Piloter un servomoteur

Bonsoir à tous, Bonsoir Jean-Paul.

Bravo, beau travail !

Je fais le point et essaye de comprendre l'assemblage du montage global. Je vais donc me lancer à mon tour dans la réalisation du circuit.

Premier inventaire des circuits : CD4093. CD4051, CD4017 et CD4081 ?

Je ferai aussi avec 4 servos dans un premier temps. Faut il modifier les valeurs de l’horloge pour obtenir 125 Hz ?

Bonsoir à tous.

Sur la base du schéma de F. Thobois, voici un schéma pour 6 servomoteurs indépendants avec pour chacun 7 positions de part et d'autre de la position centrale.

Les résistances qui déterminent la constante de temps du premier monostable 4538 sont commutées par un 4067 qui comporte 16 switches analogiques. La résistance R0 (390k) fixe la durée du temps mort.

Sur ses entrées de sélection des switches, le 4067 reçoit le n° de switch à activer en fonction de la position désirée pour chaque servomoteur, chacun étant adressé à tour de rôle par le compteur. Ce sont les multiplexeurs 4512 qui assurent cet aiguillage entre les consignes imposées à chacun des servomoteurs.

Comme il n'est plus possible d'utiliser un 4017 avec ses sorties décodées, c'est un compteur 40163 avec un décodeur 4028 qui le remplace. 
Ce compteur binaire doit compter modulo 7, alors au lieu de déborder de 15 à 0, on lui impose de se recharger à 9. Il compte donc ainsi: 9, 10, 11, 12, 13, 14 , 15, 9, 10, 11, 12, 13, 14 , 15, 9  et ainsi de suite. 
En inversant les sorties du compteur, on obtient un comptage à rebours, respectivement: 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 6 en sorties  des inverseurs. Ces  valeurs se limitent toutes à 3 bits et permettent d'adresser les 4512 et le 4028 sur le quel on récupère les impulsions pour les servomoteurs. 
Comme l'ordre d'adressage de ces derniers se retrouve inversé, on corrige en effectuant une permutation entre le 6 et le 1, le 5 et le 2 ainsi qu'entre le 4 et le 3 sur les entrées des 4512 et en sortie du 4028. Ainsi on retrouve l'ordre normal 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 0... du multiplex.

Les consignes des 6 servomoteurs peuvent être soumises sous forme de 3 octets ou bien de 6 quartets, ce qui nécessite selon le cas 3 ou 6 ports // sur l'Amstrad.

On peut aussi se limiter à 3 positions de part et d'autre de la position centrale en remplaçant le 4067 par un 4051 et en éliminant un 4512. On de devrait même pouvoir remplacer les 4512 et le 4028 par des 4051, les premiers et le second câblés respectivement en multiplexeurs et démultiplexeur logiques.

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Bonjour à tous.

Et maintenant la version lite du schéma précédent avec du 4051 employé à toutes les sauces et une limitation à 3 positions de part et d'autre de la position centrale pour chaque servomoteur.
La résistance R0 (390k) fixe toujours la durée du temps mort.

Bilan, 8 boîtiers CMOS: 5 × 4051, 1 × 40163, 1 × 4538 et un 4069 pour les 4 inverseurs.
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Bonjour à tous,

Je ne sais pas si l'affaire ne se complique pas un peu en termes de réalisation. Je penses que pour un tel montage, il est préférable d'opter pour une gravure de PCB. En tous cas merci pour tout ce travail accompli.

Avant tout, je souhaiterais quand même passer d'abord par le montage de Jean-Paul. Rien n’empêchera d'évoluer après. 
Dans ce cas, si je résume : L'horloge est faite avec le 4093. la gestion de la chaine de résistances par le 4051. Ensuite, je ne saisis pas trop comment se fait le choix du servo,  il n'y a pas d'adressage au niveau de U16 ? Dans le cas de ce montage, cela signifie que tous les servos fonctionnent en même temps ?

Pour l'adressage à partir de l'Amstrad, je pensais mettre les valeurs A1,A2,A3 pour la sélection des résistances et en même temps A4,A5,A6 pour le choix du servo. Voici un exemple des valeurs à saisir pour quatre positions en basic "OUT 255,xxx"
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Juste une question, dans le cas de ce montage les servos sont sélectionnés à tour de rôle au rythme de l'horloge mais reçoivent tous la même consigne de déplacement ?
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Ok, j'ai compris, ça correspond à six fois l'adressage  (A1,A2,A3) . Il faut donc encore imaginer la liaison avec les huit bits de l'Amstrad.

Janpolanton a écrit:à quoi sert la sortie "Pulse" sur le 2ème monostable à présent (je l'ai supprimée sur la simu)

Dans le cas d'un multiplex, quand toutes les impulsions destinées aux servomoteurs sont véhiculées séquentiellement sur le même support (radiocommande par exemple), ces courtes impulsions de ≈300 µs délivrées par le second monostable servent de délimiteur pour éviter que ces premières soient confondues en un seul et même signal.
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Janpolanton a écrit:Quelques résistances de pull down ont réglé le problème.

 Oui, j'ai été un peu vite en besogne quand j'ai remplacé le 4028 du schéma original par un 4051, j'aurai dû faire plus attention. Merci d'avoir corrigé ma bévue.

J'ai voulu mettre du 4051 partout mais en définitive le 4028 est plus approprié pour le décodage car il évite les résistances de tirage au 0 volt...

Phil83 a écrit:Pour l'adressage à partir de l'Amstrad, je pensais mettre les valeurs A1,A2,A3 pour la sélection des résistances et en même temps A4,A5,A6 pour le choix du servo. Voici un exemple des valeurs à saisir pour quatre positions en basic "OUT 255,xxx"

La lettre "A" est normalement utilisée pour les adresses et la lettre "D" pour les données! et en principe on compte à partir de zéro!
Dans le cas présent c'est bien le bus de données qui est sollicité par l'instruction "OUT 255,xx", donc ce devraient être les bits D0..D2 pour sélectionner les résistances et les bits D3..D5 pour choisir le servomoteur sur lequel on veut agir.

Non seulement il faut choisir le servomoteur sur lequel on veut agir mais il aussi faut mémoriser la consigne de chacun puisque tous les ordres sont multiplexés dans un même octet.

Le circuit qui va bien pour ce faire c'est le "8 bit adressable latch": le 74259 en TTL et le 4099 ou le 4729 en CMOS.

Ci-dessous une esquisse du schéma avec 3 de ces boîtiers 4099 ou 4729:
NB: le signal "WR" n'est pas directement disponible sur le connecteur, c'est une combinaison de plusieurs signaux pour ne sélectionner que le port 255 en écriture.
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Bonjour à tous,

La lettre "A" est normalement utilisée pour les adresses et la lettre "D" pour les données! et en principe on compte à partir de zéro!
Dans le cas présent c'est bien le bus de données qui est sollicité par l'instruction "OUT 255,xx", donc ce devraient être les bits D0..D2 pour sélectionner les résistances et les bits D3..D5 pour choisir le servomoteur sur lequel on veut agir.

Oui Ok, effectivement.

le signal "WR" n'est pas directement disponible sur le connecteur, c'est une combinaison de plusieurs signaux pour ne sélectionner que le port 255 en écriture.

Je ne comprends pas, le signal WR est pourtant bien présent sur le connecteur de l'Amstrad.

Bonsoir Jean-Paul, j'aurais une question concernant la réalisation de tes circuits : utilises-tu un logiciel pour tracer tes plaques d'essais ou est-ce toi qui réfléchis à la meilleure disposition des composants et des liaisons ? 

Merci !

Bonjour à tous.

Phil83 a écrit:Je ne comprends pas, le signal WR est pourtant bien présent sur le connecteur de l'Amstrad.

Désolé, j'évoquais ce signal "WR" coté CMOS 4099/4724 et non pas du coté Amstrad. 

Pour ne sélectionner que le port 255 en écriture, il faut:
• décoder l'adresse 255, pour cela réaliser un "AND" entre les 8 fils d'adresse A0..A7 (18..11 du connecteur)
• combiner le résultat avec le signal "IORQ/" (en 31) et le signal "WR/ (en 33)

Ci-dessous un exemple simple pour créer le signal WR nécessaire aux CMOS 4099/4724 avec un seul boîtier genre 74138, sa simplicité fait qu'il ne décode pas des adresses uniques mais des blocs de 16 car les adresses A0..A3 ne sont pas soumises au décodeur.
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Bonjour à tous,

Avant de faire n'importe quoi et de partir dans la bonne direction, j'essaie de tout mettre à plat en réalisant sur papier, un montage complet en m'aidant de toutes vos propositions.

• décoder l'adresse 255, pour cela réaliser un "AND" entre les 8 fils d'adresse A0..A7 (18..11 du connecteur)
• combiner le résultat avec le signal "IORQ/" (en 31) et le signal "WR/ (en 33)

Là je ne suis pas sûr de bien comprendre, est-ce que la combinaison IORQ et WR n'est pas déjà réalisée par le montage de l'interface que j'ai déjà construite et qui elle fonctionne ?

Montages sur deux cartes :

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Deuxième carte :

Bonjour à tous.

Le premier schéma est OK, c'est le fil "Envoi de données" qui correspond à l'écriture sur le port sélectionné par les switches du LS688, en l'occurence le port 255. L'écriture est activée par un niveau bas sur ce fil.

2 remarques cependant.
• Pas de résistances de pull-up sur les switches (cerclage violet), un niveau logique haut fiable n'est pas assuré pour les entrées du 688 restées en l'air quand le switch correspondant est ouvert.
• Si de la logique CMOS standard doit être connectée sur cette interface, des résistances de pull-up seront nécessaires pour assurer la compatibilité TTL vers CMOS (cerclage en rouge). Sinon il ne sera possible d'y connecter que des circuits CMOS en logique 74HCT.

Le deuxième schéma est incomplet, il manque le nom des fils sur le LS00, impossible de savoir comment est validée l'écriture dans le LS373!

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Bonsoir à tous, Bonsoir Raffou,

Pas de résistances de pull-up sur les switches (cerclage violet), un niveau logique haut fiable n'est pas assuré pour les entrées du 688 restées en l'air quand le switch correspondant est ouvert.

Ok, mais dans le cas présent, l'adresse sera toujours 255, donc tous les switchs seront toujours fermés. je pourrais presque virer le DIP.

Si de la logique CMOS standard doit être connectée sur cette interface, des résistances de pull-up seront nécessaires pour assurer la compatibilité TTL vers CMOS (cerclage en rouge). Sinon il ne sera possible d'y connecter que des circuits CMOS en logique 74HCT.

Donc, il faudrait ajouter une résistance de 10k sur chaque ligne ?

Le deuxième schéma est incomplet, il manque le nom des fils sur le LS00, impossible de savoir comment est validée l'écriture dans le LS373!

Je joins le schéma complet que j'avais scindé car au début, lorsque j'ai réalisé la première carte, je n'avais pas l'ensemble du montage.
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Bonjour à tous.

Phil83 a écrit:Ok, mais dans le cas présent, l'adresse sera toujours 255, donc tous les switchs seront toujours fermés. je pourrais presque virer le DIP.

Ne serait pas plutôt l'inverse, l'adresse est à zéro quand les 8 switches sont fermés et à 255 quand ils sont ouverts.

Phil83 a écrit:Donc, il faudrait ajouter une résistance de 10k sur chaque ligne ?

OUI, sur tous les fils qui sortent de l'interface et qui sont connectés sur des entrées CMOS.
Il existe pour cela des réseaux SIL ou DIL qui comportent jusqu'à 15 résistances avec un point commun.

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Phil83 a écrit:Je joins le schéma complet que j'avais scindé car au début, lorsque j'ai réalisé la première carte, je n'avais pas l'ensemble du montage.

En définitive votre carte ajoute une couche de complexité inutile si vous désirez y raccorder l'interface de commande des servomoteurs.
Je vous propose donc de vous en passer en connectant directement l'interface de commande proposée ci-dessous sur le connecteur du CPC6128.
Juste besoin de 5 boîtiers CMOS de la famille 74HCT et rien d'autre (2 × 74HCT138 et 3 × 74HCT259), avec eux plus de problèmes de compatibilité CMOS/TTL:
Par contre on ne peut disposer que de 64 ports de sortie parmi 256. Le décodeur du bas permet de choisir un segment de 16 adresses contiguës et supérieures à 127 et celui du haut une des 8 adresses supérieure du segment sélectionné. 
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Décodeur                      Décodeur
Segment:                      Adresse (offset)
Y0 : de 128 à 143          Y0 : +8
Y1 : de 144 à 159          Y1 : +9
Y2 : de 160 à 175          Y2 : +10
Y3 : de 176 à 191          Y3 : +11
Y4 : de 192 à 207          Y4 : +12
Y5 : de 208 à 223          Y5 : +13
Y6 : de 224 à 239          Y6 : +14
Y7 : de 240 à 255          Y7 : +15

Adresse du port = 1ère adresse du segment + offset 
Pour le port 255 ---> 240 + 15

Bonjour à tous,

Merci Raffou pour toutes ces informations. Dans un premier temps je suis reparti sur le premier schéma à base de 4051. Je pense que je vais quand même conserver l'interface déjà construite afin de pas l'avoir faite pour rien. Enfin je terminerai par les trois 4099.
J'essaie aussi de limiter mes commande de circuits car ça finit par avoir un coût et voilà pourquoi je cherche aussi à établir un schéma complet avant tout. J'ajouterai au besoin des résistances de pull-up.

Bonjour à tous,

Bon on s'y remet. Les composants sont commandés cette fois chez Distronic et contrairement à une idée reçue, ça revient moins cher que Ali ou Amazon qui se rattrapent largement sur les frais d'expédition. Si en plus il y a la qualité, c’est tout bénef...   [Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]