Electronique

L’électronique des PAMIs est aussi un point important à ne pas négliger. Il faut un moyen fiable de relier et contrôler tous les composants entre eux. Pour celà, une carte de développement ESP32 DEV Module avec un ESP32-WROOM-32 est utilisé. C’est une carte qui fait largement l’affaire pour cette utilité, il y en avait plusieurs en stock, le choix s’est donc rapidement porté dessus.

Qu’est ce qu’un ESP32 ?

L’ESP32 est un microcontrôleur à faible consommation d’énergie et à haute performance, largement utilisé dans les projets d’électronique et d’Internet des objets (IoT). Il est basé sur une architecture à double cœur et dispose de nombreuses fonctionnalités intégrées telles que le Wi-Fi, le Bluetooth, les interfaces GPIO, les interfaces de communication série, etc. L’ESP32 est également compatible avec le langage de programmation Arduino, ce qui le rend facile à utiliser pour les développeurs.

Pour ce qu’il s’agit des composants, il fallait tous les relier. La première solution était de fabriquer une plaque de développement adapatée au ESP32 DEV Module, avec comme principe de fixer le DEV Module à une planche composée de trou

Pour ce qu’il s’agit des composants, il fallait tous les relier. La première solution était de fabriquer une plaque de développement (Breadboard) adaptée au ESP32 DEV Module, avec comme principe de fixer le DEV Module à une planche composée de trous pour y insérer les composants électroniques.

Une breadboard, également connue sous le nom de plaque d’essai, est un outil couramment utilisé en électronique pour prototyper des circuits. Elle permet de connecter facilement des composants électroniques sans avoir besoin de souder. Une breadboard est composée de rangées de trous métalliques connectés électriquement entre eux. Ces trous sont disposés en lignes et colonnes, formant ainsi une matrice.

Pour connecter les composants sur une breadboard, il suffit d’insérer les broches des composants dans les trous appropriés. Les rangées de trous sont généralement utilisées pour connecter les composants entre eux, tandis que les colonnes de trous sont utilisées pour fournir une alimentation électrique ou une connexion à la carte de développement.

Une breadboard a été fabriqué à l’aide de Onshape pour donner ce design :

Le soucis avec cette méthode est justement de ne pas fixer les composants, c’est à dire que le robot en mouvement va avec les vibrations retirer les cables des trous et se rendre disfonctionnel.

Un moyen plus fiable utilisé est de prendre un PCB Zero : c’est une carte composée uniquement de trous entourés d’une pastille métallique pour souder. C’est à l’utilisateur de créer ses routes et souder ses composants. Ce n’est pas le moyen le plus propre de faire un PCB mais si le travail est bien fait, sa fiabilité reste à la hauteur.

Voici à quoi peut ressembler un PCB Zero :

A partir de ce PCB, il faut créer son circuit de toute pièce en faisant attention de ne pas créer de court-circuit. Le circuit devait comprendre de quoi contrôler :

• 4 Servomoteurs
• 1 Capteur à ultrason
• 1 Tirette magnétique
• 1 Interrupteur d’équipe

Voila à quoi ressemble le cablage de ces équipement de manière grossière :

Avec à ajouter en plus, des connecteurs JST pour alimenter le PCB et les composants, des LED Vertes pour indiquer si la carte est alimentée, des LED Bleus pour vérifier si les moteurs sont en fonctionnement et des connecteurs males et femmelles pour acceuillir le DEV Module et pouvoir utiliser ses GPIO.

Voilà à quoi ressemble le PCB en surface :

Et voilà à quoi il ressemble du côté de la soudure :

Inutile de préciser que le risque de court-circuit est immense, que le risque d’erreur l’est tout autant. Par ailleurs, il y a eu un bon nombre d’erreurs de soudure :

• VCC relié directement sur le GND
• GPIO reliés entre eux
• Inversion VCC et GND
• GPIO inversés

En somme, après avoir vérifié chaque soudure, le PCB devient très fiable et fonctionnel. Il permet de réaliser les fonctions définies de manière irréprochable. Le seul reproche qui est possible de lui donner est sa consommation d’étain, sa lenteur de conception et son rendu.