Validation exhaustive du SHIELD mini lab.

Prétendre vouloir effectuer une vérification totale d’une carte électronique est peut être légèrement prétentieux, mais on doit tendre vers ce but. Dans ces quelques lignes nous allons procéder dans un ordre « réfléchi », et avancer pas à pas en cherchant à tout tester. Par « réfléchi », il faut comprendre que les manipulations seront conduites en minimisant au maximum les risques pour le matériel. Détruire une résistance est un incident anodin en sois. Mais si vos tiroirs ne sont pas garnis de composants divers, il faut en commander une autre, attendre la livraison, honorer des frais de port importants en relatif etc. Largement de quoi gâcher notre petite fête. C’est parti pour une procédure sereine et sans histoire. Soyez pleinement rassurés : Le film va bien se terminer.

Les essais statiques sur site.

Première étape, on inspecte avec une loupe à fort grossissement les zones dont le soudage était délicat. En particulier on vérifie qu’il n’y a pas de liaisons intempestives entre les pistes qui résulterait d’un léger débordement de la soudure. Il importe de vérifier tout particulièrement les picots des connecteurs HE14, une coulure d’étain pouvant facilement établir un contact interdit. Je sais que vous avez hâte de tout brancher, mais résistez à cette envie encore quelques instants. Muni d’un multimètre, mesurez la résistance entre le +5Vcc et la masse GND. Une valeur très inférieure à environ 3840Ω doit être considérée comme suspecte. Puis, toujours avec l’ohmmètre vous mesurez tout azimut et, schéma de la Fig.3 bien en vue comparez avec les valeurs prévues. Par exemple la résistance entre l’entrée E et la masse avoisine les 330KΩ. Dès que vous fermez la liaison qui va au potentiomètre, la valeur varie environ entre 5,7KΩ et 9,7kΩ. Quand l’intégralité des observations nous laisse à penser que tout est conforme, on va pouvoir commencer à alimenter la platine. En préambule il faut retirer tous les petits ponts des connecteurs HE14. (Starps.)

On insère enfin notre belle carte électronique sur la platine Arduino dont le support de circuit intégré est sans la présence de l’ATmega328 qui pour la circonstance a été déposé. Puis on branche la ligne USB pour alimenter. La LED attestant de la présence du +5Vcc doit s’allumer. Un rapide contrôle avec un voltmètre confirme que l’énergie distribuée est correcte. On en profite pour tester également le +3,3Vcc. Tout va bien, pas de court-circuit. Le plus dangereux pour la carte Arduino est maintenant écarté. Avant de poursuivre nos investigations, on vérifie que l’ajustement du potentiomètre fournit bien une tension comprise entre zéro et +5Vcc sur son curseur. Puis, on en contrôle sa présence sur l’entrée E certainement altéré par la résistance interne parfois trop faible du voltmètre mis en circuit. Probablement plus dégradé par la présence des résistances de 10kΩ, on doit retrouver cette tension positive respectivement sur l’entrée analogique A1 et sur la broche du connecteur qui déssert l’entrée binaire D5. Couper la tension potentiométrique et appliquer le +5Vcc sur l’entrée E. On doit en retrouver la présence sur A1 et sur le HE14 de D5. Avec une alimentation variable d’atelier ou avec une pile de 9Vcc appliquer une tension si possible relativement élevée sur la prise 50v. On doit en retrouver le dixième sur E et sur les entrées A1 et D5. Cette tension ne sera correctement mesurée que si le voltmètre branché présente une résistance interne d’au moins 20000Ω/V. (Toutes les tensions sont mesurées par rapport à la masse GND.)

Appliquer ensuite les 9Vcc de cette pile directement sur l’entrée E. La LED d’avertissement rouge doit s’illuminer. Inverser la polarité, c’est au tour de la LED jaune de briller. Dans le cas « positif » la valeur sur le noeud N ne doit pas dépasser 5,6Vcc. En inversion de polarité la tension plafonne à -1,6VCC environ. Appliquer de nouveau une tension de l’ordre de 3Vcc à 5Vcc avec le potentiomètre. Cette tension doit se retrouver sur D5 si le strap B est en place, et retomber à zéro quand on l’enlève. La chaîne électronique de l’entrée principale E vient d’être entièrement vérifiée.
Strap A en place, la tension sur A0 doit avoisiner +2V. (Avec un instrument de 10kΩ/V.) Appuyer sur FC- ramène la tension à zéro. Le bouton FC+ la fait monter à environ 4,5V. Relâcher les deux boutons pour retrouver le +2V. Enlever le strap A, la tension sur A0 doit s’annuler. Le comportement du clavier est correct. L’entrée pour fiche banane 100Ω doit présenter une tension de +5Vcc. Un court-circuit entre cette entrée et la masse doit drainer un courant d’environ 50mA. L’entrée sur connecteur HE14 pour la fonction 100 à 150kΩ doit également se trouver à +5Vcc par rapport à GND. La court-circuiter laisse passer un courant de 5mA. L’entrée 0 à 50mA sur le connecteur HE14 doit présenter une tension nulle. Y forcer le +5Vcc en intercalant un ampèremètre doit conduire à une intensité légèrement inférieure à 50mA. Enfin, la prise pour fiche banane correspondant au calibre 500mA doit aussi présenter un potentiel nul. En pontant au +5Vcc avec interposition d’un ampèremètre le courant doit monter à presque 500mA. (Ne pas prolonger exagérément la durée de cette dernière mesure.) Vérifiez que le pont C est bien enlevé. Appliquez le +5Vcc sur l’entrée LED. La diode verte doit s’allumer. Appliquez plusieurs alternances entre le +5Vcc et GND sur l’entrée Buzzer. On doit entendre les petits bruits secs qui en résultent. Faire de même sur le HE14 en broche de sortie B.F. ne doit rien produire. Replacer le strap E. Cette fois les alternances sur B.F. doivent produire les petits bruits de commutation. La tension appliquée en B.F. doit se retrouver sur D12. Placer le voltmètre sur D11 et appliquer le +5Vcc sur l’entrée PWM. On doit retrouver ce potentiel sur D11. Les essais statiques sont terminés. Débrancher la ligne USB, enlever le strap E et retirer le SHIELD. Replacer l’ATmega328 sur son support et réinsérer le SHIELD.

Les essais dynamiques en version minimale « dialogue USB ».

Ceux qui ont le privilège de posséder un SHIELD afficheur LCD doivent passer au chapitre suivant qui leur est réservé.

Replacer les trois straps A, B et C. vérifier que l’inverseur du potentiomètre est ouvert pour ne pas appliquer de tension sur le noeud N. L’environnement IDE étant activé sur l’ordinateur, replacer le SHIELD sur la carte Arduino désormais active. Avec le système d’exploitation ouvrir l’éditeur de l’IDE avec P21_MINI_LABORATOIRE_sur_USB.ino et vérifier que le strap de la LED verte est en place pour la valider. (Tous les petits ponts HE14 sont en position active sauf celui en E.) Brancher la ligne USB sur Arduino et procéder au téléversement du programme dans l’ATmega328. Activer le dialogue sériel via la ligne USB. Sur l’écran du P.C. le texte de présentation du programme doit s’afficher. C’est bon signe, la machinerie semble bien rodée.

Cliquer sur les B.P : La fonction active doit changer sur l’écran vidéo et la LED verte doit s’allumer à chaque action sur le clavier. Imposer le calibre 5Vcc et valider la présence de la tension potentiométrique. Toute action sur le bouton rotatif doit faire changer la valeur affichée sur l’écran de l’ordinateur. Ponter la sortie PWM sur l’entrée Buzzer. On doit entendre la fréquence du 490Hz généré par la sortie PWM. Mettre en place le pont E et passer en fonction GÉNÉRATEUR B.F, les signaux générés doivent se faire entendre dans le transducteur sonore. Il reste maintenant à vérifier toutes les fonctions une à une. Je vous suggère de le faire par les manipulations que je vous propose dans le petit guide Nos premiers pas avec le mini laboratoire.

Les essais dynamiques en version « SHIELD afficheur LCD » en place.

Veinards !

ATTENTION : Commencer par enlever tous les straps.

Vérifier que l’inverseur du potentiomètre est ouvert pour ne pas appliquer la tension continue sur le noeud N. Disposer alors le SHIELD afficheur LCD sur les supports de réception. L’environnement IDE étant activé sur l’ordinateur, replacer le SHIELD sur la carte Arduino désormais active. Avec le système d’exploitation ouvrir l’éditeur de l’IDE avec P10_MINI_LABORATOIRE_SHIELD_LCD.ino et brancher la ligne USB sur Arduino. Procéder au téléversement du programme dans l’ATmega328. Sur l’écran LCD dont le rétro éclairage doit s’illuminer, le texte de présentation du programme s’affiche durant quatre secondes puis la fonction voltmètre analogique 5Vcc s’active. C’est bon signe, la machinerie semble bien ronronner. Tourner le bouton du potentiomètre. Le ruban horizontal réagit pour indiquer la valeur de la tension appliquée. Le couper pour annuler l’injection de cette tension continue. Cliquer sur les B.P. du SHIELD MINI LABORATOIRE doit rester sans effet. Manipuler les boutons du SHIELD afficheur LCD fait changer de fonction. Ponter la sortie PWM sur l’entrée Buzzer.On doit entendre la fréquence du 490Hz généré par PWM. Mettre en place le pont E et passer en fonction GÉNÉRATEUR B.F. Les signaux générés doivent se faire entendre. Il reste maintenant à vérifier toutes les fonctions une à une. Je vous suggère de le faire par les manipulations que je vous propose dans le petit guide Nos premiers pas avec le mini laboratoire.

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