Automatisation des déplacement d’un véhicule

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1 Automatisation des déplacement d’un véhicule
Projet I4 Automatisation des déplacement d’un véhicule Majeure AISE G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux

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

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

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

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 Vmoy = 2V vitesse de rotation lente Vmoy = 6V vitesse de rotation ½ vitesse max Vmoy = 10V vitesse de rotation rapide Majeure AISE G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux

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

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 4 1 Diviseur d’horloge 5 Majeure AISE G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux

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

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

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 Majeure AISE G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux

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

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

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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) Majeure AISE G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux

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

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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 d’obstacle (asservissement vitesse pour arrêt) Détection des environs (remplissage plan mémoire) Majeure AISE G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux

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

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