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CONCEPTION, DEVELOPPEMENT ET INTEGRATION DES SYSTEMES EMBARQUES DU ROBOT GOLF Soutenance de rapport de stage de Horace Gandji ASSOCIATION DU GOLF DE MESNIL.

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1 CONCEPTION, DEVELOPPEMENT ET INTEGRATION DES SYSTEMES EMBARQUES DU ROBOT GOLF Soutenance de rapport de stage de Horace Gandji ASSOCIATION DU GOLF DE MESNIL

2 PLAN Introduction Introduction Objectifs Objectifs Architecture électronique du robot Architecture électronique du robot Travaux réalisés Travaux réalisés Bilan Bilan Conclusion Conclusion

3 INTRODUCTION

4 OBJECTIF Faire ramasser des balles de golf par le robot de façon autonome sur un terrain

5 ARCHITECTURE ELECTRONIQUE DU ROBOT ? GPS embarquéContrôle réservoir de balles Contrôle des moteurs Détection dobstacleBoussole Gestion des batteries BUS CAN PC embarqué

6 TRAVAUX REALISES Implantation du CAN sur les différents modules Implantation du CAN sur les différents modules Mise en œuvre de Linux sur le PC embarqué Mise en œuvre de Linux sur le PC embarqué Conception et programme de localisation dGPS Conception et programme de localisation dGPS Intégration des différentes cartes au robot Intégration des différentes cartes au robot

7 Implantation du CAN 3 types de microcontrôleurs PIC18F458 PIC18F458 dsPIC6014A dsPIC6014A 60LF LF2407 SJA1000 SJA1000

8 Implantation du CAN Structure générale des ID xxxxxxxx eeeee cccccccc yyyyyyyy xxxxxxxx eeeee cccccccc yyyyyyyy 3 types didentifiant Commande de type carte Commande de type carte Trame pour les message derreur entre cartes Trame pour les message derreur entre cartes Trame signal Trame signal

9 Commande de type carte Commande de type carte cccccccc ssssdddd rppppppp cccccccc ssssdddd rppppppp Commande Extension de la commande Émetteur Destinataire Réseau Paramètre Implantation du CAN

10 Trame derreur Trame derreur nnnnnnnn Trame signal Trame signal cccccccc 0110 nnnnnnnn rppppppp Implantation du CAN

11 Charge du bus et choix du débit Start of frame : 1 bit Arbitration Field : 32 bits Contrôle Field : 6 bits Data Field : 0 à 8 octets CRC Field : 16 bits ACK Field : 2 bits End Of Frame : 7 bits Implantation du CAN

12 m : Nombre maximum de trame par seconde n : Nombre doctets de données Pour n = 8 et m = 17 on obtient 1545 bits/s Implantation du CAN

13 Mise en œuvre de Linux sur le PC embarqué Outils nécessaires Outils nécessaires Hôte 1.vi 2.Arm-linux-gcc 3.Minicom 4.Serveur NFS 5.Serveur SSH Cible 1.Support des fichiers NFS 2.Client SSH Liaison série Liaison éthernet Hôte Cible

14 Modification et intégration du driver Can4linux Modification et intégration du driver Can4linux 3 fichier à modifier dans les sources de Can4linux: Makefile DCAN_SYSCLK = 16 (qwartz) core.c #if defined(ATCANMINI_PELICAN) Base[i] = 0xF ; IRQ[i] = 106; Baud[i]=1000; Outc[i] = 0x8a; #endif

15 sja1000.h #if CAN_SYSCLK == 16 /* these timings are valid for clock 16Mhz */ #define CAN_TIM0_125K0x43 #define CAN_TIM1_125K0x1C #define CAN_TIM0_250K0x41 #define CAN_TIM1_250K0x1C #define CAN_TIM0_500K0x40 #define CAN_TIM1_500K0x1C #define CAN_TIM0_1000K 0x40 #define CAN_TIM1_1000K 0x14 #define CAN_SYSCLK_is_ok 1 #endif

16 Deux fichiers à modifier dans les sources du noyau nom_noyau/driver/char/Makefile nom_noyau/driver/char/Makefile$(CONFIG_CAN4LINUX)+=Can4linux/ Nom_noyau/driver/char/Kconfig Nom_noyau/driver/char/Kconfig Source driver/char/Can4linux/Kconfig Copier enfin les sources du module dans nom_noyau/driver/char

17 GPS embarqué Balise GPS Trame GPGGA Traitement des 2 trames GPGGA Latitude et longitude sur le bus CAN ZigBee Bus CAN Conception et programme de localisation dGPS

18 Puce GPS SIRF 3 Module ZigBee Microcontrôleur Module ZigBee Puce GPS SIRF 3 GPS embarqué Balise GPS UART 1UART 2 Bus CAN

19 Intégration des cartes Conception et réalisation dune carte de fond de palier

20 BILAN

21 Bilan logiciel de localisation par dGPS Réalisés et testés Réalisés et testés - Sauvegarde et traitement de la trame GPS - Envoie (sur demande ou à intervalle de temps régulier) par le bus CAN de la latitude et la longitude, ou les écarts latitudes ou longitude Reste à faire Reste à faire - Tester la réception dune bonne trame GPGGA avant le traitement - Tester la réception dune bonne trame GPGGA avant le traitement

22 Bilan logiciels supervisions Réalisé et testé: Réalisé et testé: - Démarrage automatique du logiciel de supervision au reset du PC embarqué - Menu de dialogue avec chacun des modules - Sauvegarde des trames circulant sur le bus CAN - Mission préprogrammée Reste à faire: Reste à faire: - Implanter le modèle du terrain - Développer le logiciel de supervision - Développer le programme de correction de trajectoire en cas de glissement du robot - Interprétation les trames de messages derreur de fonctionnement et envoie par le web

23 Bilan logiciel carte à ultrason Réalisés et testés par ERLEM et SISSI Réalisés et testés par ERLEM et SISSI - Calcul de la distance de lobstacle au robot - Calcul de langle entre la direction de lobstacle et laxe du robot - Pilotage de la tourelle Reste à faire Reste à faire - Concevoir larchitecture logiciel de communication avec le superviseur en respectant la convention relative au ID

24 Bilan logiciel contrôle réservoir de balles Réalisés et testés Réalisés et testés - Menu de commande du moteur pour déterminer loffset PWM - Un programme de contrôle du réservoir Reste à faire Reste à faire - Amélioration programme de contrôle du réservoir afin de gérer efficacement le capteur de détection du niveau de remplissage du réservoir - Concevoir larchitecture logiciel de communication avec le superviseur en respectant la convention relative au ID - Concevoir larchitecture logiciel de communication avec le superviseur en respectant la convention relative au ID

25 Bilan logiciel contrôle moteurs Réalisés et testés Réalisés et testés - Fonctions de régulation et dasservissement de vitesse et de position - Contrôle du déplacement du robot en gardant un cap - Menu de commande à distance du déplacement du robot Reste à faire Reste à faire - Concevoir larchitecture logiciel de communication avec le superviseur en respectant la convention relative au ID

26 Bilan carte gestion des batteries Réalisé et testé Réalisé et testé - Premier prototype de la carte - Développement des fonctions de mesure de courant et tension Reste à faire Reste à faire - Reprise de la conception et la réalisation de la carte - Conception et développement du logiciel embarqué de gestion des batteries et de dialogue avec la supervision

27 Bilan logiciel boussole Réalisé et testé Réalisé et testé - Programme détalonnage - Programme de cal cul du cap

28 Conclusion Avancement du projet Avancement du projet - Tout ce qui est bas niveau est fait à 80% - Le logiciel de supervision est à létat embryonnaire Le plus dur est fait, reste un gros travail pour la supervision: Le plus dur est fait, reste un gros travail pour la supervision: - implanter le modèle du terrain - Interprétation les trames de messages derreur de fonctionnement et envoie par le web

29 Démo

30


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