SE3Binome2023-4

Sujet : voiture commandée par USB

Cahier des Charges

Le projet consiste à concevoir une voiture autonome en terme d'énergie, avec l'utilisation d'une batterie au lithium ainsi que la mise en place d'une alimentation intégrée sur la carte.

Cette voiture sera équipée de deux moteurs continus de petite taille (2 cm) situés au niveau des roues avant. Cette configuration présente plusieurs avantages, notamment la réduction des contraintes mécaniques grâce à l'utilisation d'un pont en H et l'inversion des sens de rotation des roues. De plus, cela permet de diminuer le poids de la voiture, ce qui se traduit par moins de contraintes sur la taille de la carte électronique.

Le système comprendra également quatre leds de surface, dont deux seront placées à l'avant et deux à l'arrière de la voiture. Ces leds serviront à indiquer le sens de déplacement de la voiture, par exemple en allumant la led gauche avant pour tourner à gauche en avançant.

L'utilisateur pourra choisir le programme de déplacement de la voiture grâce à un logiciel implanté sur un ordinateur, qui sera ensuite transféré sur la carte via le port USB.

Concernant la carte électronique, elle sera équipée d'un microcontrôleur ATmega16u4 ou ATmega32u4 (différence en fonction de l'espace dédié à la flash).

Optimisation : detecteur d'obstacles.

Lien GIT

https://archives.plil.fr/sdeparis/projet_voiture_sd_ah.git

Partie électronique

Schématique Kicad

Schématique voiture

Routage

Routage du PCB

On place des vias afin d'uniformiser le plan de masse.

Vue 3D

Visualisation carte PCB

Soudure

Carte soudé avec quelques composants

1er moteur soudé

Vue du dessus carte avec le 1er moteur soudé

On doit ensuite souder les moteurs à l'avant de la voiture. Problème : après avoir soudé le premier moteur, la carte n'est plus reconnue en mode DFU. Par conséquent, il est inutile de souder le deuxième moteur et le détecteur d'obstacle. Il faudrait recommencer une carte mais nous manquons maintenant de temps pour souder à nouveau tous les composants sur une nouvelle carte. Nous avons donc préféré avancer sur le projet de la manette.

Partie programmation

Programmation des leds

Le programme ci-dessous nous permet de faire clignoter les leds de la voiture.

Test des leds

Code leds

Programmation des moteurs

Nous avons ensuite implémenté un programme afin de faire tourner les moteurs mais celui-ci n'a pas pu être testé à cause de l’absence de détection du mode DFU.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

1. include <avr/io.h>
2. include <stdio.h>
3. include <stdlib.h>
4. include <util/delay.h>

1. define PWM_DDRD DDRD
2. define PWM_PORD PORTD
3. define PWM1 1
4. define PWM2 0
5. define AIN1 5
6. define AIN2 4
7. define BIN1 1
8. define BIN2 0

1. define JTD 7 //cf ds p82 atmega8u2

void configuration(){

   MCUCR |= (1<<JTD); 
   MCUCR |= (1<<JTD);
   //leds et moteurs
   DDRB |= 0x80; //D2 sur PB7
   DDRC |= 0x80; //D4 sur PC7
   DDRD |= 0x04; //D3 sur PD2
   DDRE |= 0x40; //D5 sur PE6
   DDRF |= 0x80; //D1 sur PF7

}

void test_leds(){

   PORTB ^= 0x80; //D2 
   PORTC ^= 0x40; //D4
   PORTD ^= 0x04; //D3
   PORTE ^= 0x40; //D5
   PORTF ^= 0x80; //D1
   _delay_ms(1000); //tps en ms

}

void PWM_init(void){ // Initialisation de la PWM

   PWM_DDRD |= (1<<PWM1)|(1<<PWM2);      // Les ports PWM sont des sorties
   TCCR0A |= (1<<COM0A1)|(1<<COM0B1);   // Les ports PWM se comportent normalement
   TCCR0A |= (1<<WGM01)|(1<<WGM00);     // Minuteur mis en mode PWM
   TCCR0B |= (1<<CS00);                 // Pas de pré-diviseur, démarre le compteur

}

int main(){

   configuration();
   CLKSEL0 = 0b00010101;   // sélection de l'horloge externe
   CLKSEL1 = 0b00001111;   // minimum de 8Mhz
   CLKPR = 0b10000000;     // modification du diviseur d'horloge (CLKPCE=1)
   CLKPR = 0;              // 0 pour pas de diviseur (diviseur de 1)
   
   PWM_init();
   int pwm=0;
   PWM_DDRD |= (1<<AIN1)|(1<<AIN2);
   PWM_PORD |= (1<<AIN1)|(0<<AIN2);
   PWM_DDRD |= (1<<BIN1)|(1<<BIN2);
   PWM_PORD |= (0<<BIN1)|(1<<BIN2);

   while(1){
       test_leds();
       pwm++; if(pwm>100) pwm=0;
       OCR0A=pwm*255/100;                 // PWM pour le port 5 (ramenée à 255)
       OCR0B=(100-pwm)*255/100;           // PWM pour le port 6 (ramenée à 255)
       _delay_ms(10);
   }
   return 0;

}