From 669ecb1620a627051a4e0fd8e16f37764b4d9254 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Teo-CD Date: Sun, 25 Jun 2023 18:06:39 +0100 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=C3=89toffe=20le=20README=20avec=20les=20choix?= =?UTF-8?q?=20et=20raisonnements?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- README.md | 82 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++-- 1 file changed, 80 insertions(+), 2 deletions(-) diff --git a/README.md b/README.md index df634b2..50d8983 100644 --- a/README.md +++ b/README.md @@ -14,16 +14,94 @@ d'un écran LCD, de LEDs RGB, ainsi que l'utilisation d'un haut-parleur. Elle doit permettre une opération connectée à un ordinateur, comme indépendante. -# Statut +# État La carte est en période de révision: elle n'a pas été produite ou testée. +La versionnement de forme X.Y se lit comme suit: + - X : Version mise en production (avec 1 comme première production) + - Y : Révision suivant la mise en production (remis à 0 quand X augmente) + # Choix -*À compléter* +## Fabricant + +La carte a été conçue pour être fabriquée par JLCPCB en double couche avec une carte de 0.8mm d'épaisseur. Les marges +du design ont donc été pensées pour leurs capacités de fabrication. +Le choix du 0.8mm est essentiellement pour faciliter l'atteinte de la bonne impédance pour les pistes D+ et D- de l'USB. +JLCPCB a aussi le gros avantage d'être très bon marché, en passant en double couche les PCBs devraient coûter à peine +quelques livres. + + +## Carte microcontrôleur + +La teensy 4.1 a été choisie pour la flexibilité de ses interfaces et des bibliothèques disponnibles. +La carte elle-même est bien trop puissante pour l'application, qui ne nécessite pas la capacité de calcul d'un Cortex-M7, +mais cela réduira les contraintes lors du développement du firmware pour faire tourner les différents éléments. + +En particulier, les bibliothèques audio de la teensy sont assez réputées et ont servies pour faire différentes pédales +d'effet, et la présence d'un port microSD déjà intégré sur la carte rend le stockage des animations pour le LCD et des +fichiers audios bien plus simple. + + +## Alimentation + +Une des contraintes de conception était la possibiltié d'utiliser l'objet de façon indépendante d'un ordinateur. Il a donc +fallut intégrer une batterie capable de tenir la charge du système. + +L'élément le plus consommateur ici est l'amplificateur audio. Bien que la majeure partie du temps il ne consomme presque rien, +les pics de courant demandés lors du jeu audio ont poussé au choix d'une batterie Li-Ion et d'un régulateur pouvant soutenir +2A de courant continu. + +Les batteries Li-Ion ont l'avantage monter à 4.2V à pleine charge, il est donc possible de les charger par USB. Cela évite +l'utilisation de piles non-rechargeables, que je voulais éviter. Elles permettent aussi de débiter un courant suffisant pour +alimenter tout le système, ce qui est rarement le cas des piles jetables de toutes façons. + +Le système est donc alimenté par la batterie, parfois complémenté par le chargeur qui fournit jusqu'à 500mA pour la charger. +Seule la Teensy est alimentée directement par la batterie, tout le reste du système est derrière le régulateur 3.3V (tension +logique de la Teensy). + +L'alimentation à la Teensy est contrôlée par un interrupteur externe branché sur `SW2`, puis cette dernière contrôle l'activation +du régulateur 3.3V. Elle peut lire la tension fournie par la batterie et décider de couper le système si nécessaire pour la +préserver. + + +### À noter + +Le gros du système est protégé d'une inversion de polarité de la batterie Li-Ion par une diode. Cependant, le chargeur lui-même +ne l'est pas. Cette décision à été prise car l'inversion ne devrait pas être trop commune, le réceptacle étant polarisé et indiqué, +mais aussi pour la chute de tension supplémentaire que ça aurait apporté. + +***Ne pas mettre la batterie à l'envers !*** + + +## Périphériques + +La carte est conçue pour la connexion d'un écran LCD de Nokia 5110 pour son style à gros pixels et d'un module NFC. + +Le module NFC choisi est le RC522 pour sa capacité à gérer de multiples tags dans sa zone de détection et ainsi permettre de +poser plusieurs figurines sur la zone en même temps. + +Au cas où la zone de détection s'avère trop faible ou que la connexion du module NFC et du module LCD au même bus SPI soit +problématique, deux alternatives ont été prévues sur la carte : + 1. La possibilité d'utiliser du soft-SPI pour le LCD + 2. La sortie d'un deuxième bus SPI indépendant pour un deuxième module NFC en parallèle + +L'amplificateur a été choisi pour son entrée I2S (signal audio numérique) et son circuit d'amplification très complet et +auto-suffisant, ne nécessitant pas grand chose de plus que quelques condensateurs et résistances pour le choix de fonctionnement. +C'est un MAX98357A, il existe aussi sous forme de module entre autre par Sparkfun comme "I2S Audio Breakout". + +Deux autres séries de broches sont présentes : une pour brancher un câble FTDI et avoir accès à la série de la Teensy directement +(seules les broches TX/RX et la masse sont connectées) et un trois broches pour contrôler des LEDs RGB addressables style neopixel. + # License Les éléments présents dans ce dépôt sont Open Source Hardware, sous license [CERN Open Hardware Licence Version 2 - Weakly Reciprocal](https://ohwr.org/cern_ohl_w_v2.txt). + +# Crédits + +Carte conçue par Téo-CD, avec les conseiles de Victor Védie, François Charles, Lucas Molia. +