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Pilote Automatique TP32 dossier technique

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1. 4 8 3 Efforts transmis liaison r elle Lorsque l on tient compte du frottement dans la liaison on fait intervenir la notion de Rendement nerg tique tan a tan a avec o angle d h lice tel que tan pas 2 rayon u facteur de frottement angle du c ne de frottement tel que tan d o 2 4 8 4 R versibilit Si le mouvement moteur peut ind pendamment tre la Rotation ou la Translation le syst me est dit r versible sinon il est irr versible Caract ristiques a angle d h lice angle du c ne de frottement Entr e par Rotation Oui Oui Impossible Entr e par Translation Impossible Oui Oui R versibilit Irr versible R versible Irr versible 0 lt lt lt a lt 90 00 lt a lt 90 Ainsi afin de diminuer les pertes d nergie les filetages et taraudages traditionnels peuvent tre avantageusement remplac s par un syst me vis crou billes PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 25 29 5 Mesure de la vitesse de la tige 5 1 Mise en situation Fr quence de rotation Nes CONVERTIR TRANSMETTRE Energie nergie lectrique m canique Moteur de rotation Poulies lectrique Courroie 5 2 Sch ma cin matique Energie Electrique Poulie motrice 27 Axe de fixation 5 3 Caract ristiques Nombre de dents de la poul
2. Pour verrouiller le pilote sur le cap voulu barrez sur le cap correct et embrayez le pilote automatique ou embrayez le pilote automatique puis r glez le cap pour aligner le bateau sur la route voulue voir section 2 3 ci dessous Si vous exercez une pression prolong e sur la touche STBY AUTO le pilote met un second bip et se verrouille sur le cap pr c demment utilis cette fonction est indisponible lorsque l appareil vient juste d tre allum 2 3 3 R glage du cap En mode Pilote Automatique il est possible d ajuster le cap avec pr cision appuyez une fois sur la touche Babord 4 et Tribord gt pour modifier le cap de 1 dans la direction indiqu e Ce r glage est confirm par un bip unique et par un clat de la LED B bord ou Tribord Exercez une pression prolong e sur la touche pour modifier le cap de 10 Le r glage est confirm par un double bip et un double clignotement de la LED B bord ou Tribord Fig 2 4 REMARQUE Apr s tout r glage de cap en mode Nav voir section 3 1 le Tillerpilot vient graduellement sur la route programm e Fig 2 4 R glage du cap vers B bord 2 3 4 Utilisation de l afficheur 1512 1 Ala premiere utilisation maintenir la touche light appuy avant la mise sous tension 2 une fois sous tension pour rentrer dans le menu configuration maintenir la touche light appuy PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 10 29 24 Installation lectrique Extrait des pages 22
3. The mask ROM version of the M37630 8 bit CAN microcontroller is 6 each in 10 000 unit quantities GLANCE Mitsubishi Electronics rg dg deg d s eat ze Rum nT ye z 273m TT A HUT D LOST os HIIS LUCI LU CHOSES Bus Width 8 bits address data bits AUF E Y W nets Li sir ue GU d AM ii 55 mW at 10 MHz Power Dissipation mW n s ml ze L ad i Fb ma 1 7 HH Kal HITE L caer eiie a ron ni a ini Comments Offers low cost and low power consumption PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 14 29 4 2 Capteur effet Hall 4 2 1 Principes Hall d couvrit en 1879 pour la premi re fois l Universit Johns Hopkins l effet qui porte son nom Un champ magn tique appliqu un conducteur parcouru par un courant provoque l apparition d une tension transversale au conducteur Val Cet effet est au d placement des lectrons d un c t ou de l autre suivant le sens des lignes de champ magn tiques La diff rence de potentiel qui apparait entre les deux faces est appel e tension de Hall Sens de circulation des lectrons Le rapport V e LH est appel coefficient de Hall V est la tension de Hall e l paisseur du mat riau l intensit du courant lectrique et le champ magn tique Donc
4. Sommaire 1 Analyse Fonctionnelle et Sch matisation du Pilote TD37 3 a Mise en situation EE 3 1 2 Analyse fonctionnelle externe 4 1 3 Analyse fonctionnelle interne Sr nes cs etait taste panne echec 7 2 Extrait du manuel d utilisation et d installation 9 2 1 installation AQU 9 2 2 Mod lisation 9 2 3 Bue EE 10 2 4 Installation lechroue nnn eniin nnne nnn nnns 11 3 Exemples de IME SL GS inteso mises et tra esI nee etre ced ends cU DU 13 3 1 Mesures tension MMOLE HIE 13 9 2 Mesures courant E 13 3 3 Ve 13 3 4 Mesures des signaux CAN et CAN Li 13 4 Ressources et documentations Techniques sn 14 4 1 Microcontr leur M37630 Source site Mitsubishi Electronics 14 4 2 Capteur effet Hall iiineesseerenenesseeeeeeeseeeeeennsnnnee 15 4 3 R seaux de communication le bus CAN nenne nnns nna nnn nnn 17 4 4 Extrait de la documentation du circuit TJA1050 rempla ant du 82 6250 19 4 5 Exemple de signaux mis par le pilote IP 21 4 6 Caract ristique du moteur courant continu 23 4 7 Dimensionnement d une goupille liaison arbre moyeu 24 4 8 messes dns comics Lu ce iMi SR REI SUE 25 5 Mesure de la vitesse de la tige iii 26 5 1 MiSo S
5. z R 1 t t 2 1 g R R i a 4 D D D D z x I I D NT Hd d 4 4 9 H H H H 1 E H H N H at t 7j 1 H 1 t H H Tt H 1 1 4 t 5 1 H H H H i i CANL Ncap 7B67 31599 p La relation entre le nombre Ncap envoy sur le bus et le cap r el est CAP Ncap 174 soit CAP 31599 174 181 Note Le principe des bits de stuff ne s applique pas au d limiteur de au champ d acquittement et au champ de fin de trame Note Le CRC est calcul sur les champs SOF arbitrage contr le et donn es PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 22 29 Courant moteur A Rendement 18 00 16 00 14 00 12 00 10 00 8 00 6 00 4 6 Caract ristique du moteur courant continu On donne les caract ristiques du moteur courant continu R f rence lu sur le moteur RS775SH TD276730 4 6 1 Rendement Puissance utile Courant consomm Vitesse de rotation Moteur RS 775 SH Moteur RS 775 SH 70 00 80 0 70 0 60 00 60 0 50 00 o 40 00 5 0 2 30 00 0 8 amp 20 00 20 0 10 0 10 00 0 0 0 00 0 0 05 0 1 0 15 0 2 0 25 0 3 0 35 0 4 0 0 05 0 1 0 15 0 2 0 25 0 3 0 35 0 4 Couple utile moteur Nm Couple utile moteur Nm Moteur RS 775 SH Mot
6. tition et arr te d mettre Tous les perdants deviennent automatiquement des r cepteurs du message et ne tentent nouveau d mettre que lorsque le bus se lib re PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 17 29 4 3 3 Les signaux du bus La transmission des donn es est effectu e sur une paire filaire diff rentielle La ligne est donc constitu e de deux fils CAN LOW e CANH CAN HIGH Les niveaux de tension sur CANL et CANH d pendent du type Low Speed ou High Speed du bus Ces niveaux de tension correspondent un codage dit NRZ No Return to Zero tension CAN low speed Bit r cessif Bitdominant Bit recessif Bitr cessit D bit 125Kbits s D bit max 1Mbits s 4 3 4 Constitution d une trame en format standard acquitternent nombre d octets de SRA a HRS zone d arbitrage donn es contrale fin de trame Bus inaccupe Bus inoccup Une trame est compos e des champs suivants e le d but de trame SOF Start Of Frame 1 bit dominant zone d identification de la trame 11 bits e bit RTR Remote Transmission Request d termine s il s agit d une trame de donn es ou d une d une trame de demande de message e bit IDE qui tablit la distinction entre format standard tat dominant et format tendu tat r cessif 1 bit r serv pour une utilisation future e 4 bit DLC nombre d octets contenus dans la zon
7. 24 du Manuel TP2232 PDF 2 4 1 Alimentation Le Tillerpilot fonctionne sur une alimentation lectrique 12V CC La prise tanche mont e sur le Tillerpilot sert l alimentation lectrique et la transmission des donn es SimNet et NMEA Le socle de cloison doit tre install dans une position pratique proximit de l emplacement de pose du Tillerpilot et c bl comme illustr ci dessous Fig 5 5 Donn es NMEA Rouge NMEA Commun Bleu Ben 12V CC Rouge Prise SimNet OV Fig 5 5 C blage de la prise socle de cloison 2 4 2 Interfa age via SimNet Le Tillerpilot est raccord aux autres appareils compatibles SimNet via le c ble SimNet int gr et la prise socle de cloison Tous les appareils SimNet Instruments Traceurs de cartes Radars Pilotes automatiques etc utilisent le m me c ble unique de bus haute vitesse pour partager les donn es Le syst me est plug and play aucun param trage n est n cessaire il suffit de brancher le Tillerpilot au port SimNet libre le plus proche pour qu il d tecte automatiquement les donn es exploitables disponibles sur le r seau Si aucun port SimNet n est disponible un t de jonction trois voies Tee Joiner peut tre utilis pour cr er un port suppl mentaire Fig 5 7 Loch em BECH qM pu teur ois bus DLD GPS Traceur de o cartes Alimentation Tillerpilot Fig 5 7 Installation Sim
8. pour un mat riau donn parcouru par un courant constant la tension de Hall V est proportionnelle au champ magn tique De m me si le champ est constant alors V est proportionnelle au courant Les applications de l effet Hall Les premi res applications de l effet Hall furent donc les gaussmetres mesure des champs magn tiques et les wattmetres La production en s rie de circuits int gr s effet Hall a permis d liminer les probl mes inh rents la fabrication de composants discrets co ts lev s sensibilit aux bruits et aux variations de temp rature Les circuits int gr s effet Hall sont simples mettre en oeuvre bon march peu sensibles aux bruits et stables en temp ratures L int gration d amplificateurs dans le m me circuit permet l obtention de signaux de sortie aux niveaux lectriques facilement utilisables Les commutateurs effet Hall verrouill s Ces circuits effet Hall type UGN 3175 sont stables en temp rature et r sistants sur le plan m canique Chaque circuit contient un r gulateur de tension un circuit de compensation en temp rature un amplificateur de signal un trigger de Schmitt et une sortie sur un transistor collecteur ouvert Le r gulateur int gr permet une tension d alimentation Vcc comprise entre 4 5 et 24 volts L interrupteur de sortie transistor NPN peut absorber un courant maximal de 15 mA Avec une r sistance reli e une tension d alimentation d
9. que le passage d un p le Nord proximit d un capteur met sa sortie 1 tandis que le passage d un p le Sud la met 0 Repr sentation de l volution du signal logique d livr par les capteurs pour un tour de la poulie r ceptrice 1 2 PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 16 29 4 3 R seaux de communication le bus 4 3 1 Pr sentation Le CAN a t lanc en 1990 pour r pondre aux besoins de l industrie automobile devant la mont e de l lectronique embarqu e En 2005 une voiture moyenne comporte une centaine de microcontr leurs Pour viter les 2 kms de c blage d une grosse voiture actuelle soit 100 kg de cuivre il fallait d finir un bus s rie simplifiant norm ment l int gration des fils dans le ch ssis En pratique il y a trois bus CAN diff rents dans une voiture des d bits diff rents Un bus tr s rapide pour g rer la s curit freinage ABS d tection chocs airbags Un bus vitesse moyenne pour g rer le moteur commandes et capteurs Un bus lent pour g rer tous les accessoires lampes moteurs d asservissements boutons L norme avantage est que la puissance de l industrie automobile a permis de d finir un excellent bus Le d faut est que chaque constructeur voulant imposer sa version la normalisation a t laborieuse A ce jour le protocole se stabilise et se r pand dans toute l industrie l existe sous deux versions CAN2 0A trame standar
10. COQUE Ay R o x Ss gt PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 9 29 2 3 Utilisation Extrait de la page 8 et du Manuel TP2232 PDF 2 3 1 G n ralit s Le clavier du Tillerpilot a t concu pour une utilisation aussi simple et intuitive que possible A l aide de seulement cinq touches Fig 2 1 il est possible d effectuer des r glages de cap pr cis et d utiliser toutes les fonctions de navigation A la mise en marche l appareil est en mode Veille signal par la LED clignotante c t de la touche STBY AUTO Fig 2 2 Les deux LED directionnelles au dessus des touches B bord 4 et Tribord gt sont toujours faiblement clair es ce qui fournit un clairage nocturne suffisant pour le clavier Toutes les fonctions sont confirm es par un bip sonore et visuellement par les LED de cette sorte on s assure que le pilote a bien pris l instruction donn e 2 3 2 Mode pilote automatique En mode Veille le v rin peut tre entr et sorti manuellement en appuyant sur les touches fl ch es Babord 4 et Tribord gt ce qui permet d utiliser le Tillerpilot comme syst me de barre motoris e Pour activer le mode pilote automatique appuyez sur la touche STBY AUTO pour verrouiller le Tillerpilot sur le cap actuel La LED contigu cette touche arr te de clignoter et reste allum e tant que F8 23 Activation du mode Pilote Automatique l appareil est en mode Pilote Automatique Fig 2 3
11. DLED PORTLED REGA TA 7BLOSF 1 Port P3 de BEEP Wm 4k Port P4 Port P4 Information caualiers de s lection du type de gt TP14 produit Le X indique la pr sence du cavalier e P pia REGI eg 1 we1e a LELl wal MBRS34BT3 LI Ke D 120 batt 14 a _ 58 14 7uF NMEA 2 5 4 a PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE kb 1 Ce sch ma t cr par ordinateur NNER ta IS Pour R kJ Toute modification manuelle rend le fichier caduque BAS16 CS R1 amp i uge mr Ho Pilote automatique CREA TECHNOLOGIE AU J WI 11 E ECH SIMRAD WP32 22 TP32 Val 27 29 7 Dessin d ensemble 28 1 Nez corps x Rondelle 26 1 Joint torique 25 1 Entretoise ADT Guide arri re de vis 23 1 Joint d tanch it CIKI Anneau c 211 Roulement biles ES 20 1 Bo tier de roulement FOE Vis CL S M4 8 18 1 Poulie r ceptrice Z 71 ef 16 1 Courroie crant e 1451 1 Moteur lectrique 12V CC 14 1 Support arri re de moteur 13 1 Support avant de moteur EIER Poulie motrice 11 1 Flasque poulie motrice 10 1 Joint de maintien 9 1 Platine support m canisme 8 1 But e arri re 1 1 Guide cr
12. GRAM TXD DOMINANT TIME OUT TIMER GENERAL DESCRIPTION The TJA1050 is the interface between the Controller Area Network CAN protocol controller and the physical bus The device provides differential transmit capability to the bus and differential receive capability to the CAN controller The TJA1050 is the third Philips high speed CAN transceiver after the PCA82C250 and the PCA82C251 The most important differences are e Much lower electromagnetic emission due to optimal matching of the output signals CANH and CANL e Improved behaviour in case of an unpowered node e No standby mode This makes the TJA1050 eminently suitable for use in nodes that are in a power down situation in partially powered networks TEMPERATURE 1 PROTECTION DRIVER RECEIVER REFERENCE VOLTAGE TJA1050 MGS374 Fig 1 Block diagram PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 19 29 PINNING smeo sw GEscProN _ TXD 1 transmit data input reads in data from the CAN controller to the bus line drivers RXD 4 receive data output reads out data from the bus lines to the CAN controller reference voltage output CANL 6 LOW level CAN bus line CANH HIGH level CAN bus line select input for high speed mode or silent mode FUNCTIONAL DESCRIPTION The TJA1050 is the interface between the CAN protocol controller and the physical bus It is primarily intended for high speed automotive applications using baud rates from 60 kb
13. Net standard REMARQUE n est pas n cessaire de brancher le Tillerpilot directement sur un appareil dont vous souhaitez utiliser les donn es toutes les donn es sont disponibles en tous points du r seau PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 11 29 2 4 3 Interfacage NMEA Le processeur NMEA int gr permet la connexion directe de tout appareil compatible NMEA 0183 au Tillerpilot sans n cessit d une interface s par e Fig 5 8 Loch 1 n Vent Speedo c Ca ___ J D GPS Traceur de cartes gt SimNet Alimentation Tillerpilot oi un GPS ou un traceur de cartes est conect au Tillerpilot celui ci peut en extraire les donn es n cessaires pour l utilisation du mode Nav D autres fonctions telles que le mode Conservateur d Allure sont galement disponibles sous r serve de transmission des phrases NMEA appropri es par des instruments compatibles NMEA 0183 Lors de la connexion d un appareil metteur externe au Tillerpilot deux bornes sont utilis es g n ralement appel es SIGNAL et COMMUN ou COM Celles ci doivent tre connect es au c ble NMEA du Tillerpilot comme suit Emetteur NMEA TillerpilotNMEA Sortie NMEA Signal Rouge Donn es Sortie COM Commun Bleu REMARQUE Certains appareils d autres fabricants n ont pas de connexion COM d di e Dans ce cas la connexion SIGNAL est g n ralement appel e NMEA OUT et le c ble NMEA Commun du Ti
14. T DES LD CS NM EEE 26 5 2 Sch ma cin matique 26 5 3 T 26 6 Sch ma lectrique EMEN 27 7 Dessin d ensemble 28 8 Se 29 Vitesse du bateau L gende vitesse du vent plus lev e E a m Ham Ligne de courant du vent Pilote TP32 r elle plus faible nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn Pilote install tribord installation par d faut PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 2 29 1 Analyse Fonctionnelle et Sch matisation du Pilote TP32 131 Mise en situation Le pilote automatique est utilis sur les voiliers pour pas tre occup manceuvrer la barre pendant toute la dur e de la navigation soulager le barreur fatigu par la concentration que demande le maintien d un cap pr cis avoir les mains libres lors des man uvres quipage r duit C Le pilote est fix en deux points au bateau cockpit et barre Un compas mesure le cap du bateau Tant que le bateau est sur la route souhait e par l quipage la barre reste en position Si le bateau quitte sa route le pilote actionne sa tige en liaison avec sa barre et ram ne le bateau sur son cap PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 3 29 1 2 Analyse fonctionnelle externe 1 2 1 Enonc du besoin Le barreur et les quipiers Manoeuvrer la barre en fo
15. aud up to 1 Mbaud It provides differential transmit capability to the bus and differential receiver capability to the CAN protocol controller It is fully compatible to the ISO 11898 standard A current limiting circuit protects the transmitter output stage from damage caused by accidental short circuit to either positive or negative supply voltage although power dissipation increases during this fault condition A thermal protection circuit protects the IC from damage by switching off the transmitter if the junction temperature exceeds a value of approximately 165 Because the transmitter dissipates most of the power the power dissipation and temperature of the IC is reduced All other IC functions continue to operate The transmitter off state resets when pin TXD goes HIGH The thermal protection circuit is particularly needed when a bus line short circuits The pins CANH and CANL are protected from automotive electrical transients according to ISO 7637 see Fig 4 Table 1 Vcc TXD 4 75 V to 5 25 V LOW LOW or floating X 4 75 5 25 V 4 75 V to 5 25 V HIGH or floating PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE MGS375 Fig 2 Pin configuration Control pin S allows two operating modes to be selected high speed mode or silent mode The high speed mode is the normal operating mode and is selected by connecting S to ground It is the default mode if pin S is not connected However to ensur
16. d identificateur de 11 bits CAN standard GANZ OB trame plus longue avec identificateur sur 29 bits CAN tendu existe galement deux types diff renci s par leur d bit Le CAN Low Speed et le CAN High Speed CAN high speed 2500100 CAM low speed 125 4 3 2 Principe de l arbitrage Le proc d d attribution du bus est bas sur le principe de l arbitrage bit bit selon lequel les noeuds en comp tition Ligne de bus mettant simultan ment sur le bus comparent bit bit l dentificateur de leur message avec celui des messages concurrents Les stations de priorit moins lev e perdront la comp tition face celle qui a la priorit la plus lev e Station 1 sm Ahl inni Station 2 inr Les stations sont c bl es sur le bus par le principe du ET c bl eg 222 01001101 Station 3 cas de conflit c est dire mission simultan e la valeur 0 SC i i i 1 3 0100111 crase la valeur 1 Dans l exemple ci contre trois stations mettent simultan ment Wir R cessif BUS 7 3 Dominant La station 1 perd la comp tition puis la station 3 1 perd 3 s Seule la station 2 pourra transmettre On appelle donc tat dominant l tat logique 0 et tat r cessif l tat logique 1 Lors de l arbitrage bit bit d s qu une station mettrice se trouve en tat r cessif et d tecte un tat dominant elle perd la comp
17. de puissance Vis crou Protections Barre POUSSER ou Barre TIRER barre libre man uvr e AO Pilote TP32 2 Extrait du manuel d utilisation et d installation 2 1 i Installation m canique Distance de barre au neutre 595mm Extrait de la page 20 du Manuel TP2232 PDF et du fichier installation PDF Le respect de ces dimensions d installation est essentiel pour un bon fonctionnement e La cote de longueur garantit une course du v rin identique sur les deux bords et un point neutre correspondant la barre au centre e La distance la m che assure un angle et une rapidit de barre suffisants e montage dans le plan horizontal permet un bon fonctionnement la gite En effet le compas est mont sur un cardan autorisant 25 de gite sur chaque bor d Un d faut d horizontalit entrainera un d calage du compas et donc un cart de cap lorsque le bateau est fortement git sur un bord De nombreux accessoires de fixation permettent d obtenir ce r sultat voir page suivante Les TP peuvent tre mont s indiff remment sur Tribord programmation d origine ou B bord programmer lors de la mise en service Choisissez le c t le plus commode en utilisation mais avant tout celui qui offre le support le plus solide vitez de fixer le pilote sur un coffre 2 0 Mod lisation M caplan O4 P4 BARRE 4 Y P3 TIGE 4 P2 CORPS P1
18. e 5 volts cela rend le dispositif totalement compatible avec les niveaux TTL La grande sensibilit de ce capteur permet de l utiliser avec de petits aimants bon march plac s des distances assez lev es du capteur Le mod le UGN 3175 est en outre sensible des champs magn tiques bidirectionnels La sortie bascule donc aussi bien devant un p le Nord que devant un p le Sud 4 2 2 Signaux des capteurs La platine permet aussi d avoir acc s au signal d livr par les deux capteurs effet hall int gr s dans le pilote e La poulie r ceptrice li e la vis est quip e de deux aimants ez 4 Le Aimants diam tralement Oppos s MW Dispositif d tection Capteurs effet hall LUE e es deux aimants d crivent donc une trajectoire circulaire lorsque la poulie r ceptrice tourne e Les deux capteurs effet hall sont situ s proximit de cette trajectoire et diam tralement oppos s Connecter un oscilloscope m moire entre les bornes verte et noire pour enregistrer le signal HE1 ou HE2 d livr par l un des deux capteurs PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 15 29 4 2 3 Evolution du signal d livr par les capteurs Les deux aimants sont repr sent s en rouge et vert sur la poulie r ceptrice Les lettres N et S sur les aimants mat rialisent les p les magn tiques Nord et Sud Les deux aimants sont mont s dans le sens inverse l un de l autre On constate
19. e EMI performance in applications using only the high speed mode it is recommended that pin S is connected to ground In the silent mode the transmitter is disabled All other IC functions continue to operate The silent mode is selected by connecting pin S to Vcc and can be used to prevent network communication from being blocked due to a CAN controller which is out of control TXD dominant time out timer circuit prevents the bus lines being driven to a permanent dominant state blocking all network communication if pin TXD is forced permanently LOW by a hardware and or software application failure The timer is triggered by a negative edge on pin TXD If the duration of the LOW level on pin TXD exceeds the internal timer value the transmitter is disabled driving the bus into a recessive state The timer 13 reset by a positive edge on pin TXD Function table of the CAN transceiver X don t care RXD CANH CANL BUS STATE RXD HIGH LOW dominant LOW HIGH HIGH 0 5Vcc 20 29 45 Exemple de signaux mis par le pilote TP32 Mesures effectu es l aide d un oscilloscope sur PC de marque Velleman PCS500 dont l chantillonnage est gal 6 25MS s pour le calibre 20us Le pilote orient au cap 181 4 5 1 D tail du d but et de la fin de la trame base de temps 50ps D limiteur CRC 1 puis acquittement 0 puis d limiteur d acquittement 1 15 bits CRC D but d
20. e de donn es zone de donn es de longueur comprise entre 0 et 8 octets zone CRC de 15 bits Cyclic Redundancy Code Ces bits sont recalcul s la r ception et compar s aux bits recus S il y a une diff rence une erreur CRC est d clar e zone d acquittement ACKnowledge compos d un bit l tat r cessif ainsi qu un bit s parateur Le premier bit doit tre forc l tat dominant par les stations ayant bien recu cette trame zone de fin de trame EOF End Of Frame 7 bits r cessifs PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 18 29 Extrait de la documentation du circuit TJA1050 remplacant du 82 250 Philips Semiconductors 4 4 1 Extrait de la documentation transceiver CAN TJA1050 Rappel Transceiver lt gt Emetteur r cepteur Product specification High speed CAN transceiver TJA1050 FEATURES Fully compatible with the SO 11898 standard High speed up to 1 Mbaud Very low ElectroMagnetic Emission EME Differential receiver with wide common mode range for high ElectroMagnetic Immunity EMI An unpowered node does not disturb the bus lines Transmit Data TXD dominant time out function Silent mode in which the transmitter is disabled Bus pins protected against transients in an automotive environment Input levels compatible with 3 3 V and 5 V devices Thermally protected Short circuit proof to battery and to ground At least 110 nodes can be connected BLOCK DIA
21. e trame SOF Ee 1 bit dominant 0 00010110101 1000 E 1 E od Bus libre CANH Fin de trame EOF 1111111 Bus inoccup 4 5 2 D tail des autres champs base de temps 20us Note Les stuffing bits sont repr sent s en rouge Champ d arbitrage Champ de contr le 0 9 SRRIDE 1 2 0 0 RTRRIRO 877 PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 21 29 7 67 x H H H H H d x H H p H x x x H H 3 H x H H Y H H H 3 H H d H H H S H H 3 J H 3 H H 3 H d H 3 H a 4 H 3 a a H H a H 5 H 3 H H 4 H 3 H H H H a H d H 3 H H 4 1 H Si H H H H a H H 3 H H 4 H 3 H H H a H d H 3 H H 2 1 H 3 H H H 3 H H H H a H 3 4 H H 3 H H a H 4 d Si H 3 D RH H H 3 H 5 H H H D p H a H D H 3 H H H H H 4 J H H H H H H H H H a H H d H H H H En E a H D D m D H D D D 3 1 n H H al H H H 4 H H 2 n H H H H H H H H D H D n a H H H H H H S H H H H H r H 3 H H M R 3 7 1 1 1 1 7 3 i R 1 3 R 7 3 3 1 3 7 3 3 1 3 M M 3 i R 1 3 d d N 1 3 3 M t 3 7 r 1 1 1 E
22. et se d monter sur la barre FC10 Communiquer avec d autres instruments de navigation PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 5 29 1 2 4 Caract risation des fonctions de service Classes Flexibilit s Niveaux nulle imp ratif faible peu n gociable moyenne n gociable forte tr s n gociable Fonctions de Crit res d appr ciation Niveaux d appr ciation Flexibilit services Pouss e sur la barre Jusqu 850 N F1 Course 250 mm FP Temps pour effectuer la course vide Au plus 4 s Temps pour effectuer la course 20 kg Au plus 4 7 s Temps pour effectuer la course 40 kg Au plus 6 s Temps pour effectuer la course 50 kg Au plus 8 s FC1 Type de liaison D montable Type de montage B bord ou Tribord 5 boutons NAV TACKS BABORD EDS gag H TRIBORD STBY AUTO 4 voyants NAV BABORD TRIBORD STBY AUTO Nombre de d cibels Au plus 40 d cibels i Inoxydable FC7 Visualisation des informations Orientation du pilote par rapport au champ magn tique terrestre Tension 12 V continu entre 10 V et 16 V Intensit en mode Stand By 0 06 A Intensit typique en mode automatique 0 5 A Type de liaison D montable Type de montage B bord ou Tribord PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 6 29 1 3 Analyse fonctionnelle interne 1 3 1 Fonction globale diagramme A 0 Barre libre Information de configuration sur le montage tribord b b
23. eur RS 775 SH 8000 7000 6000 3 E 5000 c S 4000 9 2 3000 S 2000 1000 0 T T T T T T T 1 0 05 0 1 0 15 0 2 0 25 0 3 0 35 0 4 0 0 05 0 1 0 15 0 2 0 25 0 3 0 35 0 4 Couple utile moteur Nm Couple utile moteur Nm Mod le quivalent Moteur Im 4 6 2 Mod le quivalent E V E Vn Rm Im Rm 0 8 avec E et Vm en Volt Im en Amp re et en ohm Soit C N m 0 0221 Im Kc H v 0 0221 E ke PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 23 29 4 7 Dimensionnement d une goupille liaison arbre moyeu La fonction de la goupille dans un assemblage arbre moyeu est de transmettre les efforts C arbre moyeu couple transmettre exprim en N m A arbre moyeu effort axial transmettre exprim en N Dans les deux cas deux sections de la goupille sont sollicit es par un effort tranchant F et on dimensionne donc la goupille par un calcul de cisaillement 2 sections sollicit es arbre moyeu Efforts tranchants arbre moyeu Connaissant les caract ristiques du mat riau de la goupille on peut d terminer le diam tre minimum de la goupille Expression de la contrainte de cisaillement F T en MPa M gaPascal F S S aire de la surface totale cisaill e mm2 Condition de r sistance La contrainte de cisaillement ne doit pas d passer la limite lastique de cisaillemen
24. ie motrice 20 dents Nombre de denis de la poulie 71 dents Pas du syst me vis crou 3 mm PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE m canique de rotation et HE2 Vitesse de translation Viige TRANSMETTRE Energie m canique de Vis translation D Ecrou billes oignaux HE1 ACQUERIR Codeur incr mental Information Image de la rotation de la vis Capteurs HE1 et HE2 Tige 4 Ecrou 26 29 Les composants suivants sont pr vus pour R amp D 54 pas placer eS TALL Note non nontes 6 Schema electrique R16 R17 C38 DS TR7 RLY2 Le Beats FER em 54 KA i R57 R56 eke ake e 1C6 amp Mee HE1 7 gen Ces ucnai77uP gt FT CMT 188nF us TE 43 ov COILB COILB 4B DILE DILE i TACKKET dd E UGH3177U x Ie MUXSELA a STEDKE Y PASEL E LID AUTORET _ MIXIHH AK Ice M37632MFT P S CHTRO P 6 CHTRI 7 PWM F e Lok ICa LH333D 1 11 LM393D P3 1 P3 2 3333333 O RXDI ES FB8 1 TXDl ES 2 CTS1 Pe 3 FTSI1 Fe 4 RXDe 5 TXDe Un 1 mmm R53 e IE 4 7uF FLLUXGATE TR13 HDT455H HDT455H ay Connecte e directement la borne 7 Um ES MAVLED Enplacements pr vus pour condensateurs ajuster en fonction des emissions electromagnetiques STB
25. llerpilot doit tre connect la borne OV borne 2 En cas de doute demandez conseil au fabricant ou au Service Support Produit de Simrad PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 12 29 3 Exemples de mesures 3 1 Mesures tension moteur Mesures aux bornes du moteur La platine de mesure permet de relever le signal ou la tension aux bornes du moteur est possible d utiliser un multim tre ou un oscilloscope comme sur la photo ci contre 3 2 Mesures courant moteur Mesure du courant consomm par le moteur Pour mesurer le courant consomm par le moteur utiliser une pince amp rem trique sur la boucle sortie du syst me comme sur la photo ci contre 3 3 Mesures de vitesse Mesure de la vitesse de translation de la tige La mesure de la vitesse de translation de la tige par rapport au corps du pilote peut se faire l aide d un tachymetre instrument d une roue Le pilote est actionn manuellement Mesure de la vitesse de rotation du moteur La mesure de la fr quence de rotation de la poulie motrice par rapport au corps du pilote peut se faire l aide d un tachym tre Une rondelle munie d une bande r fl chissante est coll e sur la poulie motrice Un orifice pratiqu dans le corps inf rieur du pilote proximit de x la poulie motrice permet de cette mesure 3 4 Mesures des signaux CAN H et CAN L La mesure sur le BUS Simnet est possible grace a une interface Cette in
26. nction du mode de navigation pr s lectionn 1 2 2 Validation du besoin Pourquoi le produit existe t il cause origine e Parce que barrer un bateau est contraignant fatigue mains occup es Pourquoi ce besoin existe t il finalit but e Pour donner plus de libert l quipage Qu est ce qui pourrait faire voluer le produit e D autres syst mes de guidage du bateau qu une barre franche barre D autres types d actionneurs de la barre franche suppression du v rin D autres syst mes de navigation en mer D autres sources d nergie Evolution des solutions technologiques utilis es en r ponse des probl mes rencontr s Qu est ce qui pourrait faire disparaitre le produit e Autre mode de pilotage des voiliers e Disparition des bateaux a voile PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 4 29 1 2 3 Graphe des interactions quipage Batterie et FP1 FC1 FC2 FCA FC5 FC6 FC8 FC9 dispositif de charge Coque du Barre bateau Instruments de navigation Manoeuvrer automatiquement la barre par rapport la coque du bateau Se fixer et se d monter sur la coque Communiquer avec l quipage Etre esth tique Etre silencieux H sister l eau de mer H sister l air ambiant D tecter sa position par rapport au champ magn tique terrestre 9 adapter l nergie disponible bord Se fixer
27. ord Energie lectrique R glages du gain rapport au champ magn tique Mode de fonctionnement automatique Autotack Steer to Wind Steer to GPS Steer to Compass NMEA Orientation du pilote par terrestre Commandes manuelles Man uvrer automatiquement la barre par rapport la coque du bateau Pilote TP32 PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE Informations destin es l quipage Informations destin es d autres instruments Barre man uvr e 7 29 ANDINHOSL H3lSSOG 6641 ANODILVNOLNV ALO ld 62 8 sul Orientation du pilote par rapport au champ magn tique terrestre nersie R glages du gain lect Information de configuration sur le montage tribord b bord O qu Mode de fonctionnement automatique Autotack Steer to Wind Steer to GPS Steer to Compass NMEA e Commandes manuelles e DI 3 3 Informations gt Informations de Dee non l quipage Informations pa COMMUNIQUER ACQUERIR TRAITER Informations destin es Codeur incr mental Microcontr leur Interface NMEA d autres Mesure 2 bus CAN i Compas Fluxgate MEE us instruments CAN ape Ordre Mdrive A ou effet Hall Mdrive B Sortie ou Rentr e de tige nergie D placement lectrique de la vis ALIMENTER p DISTRIBUER CONVERTIR TRANSMETTRE nergie Pad a m canique de lectrique IP GU uds translation C ble Amplificateur de rotation R ducteur R gulateur
28. ou 6 1 Ecrou billes Pas 3mm 1 filet 5 1 Vis d entra nement 4 1 Tic ge de v rin 3 2 Goupille lastic 2 1 Guide avant ges VIS 11 1 2 de v rin eelst D signation 365 Pilote Automatique 32 Dossier technique 475 A Le EE EE Er SS keng 24 HUH 7 FA A 2 277 ers TP AZZ Dr Pilote automatique TP32 PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE CREA TECHNOLOGIE 28 29 8 Eclat Corps inf rieur 15 1 Moteur lectrique 12V CC Support arri re de moteur 28 1 Nez corps 12 1 motrice _ 27 4 Rondele _ 11 1 Flasque poulie motrice 26 1 pointtorgue Join de maintien 25 1 Entretoise Platine support m canisme 24 Guide arri re de vis But e arri re _23 1 Joint d tanch it Anneau lastique Egon billes Roulement billes 6 BC 02 5 1 Vis d entrainement Boitier de roulement 19 6 VisCLS M48 3 2 Goupille lastique Pilote automatique 18 1 Poulie r ceptrice 2 71 TEXTS 32 SIMRAD 29 29 D signation PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE CREA TECHNOLOGIE Nomenclature Nomenclature
29. t du mat riau T lt Si la limite lastique de cisaillement Rg n est pas connue il est possible d utiliser les valeurs approximatives suivantes e Aciers doux Re lt 270 MPa et alliages d aluminium Rg 0 5 Re e Aciers mi durs 320 lt Re lt 500 MPa Rg 0 7 Re e Aciers durs gt 600 MPa et fontes Rg 0 8 Re Lexique Re limite lastique la traction Rp0 2 limite conventionnelle d lasticit la traction lorsque Re est difficile d terminer on prend une valeur conventionnelle correspondant un allongement de 0 2 Rm r sistance la rupture sous un essai de traction A allongement apr s rupture en 96 Rg limite lastique au cisaillement PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 24 29 4 8 Syst me vis crou 4 8 1 Relations cin matiques Cette liaison se mod lise avec 1 degr de libert On peut observer 2 d placements Translation x et Rotation 0 mais ils sont li s par la relation x z p 21 0 p repr sente le pas c est dire le d placement x en translation our une rotation d un tour 2 Tr rad 0 rad En d rivant cette relation par rapport au temps on obtient la relation entre la vitesse de translation v et la vitesse angulaire vz p 21 0 w rad s 4 8 2 Efforts transmis liaison parfaite Pour une liaison parfaite le couple et l effort axial F v rifient la relation suivante p 2
30. terface permet l analyse des trames sur un PC d un port USB PILOTE AUTOMATIQUE TP32 DOSSIER TECHNIQUE 13 29 4 Ressources et documentations Techniques 4 1 Microcontr leur M37630 Source site Mitsubishi Electronics Mitsubishi s 8 Bit CAN Microcontrollers Target Low End Automotive Applications The 7600 series of 8 bit controller area network CAN microcontrollers from Mitsubishi Electronics target various automotive application including body control systems e g door seat mirror sunroof lighting controls keyless entry systems as well as airbag control systems The M37630 CAN processor is built using a high performance silicon gate CMOS process technology It is powered by Mitsubishi s 7600 Series CPU core which features a minimum instruction execution time of 0 2 us The device contains one channel that complies with the CAN 2B specification 16 KB of ROM 512 bytes of RAM and 36 programmable ports with overload protection It operates at a maximum frequency of 10 MHz at 5 V and consumes 55 mW at the highest operating speed The device is available in a 44 pin QFP package The M37630 also features Three 8 bit and two 16 bit timers with pulse width modulation PWM capability UART 1 channel and clock synchronous serial I O 1 channel AD converter 8 bit x 8 channels Watchdog timer Key on wake up function Reduced EMI emissions Wide temperature range 40 to 856 Price and Availability

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