PPE 2010-2011

Distributeur automatique de cartes de tarot COURCELLE Sandra DHERBOMEZ Bastien MALET Benoit WATTEL Antoine

Plan 1.Présentation du projet 2.Étude de la fonction FP1: 1.1 Fiche synopsis du PPE 1.2 Partie fonctionnelle du cahier des charges 1.3 Chaîne d’information et d’énergie 1.4 Énoncé du Besoin 2.Étude de la fonction FP1: 3.Étude de la fonction FC1: 4.Étude de la fonction FC2: 4.1 Le projet final 4.2 La nomenclature 5.Les fonctions FC3 et FC4

Fiche synopsis du PPE Thème et support retenu : Thème 6 : Rechercher, proposer et discuter des alternatives des solutions pour réaliser une fonction technique simple donnée, définie par son cahier des charges. Support : Distributeur de cartes à jouer Intitulé du sujet développé : - Réaliser un distributeur automatique de cartes à jouer pour le jeu de tarot. Formulation de la problématique : - Comment distribuer automatiquement les cartes à jouer ? Nature de la production finale attendue : Réalisation d’un mécanisme de distribution de cartes. Programmation d’un microcontrôleur PIC16F76 à l’aide du logiciel Flowcode.

Partie fonctionnelle du cahier des charges Cartes à jouer Joueurs FC4 FP1 Distributeur de cartes à jouer FC3 Energie FC1 Vitesse de distribution Encombrement FC2 Fonction Critères Niveau Flexibilité FP1:Permettre la distribution de cartes à des joueurs Nombre de carte 15 cartes -5 joueurs-3 cartes au chien f0 FC1:Adapter la vitesse de distribution -temps de distribution 30s +/-5s f2 FC2:Avoir un encombrement de l'appareil acceptable -volume -poids 20x20x20cm 1kg maxi FC3:S'adapter à une source d'énergie alimentation par piles 9Volts maxi FC4:S'adapter aux dimensions des cartes -dimensions cartes standards de tarots

Chaîne d’énergie et d’information Acquérir Traiter Communiquer Cartes non distribuées Bouton poussoir PIC 16F876 PIC 16F876 Distribuer Les cartes Alimenter Distribuer Convertir Transmettre Pile 9V Transistors PNP Moteur pas à pas bipolaire Poulie courroie Cartes distribuées

Énoncé du besoin Distribution des Joueurs de tarots cartes À qui rend-t-il service ? Sur quoi agit-il ? Joueurs de tarots Distribution des cartes Distributeur de cartes de tarots Dans quel but ? Permettre une distribution automatique des 78 cartes de tarots à 5 joueurs de manière rapide et conforme aux règles du tarot

Plan 1.Présentation du projet 2.Étude de la fonction FP1 1.1 Fiche synopsis du PPE 1.2 Partie fonctionnelle du cahier des charges 1.3 Chaîne d’information et d’énergie 1.4 Énoncé du Besoin 2.Étude de la fonction FP1 Permettre la distribution de cartes à des joueurs 3.Étude de la fonction FC1 4.Étude de la fonction FC2 4.1 Le projet final 4.2 La nomenclature 5.Les fonctions FC3 et FC4

Étude de la fonction FP1: permettre la distribution de cartes à des joueurs Programmation: La programmation s’est faite sous Flowcode qui est un logiciel permettant une programmation facile et rapide des microprocesseur PIC. Le PIC 16F876

PORT B Pb7 Pb6 Pb5 Pb4 Pb3 Pb2 Pb1 Pb0 0: arrêt 1: marche 0:arrêt Bouton dcy Led verte Led rouge Phase D Phase C Phase B Phase A On/off 0: arrêt 1: marche 0:arrêt 1:marche 0: LED éteinte 1: LED allumée Transistor PNP 0:Phase alimentée 1:Phase non alimenté

Début programme, moteur à l’arrêt . Led verte allumée , PORT B = %01011111= 96 Distribution des cartes , MPP alimenté . Led verte et rouge allumées , PORT B = %11111111= 255 PHASE A: PORT B = % 11111101 = 253 PHASE B: PORT B = % 11111011 = 251 PHASE C: PORT B = % 11110111 = 247 PHASE D: PORT B = % 11101111 = 239

Enchaînement des phases Moteur 48pas/tour Vitesse de rotation 350pas/s 1pas=2.86ms 1carte sort en 0.449s, donc 157pas=1carte 3,27tours=1carte 1phase=1pas 4phases=4pas Les 4 phases s’enchaînent. on note qu’une boucle= 12boucles=1tour 39boucles=1carte Fonctionnement en survitesse : si l’enchaînement des pas se produit en des intervalles de temps trop court, nous sommes en régime de «survitesse ». Le moteur peut subir des dommages irréparables.

Plan 1.Présentation du projet 2.Étude de la fonction FP1 1.1 Fiche synopsis du PPE 1.2 Partie fonctionnelle du cahier des charges 1.3 Chaîne d’information et d’énergie 1.4 Énoncé du Besoin 2.Étude de la fonction FP1 3.Étude de la fonction FC1 Adapter la vitesse de distribution 4.Étude de la fonction FC2 4.1 Le projet final 4.2 La nomenclature 5.Les fonctions FC3 et FC4

Étude de la fonction FC1: Adapter la vitesse de distribution Détermination du temps de distribution d’une carte : Rayon de la roue=16mm, Vitesse de rotation= 350pas/s = 48pas/tr , distance parcourue par une carte d=47mm Nroue: Vitesse de rotation du moteur. Rroue: rayon de la roue t = d ¶ Nmoteur k Rroue Nmoteur k 30 Le temps de distribution d’une carte est de 0,449s

Caractéristiques du moteur Moteur pas à pas 55SI-25DAYA 6 fils 48 pas/tour Courant: 500mA Degré d’angle: 7,5 degré Diamètre: 55mm Hauteur: 25mm Tension max: 12 volts Vitesse de rotation: 350 pas/s Vitesse de démarrage: 340 pas/s Couple moteur bloqué: 1350 g/cm

Plan 1.Présentation du projet 2.Étude de la fonction FP1 1.1 Fiche synopsis du PPE 1.2 Partie fonctionnelle du cahier des charges 1.3 Chaîne d’information et d’énergie 1.4 Énoncé du Besoin 2.Étude de la fonction FP1 3.Étude de la fonction FC1 4.Étude de la fonction FC2 Avoir un encombrement de l’appareil acceptable 4.1 Le projet final 4.2 La nomenclature 5.Les fonctions FC3 et FC4

Étude de la fonction FC2: Avoir un encombrement de l’appareil acceptable Critères de la fonction: 20x20x20cm 1kg max Dimension du projet: 20x12.27x10cm 743g densité du matériau: Après une simulation non satisfaisante sous Solidworks, nous nous sommes vu contraint de reprendre le projet. Nous nous sommes aperçus que la distribution des cartes était empêché par le poids du paquet situé au dessus.

Le projet final La simulation du projet final sous Solidworks (en vue de coupe). Photo du prototype

Nomenclature Nom Référence Description Prix Quantité Fournisseur Bouton poussoir PM300N On/Off départ cycle 0.35 2 Gotronic KSA-H Reset 0.60 1 LED L51HD Rouge 0.15 L51GD Verte Transistor PN2907 PNP 4 Solarbotic Plexiglas 5mm d’épaisseur 62.15 HT/m² ? Pexi one Roue Solarbotic RW2 Roue lisse caoutchouc dimension: 32*12mm 4.20 Pile 6F22XC 9V,26.5*18*49mm 0.95 Moteur 55SI-25DAYA Pas à pas bipolaire 3.50 Planète domotique Adaptateur W/2.1mm Adaptateur pile 9v 3.00 Securitypersonnal

Autre système envisageable Le système roues sur axe aurait pu être changé par le système galet (utilisé assez souvent dans les mélangeur de carte).

Plan 1.Présentation du projet 2.Étude de la fonction FP1 1.1 Fiche synopsis du PPE 1.2 Partie fonctionnelle du cahier des charges 1.3 Chaîne d’information et d’énergie 1.4 Énoncé du Besoin 2.Étude de la fonction FP1 3.Étude de la fonction FC1 4.Étude de la fonction FC2 4.1 Le projet final 4.2 La nomenclature 5.Les fonctions FC3 et FC4 S’adapter à une source d’énergie S’adapter aux dimensions des cartes

Étude des fonctions FC3 et FC4 FC3: S’adapter à une source d’énergie La fonction n’étant pas négociable (f0) nous avons utilisé une alimentation par pile de 9 volts. FC4: S’adapter aux dimensions de la carte Nous avons fait en sorte que notre prototype respecte les dimensions d’une carte de tarot standard (61 × 112 mm). Pile de 9 volts Jeu de tarot

Conclusion Ce système nous a permis de mener des recherches à partir des fonctions qu’il proposait. Ainsi nous avons: -créé un programme sous Flowcode -rédigé une nomenclature -fait une simulation sous SolidWorks Ce qui aurait pu être envisager -Un système plus simple