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Automatisation des déplacement d’un véhicule

Projet I4. Automatisation des déplacement d’un véhicule. Majeure AISE. Plan. Présentation Gestion des déplacements Microprocesseur embarqué Modules évolutifs Organisation du projet Conclusion. Majeure AISE. Présentation. Le véhicule : Base roulante Ancien projet Les objectifs

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Automatisation des déplacement d’un véhicule

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Presentation Transcript

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

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

  3. 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

  4. 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 Module VHDL Ultrasons data capteur Ultrason data Carte FPGA clk rst Majeure AISE G. Barbier L. De Barry G. Marpeaux

  5. Gestion des déplacements • Moteurs courant continu • Principe • 2 pattes : commandeet 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 DIR 1 1 DIR 2 1 DIR 3 1 DIR 4 1 Vitesse 1 5 Vitesse 2 5 PWM 1 PWM 1 Vitesse 3 5 PWM 2 1 Vitesse 4 5 PWM 3 1 PWM 4 1 Diviseur d’horloge 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

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

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

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

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

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

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