Tests logiciel

Une fois le processeur installé, il serait judicieux de vérifier que l’alimentation électrique fonctionne toujours correctement.
Si c’est le cas, nous pouvons exécuter un croquis (programme) pour vérifier si le processeur fonctionne correctement.
Nous allons maintenant tester le bon fonctionnement des autres parties matérielles de la carte-mère.
Cela permettra à la fois de s’assurer que le processeur est opérationnel et de vérifier que les autres composants sont correctement installés et/ou assemblés.
Pour cette prochaine étape, un dispositif de programmation approprié doit être mis en place.

Pré-requis

Pour cette étape, il vous faudra :

  • Un ordinateur (PC ou équivalent) avec un port USB libre. Cet ordinateur peut fonctionner sous Windows, MacOS ou Linux.

  • Un programmateur USB vers UART (par exemple, un programmateur FTDI).

  • Un câble USB approprié pour connecter le programmateur à l’ordinateur de programmation.

  • Un câble d’alimentation électrique pour le routeur.

Carte USB vers UART

Un programmateur USB vers UART est nécessaire pour télécharger le croquis (programme) sur le processeur.
Ce programmateur est également utilisé pour surveiller les messages de débogage envoyés par le processeur.
Selon le système d’exploitation (Windows, MacOS ou Linux) de l’ordinateur de programmation, il peut être nécessaire d’installer un pilote pour le programmateur.
Les pilotes pour le programmateur FTDI sont disponibles sur le site Web du fabricant.
Les pilotes disponibles sur le site FTDI devraient convenir à la plupart des cas d’utilisation.
Il conviendra de choisir les pilotes de type VCP (Virtual COM Port).

Logiciel de programmation

Pour programmer l’Arduino, vous aurez besoin d’un logiciel de programmation.

Le logiciel le plus convivial et le plus simple pour accomplir cette tâche est l’Arduino IDE.
Il est facile à installer et à utiliser, et il est spécialement conçu pour programmer des cartes Arduino.
Cependant, vous pouvez également utiliser Visual Studio Code avec l’extension PlatformIO.
Cette combinaison offre un environnement de développement plus avancé et de nombreuses fonctionnalités supplémentaires pour les utilisateurs expérimentés.

Assurez-vous d’installer l’un de ces logiciels avant de continuer avec la programmation de votre carte.

L’Arduino IDE peut être téléchargé à partir du site Arduino.
Pour Windows, veillez à choisir la version Windows et non Windows App.
Si vous êtes totalement débutant dans le domaine de l’Arduino, nous vous recommandons de consulter le tutoriel Découverte de l’Arduino par exemple.
Il y en a beaucoup d’autres disponibles sur Internet.

Mise en place

Remarque

La carte FTDI dispose d’un commutateur ou d’un cavalier pour choisir entre 3,3 V et 5 V. Assurez-vous que le cavalier est correctement positionné pour la tension de fonctionnement de la carte-mère.

Un programmateur USB vers UART doit être connecté au connecteur FTDI du PCB comme indiqué ci-dessous.
L’autre extrémité du programmateur doit être connectée à l’ordinateur de programmation (PC ou équivalent) via un câble USB approprié.

La broche à une extrémité du connecteur à 6 voies du programmateur sera étiquetée Gnd. Cette broche doit correspondre au marquage 0 V sur le PCB.

Ici, nous utilisons le programmateur FTDI. Notez qu’il doit être monté dans le sens inverse.
La broche Gnd doit toujours être la plus proche du bord de la carte.
Pour éviter de tordre le connecteur du programmateur, vous pouvez fabriquer un simple câble d’extension comme indiqué ici.
Seules quatre des lignes sont réellement utilisées (données Tx & Rx, masse et réinitialisation).
Aucune des lignes d’alimentation électrique n’est utilisée par cette carte.

Le fil noir est destiné à la connexion GND (ou 0 V).

Note

La carte FTDI ne peut pas alimenter la carte-mère.

Le routeur doit toujours être alimenté par sa propre source d’alimentation.

Test de la partie afficheur

Vous allez maintenant devoir tester l’afficheur 7 segments.

Pour cela, nous aurons besoin d’un croquis spécifique qui sera téléchargé dans l’Arduino.

Pré-requis

Vérifiez les points suivants avant de continuer :

  • Vous avez bien connecté l’adaptateur FTDI à l’Arduino.

  • Vous avez bien connecté l’adaptateur FTDI à votre ordinateur.

  • Le logiciel de programmation installé et prêt à l’emploi.

  • Le routeur est alimenté en 230 V.

Téléchargement du croquis

Le croquis à télécharger est disponible en cliquant sur le lien suivant : Vérification afficheur.

Il vous suffit de décompresser le fichier et de l’ouvrir avec le logiciel de programmation.

Indication

Le croquis devra se trouver dans un dossier nommé verification_afficheur.
Il est impératif que le dossier ainsi que le croquis contenu dans ce même dossier aient le même nom.

Vérification de l’afficheur

Une fois le croquis ouvert dans le logiciel de programmation, il est important de vérifier qu’il correspond à votre configuration.

Si votre routeur est équipé des deux circuits intégrés IC3 et IC4, vous devrez activer la ligne suivante dans le croquis :

#define PIN_SAVING_HARDWARE

Si votre routeur n’est pas équipé des deux circuits intégrés IC3 et IC4, vous devrez commenter la ligne suivante dans le croquis :

//#define PIN_SAVING_HARDWARE

Après avoir effectué cette modification, compilez le croquis et téléversez-le dans l’Arduino.

Une fois le téléversement terminé, l’afficheur 7 segments devrait afficher successivement tous les chiffres ainsi que le point pour chaque bloc de 7 segments.

Test de la partie mesures

Le transformateur a deux sorties : l’une pour l’alimentation CC, l’autre pour le capteur de tension CA qui devrait déjà fonctionner.
Cela peut être vérifié en exécutant un programme (croquis) qui affiche les mesures analogiques prises par le processeur Atmel (IC1).

Le programme, qui se trouve également sur la page Téléchargements, est : RawSamplesTool_2chan.ino

Après avoir téléchargé ce croquis sur le processeur via l’Arduino IDE, la fenêtre série (icône en forme de loupe) doit être ouverte.
Après avoir terminé chaque exécution, le programme peut être redémarré à partir du clavier en saisissant le caractère « g », suivi de Entrée.
Le programme RawSamplesTool_2chan affiche les échantillons de tension alternative et de courant pour un ou plusieurs cycles secteur complets.
Si un courant important est mesuré ainsi que la tension, les résultats affichés sembleront plus intéressants.
Voici quelques résultats capturés lors de la mesure du courant consommé par une charge de 3 kW avec le CT branché sur CT2.
Lorsque le CT a été déplacé vers le port CT1, la sortie résultante semblait presque identique, mais avec les caractères « 1 » et « 2 » inversés.

RSResults_V_and_I2.txt

Si aucun signal n’est disponible sur les ports CT1 et CT2, les formes d’onde de ces canaux seront toutes deux des lignes droites.
Seul le signal de tension affichera un aspect sinusoïdal.
Pour vérifier le fonctionnement des ports CT1 et CT2 pendant que le PCB est testé sur le banc, un câblage adapté sera nécessaire.