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SOUTENANCE DE PROJET CONCEPTION DE FORMES 3D AVEC UN LASER Rémi BIN Mathieu STEPHAN Lise TALBOTIER LABORATOIRES ELMI & A2SIESIEE PARIS.

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1 SOUTENANCE DE PROJET CONCEPTION DE FORMES 3D AVEC UN LASER Rémi BIN Mathieu STEPHAN Lise TALBOTIER LABORATOIRES ELMI & A2SIESIEE PARIS

2 PLAN PAGE 2/25 LE MATERIEL LASSERVISSEMENT LIAISON BAS-NIVEAU HAUT NIVEAU INFORMATIQUE ET CONTROLE

3 LE MATERIEL

4 LA MAQUETTE PAGE 4/25 LE MATERIEL Principe Un premier travail manuel Un investissement Des réglages précis Un danger pour les yeux LE MATERIEL

5 LE KIT DE DEVELOPPEMENT PAGE 5/25 LE MATERIEL Matériel de prorammation Capacités Processeur ARM7 cadencé à 70Mhz Ecran LCD TFT 320*240 interfacé, 12bits de couleur Pins de debug facilement accessibles LE MATERIEL

6 LASSERVISSEMENT

7 GALVANOMETRES PAGE 7/25 LASSERVISSEMENT Technologie des aimants mobiles Moment dinertie faible Balayage angulaire très rapide Open-loop Galvanomètre M2

8 MODELISATION DES GALVANOMETRES PAGE 8/25 LASSERVISSEMENT Equations électriques Equation mécanique Fonction de transfert Chaîne en boucle ouverte avec

9 Instable Coefficient damortissement <1 système oscillant Fonction de transfert du système global: Diagramme de Bode de F(p) MODELISATION DES GALVANOMETRES MODELISATIONS DES GALVANOMETRES PAGE 9/25 LASSERVISSEMENT avec

10 Proportionnel : + rapidité + précision - stabilité Intégrale : + précision - stabilité Dérivée : + stabilité + rapidité - amplifie bruits hautes fréquences Filtre passe-bas : Coupe les hautes fréquences + erreur galvanomètre CHOIX DU CORRECTEUR PAGE 10/25 LASSERVISSEMENT

11 Schéma bloc du système avec correcteur Fonction de transfert du correcteur : Fonction de transfert souhaitée : DIMENSIONNEMENT DU CORRECTEUR PAGE 11/25 LASSERVISSEMENT

12 SCHEMA PAGE 12/25 LASSERVISSEMENT Circuit analogique de lasservissement

13 Réglages du correcteur Signal en mode XY ESSAIS EXPERIMENETAUX ESSAIS EXPERIMENTAUX PAGE 13/25 LASSERVISSEMENT

14 LIAISON BAS-NIVEAU HAUT NIVEAU

15 INTERFACAGE DU CONVERTISSEUR ANALOGIQUE NUMERIQUE INTERFACAGE DU CAN PAGE 15/25 LIAISON BAS NIVEAU – HAUT NIVEAU Pourquoi un CNA ? Contraintes Choix du convertisseur, interfaçage Alimentation: 3.3V 2 sorties Entrée parallèle 21,3 millions mises à jour / sec Référence externe, sortie bipolaire Temps de mise à jour de la sortie: 80ns LAD5405 Problèmes rencontrés : Soudures: pistes larges de 0.23mm Temps de propagation des signaux (des astuces qui nont pas fonctionné) Parasites en sortie LIAISON HAUT NIVEAU – BAS NIVEAU

16 INTERFACAGE DU CONVERTISSEUR ANALOGIQUE NUMERIQUE Conversion courant / tension Sortie visualisable en mode XY sur notre oscilloscope Le schéma densemble, son principe Le résultat Ce que nous navons pas eu le temps de faire : Le blanking: utilisation dune pin du GPIO pour couper le faisceau LIAISON HAUT NIVEAU – BAS NIVEAU INTERFACAGE DU CAN PAGE 16/25 LIAISON BAS NIVEAU – HAUT NIVEAU

17 CAPTEURS DE POSITION PAGE 17/25 PARTIE ANALOGIQUE Utilisation des capteurs de position des galvanomètres Mise en forme du signal Envoi à lasservissement Sortie du capteur: 11μA / ° Sortie en mode différentiel Polarisation dun transistor Sortie du circuit: 0.1V / ° PARTIE ANALOGIQUE

18 CONCEPTION DES CIRCUITS IMPRIMES PAGE 18/25 PARTIE ANALOGIQUE Conception nécessitant de lexpérience Diminution des interférences par miniaturisation des circuits Plans de masse Merci à lESIEE PARTIE ANALOGIQUE

19 LE CHOIX DES COMPOSANTS CHOIX DES COMPOSANTS PAGE 19/25 PARTIE ANALOGIQUE Précision du choix des composants pour optimisation des circuits Temps Un coût relativement important Prendre en compte les délais de livraison PARTIE ANALOGIQUE

20 INFORMATIQUE ET CONTROLE

21 PARTIE INFORMATIQUE ET CONTROLE GESTION DU LASER PAGE 21/25 INFORMATIQUE ET CONTROLE Timer, counter et temps d'exécution Interruptions IRQ/FIQ COUNTER 1/3ms Interruption compteur sur CMP1 TABLE DE PRIORITE VECTEUR D'INTERRUPTIONS FONCTION Interruption compteur 4

22 PARTIE INFORMATIQUE ET CONTROLE MOTEUR 3D PAGE 22/25 INFORMATIQUE ET CONTROLE Structure de données Opérations mathématiques Gestion mémoire, temps de calcul et optimisation Gestion barycentrique Matrices de transformation Nombres réels Fonctions sinusoïdales cos / sin CORDIC Tableau Zones mémoires.fast.data Droite de Bresenham Double Buffering mémoire LCD Vertex, Objets et Collections d'Objets Utilisation mémoire

23 PARTIE INFORMATIQUE ET CONTROLE CONCEPTION DE FORMES 3D PAGE 23/25 INFORMATIQUE ET CONTROLE Création de formes 3D Algorithmes & Graphes Conception de formes sous 3DSMAX Exportation en fichier ASCII «.ASE » Récupération des informations et traitement Cycle eulérien & Plus Court Chemin (DIJKSTRA)

24 CONCLUSION

25 LE RESULTAT FINAL PAGE 25/25 CONCLUSION Un résultat plutôt impressionnant Alimentation pas assez puissante


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