1. Réalisation de la carte Bras PCF8574

Cette réalisation est le résultat de deux constatations sur MONTY. Toutes les entrées / sorties disponibles sur le robots ne peuvent pas être branchées vers le 16F84.
La carte de pilotage bras livrée avec MONTY est pauvre en composants.

Il est donc tentant de réaliser une nouvelle carte intégrant les composants proposés pour le pilotage du bras et un nouveau port pour le micro-contrôleur. Cette dernière fonction peut être réalisée par un PCF8574 de Philips. Ce circuit intégré est de mise en œuvre simple au travers du bus I2C. Les fiches « COMMUNICATIONS » CO 03 à CO 08 en explique le principe. De même on trouve, en parcourant les fascicules, de nombreuses références à ce bus.

La datasheet peut être téléchargée sur le site de Philips à l’adresse :
http://www.semiconductors.philips.com/acrobat/datasheets/PCF8574_3.pdf

Vous pouvez aussi trouver sur ce site le fichier PDF de spécification du bus I2C dans la page :
http://www.semiconductors.philips.com/acrobat/various/I2C_BUS_SPECIFICATION_3.pdf

La réalisation de la nouvelle carte est assez simple. Voici quelque images qui éviterons de long commentaires :
 
 

Tous les composants du circuit proposé par F&G se retrouvent à droite et en haut de ce schéma. La seule modification est l’ajout du strap JP1 qui lorsque l’on relie ses bornes 1 et 2 donne le même fonctionnement que la carte originale. Si ce sont les bornes 2 et 3 qui sont raccordées, le moteur du bras peut être piloté par le biais de P0 du port I2C. Même le strap d’option de fonctionnement est implanté sur la carte.
L’ajout sur la carte se compose d’un PCF8574, de sa capacité de 100 nF, de deux résistances, d’un cavalier-strap de 3 points et de connecteurs. L’adresse sur le Bus I2C du PCF8574 est 0x70, A0 à A2 étant reliés à GND, la masse.

REMARQUE :  U1 a disparu ! L’alimentation 5V du circuit se fait par l’alimentation générale 5V de MONTY, et non plus par le 78L05 de la carte originale.
 
 

Vous pouvez imprimer le thypon en utilisant PSP en définissant la taille de l’image (cocher Taille réelle / impression) avec une largeur de 9 cm  en donnant une résolution de 1200 pixels/pouce (dans le menu Image/Redimensionner) à l’impression demander « les repères d’angles ». Ces données sont valables avec Paint Shop Pro version 7.00.

J’utilise EAGLE pour la réalisation de circuits imprimés.

Le perçage se fait avec un foret de 0,8 mm sauf pour les connecteurs (1,5 mm) et les transistors de puissance BD 139 (1 mm).

Liste des composants supplémentaires (récupération possible) :
    -Une plaque époxy de 9x7 cm
    -IC 2 PCF 8574 de Philips
    -Support CI 1 support de CI 16 points
    -R8 à R10 3 Résistances de 4,7 k
    -C2 100 nF
    -JP1 Strap 3 points avec son cavalier
    -Connecteurs à vis 6 à 3 points. Il est possible d’utiliser des connecteurs à 2 points…
 
 

Quelques commentaires :
Réalisations des quatre trous de fixation : Une fois les composants de l’ancienne carte dessoudés, j’ai fermement maintenu l’ancienne et la nouvelle carte ensembles, puis percé les quatre trous avec un foret HSS de 3 mm en me guidant au travers des trous de l’ancienne.

Les transistors de puissance sont des BD 139 ou BD 135, voire des BD 137. Ils ont tous des caractéristiques équivalentes.

La pose des composants commence par les résistances puis viennent les supports de CI, les straps, les capacités, les connecteurs, les diodes, les transistors de puissances (BD139) les transistors petits signaux (BC547) et enfin la pose des CI sur leurs support. Pour cette dernière étape faites attention au sens.
La pose des transistors se fait de la même manière que pour la carte originale.
Attention à la diode D1 qui n’est pas posée au même endroit que sur la carte originale.
 

2. Connexions de la carte dans MONTY

La carte prend la place de l’ancienne carte pilote de bras. Il faut débrancher les 4 fils qui viennent du module optique de la tête et les signaux entre la carte capteur et la carte de puissance. Il faut aussi libérer J6, J7 et J8 de la première. Ils recevrons le bus I2C.
Les branchements suivants sont à réaliser suivant le tableau :

3. La programmation

Les fichiers joints sont le fichier source, le fichier d’inclusion pour le I2C et un fichier compilé directement utilisable par IC-Prog.
La modification matérielle pour ce programme doit être faite sur la carte de commande de MONTY (croisement de R12 et R13).
Un fois le 16F84 programmé, les interrupteurs sur RUN et ON, MONTY émet 4 bips, recherche la lumière et tente de s’en approcher.

Le fichier I2CLOW.INC, téléchargé sur les différents site consacrés à MONTY ou aux PIC, oblige à connecter le bus en RB6 et RB7. Or je désirais conserver le haut parleur en RB7. Je l’ai donc modifié de manière à définir les bits où sont branchées les lignes SDA et SCL dans le programme principal. C’est pourquoi vous trouvez les lignes suivantes dans le programme BrasPCF.asm :

Le programme (7ko)
 

#define _SCL PORTB,5
#define _SDA PORTB,4
#define _SCL_TRIS PORTB,5
#define _SDA_TRIS PORTB,4

 include "I2CLOW.INC"
 

Si vous voulez utiliser le bus I2C, vous devrez les mettre dans vos futurs programmes, avec la ligne « include » toujours après les « #define ».

Maintenant à vous d’intégrer dans ce programme la détection des Bumpers, du micro et de l’ultrason.

4. Les possibilités du Bus I2C

Il existe de nombreux circuits intégrés qui, comme le PCF 8574, se connectent au bus I2C.
Le SAA1064, aussi décrit dans les fascicules de MONTY, peut piloter 4 afficheurs 7 segments.
C’est le second circuit que j’ai intégrer dans mon MONTY.
 
 

4 afficheurs sur le dos de MONTY	La carte afficheurs  Elle tient avec 2 vis de 2 mm collées à la ‘cyano’