Carte BimoPlus simplifiée pour une voiture jouet

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1 Carte BimoPlus simplifiée pour une voiture jouet Le but est de modifier une voiture télécommandée et d en faire un robot commandé par une électronique que l on peut comprendre, puis par une carte processeur que l on peut programmer. Préparation Première étape : enlever l électronique de commande et câbler les moteurs, le bloc de piles et les LEDs éventuelles avec des fils asez long terminés par des connecteurs. Les connecteurs sont coupés dans des barrettes mâles et femelles avec des broches de 0.7mm. Pour l alimentation, utiliser la Prise-B ( Pour les moteurs, actuateurs, ampoules et LEDs, mettre des prises mâles à 2 broches. Un adaptateur avec 2 ou 4 diodes en série est très utile pour les tests, puisqu il réduit la vitesse des moteurs (chaque diode diminue la tension de 0.7V). Inverser la vitesse d un moteur nécessite deux interrupteurs ou un relais avec 2 paires de contacts. On préfère utiliser un composant électronique dit pont en H, qui contient 4 transistors pour faire le même travail. Suivant l état des entrées A et B, le courant passe dans un sens, dans l autre, ou ne passe pas. Un moteur va tourner dans un sens ou dans l autre, une LED bicolore va changer de couleur. A noter que pour une LED, on n a pas besoin de pont en H, le courant demandé est faible et peut être pris directement sur une sortie du processeur. Encore un bricolage préparatoire : Souder deux LEDs bicolores sur un connecteur. Cela permettra de remplacer les moteurs par des LEDs et d avoir toute l information voulue sur le sens de rotation et la vitesse, sans avoir l inconvénient du bruit et de l usure plus rapide des piles.

2 Commande sans électronique Avance ou recule : On branche le moteur sur la pile Tourne en rond : On branche l actionneur de direction et le moteur sur la pile Suit un mur : un palpeur touche le mur et ferme l interrupteur si on se rapproche. L interrupteur fermé envoie du courant pour faire tourner loin du mur. La direction doit être réglée (mécaniquement) pour que la voiture se rapproche du mur. Commande avec électronique S arrête si trop de lumière : un capteur de lumière commande un transistor. S il y a peu de lumière, le transistor conduit et la voiture avance. Recule si un obstacle devant : Un poussoir à 2 paires d inverseurs change le sens du courant dans le moteur quand il y a obstacle. Quel est le problème? Evite l obstacle : Comme pour le suivi de mur, mais il faudrait inverser la direction, voire faire reculer le robot avant de partir dans l autre sens. Dessine un polygone. Il faudrait avec une minuterie (monostable, 555) donner des impulsions sur la direction pendant l avance. Commande par la carte Bimo+- La carte Bimo+ contient deux ponts en H pour commander les moteurs. On peut brancher sur des entrées des contacts détecteurs d obstacles ou des capteurs. Le processeur de la carte est programmé pour que les réactions soient intelligentes. Pour commander une voiture jouet, il faut au moins un processeur et deux amplis de commande pour les moteurs. Pour éviter les obstacles ou suivre une ligne, il faut des capteurs. Quelques LEDs peuvent être sympathiques. La carte BimoPlus est utilisée pour ce projet, en éliminant quelques connecteurs, le circuit télécommande et le buzzer. Le kit contient les éléments qui ne sont pas montés en surface (14 composants SMD sur la face dessous). Le montage est trivial pour celui qui a monté un Bimo. Il n y a plus de résistances à monter. Les connecteurs ont des broches de 0.7mm..

3 Le processeur 16F690 se programme facilement avec un environnement de programmation pour PIC. Pour cette application Voiture, un programme simple a été préparé, facile à modifier sans tout connaître de la programmation. Pour celui qui n a pas l expérience de la soudure et du montage, la lecture en parallèle de documentation Bimo est conseillée. Montage du circuit imprimé La carte a quelques composants montés en surface sur la face dessous. Les composants qui restent sont faciles à souder mais nécessitent un travail soigné. Celui qui n a jamais soudé lira les instructions sous Comme d habitude, on soude d abord les composants les plus bas, ce qui pemet en renversant la carte sur un mousse ou tissu, de les maintenir en place pour souder une patte par élément. On vérifie ensuite que les pièces sont bbien enfoncées, on corrige et on soude toutes les pattes. 1) souder le socle et le connecteur d alimentation PriseB. Le trou pour la 3 e broche n existe pas, il faut couper la broche si ce n est pas déjà fait.. Attention à l orientation du boitier 20 pattes, l échancrure sur le boitier est du côté de la pin 1, pastille carrée sur le circuit imprimé. Souder une broche vers le milieu du socle, vérifier que le socle est inséré à fond, réchauffer en pressant si nécessaire, souder toutes les pattes. 2) Souder le poussoir, l interrupteur, la LED (jaune ou rouge), le connecteur rouge. Souder une broche, vérifier que c est bien enfoncé, rechauffer si nécessaire. 3) Souder les connecteurs pour les moteurs, les LEDs et les capteurs. Insérer le fusible thermique. Noter que les connecteur à droite n ont que 4 contacts et sont alignés vers le haut.

4 4) Insérer le processeur. La marque correspond à l échancrure sur le socle. Contrôle visuel : Regarder toutes les soudures avec une loupe. Si le cuivre brille sous une soudure, le contact est probablement mauvais et il faut rechauffer. Vérifiez qu il n y a pas de pont de soudure, que le processeur a toutes ses pattes insérées. Après un bon contrôle visuel, on est à peu près sûr que cela va marcher. 5) Alimenter en 3.5 à 6V max. Respecter les conventions de couleur : Noir pour le -, rouge pour le +. Si le processeur contient le programme de test, il clignote les signaux sur les socles moteurs et les LEDs Schéma et topologie Commande des moteurs Les moteurs sont commandés par des ponts en H (L9110) soudés sous le circuit imprimé. Les bits RC0 RC1 RC4 RC5 du processeur commandent ces amplificateurs. Les circuits L1110 peuvent commander des moteurs consommant jusqu à 500 ma, Sous 3.6V cela veut dire que le moteur doit avoir une résistance supérieure à 7 Ohm. Caractéristiques des ponts en H L9110 voir sous

5 Entrées-sorties à disposition La carte Bimo+ a été optimisée pour une application robotique plus complexe que notre voiture. Les signaux que l on peut utiliser pour des capteurs sont répartis sur 7 connecteurs. On n a câblé que les deux connecteurs pour des LEDs et les deux connecteur à 4 broches (et pas à 6 car les 2 lignes commandent déjà les moteurs). Pour brancher deux contacts détecteurs d obstacles qui seront lus par logiciel, il faut ajouter des résistances pull-up qui imposent la tension quand le contact est ouvert. Un contact fermé est lu comme un zéro sur RB6 RB7, initialisée en entrée. Alimentation L alimentation se branche sur le connecteur PriseB (voir Un jack miniature est prévu sur le PCB, mais peu d alimentations ont une prise compatible. Attention, il faut une alimentation stabilisée 5V. Le fusible thermique protège, mais sa réaction est de quelques dixièmes de seconde. Lorsque le court-circuit a disparu, le fusible refroidit et le courant passe de nouveau. Planning de l atelier 1 er jour 4h+ Enlever le capot, identifier les fils et leur fonction. Dessiner les connexions au propre sur une feuille. Dessiner où des connecteurs seront insérés le long des fils. Si la partie radio fonctionne, les connecteurs doivent permettre de garder le fonctionnement original. Couper les fils et souder les connecteurs. Prolonger les fils si nécessaire. Vérifier la consommation des moteurs, actuateurs, LEDs. Préparer les contacts d obstacles, câbler sur le connecteur et mettre en place les contacts. Imaginer et décrire ce que devra faire le circuit qui commande un recul intelligent s il y a obstacle. 2 e jour 4h+ Souder la carte Bimo+ Utiliser le logiciel de Jonathan pour tester l évitement d obstacle. Reprogrammer en changeant les paramètres de délais pour avoir un meilleur comportement. Le logiciel BPJ01.asm est utilisé. Macros ou routines : Avance Recule Stoppe TourneD TourneB ToutDroit PharesOn PharesOff PhareGOn PhareGOff PhareDOn PhareDOff DelWx01s Pwm de 0 à 15 si suivi par DelPwmWx01s Les capteurs d obstacle ne sont pas supportés dans cette version 3 e jour 4h+ Comprendre mieux la programmation et les capteurs. jdn /091024

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