Électronique et mécanique TPE BOIRIE Julien 2003/2004 Électronique et mécanique Présenté par AGUILELLA Stephane TOPIN Maxime

SOMMAIRE I - Introduction II - Le mini robot III - Le capteur IV - Montage et programmation V - Problèmes rencontrés VI - Conclusion

I - Introduction Cette année le but de notre TPE est de greffer un récepteur infrarouge sur un robot pour qu’on puisse le diriger à l’aide d’une télécommande infrarouge quelconque semblable aux télécommandes de télévision ou de magnétoscope. D’origine le robot est constitué de deux roues motrices capables de tourner dans les deux sens et d’un microcontrôleur où l’ on implante des programmes en C++ pour qu’il se déplace. Le travail de Maxime Topin, Stéphane Aguilela et Julien Boirié va être d’implanter un récepteur infrarouge sur le robot pour qu’il reconnaisse les signaux d’une télécommande infrarouge. Ainsi le robot se déplacera tel une voiture téléguidée

II – le mini robot Ce robot est constitué d’un châssis de deux roues motrices reliées à deux moteurs permettant de les faire tourner dans les deux sens. Une troisième roue permet la stabilité du robot. Il est alimenté grâce à une batterie. Un microcontrôleur de type Atmel permet de commander le robot. Il est équipé d’une interface permettant d’ajouter d’autres composants électroniques Interface permettant Le branchement D’éléments supplémentaires Microcontrôleur Capteurs de chocs Roue permettant La stabilité Roue motrice Pin permettant La charge

III – le capteur Présentation Le capteur dont on dispose est un composant que l’on a acheté dans un catalogue. C’est un kit permettant de décoder un signal infrarouge et qui le retransmet en un signal numérique. Programmation Ensuite on programme 8 boutons de la télécommande en restant appuyer dessus jusqu’à ce que la DEL ne soit plus allumée. Une fois terminé le capteur est programmé Programmation Pour programmer le capteur il faut le faire entrer en mode programme en reliant les pins « terre » et « pin de contrôle ». Alors la DEL s’allume. Del indiquant que Le signal est bien reçu Capteur du Signal de la télécommande terre Pin de contrôle +5 V Pin de sortie

III – le capteur Le signal On utilise des câbles électriques équipés de petites pinces pour relever le signal que l’on désire. L’un est branché sur PB0 (Atmel) et l’autre à la masse Le signal Ce capteur délivre un signal numérique série comme un port USB d’ordinateur. Nous avons pris soin de l’étudier à l’aide d’un oscilloscope à mémoire (ci-dessous)

Quand on relâche le bouton voici le signal affiché : III – le capteur Le signal Cette partie de signal est un décompte qui correspond a la durée sur laquelle on presse un bouton. Ici elle ne nous intéresse pas. Le signal La partie du signal encadrée est le code binaire du bouton qui a été actionné Le signal On le lit de droite a gauche. Ici on lit 1011 soit 13 et en hexadécimal D Le signal après avoir allumé l’oscilloscope on appuie sur une touche de la télécommande et on observe ceci : Le signal Quand on relâche le bouton voici le signal affiché : 1 1 1

Interface de branchement IV – Montage et programmation Montage Ensuite Montage Pour le monter : Montage Voici le capteur monté Il suffit -De l’alimenter -De relier la masse -De relier a l’Atmel Interface de branchement Vers Atmel

Nous avons écrit ce programme avec le logiciel Code Vision AVR. IV – Montage et programmation Nous avons écrit ce programme avec le logiciel Code Vision AVR. Nous nous sommes appuyés sur des exemples de programme décodant les codes séries. Le langage est le C++ Cette partie de programme permet de configurer l’Atmel tel que les pins de sorties et les pins d’entrée La fonction Include permet d’importer d’autres programmes déjà écrits La fonction Define permet de définir des données du programme Cette partie de programme gère les interruptions. Si il y a une interruption le programme se force a exécuter ces commandes C + + Ici : les programmes qui gèrent le sens et la Vitesse de rotation des deux roues du robot Enfin cette partie de programme rassemble les programmes vus précédemment et donne au robot des mouvements comme la marche avant Cette partie de programme permet d’intégrer tous les sous programmes Cette partie dialogue avec la télécommande Ici on a les programmes qui gèrent le sens et la Vitesse de rotation des deux roues du robot Cette partie de programme permet de configurer l’Atmel tel que les pins de sorties et les pins D’entrée

IV – Montage et programmation Avancer en ligne droite : Le programme permet au robot de se déplacer dans trois directions différentes. Tourner a gauche Avancer tout droit Tourner a droite Il intègre aussi une fonction qui permet de le dégager lorsqu’il entre en collision avec un objet Voici la programmation de la télécommande : Qui elle amène a un sous programme ici qui permet de faire avancer le robot Ce qui prend le plus de temps est le décodage du signal par le capteur.. Ce programme appelle les programmes de gestion des roues Ensuite il identifie le signal envoyé ici c’est « 0B » Cette oppération prend moins de une seconde. Puis exécute la commande écrite a la suite Lorsque on appuie sur le bouton Avancer, Le programme détecte une interruption Et enfin le robot avance! Tourner à gauche Avancer en ligne droite Tourner à droite

IV – Montage et programmation Tourner a gauche: Il exécute la commande suivante qui appelle les deux autres parties du programme Lorsque on appuie sur le bouton Tourner a gauche, Le robot tourne a gauche en décrivant une courbe Le programme réagit comme précédament Le signal identifié est « 0D »

IV – Montage et programmation Tourner a droite: Le fonctionnement est le même que pour les deux premiers cas Lorsque on appuie sur le bouton Tourner a droite, Le robot tourne a droite en décrivant une courbe Mais le signal identifié est « 0E »

V – Problèmes rencontrés On a rencontré quelques problèmes au cours de l’étude : Les signaux envoyés par les touches de la télécommande. Certains signaux (ceux inférieurs à 10 ne faisaient pas fonctionner correctement le robot). Nous n’avons pas trouver la raison de ce problème mais nous l’avons contourné en ne prenant, grâce à l’oscilloscope, que des boutons envoyant des signaux reconnus par le capteur. Tourner en avançant et d’un angle choisi. Nous avons du modifier le programme initial servant à faire tourner le robot. Il fallait faire avancer une roue a vitesse réduite et l’autre, dans l’autre sens pour pouvoir faire tourner le robot de manière arrondie. Le programme reconnaissant les signaux de la télécommande. Un professeur de STI nous à montré des parties de programmes et grâce à ces parties nous avons pu établir un programme qui sert à faire effectuer au robot différentes actions selon le signal qu’il à reçu. Le temps que l’on a passé à attendre le récepteur. Mais cela nous à permis de préparer tous les programmes dont on allait avoir besoin avec CV AVR. Le mode d’emploi en anglais. Il nous a fallut le traduire pour pouvoir programmer la télécommande et pour pouvoir se mettre en mode opération. Cette partie Permet au Robot de faire Un demie tour Sur lui-même Les roues Tournent en Sens inverse Cette partie Permet au Robot de faire Un courbe légère Une roue tourne Plus vite que L’autre Permet d’effectuer un masque pour La partie du signal qui ne nous intéresse pas Permet de configurer le décodage série Permet d’interrompre selon le signal

VI – Conclusion Après de nombreuses heures à étudier le fonctionnement de chaque élément de notre TPE, nous avons enfin réussi à les assembler et à les programmer correctement. Ainsi aujourd’hui nous sommes très heureux de vous montrer un robot amélioré par une nouvelle fonction qu’est le téléguidage. Ce TPE fut une très bonne expérience nous montrant ce qu’est le travail en équipe, créant parfois quelque tension dû aux différent points de vue de chacun mais dirigé toujours dans le même objectif, la réussite de ce TPE FIN