Les robots Mayotte – ISN - 2014
Les microcontrôleurs Ce sont des circuits intégrés qui contiennent : Microprocesseur Mémoires Interfaces IO
Les microcontrôleurs Le programme peut : Recevoir des informations via les entrées (In) Agir via les sorties (Out)
Les microcontrôleurs La mise en œuvre : Elaborer et réaliser le circuit imprimé Utiliser un programmateur Impossible dans le cadre du lycée !
Les microcontrôleurs La solution : Utiliser des cartes arduino ! 16 MHz Mémoire : 32 ko
Les cartes arduino Avantages : Une carte, un ordinateur et un cable USB Des milliers d’exemples sur le web Des capteurs compatibles par centaines Très faible coût
Les cartes arduino Inconvénients : AUCUN !!!
Les cartes arduino Le prix Carte Uno de 10 à 15 €
Les cartes arduino IO digitales (PWM) µC Connecteur USB Alimentation (9V) 6 entrées analogiques
Les entrées Les informations proviennent de capteurs très variés: Boutons, potentiomètres Température, Humidité, Pression Lumière Distance GPS Accéléromètre Boussole … Remarque : la plupart des µC sont pourvu de convertisseur A/N
Les entrées Combien ça coûte ? GPS : 15 € Capteur distance : 3€ Capteur humidité + température : 2,22 € Télécommande IR : 3,2 € Capteur distance : 3€
Les sorties Deux types : Sortie digitale : 0 V ou 5V Sortie PWM (pulse width modulation) Rapport cyclique : 70% Rapport cyclique : 20%
Les sorties Que peut-on actionner ? LED Moteurs Servomoteurs Buzzer Emetteur IR Electrovanne Relais Ecran (éventuellement tactiles !)
Les sorties Combien ça coûte ? Servomoteur : 3 – 12€ Ecran: 3 € Electrovanne : 10 – 20 € Ecran: 3 € Relais: 2 €/piece
La programmation Logiciel gratuit très simple fourni par arduino Un seul bouton pour compiler et transférer le programme Coloration syntaxique Affichage système
La programmation Langage C Deux procédures obligatoires : setup loop Exécutée une seule fois à la mise sous tension loop Exécutée en boucle indéfiniment
La programmation Exemple : le programme blink Fixe le pin numéro 13 en sortie Met l’état haut (5V) sur le pin n°13 Attend 1 seconde Met l’état bas (0 V) sur le pin n°13
La programmation Remarques : La plupart des cartes arduino possèdent une led connectée au pin n°13 L’avantage de la plateforme Arduino est de bénéficier de fonctions simples à utiliser
La programmation Exemple de capteur : distance « HC-SR04 » Cherchons dans google : « HC-SR04 arduino »
La programmation Exemple de capteur : distance
La programmation Exemple de capteur : distance Les exemples sont nombreux et très bien documentés Bibliothèque Scripts d’exemples
La programmation Exemple de capteur : distance Une seule ligne pour obtenir la distance
La robotique avec arduino Plusieurs cartes existent pour faire des robots éducatif simples. Exemple le shieldbot de Seeedstudio.com (env. 65€)
La robotique avec arduino Exemple le shieldbot de Seeedstudio.com
La robotique avec arduino Exemple le shieldbot de Seeedstudio.com Une bibliothèque de fonction ultra simple ! drive(int v_gauche, int v_droite) stop() readS1(), readS2(), …, readS5()
La robotique avec arduino Exemple le shieldbot de Seeedstudio.com
La robotique avec arduino Exemple le shieldbot de Seeedstudio.com Ce robot permet de suivre une ligne noire sur fond blanc Il est possible d’ajouter des capteurs (détecteur d’obstacle par exemple), des servos, etc.
Les autres cartes Arduino Nano Uno Méga Due
Les autres cartes Arduino Comparatif Carte Fréq µC (MHz) Flash (ko) SRAM (ko) E/S num Avec PWM E/S analog Uno 16 32 2 14 6 Nano 8 Méga 128 54 15 Due 80 512 96 12
Les autres cartes Arduino Le nombre d’entrées et de sorties peut paraître faible sur la UNO mais… … il existe des protocoles de communication permettant de connecter plusieurs dizaines de capteurs sur les mêmes pins : I²C SPI … Ces protocoles sont très simples à utiliser en arduino
La nouvelle génération Il ne s’agit plus de microcontrôleurs mais de nano-ordinateurs ! Raspberry Pi Processeur : 700 MHz OS : Linux HDMI Carte réseau GPIO Pour seulement : 35 $ !!!
La nouvelle génération Beaglebone Black Processeur : 1 GHz OS : Linux Carte graphique intégrée 2Go flash intégrée Beaucoup de GPIO Pour seulement : 45 $ !!!
Les sites à retenir www.dx.com www.seeedstudio.com www.adafruit.com www.gotronic.fr Et beaucoup d’autres…