Généralités
La carte Micro Avionic permet d'acquérir et d'enregistrer les paramètres de vol d'une fusée. Elle repose sur 2 modules principaux :
- Une carte RP2040 Zero qui est une version miniature de la carte Raspberry Pico mais qui utilise le même microcontrôleur. Cette carte est programmable en C++ ou en Micropython.
- Une carte GY87 à10 degrés de liberté comprenant un capteur de pression, un accéléromètre 3 axes, un gyromètre 3 axes et un magnétomètre 3 axes
Ces 2 modules sont disponibles montés, ils doivent être soudés sur une petite carte mère dédiée avec quelques composants périphériques comme un buzzer qui permet de connaitre l'état de fonctionnement de la fusée et un connecteur d'alimentation pour la batterie.
En exploitant l'ensemble des capteurs de cette ensemble, il est possible d'enregistrer les de restituer la trajectoire de votre fusée en 3 dimensions et de mesurer l'altitude atteinte !
Schématique
Le schéma des modules RP2040 et GY87 sont disponibles sur les liens associés mais il n'est pas nécessaire de les comprendre en détail pour monter votre carte BR Micro Avionic dont le schéma général est présenté ci-dessous :
La carte BR Micro Avionic est alimentée par une batterie LiPo de 3,7V / 110mAh qui dispose d'un connecteur JST femelle au pas de 1.25mm. Ainsi le connecteur mâle J1 de la carte permet de connecter la batterie et d'alimenter les modules RP2040 et GY87 via la diode Schottky D1 (1N5819).
Celle-ci est très importante car elle protège la batterie lorsque vous alimentez la carte RP2040 Zero à l'aide d'un câble USB. Les résistances R1 (10kΩ) et R2 (10kΩ) divisent la tension d'alimentation par 2 et l'appliquent sur une des entrées analogiques du RP2040 (ADC2). Il est ainsi possible de la mesurer par logiciel. Le module GY87 qui contient l'ensemble des capteurs communique avec le module maitre RP2040 à l'aide d'un bus I2C qui dispose d'un signal d'horloge (SCL) et de données (SDA). Enfin, le buzzer BZ1 est relié à la sortie GP0 du module RP2040 et permet de générer des signaux sonores très utiles pour connaitre l'état de fonctionnement de la carte même lorsqu'elle se trouve à l'intérieur du corps de la fusée.
Notice de montage
La présente notice décrit le montage des composants contenu dans le kit de la carte BR Micro Avionic que vous pouvez vous procurer sur notre site. Vous pouvez également acheter les composants chez vos distributeurs habituels. Dans ce cas, il vous faudra router un circuit avec un outil de CAO électronique et réaliser le PCB à partir du schéma précédent.
Lorsque que l'on soude des composants sur une platine, il est d'usage de commencer par les éléments les moins hauts. Il est également recommander de dégraisser le PCB avec de l'alcool ou de l'acétone afin de faciliter la soudure des composants. Le bon fonctionnement de votre carte dépend du soin apporté à la réalisation des soudures. Si vous n'être pas habitué à réaliser des soudures, n'hésitez pas à vous entrainer sur une platine de test au préalable.
Montage du module RP2040-Zero
Il est important que le module RP2040-Zero soit placé bord à bord avec le PCB afin qu'il s'insère au mieux dans la case expérience. Pour réaliser cela, il est possible de maintenir le module avec du ruban adhésif sur le PCB pendant la réalisation des deux premières soudures. Celles-ci seront avantageusement réalisées de chaque coté du module, en diagonal. Après cette opération, le module est ainsi maintenu sur PCB et le ruban adhésif peut être enlevé pour ne pas gêner la réalisation des autres soudures.
Montage du module GY87
Cette opération est plus délicate car il faut souder la barrette sécable 8 points sur le circuit en veillant à déposer peu de soudre afin que celle-ci affleure et permette le report du circuit sur le PCB dans un second temps. Si les pins reçoivent trop d'étain, la surépaisseur mettra le module en porte à faux sur la platine et le module ne pourra se monter dans la case expérience.
Montage des composants passifs
Les composants passifs sont les résistances R1 et R2 ainsi que la diode D1 . Pour ceux-ci il faut au préalable plier leurs pattes à 90° avec une pince plate en veillant à respecter l'écart correspondant à la distance entre les pastilles. Attention, la diode D1 à un sens de montage, sa cathode est repérée par un anneau plus clair. Prenez garde à bien souder R1 et D1 sur le dessous du PCB.
Montage du connecteur d'alimentation
Ce petit composant est assez fragile, il est recommandé de la coller au préalable sur le PCB avec de la colle cyanoacrylate (super glue) ou bien de la colle epoxy bi composante (Araldite) afin qu'il ne se torde pas sous l'effet des connections / déconnections successives. Attention lors de cette opération à ne pas déposer de colle sur les broches du connecteur.
Montage du Buzzer
C'est le dernier composant à souder sur le PCB et, comme la diode, il possède un sens de montage. Le "+" est visible sur son capot il doit correspondre à la pastille indiquée sur la figure ci-dessous.