Construction d'un émetteur V4
Le circuit imprimé M3
Le MBED , le convertisseur ADC et tous les circuits d'alimentation sont
montés sur une seule
plaque .
Ce circuit
imprimé est à double couche. Le fournisseur que j'ai choisi est EuroCircuit .Vous trouvez ici le fichier de commande: le fichier zip.
(voir PCB)
Mesure de courant
Le courant fourni (0 à 300 mA) passe par une résistance de 0,56
Ohm . La tension aux bornes de cette résistance est
amplifiée par un amplificateur opérationnel MCP6232, qui permet de
mesurer une tension jusqu'à -300mV. Il amplifie 10* cette tension et la
fournit au circuit principal.
Ce circuit est très simple et n'exige pas de résistances de haute
précision...mais n'utilisez pas d'autre ampli!
( car il accepte une la tension mesurée inférieure de 300mV à la masse !)
Conception de l'alimentation
Les besoins sont environ 300 mA, répartis entre le Mbed , le Lcd et le
module d'émission, en respectant la tension
Mbed 4,5V à 9V
4D 4V à 5.5V
L'alimentation permet la connexion de deux batteries avec mesure
du courant pour détecter une déficience.
Si les batteries sont du modèle "Life" tel que les A123, cette mesure
est indispensable pour connaître la capacité restante, car ces
batteries ont une tension constante pendant une grande partie de la décharge.
Un régulateur " low drop " LM2941 fournit la tension de 5V au Lcd et au
Mbed.
Chargeur
On prévoit dans une étape suivante un chargeur intégré: il suffit d'allumer l'émetteur en le connectant à une source 12V.
Par mesure de prudence, on choisit des batteries LiFe au lieu de lipos.
Cette charge utilise
- 2 entrées ADC pour mesurer la tension de la batterie
- 2 sorties digitales pour commander les Mosfet de charge avec la possibilité de "hacher" ce courant de charge.
Interrupteur électronique
La conception de cet interrupteur électronique utilise
- la commande ON/OFF du régulateur qui commande tout ce qui est
alimenté en 5V
- un bistable qui mémorise l'état de l'interrupteur ( ICM7555, à très
faible consommation)
L'interrupteur est enclenché par un petit bouton poussoir : court-circuiter les bornes du connecteur JP5.
La
coupure normale est demandée par le pilote (menu Power Off, qui
sauve d'abord certains fichiers).La coupure se fait en mettant à
0 la sortie digitale p14.En fonctionnement normal cette pin est
en mode input. Elle ne passe en mode output que pour cette fonction de
power off.
Ceci est un élément de sécurité important:
- en cas de déficience de l'interrupteur, l'alimentation n'est pas
interrompue !
- si l'émetteur est laissé allumé , il se coupe
lui-même après quelques minutes, si aucun manche n'est actionné
- l'état de l'interrupteur est mémorisé indépendamment du
microprocesseur (pas de problème en cas de redémarrage par le chien de
garde)
Pour mes essais, j'ai un bouton poussoir caché derrière la face avant
du boitier, pour obtenir manuellement la coupure...lorsque le programme
ne répond pas.
Adc
C'est un chip MCP3208 en DIP-16
Composants
- headers femelle
- headers femelle pour les entrées de l'ADC (format "servo" 3
fils/entrée)
(on pourrait utiliser des headers mâles, ce qui permet d'utiliser des
connections standard de servo...mais attention:protéger les pins sous
tension et inutilisées !)
- headers polarisés 2 pins pour les batteries
- alimentation:
- 1 régulateur LM2941 Mouser 926-LM2941CT
- 2 condensateurs de 10µF
- résistances 1% 1.02k et 2.94k pour le régulateur, (respecter le
rapport entre les résistances, car ceci règle la tension à 5V)
- interrupteur électronique:
- 1 timer ICM7555 + support DIP8
- 2 résistances 100k
- 1 condensateur 0,1µF qui évite d'enclencher l'interrupteur lorsqu'on connecte les batteries
- mesure de courant, utiliser des résistances à 1% si possible
- 1 ampli opérationnel MCP6232 et son support DIP8
- 2 * résistances 3.3k et 7.2k pour la mesure de tension
- 2 résistances 100k
- 2 résistances 10k
- 2 résistances de environ 0,56 ohm
- 1 chip MCP3208 (convertisseur ADC 12 bits 8 canaux format
DIP Mouser 579-MCP3208CIP) et son support DIP16
Les fichiers eagle : sch brd
Voici deux images, la première avec les pistes (layers
1,16,17,18,20,21) et la deuxième avec les noms et valeurs( (layers
17,18,20,21,27).
( utilisez Eagle pour visualiser ces schémas et choisissez les "layers" affichées)
C'est un circuit imprimé à deux couches, dimension 80*60mm, sans
composant SMD.
- à gauche le connecteur M2 , numéroté de 1 à 13 à partir du bas
- 4D pour le Lcd (3 fils)
- Radio pour le /les modules d'émission.
- 6 connections d'interrupteurs divers
- en haut , en partant de la gauche
- le connecteur M1, numéroté de 1 à 5 à partir de la gauche ( connections d'interrupteurs )
- 2 connecteurs polarisés de 2 pins pour chaque batterie (ne pas
oublier de commander les connecteurs femelle )
Mon fournisseur local les livre sans difficulté...le catalogue Mouser
est plus complexe
voir par exemple Molex KK-series 0.1" 22-23-2041 Mouser 538-22-23-2041
et les connecteurs femelle qui correspondent ( sans doute
22-01-2045 et le sertissage)
Vous pouvez évidemment utiliser des headers classiques non polarisés.
- un bloc "Power" qui fournit la tension d'alimentation pour le
Lcd, les modules radio...
Vcc (tension de la batterie), 5V et
masse...attention, il n'est pas polarisé
On y voit le Mbed. En bas à droite se trouve le régulateur et le
circuit du bistable.
Radio
Le fichier de câblage comporte plusieurs connexions:
Le signal PPM sort sur P30. Il est utilisable par de nombreux modules d'émission.
Les connexions suivantes sont destinées à un module d'émission JETI:
-
P29 est le signal qui sort du module d'émission vers "JetiBox".
Ici ce signal est traité par le programme RCCL pour simuler la JetiBox
-
P26 est libre, éventuellement disponible pour le signal "Morse" qui provient du haut-parleur intégré au
module d'émission Jeti.
La liaison série P27-P28 est réservée à un autre type de module connecté en asynchrone ou à un deuxième module connecté en PPM
Affectation des portes du Mbed
Le fichier des câbles indique l'usage de chaque porte.
Instructions
de montage.
Avant de souder les composants, il est facile d'ouvrir le fichier Eagle M3.BRD.
A gauche de l'image, vous voyez une double colonne d'outils. Cliquez en haut sur "l'oeil".
Cliquez ensuite sur une piste, un composant...sa signification apparait dans le bas de l'écran.
Ici j'ai cliqué sur une piste de masse.Elle apparait avec plus de
luminosité, en deux couleurs selon qu'elle est au dessus ou en dessous
du PCB.
Avant montage.
Les deux condensateurs sont polarisés. La masse est orientée en bas (il y a un signe | qui est imprimé)
Les connecteurs DIP8 et DIP16 sont également orientés.
Commencer par les éléments de hauteur faible: les résistances.
Leur valeur est imprimée sur le PCB.
Souder également les deux diodes .
Soudez tous les connecteurs.
Pour les connecteurs du Mbed, ls enficher sur le Mbed pendant la soudure, pour qu'ils soient bien "droits".
Les deux condensateurs sont polarisés. La masse est orientée en bas (il y a un signe | qui est imprimé)
En bas à droite le régulateur LM2941: noter son orientation.
Tout ceci est soudé très facilement.
4 entretoises
de 5mm servent à le fixer au boitier.
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