Pololu-Romi-32U4-Carte-Alimentation
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En cours de traduction/élaboration. |
Introduction
La carte de contrôle Romi 32U4 inclus des bornes de connexion pour accéder au l'alimentation offerte par le compartiment à pile (6 piles AA). Pololu recommande d'utiliser des piles AA rechargeables NiMH, qui offrent une tension nominale de 7.2 V (1.2 V per pile). Vous pouvez également utiliser des piles Alcaline qui offre, dans ce cas, une tension nominale de 9 V.
Le pôle négatif des piles est connecté sur la masse/GND. Le pole positif des piles est désigné par la mention VBAT. VBAT passe par une diode de protection (contre la polarisation inverse) et alimente ensuite le convertisseur de tension contrôlé par le bouton (ou interrupteur) présente sur la carte. La sortie du circuit d'alimentation est identifié à l'aide de VSW (Volt SWitch pour alimentation avec interrupteur).
VSW fournit la puissance aux moteurs par l'intermédiaire du contrôleur moteur DRV8838, de sorte que les moteurs peuvent uniquement fonctionner que si les piles sont installées et que l'interrupteur d'alimentation est fermé.
La diode de protection et tension disponible sur VSW (après l'interrupteur) peut être surveillé à l'aide d'un pont diviseur de tension connecté sur la broche analogique 1 (PF6) par défaut. Le diviseur de tension sort une tension qui est égale au 1/3 de tension des piles, ce qui sera en dessous de la tension maximale supportée par une broche analogique de l'ATmega32U4 (soit 5 V) pour autant que la tension des piles reste sous 15 V (a noter que la tension maximale du contrôleur moteur DRV8838 est limité à 10.8V). La fonction readBatteryMillivolts() de la bibliothèque Romi32U4 peut être utilisée pour déterminer la tension des piles à partir de la lecture. Le cavalier libellé “A1 = BATLEV” peut être coupé pour pour déconnecter le diviseur de tension et ainsi libérer une broche sur le microcontrôleur.
Interrupteur d'alimentation (le circuit)
La carte de contrôle Romi 32U4 utilise circuit de mise en marche/arrêt de puissance à bouton poussoir de Pololu lien pololu, qui offre un interrupteur de puissance à état solide pour votre robot avec un bouton poussoir présent sur la carte. Par défaut, ce bouton poussoir peut être utilisé pour contrôler l'alimentation: pousser une fois pour activer l'alimentation, pousser une autre fois pour couper l'alimentation. En alternative, un autre bouton poussoir peut être connecté sur les broches PWRA et PWRB pour être utilisé comme bouton marche/arrêt. Plusieurs boutons peuvent être branchés en parallèle pour avoir plusieurs points de commande et chacun des boutons sera capable de commander le mise en marche/arrêt de la carte. Le circuit de latching effectue un déparasitage du bouton mais un rebond excessif (plusieurs ms) le fonctionnera pas correctement avec ce circuit.
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Pour un fonctionnement correcte du bouton poussoir, l'interrupteur de la carte devrait être laissé sur la position Off. (Faire glisser l'interrupteur sur la position "On" pour basculer la carte en position marche et l'interrupteur doit revenir en position "Off" avant de pouvoir désactiver la carte à l'aide du bouton poussoir.) |
En alternative, vous pouvez désactiver le bouton poussoir en courant le cavalier libellé Btn Jmp; cela transfert le contrôle de la puissance à l'interrupteur présent sur la carte. Un interrupteur séparé peut être connecté sur la broche GATE et être utilisé à la place.
Le circuit de contrôle marche/arrêt offre plusieurs connexions alternative permettant de réaliser un push-on-only (bouton pour marche uniquement) ou push-off-only (bouton pour arrêt uniquement). D'autres broches d'entrées permettent d'activer des options complémentaires comme permettre à votre robot de couper sa propre alimentation. Ces iotuibs de contrôle avancé sont disponibles par l'intermédiaire des connexions du bouton et 4 entrées de contrôle:
| Broche | Description |
| PWRA | Connecté via un bouton momentané sur la broche "PWRB" pour la fonctionnalité standard push-on/push-off (pousser-marche/pousser-arrêt). Connecté via un bouton momentané à la masse pour la fonctionnalité on-only (bouton pour marche uniquement). |
| PWRB | Connecté via un bouton momentané sur la broche "PWRA" pour la fonctionnalité standard push-on/push-off. |
| ON | Une impulsion sur cette broche (> 1 V) passe le circuit de puissance en état marche. Cette broche est utilisable que lors du fonctionnement de la carte en mode bouton poussoir (le cavalier du bouton n'a pas été coupé). |
| OFF | Une impulsion sur cette broche (> 1 V) passe le circuit de puissance en état arrêt (ex: permet à un circuit de couper sa propre alimentation). Cette broche ne fonctionne que si la fonctionnalité bouton poussoir pour marche/arrêt est activé. |
| CTRL | With pushbutton operation enabled, this pin directly determines the state of the switch circuit. A high pulse (> 1 V) on this pin turns on the switch; a low pulse (e.g. driving the pin low with a microcontroller output line or pushing a button connected from this pin to ground) turns the switch off. Leave this pin disconnected or floating when not trying to set the switch state. Note that this pin should not be driven high at the same time the “OFF” pin is driven high. |
| GATE | With pushbutton operation disabled (button jumper cut), this pin controls the state of the switch circuit: driving it low turns the switch on, while letting it float turns the switch off. Connect through slide or toggle switch to ground for on/off operation. Leave this pin disconnected or floating for proper pushbutton operation. We recommend only ever driving this pin low or leaving it floating; this pin should never be driven high while the slide switch is in the “On” position. |
Régulateurs 5V et 3.3V
VSW supplies power to a 5 V regulator, whose output is designated VREG. The battery voltage is regulated to 5 V by an MP4423H switching buck converter; although the regulator itself works with input voltages up to 36 V, the motor drivers limit the control board’s maximum input voltage to 10.8 V. When available, VREG is generally used to supply logic power for the ATmega32U4, motor drivers, and encoders. The rest of the regulator’s achievable output current, which depends on input voltage and ambient conditions, can be used to power other devices; this can include an attached Raspberry Pi (which typically draws a few hundred milliamps). Under typical conditions, up to 2 A of current is available from the VREG output. (We also make a standalone regulator lien pololu based on this integrated circuit.)
The MP4423H regulator features an open-drain power good output, PG, which requires an external pull-up. PG drives low when the 5 V regulator’s output voltage falls below around 85% of the nominal voltage and becomes high-impedance when the output voltage rises above around 90%. The regulator circuit on the Romi 32U4 Control Board can be disabled by driving the regulator shutdown pin, REGSHDN, high; this will cause 5 V logic power for the control board to be sourced from USB instead if it is available.
The Romi 32U4 Control Board also contains a 3.3 V LDO that draws its power from the output of the logic power selection circuit described below. The output of the 3.3 V regulator is designated 3V3 and is used to supply the on-board inertial sensors and level shifters.
Logic power selection
The Romi 32U4 Control Board’s power selection circuit uses the TPS2113A power multiplexer lien pololu from Texas Instruments to choose whether its 5 V supply (designated 5V) is sourced from USB or the batteries via the 5 V regulator, enabling the control board to safely and seamlessly transition between them. The TPS2113A is configured to select regulated battery power (VREG) unless the regulator output falls below about 4.5 V. If this happens, it will select the higher of the two sources, which will typically be the USB 5 V bus voltage if the control board is connected to USB.
Consequently, when the Romi 32U4 Control Board is connected to a computer via USB, it will receive 5 V logic power even when the power switch is off. This can be useful if you want to upload or test a program without drawing power from the batteries and without operating the motors. It is safe to have USB connected and battery power switched on at the same time.
The currently selected source is indicated by the STAT pin; this pin is an open-drain output that is low if the external power source is selected and high-impedance if the USB supply is selected. The current limit of the TPS2113A is set to about 1.9 A nominally. For more information about the power multiplexer, see the fiche technique du TPS2113A (1Mio pdf).
The 5 V output of the selection circuit is used to supply the control board’s ATmega32U4 microcontroller, logic power for the DRV8838 motor drivers, and the encoders; it also optionally powers an attached Raspberry Pi.
Raspberry Pi power
By default, the control board will provide power from its 5V line to an attached Raspberry Pi. In this situation, we recommend switching on the power circuit so that the Raspberry Pi receives power from the batteries through the control board’s on-board switching regulator. Alternatively, you can use a USB wall power adapter to supply power through the control board’s USB connector, although we have sometimes observed AVR brown-out resets occurring when a board powers the Raspberry Pi this way. A typical computer USB port might not be able to supply enough current to properly power the Romi 23U4 Control Board and an attached Raspberry Pi.
Power provided to the Raspberry Pi can be switched off by driving the Raspberry Pi shutdown pin, RPISHDN, to 5 V.
An ideal diode circuit on the control board makes it safe to have a different power supply connected to the Raspberry Pi (for example, through the Raspberry Pi’s USB Micro-B receptacle) while the control board is connected and powered. (In other words, it is safe to have any combination of control board USB power, battery power, and Raspberry Pi USB power connected to the system.) The RPI5V pin provides direct access to the Raspberry Pi’s 5 V line, which will typically come from the higher of the two power sources. The 3.3 V output of the Raspberry Pi is also made available on the RPI3V3 pin.
Note that the diode circuit prevents power from being shared in the reverse direction: the Raspberry Pi cannot supply 5 V logic power to the control board through the 40-pin connector.
Distribution d'alimentation
- VBAT is connected to the battery contact labeled BAT1+ and provides a direct connection to the battery supply.
- VRP provides access to the battery voltage after reverse-voltage protection.
- VSW is the battery voltage after reverse protection and the power switch circuit.
- VREG is the output of the on-board 5 V regulator.
- 5V is the output of the TPS2113A power multiplexer circuit which is connected to VREG by default, but switches to 5 V USB power if VREG is too low.
- 3V3 is the output of the 3.3 V LDO regulator.
Voir la section sur "les extensions" for a diagram of the board’s power distribution buses and access points.
Basé sur "Guide utilisateur de la carte de contrôle Romi 32U4" de Pololu (https://www.pololu.com/docs/0J69) - Traduit en Français par shop.mchobby.be CC-BY-SA pour la traduction
Toute copie doit contenir ce crédit, lien vers cette page et la section "crédit de traduction". Traduit avec l'autorisation expresse de Pololu (www.pololu.com)
Based on "Pololu Romi 32U4 Control Board User’s Guide" from Pololu (https://www.pololu.com/docs/0J69) - Translated to French by shop.mchobby.be CC-BY-SA for the translation
Copies must includes this credit, link to this page and the section "crédit de traduction" (translation credit). Translated with the Pololu's authorization (www.pololu.com)