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PCB Actionneurs
Introduction
Le PCB actionneurs 2025 du robot pilote des servomoteurs et leds via PCA9685, héberge 3 relais indépendants et propose des I/Os, notamment pour la tirette de démarrage du robot.
Les fonctionnalités proposées sont :
- Pilotage de 3 sorties 12V (indépendantes) via relais
- Connecteur pour la tirette
- Connecteur pour un PCA9685 + son alim
- GPIOs supplémentaires
Besoins
Les besoins qui nous ont amené à réaliser un PCB actionneur pour le robot sont :
- Réduction du câblage
- Réduction de l'encombrement
- Déport/compartimentation du contrôle des actionneurs pour soulager la raspberry pi
Spécifications
Le PCB actionneurs a été réalisé dans le but d'implémenter les spécifications suivantes :
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Le PCB actionneurs doit être alimenté en 5V contrôlé par BAU.
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Le PCB actionneurs doit avoir une seule entrée 12V capable d'alimenter 3 relais et le PCA9685.
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Le PCB actionneurs doit héberger 3 relais et protéger ces 3 relais avec diodes de roue libre.
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Le PCB doit contenir un connecteur type Dupont femelle 1,27mm 6 points.
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Le connecteur PCA9685 permet l'alimentation (3V3, GND) et le pilotage I2C du PCA9685.
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Le connecteur PCA9685 respecte la même attribution des pins que sur le PCA9685 (GND, OE, SCL, SDA, VCC, V+).
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OE (Output Enable) doit être à la masse en permanence.
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V+ (Alimentation des sorties) doit être non connecté, car un autre connecteur avec une plus grande capacité est utilisé.
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VCC doit être à 3V3 en permanence.
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Le PCB doit avoir deux connecteurs TMC2209 et les sorties pour piloter les moteurs correspondantes.
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Le PCB doit communiquer avec la raspberrypi via un port USB-C.
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La communication avec la raspberrypi doit se faire telle que décrite en page .
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Le PCB doit avoir deux sorties NO (Normally Open) pour chaque relais, protégées par diodes de roue libre.
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Chaque sortie NO doit être capable de soutenir un courant de ...A à 12V.
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Une sortie en connecteur à vis doit être connectée à un GPIO pour la tirette.
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Le reste des GPIOs non utilisés doivent être exposés sur un connecteur Dupont 1,27mm.
Schéma électrique
Documentations :
Routage
Couche supérieure
{ width="800" }
{ width="800" }
Couche inférieure
{ width="800" }
{ width="800" }
Perçage
Vues 3D
Vue de dessus
Vue de dessous
Configuration pins STM32
IOC
Tirette
- PA0
Relais
TMC2209
Erreurs et corrections
PB8 - Pilotage des relais
PB8 - Remarques
- Un seul pin est utilisé pour piloter tous les relais.
- Il faut utiliser 3 pins, chacun pour un relai.
J2 - Consequences
- En présence de ce défaut, les relais ne peuvent pas être pilotés séparément
J2 - Etat de correction
- Correction physique sur la carte dans le robot : ✅
- Correction sur le schéma KiCad : ❌


