Schéma global :

Carte "logique" :

L'électronique est répartie en 2 cartes. Les 2 cartes sont directement connectées entre elles, montées l'une sur l'autre.
Voici la carte logique:

Carte "capteurs" :

Pour plus de détails sur les capteurs, voir la partie "capteurs".

Utilisation des CMS :

L’utilisation de composants CMS fait gagner beaucoup de place, pour 2 raisons : les composants sont plus petits, et en plus, on peut mettre des composants sur les 2 faces. Du coup, l’utilisation de composants CMS joue un rôle important pour le poids. La soudure de ces composants est plus complexe, et nécessite un peu d'expérience.

Carte mère Embedded Master (de GHI Electronique) :

C’est une carte mère sous ".net Micro Framework" de Microsoft. Elle n’est pas très bien adaptée à ce genre d’application, car elle n’est pas du tout "temps réel". Le gros avantage est pour moi sa facilité de programmation, et sa grosse capacité en RAM qui permet de faire des logs les plus complets possibles.

J'ai choisi cette carte pour avoir la possibilité d'évoluer plus tard. J'avais notamment l'intention de faire un drone qui puisse se connecter à un serveur Internet pour reçevoir ses ordres, par WiFi ou par GPRS. Je ne sais pas si je le ferais un jour...

Radio bluetooth :

Module Bluetooth Free2Move F2M03GX.

J'ai choisi des modules bluetooth compacts, et avec une puissance supérieur à la normal, pour être certain de n'avoir aucun problème. En effet, la liaison radio est vitale pour le drone. En cas de perte de liaison, il coupe automatiquement et volontairement ses moteurs.

Le module embarqué sur le drone a une antenne intégrée, pour que l'ensemble soit le plus compact. Dans l'émetteur radio-commande (qui fait aussi récepteur), l'antenne est déportée pour avoir une meilleure liaison.

Sécurité hardware :

La sécurité hardware est réalisée avec 4 portes ET (74HCT08). Ces portes ET n’autorisent la puissance à destination des servos et des moteurs que si la carte mère ET la liaison radio l’y autorisent. Pour que la liaison radio autorise la puissance, il faut non seulement que la liaison radio soit établie, mais aussi que le switch dédié "power enable" sur la radiocommande soit activé. Le signal tout ou rien "power enable" produit par ce switch transite par une des 4 lignes de contrôle du module Bluetooth.

Cette sécurité a réellement sauvé le drone plusieurs fois. Lors de bugs logiciels, quand les commandes deviennent folles, ou au contraire, quand elles se figent, ça permet de tout couper depuis la radio. Même si la carte mère est totalement plantée, on peut encore couper la puissance.

Alimentation :

Toute l’électronique est alimentée via l’unique batterie LiPo du bord qui sert à la fois à alimenter les moteurs de propulsion, les servos, et l’électronique. Il y a 2 régulateurs 5V séparés : un pour les servos, et l’autre pour l’électronique.

Conception de l'éléctronique :

L’éléctronique a été conçue grâce au logiciel Eagle. La version démo est suffisante vu les faibles dimensions de chacune des 2 cartes.

Site Eagle

Réalisation de l’électronique

Réalisée par OLIMEX, en Bulgarie. Service très professionnel, qualité très bonne pour un amateur, et bon rapport qualité prix. J’ai choisi une épaisseur de carte non standard de 0.8mm contre 1.6 habituellement, ce qui fait gagner à peu près 15g sur le poids total.

Etude d'implantation mécanique:

Plutôt que de modéliser en 3D l'électronique pour vérifier son implantation à l'intérieur du train d'atterrissage, j'ai décidé de maquetter l'électronique. J'ai utilisé des plaques pastillées (Véroboard) sur lesquelles j'ai monté les connecteurs et les capteurs. Cela permet de se rendre compte précisément des problèmes, de manière concrète.