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

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AUTOMATISATION DES DÉPLACEMENT

D’UN VÉHICULE

Projet I4

G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux

Majeure AISE

G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux 2

Plan

Présentation Gestion des déplacements Microprocesseur embarqué Modules évolutifs Organisation du projet Conclusion

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Présentation

Le véhicule :Base roulanteAncien projet

Les objectifsCarte FPGA Xilinx XC3S500EDéplacements guidésDéplacements autonomes

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Présentation

Schéma général

Microblaze

Module VHDL

servomoteur

Module VHDL

PWM moteur

Module VHDL

Ultrasons

Module VHDL

Boussole

composantBoussole

data

capteurUltrason

data

datacapteurUltrason

Switchs

Boutons poussoirs

clk rst

data

data

Servomoteur

Carte PWManalogique

Boutons poussoirs

ModuleXBee

Port série DTEPort série DCE

Carte FPGA

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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 rapideMajeure AISE


Gestion des déplacements Cartes PWM moteur

Pilote 2 moteursCartes redessinéesComposant : L6205N

Carte alternativePont en HComportement

identique au L6205N

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Gestions des déplacements Module VHDL : Top_PWM

architecture

PWM

Vitesse 1Vitesse 2Vitesse 3Vitesse 4

PWM 1PWM 2PWM 3PWM 4

DIR 1DIR 2DIR 3DIR 4

1

1

1

1

1

1

1

1

Diviseur d’horloge

5

5

5

5


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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)

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Microprocesseur embarqué

Suite logicielle EDK (Embedded Development Kit)○ XPS : Xilinx Platform Studio○ SDK : Software Development Kit

Conception

Implémentation

EDK


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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

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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

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Microprocesseur embarqué Programmation

SDK avec l’environnement Eclipse○ Compilateur○ Création du fichier ELF

Utilisation de l’API Xilinx○ Structure ○ Fonctions (initialisation, direction)

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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)

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Modules évolutifsArchitecture VHDL

PWM Angle12


1

P1

P0

PartieOpérativeFin

enable

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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)

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Modules évolutifsArchitecture VHDL

PWM

distance8


1

P1

P0

PartieOpérativeFin

enable

OK1

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Modules évolutifs

Servomoteur

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Documents

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