Câblage & intégration matérielle

Préparation et repérage des connexions

Avant tout câblage, on reporte sur papier l'ensemble des liaisons à réaliser à partir du brochage complet du microcontrôleur. Le PIC16F18877 est un boîtier 40 broches PDIP, 8 bits : chaque patte reçoit une affectation unique (entrée analogique, sortie SPI, entrée bouton, sortie son), et il est impératif de ne jamais confondre deux pattes voisines. On établit donc un plan de câblage qui associe, pour chaque signal, le nom logique (par exemple SCK écran), le port du PIC (RC3) et le numéro de patte physique (18). Ce plan devient ensuite la référence unique pour le brasage, la vérification et le dépannage.

Pour rendre le câblage plus propre et plus robuste autour du microcontrôleur, le montage repose sur deux cartes empilées. La carte rouge porte le PIC16F18877 lui-même ainsi que les composants strictement nécessaires à son fonctionnement (découplage, ligne de reset MCLR, alimentation). La carte verte, posée en regard, joue le rôle de carte d'adaptation : elle ajoute des borniers à vis qui prolongent les pattes du PIC vers l'extérieur. Plutôt que de souder directement des fils volants sur les broches fragiles du circuit intégré, on visse les conducteurs dans ces borniers, ce qui facilite le repérage, autorise les modifications et limite les risques de faux contact. Cette séparation en deux cartes présente un avantage pratique : la carte rouge peut rester intacte pendant que l'on remanie le câblage extérieur sur la carte verte.

Le matériel préparatoire se limite à des fils de câblage de couleurs différenciées, un tournevis fin pour les borniers, ainsi qu'un multimètre pour les contrôles ultérieurs. Le choix d'un code couleur cohérent (par exemple le gris réservé aux masses) facilite considérablement la vérification visuelle et le dépannage : une masse oubliée se repérant alors d'un simple coup d'œil.

Câblage de la manette (joystick et boutons)

La manette regroupe le joystick analogique deux axes et les boutons poussoirs. Les deux axes du joystick sont lus par le convertisseur analogique-numérique ADCC (10 bits, valeurs de 0 à 1023) : l'axe X est raccordé à RC7 (patte 22) et l'axe Y à RC6 (patte 21). Le joystick reçoit également son alimentation VCC et sa masse GND, communes au reste du système. Ce sont ces deux valeurs analogiques, une fois centrées et normalisées par le logiciel, qui fournissent directement le vecteur d'orientation (cos, sin) du vaisseau, sans aucun calcul d'angle.

Les boutons poussoirs sont câblés en logique active à l'état bas : une résistance de tirage (pull-up) maintient l'entrée à 1 au repos, et l'appui force l'entrée à 0. Le programme teste donc l'état 0 pour détecter un appui. Trois boutons sont effectivement utilisés :

Le bouton A (RD7, patte 30) est câblé ou laissé disponible mais n'est associé à aucune action dans le code. Ce choix de logique active-bas est classique et robuste : il évite les états flottants et garantit une lecture stable des appuis, même avec des fils de quelques dizaines de centimètres entre la manette et la carte.

Vérification des connexions

Avant la première mise sous tension complète, on procède à un contrôle systématique, en plusieurs étapes. On commence par un contrôle visuel de toutes les liaisons, en confrontant chaque fil au plan de câblage. On réalise ensuite des tests de continuité au multimètre, hors tension : on vérifie que chaque signal relie bien la patte attendue du PIC à la borne attendue du sous-système, et qu'aucun court-circuit n'existe entre deux pattes voisines ou entre un signal et la masse. On confirme en particulier que toutes les masses sont communes (continuité entre les GND de l'écran, de la manette et de la carte son). Enfin, sous tension, on mesure la tension d'alimentation : VDD doit valoir +5 V sur les pattes 11 et 32, VSS étant la référence de masse sur les pattes 12 et 31, MCLR (patte 1) étant la ligne de reset qui doit être maintenue à l'état haut pour autoriser l'exécution.

Le tableau récapitulatif ci-dessous réunit, patte par patte, l'ensemble des connexions du système. Il sert de référence unique lors de la vérification et du dépannage.

Pour replacer ces liaisons dans leur contexte, le schéma bloc rappelle l'architecture globale du système : le PIC16F18877 au centre, l'écran ILI9488 sur le bus SPI1, la manette en entrée (ADCC et boutons) et la carte son en sortie sur RA6.

À l'issue de ces contrôles, le système est prêt pour les essais fonctionnels : affichage du menu, lecture du joystick, réaction des boutons et restitution sonore. Toute anomalie constatée au démarrage renvoie immédiatement au tableau de câblage, qui constitue le point d'entrée naturel du diagnostic. Cette discipline de repérage et de vérification, menée patte par patte, est ce qui transforme trois sous-ensembles indépendants en un produit unique et fiable.