Variateur pour moteur Speed 400
avec un microcontrôleur PIC16C84

La carte électronique décrite ici permet de faire varier la vitesse de rotation d'un moteur de type "speed400" (ou équivalent) en fonction des signaux PPM reçus par le récepteur de radio-commande.
1 -

Le speed400 en question est un moteur électrique classique (à collecteur, balais et charbons, stator à aimant permanent) à grande vitesse de rotation (18 000 tr/mn) avantageusement utilisé avec un réducteur couplé à une grande hélice, pour la propulsion d'avions modèle réduits.

2 Principales fonctions du firmware du microcontroleur PIC:

  • gestion temps réel
  • pilotage d'un MOSFET par le PIC
  • gestion interruptions et Timer du PIC
  • implémentation d'un périodemètre

3 Le modèle réduit pour les essais:

Ce moto-planeur (de 2m d'envergure) a volé avec le montage décrit ici

4 La carte électronique connectée au moteur:

5 LE SCHEMA

6 Le firmware pour le PIC en langage assembleur PIC

CODE SOURCE en langage ASM 
  1. ;VARIAT.ASM
  2. ;Variateur de vitesse pour moteur Speed 400 (pour Aeromodelisme)
  3. ;commande par une voie du recepteur de radiocommande
  4. ;pour Qx=3,2768Mhz
  5. ;RAPPEL REGISTRE D'ETAT = STATUS : p:30 
  6. ;(pages indiquees: Les micr.PIC descrip. Ch.Tavernier - Edition DUNOD 1995)
  7. ;----------------------------------------------------------------------
  8. ;
  9. ;                        w =   7
  10. ;                     wreg =   7
  11. ;           
  12. 	LIST   P=PIC16C84
  13. ;qq
  14. 	include p16c84.inc
  15.  
  16. ;SVP definir ScratchPadRam ici:
  17. ;Si vous utilisez un PIC16C5X definissez	"departRam equ 0x10" 
  18. ;sinon definissez		         	"departRam equ 0x20"
  19. ;----------------------------------------------------------------------
  20. w       equ     0
  21. f	equ	1
  22.  
  23. ;attention: le PIC16C84 possede 36 octets de RAM
  24. ;adresses OCh a 2Fh
  25. ;attention: le nb qui suit Ram0+... doit etre ecrit en Hexa !
  26.  
  27. Ram0	equ     000C
  28.  
  29. WW	equ	Ram0+00	;pour sauvegarder w pendant INT
  30.  
  31. t1      equ     Ram0+01	;pour les tempos
  32. t2	equ	Ram0+02
  33. t3	equ	Ram0+03
  34. t4	equ	Ram0+04
  35.  
  36. periode	equ	Ram0+05
  37.  
  38. cycl1	equ	Ram0+06	;rapport cyclique ver moteur = 1..20
  39. autori	equ	Ram0+07
  40. memo1	equ	Ram0+08
  41. compte	equ	Ram0+09
  42. fr1	equ	Ram0+0A
  43. nb_hs	equ	Ram0+0B	
  44.  
  45. ;----------------------------------------------------------------------
  46.  
  47.         org     0       ;start address 0
  48.  
  49.         goto    start
  50.  
  51. ;----------------------------------------------------------------------
  52. ;traitement interruption
  53. ;ici debordement du Timer0
  54. ;gene de rapport cyclique variable
  55. ;cree un signal de periode totale de 16ms (fixe)
  56. ;dont le temps a 1 est variable en une centaine de pas
  57. ;3.2768Mz/4/1/128=6400Hz (0.15625ms)
  58. ;3.2768Mz/4/1/32=25600Hz (39us)
  59. ;25600 /80 = 320 Hz
  60.  
  61. 	org	0004	;INT
  62. 	movwf	WW
  63.  
  64. 	movlw	.256 - .32	;ici on passe tous les 
  65. 	movwf	TMR0
  66.  
  67. 	movf	cycl1,w
  68. 	subwf	t4,w		;positionne c
  69. 	btfss	STATUS,0	;test bit carry
  70. 	goto	int1
  71.  
  72. 	bcf	PORTA,0	
  73.  
  74. 	goto	int2
  75.  
  76. int1	btfsc	autori,0
  77. 	bsf	PORTA,0
  78.  
  79. int2	decfsz	t4,f
  80. 	goto 	finint
  81. 	movlw	.80
  82. 	movwf	t4
  83.  
  84.  
  85. finint	bcf	INTCON,2	;re-autorise int Timer0 voir p:136 et p:156
  86.  
  87. 	movf	WW,w
  88. 	retfie
  89.  
  90.  
  91. ;----------------------------------------------------------------------
  92. ;INITIALISATION DES PORTS
  93. ;----------------------------------------------------------------------
  94. ;PA0=sortie moteur vers NMOS ( IRFZ44 )
  95. ;PA1=sortie frein vers BC549C et PMOS ( IRF9640 )
  96. ;PA2=entree signal voie gaz
  97. ;PA3=entree mesure tension alim en amont du 78L05
  98. ;PB0=sortie signal alim faible (LED)
  99. ;PB1=sortie signal INIT (LED)
  100.  
  101.         org     0020
  102.  
  103.  
  104. start	clrwdt
  105.  
  106.  
  107. 	movlw	B'00001100'	;0=sortie 1=entree (RA4=aussi RTCC)
  108. 	TRIS	PORTA		;config du port A (TRISA en page 1)
  109. 	movlw	B'11111100'
  110. 	TRIS	PORTB		;config du port B
  111.  
  112. 	bcf	PORTA,0		;sortie VMOS IRFZ 44
  113. ;----------------------------------------------------------------------
  114. ;PROGRAMMATION DU REGISTRE OPTION
  115. ;VOIR page 144 et 143
  116. ;soit chien = 1/128 -> PS2,1,0 = 111b  VOIR PAGE 135
  117. ;PSA (bit3) = 1 -> prediv affecte au chien voir p:73
  118. ;RTE (bit4) = 0 -> inc sur front montant
  119. ;RTS (bit5) = 0 -> branche Timer0 sur horloge interne
  120. ;INTEDG=x
  121. ;RBPU (bit7)= 0-> R tirage a Vdd du port B 
  122.  
  123.  
  124. ;	   bits:  76543210
  125. 	movlw	B'00001111'
  126. 	OPTION
  127. ;----------------------------------------------------------------------
  128.  
  129. ;PROG DU REGISTRE INTCON
  130. ;voir page 155 et surtout p:136
  131. ;bit0 RBIF=x (sortie?)
  132. ;bit1 INTF=x (sortie?)
  133. ;bit2 RTIF=x (SORTIE?)
  134. ;bit3 RBIE=0 -> INT du port RB4 a RB7 interdites.
  135. ;bit4 INTE=0 -> INT de RB0/INT interdite.
  136. ;bit5 RTIE=1 -> INT par debordement Timer0
  137. ;bit6 EEIE=0 -> INT EEPROM interdites
  138. ;bit7 GIE=1  ->INT GLOBALE autorisee.
  139.  
  140. 	movlw	B'10100000'
  141. 	movwf	INTCON
  142.  
  143.  
  144. ;----------------------------------------------------------------------
  145. 	clrf	autori		;pas d'autorisation de mise en marche
  146. 	clrf	periode
  147. 	bcf	PORTA,0		;RAZ sortie VMOS IRFZ 44
  148. 	bsf	PORTB,1		;LED INIT
  149. 	call	tp10ms
  150. 	bsf	PORTA,1		;Freine
  151.  
  152. 	movlw	.100
  153. 	movwf	memo1
  154. 	movlw	.10
  155. 	movwf	compte
  156. 	movlw	.6
  157. 	movwf	t4
  158. 	movlw	.1
  159. 	movwf	cycl1
  160. 	movlw	.20
  161. 	movwf	fr1
  162. 	call	tp100ms
  163. 	bcf	PORTB,1		;eteint LED INIT
  164.  
  165. 	movlw	.3	;(nombre d'essais)+1 de remise en route si accu hs
  166. 	movwf	nb_hs	;avant de declarer forfait definitif
  167.  
  168. ;-----------------------------------------------------------------------
  169. ;essai
  170.  
  171. ;----------------------------------------------------------------------
  172. ;BOUCLE PRINCIPALE
  173.  
  174.  
  175. loop1	clrwdt
  176. 	btfss	PORTA,3		;mesure tension alim (detecte effondr. 78L05)
  177. 	goto	alimOK
  178.  
  179. alimHS	clrwdt
  180. 	clrf	autori		
  181. 	bcf	PORTA,0		;STOP
  182. 	movlw	.100
  183. 	movwf	memo1
  184. 	clrf	cycl1
  185. 	clrf	periode
  186. 	bsf	PORTB,0		;allume LED alim faible
  187. 	movlw	.20
  188. 	call	tx100ms
  189. 	bsf	PORTA,1		;Frein
  190. 	decfsz	nb_hs
  191. 	goto	loop1
  192.  
  193.  
  194. 	incf	nb_hs		;sinon de passera de 0 a 255
  195. 	goto	alimHS	
  196.  
  197. alimOK	bcf	PORTB,0		;eteint LED alim faible
  198.  
  199. suite7	decfsz	compte,f
  200. 	goto	suite5
  201.  
  202. 	clrf	periode
  203. 	call	acq_t		;1 fois sur 10...
  204. 	movlw	.10
  205. 	movwf	compte
  206.  
  207. suite5	bcf	STATUS,0
  208. 	movf	memo1,w
  209. 	subwf	periode,w
  210. 	btfsc	STATUS,2	;bit z
  211. 	goto	suite4		;egalite : on ne change pas memo1
  212. 	btfsc	STATUS,0	;bit c
  213. 	goto	suite3
  214.  
  215. 	decf	memo1,f
  216. 	decf	memo1,f
  217. 	goto	suite4
  218.  
  219. suite3	incf	memo1,f
  220.  
  221. suite4	movlw	.160
  222. 	subwf	memo1,w		;periode = periode - 130
  223. 	movwf	cycl1
  224.  
  225. 	movlw	.170		;si (signal < 140 ) -> stop
  226. 	subwf	memo1,w
  227. 	btfsc	STATUS,0
  228. 	goto	suite1		;si (signal > 140 ) -> marche
  229.  
  230. stop	clrf	autori
  231. 	bcf	PORTA,0		;STOP
  232. 	movlw	.150		;si (signal < 130 ) -> stop + frein
  233. 	subwf	memo1,w
  234. 	btfsc	STATUS,0
  235. 	goto	suite2
  236.  
  237. frein	decfsz	fr1		;freine si 20 signaux consecutifs < 120
  238. 	goto	suite2
  239. 	incf	fr1		;fr1=1
  240. 	clrf	autori		;par securite
  241. 	bcf	PORTA,0		;re-STOP  par securite
  242. 	bsf	PORTA,1		;Frein
  243. 	goto	suite2
  244.  
  245. suite1	bcf	PORTA,1		;RAZ frein
  246. 	movlw	.20
  247. 	movwf	fr1
  248. 	bsf	autori,0
  249.  
  250.  
  251. suite2	;movlw	.5
  252. 	call	tp10ms
  253.  
  254. 	goto	loop1
  255.  
  256. ;----------------------------------------------------------------------
  257. ;DEBUT DES PROCEDURES
  258. ;----------------------------------------------------------------------
  259. ;PERIODEMETRE (sur 1 octet)
  260. ;cette procedure est une autre version simplifiee de acqui_t (sur 2 octets)
  261. ;attention, n'efface pas periode mais cumule les temps dans cette variable
  262. ;attendre niveau bas
  263. ;on est peut etre  deja en niv bas au depart de la procedure
  264. ;donc attendre ensuite niv haut
  265. ;attend niv bas
  266. ;fin comptage
  267.  
  268. ;de sorte que la mesure = temps signal a 1
  269.  
  270.  
  271. acq_t	nop
  272. acloop1	btfsc	PORTA,2	;saute le goto si niv bas
  273. 	goto	acloop1	;attend niv bas si niv haut
  274.  
  275. acloop2	btfss	PORTA,2	;saute le goto si niv haut
  276. 	goto	acloop2	;attend niv haut si niv bas
  277.  
  278. ;re-PROG DU REGISTRE INTCON
  279. 	bcf	INTCON,7	;INT GLOBALE interdite
  280.  
  281. acloop3	incfsz	periode,f	;mesure ici		1t
  282. 	goto	acq2
  283. 	decf	periode,f	;ecrete a 255 (ne repasse pas a 0)
  284.  
  285. acq2	btfsc	PORTA,2	;saute le goto si niv bas	1t
  286. 	goto	acloop3	;attend niv bas si niv haut	2t
  287.  
  288.  
  289. ;re-PROG DU REGISTRE INTCON
  290. 	bsf	INTCON,7	;INT GLOBALE autorisee
  291.  
  292. 	return
  293.  
  294. ;--------------------------------------------------------------------
  295.  
  296. ; Qx = 3,2768Mhz
  297.  
  298. tp300us	movlw	.79
  299. 	movwf	t1
  300.  
  301. t3loop1	decfsz	t1,f
  302. 	goto	t3loop1
  303. 	return
  304.  
  305. ;----------------------------------------------------------------------
  306. ; Qx = 3,2768Mhz
  307.  
  308. tp2ms	clrwdt
  309. 	movlw	.16
  310. 	movwf	t1
  311.  
  312. t4loop1	movlw	.32
  313. 	movwf	t2
  314.  
  315. t4loop2	decfsz	t2,f
  316. 	goto	t4loop2
  317. 	decfsz	t1,f
  318. 	goto	t4loop1
  319. 	return
  320.  
  321. ;----------------------------------------------------------------------
  322. ; Qx = 3,2768Mhz
  323.  
  324. tp10ms	clrwdt
  325. 	movlw	.82
  326. 	movwf	t1
  327.  
  328. t1loop1	movlw	.32
  329. 	movwf	t2
  330.  
  331. t1loop2	decfsz	t2,f
  332. 	goto	t1loop2
  333. 	decfsz	t1,f
  334. 	goto	t1loop1
  335. 	return
  336.  
  337. ;----------------------------------------------------------------------
  338. ; Qx = 3,2768Mhz
  339.  
  340. tp100ms	clrwdt
  341. 	movlw	.170
  342. 	movwf	t1
  343.  
  344. t2loop1	movlw	.160
  345. 	movwf	t2
  346.  
  347. t2loop2	clrwdt
  348. 	decfsz	t2,f
  349. 	goto	t2loop2
  350. 	decfsz	t1,f
  351. 	goto	t2loop1
  352. 	return
  353. ;----------------------------------------------------------------------
  354. ; Qx = 3,2768Mhz
  355. ;tempo n x 100ms
  356. ;charger w avec n avant l'appel de cette procedure
  357.  
  358. tx100ms	clrwdt
  359. 	movwf	t3
  360.  
  361. txloop	clrwdt		;chien de garde
  362. 	call tp100ms
  363. 	decfsz	t3,f	
  364. 	goto txloop
  365. 	return
  366.  
  367. ;----------------------------------------------------------------------
  368. ; Qx = 3,2768Mhz
  369. ;tempo n x 10ms
  370. ;charger w avec n avant l'appel de cette procedure
  371.  
  372. tx10ms	clrwdt
  373. 	movwf	t3
  374.  
  375. txlp2	clrwdt		;chien de garde
  376. 	call tp10ms
  377. 	decfsz	t3,f	
  378. 	goto txlp2
  379. 	return
  380. ;----------------------------------------------------------------------
  381.  
  382. ORG     2007H	; Fuses
  383. 	DATA    3FF5	;osc=XT 
  384.  
  385.  
  386.         end
  387.  
  388.  
  389.  
  390.  

7 Note:

Cette réalisation date de 2001... Le PIC 16C84 pourrait être remplacé par un PIC16F628 pour les fanas des PIC. Personnellement il y a bien longtemps que j'utilise la famille AVR ATmega de chez Atmel, dont je développe les sources en langage C avec des outils libres sous l'OS Linux. Quant au speed400, on a fait mieux depuis avec les moteurs brushless (sans balais, à cage tournante). Je décris sur ce site un contrôleur pour moteur brushless avec justement un ATmega8 programmé en C.

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