proposer des schémas complets de voitures, il a été décidé de vous proposer des cartes démontrant, chacune, une fonctionnalité éventuellement intégrable dans votre voiture.

Test du chargeur

Les schéma et routage de la carte. Avec une erreur de base, le microcontrôleur est un ATmega32u2, c'est à dire un AVR sans ADC donc récupérer la tension de la batterie sera en tout ou rien. Un autre problème de conception est la trop faible charge de la LED qui peine à décharger la batterie.

Projet KiCAD : Fichier:2023-ChargeurLiPo-KiCAD.zip

Vous trouvez ici deux photos de la carte soudée.

Vous avez aussi un programme LUFA basé sur la démonstration VirtualSerial pour contrôler la carte, en particulier lancer la charge de la batterie et voir si sa tension se traduit par un état haut ou bas. Tapez n'importe quoi avec un retour chariot dans un terminal série pour voir la liste des commandes possibles.

Programme : Media:2023-ChargeurLiPo-VirtualSerial.zip.

Les tests de la première version de la carte n'ont pas été super-concluant. Il faut dire qu'il y avait quelques erreurs de conception :

• le plus grave : le condensateur en parallèle de la batterie était noté 100nF au lieu des 2,2µF indiqué dans les documents technique, de plus le condensateur de 4,7µF demandé sur l'alimentation de la puce n'était pas implanté ;
• l'idée de commander la LED d'éclairage via le 5V du connecteur USB n'était pas très malin, cela interdisait une utilisation de la LED la carte non connectée sur une alimentation USB ;
• comme indiqué plus haut, il vaut mieux utiliser un ATmega16u4 qu'un ATmega16u2 ;
• plus généralement déconnecter au maximum la partie "utilisation" de la batterie de la partie "recharge" de la batterie réduit les problèmes potentiels.

Nouvelle version de la carte avec deux connecteurs USB : un USB A pour sa programmation et son fonctionnement USB, un USB mini pour la recharge de la batterie. Un interrupteur permet d'utiliser la LED, un autre de démarrer le microcontrôleur.

Projet KiCAD : Fichier:2023-ChargeurLiPo-KiCAD-V2.zip

Test du transmetteur radio

Contrairement au titre du projet KiCAD cette carte est un transmetteur/récepteur radio générique.

Projet KiCAD : Fichier:2023-BlueTooth-KiCAD.zip