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Les principaux outils utilisés dans la conception d’un système embarqué
On utilise des circuits programmables pour concevoir un système embarqué. Le Complex Programmable Logic Device ou CPLD : Le CPLD est un circuit programmable hiérarchique regroupant un ensemble de circuit programmable élémentaire et un réseau d’interconnexion programmable. Chacun des blocs logiques élémentaires est équivalent à un circuit GAL (Generic Array Logic) et l’ensemble de ceux-ci est relié au bloc d’interconnexion PIA (Programmable Interconnect Array).
Le Field Programmable Gates Arrays ou FPGA : Les FPGA sont des composants entièrement reconfigurables. Ce qui permet de les reprogrammer à volonté afin d’accélérer certaines phases de calcul.
Cette technologie permet d’implanter un grand nombre d’applications et offre une solution d’implantation matérielle à faible coût.
Les FPGAs sont utilisés dans de nombreuses applications, dont : le prototypage de nouveaux circuits ;
le fabrication de composants spéciaux en petite série ; l’adaptation aux besoins rencontrés lors de l’utilisation ; les systèmes de commande à temps réel ; et les systèmes embarqués.
Principe de base du système de gestion d’énergie
Plusieurs études ont été déjà menées sur la conception d’un modèle d’un minidrone pour plusieurs usages différents.
Mais le problème qui se pose jusqu’aujourd’hui est comment optimiser la source d’énergie embarquée utilisée durant le vol du minidrone ?
Le principe de base amené par cette carte de contrôle de la gestion d’énergie embarquée est de gérer les deux types de source d’énergie : panneau solaire et batterie .
L’objectif est d’utiliser plus l’énergie fournie par le panneau solaire, afin de diminuer le nombre de batterie utilisée pour minimiser l’encombrement et le poids.
Analyse du système sous Systems Modeling Language ou SysML
SysML est un profil d’UML 2.0 fournissant aux ingénieurs un langage de modélisation allant bien au-delà des problématiques de l’informatique .
SysML est un langage graphique, composé de diagramme qui permet d’aborder plus facilement les systèmes pluri techniques.
Les diagrammes SysML permettent de représenter : les exigences du système, les composants du système, les flux de toute nature (matière, énergie et information), et le fonctionnement du système. Modélisation des exigences
Une exigence spécifie une capacité ou une condition qui doit être satisfaite. Dans le cas d’une modélisation d’un système, une exigence définie un niveau de performance qu’une fonctionnalité de ce système doit atteindre. Un diagramme des exigences permet de hiérarchiser et de décrire les exigences d’un système sous la forme de graphique, de tableau ou d’arborescence.
Modélisation du panneau solaire
L’énergie solaire photovoltaïque convertit directement le rayonnement lumineux en électricité. Elle utilise pour cela des modules photovoltaïques de cellules solaires ou des photopiles qui réalisent cette transformation d’énergie.
Modèle équivalent des cellules photovoltaïques ou PV : Pour développer un circuit équivalent précis pour une cellule photovoltaïque, il est nécessaire de comprendre la configuration physique des éléments de la cellule ainsi que les caractéristiques électriques de chaque élément.
On rencontre dans la littérature plusieurs modèles représentatifs pour la cellule PV qui diffèrent entre eux par la procédure et le nombre de paramètre intervenant dans le calcul de la tension et du courant final du générateur photovoltaïque.
Table des matières
INTRODUCTION
Chapitre 1. Processus de développement d’un produit
1.1. Les différents types de cycle de développement
1.1.1. Modèle en CASCADE
1.1.2. Modèle en V
1.1.3. Autres modèles
1.2. Test et Validation d’un logiciel
1.2.1. Définition et terminologie
1.2.2. Validation d’un logiciel
1.3. Les principaux outils utilisés dans la conception d’un système embarqué
1.3.1. Le Complex Programmable Logic Device ou CPLD
1.3.2. Le Field Programmable Gates Arrays ou FPGA
1.3.3. Outil de développement du CPLD-FPGA : le langage Very high speed integrated circuits Hardware Description Langage ou VHDL
1.3.4. L’interface Joint Test Action Group ou JTAG
Chapitre 2. Principe de fonctionnement de la carte de contrôle
2.1. Principe de base du système de gestion d’énergie
2.1.1. Prototype de l’architecture du minidrone
2.1.2. Synoptique de la carte de contrôle pour la gestion d’énergie
2.2. Analyse du système sous Systems Modeling Language ou SysML
2.2.1. Modélisation des exigences
2.2.2. Diagramme des cas d’utilisation
2.2.3. Diagramme de définition de bloc
2.2.4. Diagramme d’activité
Chapitre 3. Modélisations et simulations
3.1. Modélisations du système
3.1.1. Modélisation du panneau solaire
3.1.2. Modélisation de la batterie
3.2. Simulation du système de gestion de l’énergie embarquée
3.2.1. Simulation du panneau solaire
3.2.2. Simulation du système de gestion de l’énergie embarquée
CONCLUSION
Annexe 1. Cycle de vie des logiciels
Annexe 2. Présentation générale du langage SysML
Annexe 3. Extrait du programme du calculateur embarquer pour gérer l’énergie
REFERENCES
