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Projet I4 1G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE.

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1 Projet I4 1G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

2 Plan Présentation Gestion des déplacements Microprocesseur embarqué Modules évolutifs Organisation du projet Conclusion 2G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

3 Présentation Le véhicule : Base roulante Ancien projet Les objectifs Carte FPGA Xilinx XC3S500E Déplacements guidés Déplacements autonomes 3G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

4 Présentation Schéma général Microblaze Module VHDL servomoteur Module VHDL PWM moteur Module VHDL Ultrasons Module VHDL Boussole composant Boussole data capteur Ultrason data capteur Ultrason Switchs Boutons poussoirs clkrst data Servomoteur Carte PWM analogique Boutons poussoirs Module XBee Port série DTEPort série DCE Carte FPGA 4G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

5 Gestion des déplacements Moteurs courant continu Principe 2 pattes : commande et masse Inversion des pattes = inversion du sens de rotation Commande PWM Valeur moyenne entre 0V et 12V V moy = 2V vitesse de rotation lente V moy = 6V vitesse de rotation ½ vitesse max V moy = 10V vitesse de rotation rapide 5G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

6 Gestion des déplacements Cartes PWM moteur Pilote 2 moteurs Cartes redessinées Composant : L6205N Carte alternative Pont en H Comportement identique au L6205N 6G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

7 Gestions des déplacements Module VHDL : Top_PWM architecture PWM Vitesse 1 Vitesse 2 Vitesse 3 Vitesse 4 PWM 1 PWM 2 PWM 3 PWM 4 DIR 1 DIR 2 DIR 3 DIR Diviseur dhorloge G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

8 Microprocesseur embarqué Principe : Implémenter un microprocesseur (softcore) dans un FPGA Description en langage de haut niveau (VHDL, Verilog) Pour le spartan 3 e : 32 bit Bus dinstruction interne (ILMB) Bus de donnée interne (DLMB) 8G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

9 Microprocesseur embarqué Suite logicielle EDK (Embedded Development Kit) XPS : Xilinx Platform Studio SDK : Software Development Kit Conception Implémentation EDK 9G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

10 Microprocesseur embarqué Création du microprocesseur BSB : Base System Builder Softcore Bus de données et instructions internes PLB : processor Local Bus XGpio pour les diodes, Push buttons, switch de la plaquette Deux fichiers important de description MHS : Microprocessor Hardware Specification MSS : Microprocessor Software Specification 10G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

11 Microprocesseur embarqué Ajout de composant / IP exemple Xgpio (General Purpose Input/Output) Périphérique 1 à 32 bits Simple ou double port Bidirectionnel Attribution dune plage mémoire Génération de la netlist Construction du microprocesseur (description HDL) Synthèse XST Génération des librairies Xparameters.h 11G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

12 Microprocesseur embarqué Programmation SDK avec lenvironnement Eclipse Compilateur Création du fichier ELF Utilisation de lAPI Xilinx Structure Fonctions (initialisation, direction) 12G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

13 Modules évolutifs Boussole 2 modes possibles : PWM I2C Fonctionnement 2 capteurs champs magnétique Philips KMZ51 (unidirectionnel) Traitement des sorties des capteurs par le PIC Calibration par rapport au points cardinaux Utilisation Orienter dans une direction (asservissement rotation) 13G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

14 Modules évolutifs Architecture VHDL PWM Angle 12 Diviseur dhorloge 1 P1 P0 Partie Opérative Fin enable 14G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

15 Modules évolutifs Capteurs ultrasons 2 capteurs MaxSonar-EZ1 3 modes possibles : Série (0 à 255 en ASCII) Analogique (0 à 2,55V 10mV par pas) PWM Utilisations Détection dobstacle (asservissement vitesse pour arrêt) Détection des environs (remplissage plan mémoire) 15G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

16 Modules évolutifs Architecture VHDL PWM distance 8 Diviseur dhorloge 1 P1 P0 Partie Opérative Fin enable OK 1 16G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE

17 Modules évolutifs Servomoteur 17G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux Majeure AISE


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