Liaison I2C entre une carte Raspberry_Pi et une carte Arduino MEGA 2560 R3

Ouvrez le document réponse_Etude Statique ele pour répondre à cette partie.

               Les valeurs des résistors de pull-up permettront de régler les paramètres "statique et dynamique" du bus I2C. 

2 : Étude Statique (Rpmin)

L'étude statique permet de déterminer la valeur minimale du résistor de pull-up

2.1: Relever les valeurs (valeurs relevées) des résistors de pull-up des cartes Raspberry, Arduino et convertisseur de niveau.

Ouvrir le schéma structurel de la carte Arduino MEGA 2560 R3 « arduino-mega2560-schematic.pdf » et découper et coller dans le document réponse (avec un logiciel de capture d’image « Captimag ») les résistors de pull-up du bus I2C des lignes SDA et SCL (RN1B et RN1C).

       

Ouvrir le schéma structurel de la carte Raspberry « Raspberry-Pi-3B-V1.2-Schematics.pdf » et découper et coller dans le document réponse les résistors de pull-up du bus I2C des lignes SDA et SCL (R23 et R24).

Ouvrir le schéma structurel du convertisseur de niveau « Logic_Level_Bidirectional.pdf » et découper et coller dans le document réponse les résistors de pull-up du bus I2C des lignes SDA (R2 et R10) et SCL (R3 et R4).

Calculs théoriques des valeurs relevées :

       Compléter le schéma dans le document réponse en indiquant les valeurs des différents résistors :

(RN1C, RN1B, R10, R4, R2, R3, R24, R23)

       On peut remarquer que de part et d’autre du convertisseur de niveau on a des résistors de pull-up des lignes SDA et SCL qui sont constitués de 2 résistors en parallèles, exemple coté Arduino sur la ligne SDA, le résistor équivalent est constitué de RN1C en parallèle avec R10, on le nommera Rp_Arduino_SDA.

       

       Le résistor équivalent correspond au produit des résistors divisé par la somme des résistors soit :

       Calculer les différents résistors et compléter le tableau suivant

2.2: Avec un Multimètre, mesurer les valeurs (valeurs mesurées) de ces résistors.

Pour mesurer les résistors de pull-up des cartes Arduino et Raspberry, il faut utiliser un multimètre en position « ohmmètre » calibre minimum 20 kΩ. La mesure s’effectue entre :

       Pour la carte Arduino (I2C 5 V) entre la borne positive de l’alimentation (Vcc=5 V) et la ligne SDA puis la ligne SCL, prendre deux photos de vos mesures et remplacer les images dans le document réponse par les vôtres. Vous ferez attention à ce que le calibre du multimètre soit visible ainsi que l’affichage de la valeur !

       Pour la carte Raspberry (I2C 3,3 V) entre la borne positive de l’alimentation (Vdd=3,3 V) et la ligne SDA puis la ligne SCL, prendre deux photos de vos mesures et remplacer les images dans le document réponse par les vôtres. Vous ferez attention à ce que le calibre du multimètre soit visible ainsi que l’affichage de la valeur !

2.3: Analyse et calcul des valeurs (valeurs calculées) des résistors de pull-up présentés dans le site de "MonNetAMoi".

http://www.monnetamoi.net/articles.php?lng=fr&pg=352

La valeur minimum du résistor Rp (SDA ou SCL) est calculée par la formule (loi d’ohm U=RI) suivante :

 

Rpmin = VRpmin/Iol = (VDDmax – VOLmax) / Iol     avec (VDDmax = VDD +10%)

         

On considère qu’on utilise le bus dans le mode standard

Entourer dans le document réponse les valeurs de Volmax et Iol.

Application Numérique : (Compléter le document réponse)

Calculer La valeur de Rpmin pour un bus I2C en 5v (Carte Arduino) :

Rpmin = VRpmin/Iol = (VDDmax – VOLmax) / Iol      (VDDmax = VDD +10%)

Calculer La valeur de Rpmin pour un bus I2C en 3,3v (Carte Raspberry) :

Rpmin = VRpmin/Iol = (VDDmax – VOLmax) / Iol      (VDDmax = VDD +10%)

2.4: Analyse des valeurs obtenues, conclure sur les valeurs: théoriques, mesurées et calculées.

Compléter le tableau dans le document réponse des différentes valeurs des résistors de pull-up obtenues.

En observation rappeler les conditions dans lesquelles vous avez procédé.

       

       Conclure sur les valeurs des résistors de pull-up : Relevées, Mesurées et Calculées.

       Votre analyse doit déterminer si les valeurs des résistors présents dans votre montage sont correctes.

       

       

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