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Pico-ordinateur

Lien GIT

https://gitea.plil.fr/ahouduss/pico_v2.git

Cahier des charges

L'objectif est de réaliser un pico-ordinateur. Pour cela, on a besoin d'une carte mère et de cartes filles.

Nous avons conçu trois cartes :

- Un shield qui combiné à l'arduino sert de carte mère temporaire afin d'avancer sur l'ordonnanceur.

- Une carte mère

- Une carte fille, ici la carte réseau.

Shield

Description

Réalisation du shield qui combiné à l'Arduino Uno sert de première carte mère.

- Alimentation : en mini USB B 5V puis abaissement à 3,3V pour les cartes filles à l'aide d'adaptateurs de niveaux logiques.

- Bouclier arduino uno et communication AVR-ISP.

- Mémoires : la mémoire de masse sera gérée par une carte SD et la mémoire vive par la puce mémoire AT45DB161D-SU.

- Connecteurs HE10 : pour connecter les cartes filles.

Hardware

Schématique et routage

shield_sch
shield_rtg

Brasure

brasure_shield

Dû à une erreur présente sur la schématique où l'on a inversé MISO et MISO_1 au niveau du releveur de niveau, quelques modifications se sont avérées nécessaires : ajout de fils, limage des pistes erronées et rajout de vernis.

Software

Test de la carte shield avec le programme usuel de clignotement des leds (rapide à coder en arduino).

leds_shield
leds_shield

Vérification fonctionnement carte SD

Malgré les vérifications de l'état de réalisation des soudures, du routage et des divers niveaux de tensions au multimètre, la carte SD n'est pas détecté par le programme arduino. Pour comprendre le problème, il faudrait passer en revue chaque signal à l'oscilloscope ce qui est chronophage. Il est donc plus judicieux de penser finir l'ordonnanceur sur la carte mère.

Ordonnanceur

Description

L'ordonnanceur permet à la carte mère d'allouer du temps processeur aux différentes cartes filles en suivant la méthode de partage round-robin.

Programmation

Plusieurs étapes sont nécessaires. Pour commencer :

- programmation du minuteur en lançant une interruption toutes les 20ms.

- sauvegarde et récupération du contexte d'exécution d'une tâche.

Carte mère

Description

Réalisation de la carte mère :

- Alimentation : en USB 5V puis abaissement à 3,3V pour les cartes filles à l'aide d'adaptateurs de niveaux logiques.

- Micro-contrôleur : ATMega16u2 afin d'être compatible avec l'USB. Utilisation de dfu-programmer pour la programmation du microcontrôleur. On ajoutera un programmateur AVR-ISP afin d'intégrer le bootloader.

- Mémoires : la mémoire de masse sera gérée par une carte SD et la mémoire vive par la puce mémoire AT45DB161D-SU.

- Connecteurs HE10 : pour connecter les cartes filles.

Hardware

Schématique et routage

mere_sch
mere_rtg

Brasure

Software

Carte réseau

Description

Réalisation de la carte réseau RNDIS :

- Micro-contrôleur : MicroAT90USB afin d'être suffisamment puissant. Utilisation de capacités de découplage : 3 de 100 nF et une de 4,7 µF en regardant d'autres schématiques utilisant le µc AT90USB.

- Leds : pour les futurs tests réseaux.

- AVR ISP

- Connecteur HE10 : pour connecter à la carte mère

- Port USB

Hardware

Schématique et routage

reseau_sch
reseau_rtg

Brasure

Software