Projet type pour cible ARM9

Nous allons ici présenter brièvement le cheminement d'un projet basé autour d'une architecture ARM9. L'idée est de montrer notre force de proposition technique et commerciale avec le soucis constant de réduire les coûts d'étude et de production.

Nous supposons ici que le besoin est de concevoir une carte électronique dotée d'un CPU ARM9 à 200MHz, de Linux 2.6 et d'un écran LCD 3,5 pouces tactile. La carte pilotera des électrovannes sur bus I2C, quelques relais via le biais d'IO dédiées, et communiquera avec un microcontrôleur de type PIC18 chargés d'un asservissement de moteur continu. Le LCD permettra d'afficher des informations relatives au contrôle moteur, de paramétrer l'asservissement et de contrôler les électrovannes. De plus le client demande à pouvoir facilement mettre à jour l'application depuis une clef USB. Les quantités de cartes produites seront de 200 pièces par an et les coûts de développement doivent être réduits au maximum.

A la vue du cahier des charges nous choisissons de partir sur l'architecture suivante :

  • coeur ARM9 sur carte SODIMM
  • carte mère au format EUROP
  • alimentation 24V DC
  • connecteur I2C
  • connecteur USB
  • connecteur pour TFT tactile
  • entrées/sorties optocouplées
  • PIC24 interfacé à l'ARM9
  • IHM réalisée en QT
  • debuger sur RS232 (gdbserver)
  • maquettage sur DEV2410
  • prototypage de la carte mère

Phase 1 - Maquettage : afin de maquetter rapidement l'application, nous choisissons d'utiliser une carte DEV2410 avec LCD 3,5". Nous connectons les cartes d'extension I2C du client afin de pouvoir piloter les électrovannes. Les relais sont pilotés par GPIO simplement depuis le programme en espace "user" via l'interface "/dev/mem". L'IHM est réalisée rapidement en QT à l'aide de "QT creator", tout d'abord sur PC/Linux puis sur la cible. Un code d'asservissement basic est implémenté sur un PIC18 à l'aide de PICos18. Une interface simple est réalisée depuis l'espace "user" afin de passer les paramètres PID au PIC18. L'ensemble est réalisé en 5 jours, pour un montant total de 2500 euros HT, maquette incluse.

Phase 2 - Prototypage : après acceptation du client, ce dernier nous précise les contraintes liées au placement et au routage. Nous commençons alors la réalisation du schéma électrique, puis nous intégrons les contraintes de placement. Finalement nous attendons le "GO" du client avant de router complètement la carte mère. Nous fabriquons alors 2 prototypes de carte mère sur lesquelles viendront se pluger une carte SODIMM. L'ensemble des réalisations ont nécessité entre 2 et 3 semaines de travaille et de contrôle de la part du client. Finalement nous produisons nous même les 2 prototypes avec nos équipements de montage rapide. Le coût total de la CAO et de la production des prototypes s'élève alors entre 3000 et 4000 euros HT.

Phase 3 - Pré-série : les prototypes sont remis au client après tests et adaptés à de nouvelles contraintes si nécessaire. Une pré-série est produite, en France ou en Chine selon la stratégie choisie. Généralement une pré-série de 10 pièces est produite. Le prix d'une telle carte pour 10 pièces (carte mère + SODIMM) avoisine les 170 euros HT PU.

Phase 4 - Série : selon la quantité de carte demandée par "batch" de production (nombres de cartes produitent d'un seul tenant), nous choisissons de produire en France ou en Chine. Pour des batchs de 100 pièces, de telles ensembles "carte mère + SODIMM" peuvent être produits pour 100 euros PUHT.

 

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