AA-0002 : Sense-Hat
Sense HAT est une carte d'extension pour Raspberry Pi contenant un certain nombre de capteurs utiles et un réseau de LED. HAT est l'acronyme de Hardware Attached on Top. Sense HAT était un important composant du projet Astro Pi, qui était un Raspberry Pi éducatif envoyé à la Station spatiale internationale avec l'astronaute britannique Tim Peake pour exécuter le code développé par les enfants. L'Astro Pi réel a eu quelques modifications et avait un boîtier en métal pour l'adapter à une utilisation dans l'espace. Sense HAT comprend des capteurs pour mesurer la température, l'humidité, la pression. Il dispose d'un accéléromètre, un gyroscope et un magnétomètre. De plus, la matrice LED 8 x 8 programmable peut afficher du texte et de petites images. |
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Pitch, Yaw, Roll⚓
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La carte est équipée d'accéléromètres et de gyroscopes qui enregistrent les mouvements selon les 3 axes Pitch, Yaw et Roll. Pitch (tangage) est l'inclinaison que prend l'avion lorsqu'il monte ou descend, Roll (roulis) indique que l'appareil penche à droite ou à gauche autour de l'axe rouge, enfin Yaw (lacet) indique que l'appareil tourne vers la droite ou vers la gauche autour de l'axe vert. La carte doit être placée en concordance pour que les 3 axes coïncident. | |
Capteur de pression d'humidité et de température⚓
Capteur de pression barométrique et capteur de température : ST LPS25H. Ce circuit peut mesurer une pression absolue comprise entre 260 et 1260 hPa avec une précision d'1Pa. Il intègre une compensation de la température et un convertisseur analogique-numérique 24 bits. Il peut donner la pression atmosphérique en pascals ou en millibars, ainsi que la température en °C. |
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Capteur d'humidité relative et capteur de température: ST HTS221. Ce capteur fournit le pourcentage d'humidité relative ainsi que la température en degrés centigrades. Le capteur est assez sensible pour détecter la vapeur d'eau contenue dans l'haleine humaine de sorte qu'il sera possible de détecter la présence de l'équipage lorsqu'il travaillera près de l'Astro Pi. Il peut mesure l'humidité relative de 0 à 100% avec une précision de 4,5% entre 20% et 80% d'humidité relative. Le capteur est calibré à la fabrication et les corrections sont stockées dans des registres internes. Il mesure la température avec une précision de ±0,5°C entre 15 et 40°C. Néanmoins, les mesures de température sur cette carte sont à considérer avec méfiance dans la mesure ou l'échauffement des composants (en particulier lorsque les LED fonctionnent) provoque une élévation de la température ambiante à proximité de la carte... | |
Le joystick⚓
Le joystick est un modèle CMS (composant monté en surface). Il dispose de 5 contacts : Haut, bas, droite, gauche et clic vertical. C'est un modèle Alps SKRHABE010. Il pourra émuler les touches de direction du clavier et la touche Entrée avec le clic central. Il est accessible via le système standard de gestion des événement Linux /dev/input/event* |
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Matrice de LED⚓
La gestion de la matrice de LED et du joystick ont été délégués à un micro-contrôleur ATMEL Tiny88. |
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La matrice de LED est pilotée par une combinaison formée d'un pilote de LED à courant constant (un LED2472G) et d'un ATTiny88 Atmel exécutant un firmware “maison” qui gère l'affichage 8×8 en RVB avec une résolution de 15 bits. Si vous voulez vous faire mal à la tête, le firmware AVR est disponible sur Github. | ||
L'ATTiny88 est également chargé de gérer le joystick. Il n'y avait pas assez de connexions disponibles sur le micro-contrôleur Atmel pour en dédier cinq à la gestion du joystick. Du coup le joystick a été intégré à la matrice de LED qui est balayée à environ 80 Hz. C'est donc à cette fréquence que les informations du joystick sont lues. Tous les capteurs et le firmware de base pour l'Atmel sont accessibles à partir du Raspberry Pi via le bus I2C. | ||
Matrice de 8 x 8 LED, avec 15-bit de niveaux de couleurs
Accéléromètre, +/- 2/4/8/16 G
Gyroscope, +/- 245/500/2000 DPS
Magnétomètre, +/- 4/8/12/16 Gauss
Baromètre, 260 – 1260 hPa pression absolue
Capteur de température, +/-2ºC accuracy, 0 - 65ºC range
Capteur d'humidité, +/- 4.5% accuracy, 20 – 80% range
Contrôleur graphique
Joystick 5 Boutons