PPE 2008 Pop Lob Comment projeter des balles de tennis de façon aléatoire avec des hauteurs différentes ?

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1 PPE Pop Lob Comment projeter des balles de tennis de façon aléatoire avec des hauteurs différentes ?

2 Analyse fonctionnelle
Bête à cornes Utilisateur Bras du Pop Lob Déplacement vertical du bras Lancer des balles à différentes hauteurs

3 Analyse fonctionnelle
Graphe des interactions Environnement Normes & lois Tennisman Déplacement vertical du bras Déplacer le bras CdCf Energie

4 Solutions mécaniques Choix de la solution mécanique
Choix du moteur électrique et du réducteur

5 Choix de la solution mécanique
Vis/écrou + moteur Vérin électrique Motoréducteur Engrenages Bielle/moteur Esthétique 7,5 9 5 6 Coût 8 3 7 Réalisation Encombrement Note 7,1 6,75 5,75 6,5 La solution choisie est donc le système vis/écrou.

6 Choix du moteur et du réducteur
Calcul du couple démarrage nécessaire: C = Fxd F = mg = 4x9,81 = 39,24 N On prend un coefficient de sécurité de 1.3: F = 39x1,3 = 50 N => C = 50xd avec d le rayon de la tige filetée. d=0,007m C = 50x0,007 = 0,35 Nm

7 Solutions électroniques
But et fonctionnement Montage électrique Programmation du PICBASIC

8 Buts Permettre la réception de données issues d’une commande à distance. Permettre le traitement de ces données en fonction des différentes situations possibles. Permettre le fonctionnement du moteur dans les deux sens de rotation. Permettre à l’utilisateur de savoir lorsqu'un problème à été identifié.

9 Fonctionnement Commande à distance:
Télécommande et récepteur infrarouge. Récupération du code relatif à une touche par le biais d’une information série disponible sur la broche TX du module récepteur. Cette information se présente sous la forme d’un "mot" série au format RS-232. Récupération de cette information par un port du PIC configuré en entrée série.

10 Fonctionnement Traitement de données: Microcontrôleur Picbasic 1S.
Traite les informations reçues en entrée: Capteur Rotatif: permet de connaître la position instantanée du bras. Récepteur IR: Vu au par avant. A l’aide de ces deux informations, le PIC nous permet de définir le sens de rotation adéquate répondant à l’attente de l’utilisateur.

11 Fonctionnement Sens de rotation:
Pont en H à base de transistors bipolaires. En fonction du courant envoyé sur les deux sorties du PIC, on sature deux des quatre transistors du pont en H, ce qui permet d’inverser le sens de passage du courant dans le moteur.

12 Fonctionnement Sécurité, avertissement de l’utilisateur:
Buzzer, signalisation sonore. Emission d’un son lorsqu'un problème est détecté. Si la valeur récupérée à l’aide du capteur rotatif ne change pas alors que le moteur est en fonctionnement, on arrête la rotation du moteur, et on émet un son pour en avertir l’utilisateur. L’utilisateur n’aura accès ni au système électrique ni au fonctionnement mécanique pour en garantir sa sécurité.

13 Choix de la solution électronique
Transistors Relais Esthétique 7 5 Coût 8 Réalisation 6 9 Encombrement Note 6,9 6,5 Nous avons choisi la solution à base de relais car l'utilisation de ceux ci reste simpliste et particulièrement adaptée à nos besoins.

14 Schéma Synoptique (Transistors)

15 Montage électrique (Transistors)

16 Programmation du PIC (Transistors)

17 Schéma Synoptique (Relais)

18 Montage électrique (Relais)