Dossier de qualification «El Padre»

Dimension: px

Commencer à balayer dès la page:

Download "Dossier de qualification «El Padre»"

Madeleine Després
il y a 6 ans
Total affichages :

1 Dossier de qualification «El Padre» 1 Année 2011 Arnaud Mallet

Dossier de qualification d «El Padre» Robot de l'équipe de deuxième année de l I.U.T.

Notre équipe se compose cette année de trois personnes, Steve, Richard et Arnaud Le robot Notre robot, «El Padre», est capable de suivre le signal

arrêter dans sa zone : Tout ceci le plus rapidement possible!

2 Dossier de qualification d «El Padre» Robot de l'équipe de deuxième année de l I.U.T. Cherbourg Manche L équipe Cette année, une équipe de deuxième année participe à la Coupe de France de Robotique de Vierzon. Notre équipe se compose cette année de trois personnes, Steve, Richard et Arnaud Le robot Notre robot, «El Padre», est capable de suivre le signal émis par une balise distante, d éviter des obstacles fixes se trouvant sur son chemin ainsi que des obstacles mobiles (robots adverses) et enfin s arrêter dans sa zone : Tout ceci le plus rapidement possible! Chacun de nous a réalisé une partie bien définie du robot : Steve les cartes «Emission et réception Infrarouge» et la carte «Microcontrôleur», Richard les cartes «Moteur» et «Zone blanche» et enfin Arnaud a réalisé la mise en œuvre des modules ultrasons et boussole I2C. Voici le schéma fonctionnel du robot : 2 Année 2011 Arnaud Mallet

3 Les cartes Carte «Microcontrôleur» La carte «Microcontrôleur» est la carte principale du robot. Cette carte contrôle tous les périphériques et s occupe de toutes les fonctions comme la position du robot et la vitesse des moteurs. Dans un premier temps, la carte va acquérir les informations provenant des autres cartes qui constituent le robot. Dans un second temps, elle va réaliser des calculs puis envoyer des consignes de vitesses aux moteurs eux-mêmes alimentés par la carte «Moteur». Les périphériques du robot sont alimentés par la carte «Microcontrôleur». On dispose de deux régulateurs permettant d obtenir une tension de 5V et une autre de 8,3V à partir du 12V de la batterie. Afin de permettre les échanges entre les différentes cartes, nous utilisons des connecteurs et des nappes venant tous de la carte «Microcontrôleur». Nous utilisons le microcontrôleur 18F4520 de Microchip car nous l utilisons durant les travaux pratiques de microprocesseurs. Le microcontrôleur 18F4520 dispose de deux générateurs de signaux M.L.I. ou modulation de largeur d impulsions. La vitesse des moteurs dépend du rapport cyclique du signal carré généré par le PIC. Pour que le robot puisse s élancer, il faut retirer une prise type Jack à l arrière. Cela active le fonctionnement normal du robot et toutes ses fonctions. Le robot s arrête à la fin du parcours grâce à la carte «Zone banche» qui détecte la zone d arrivée. 3 Année 2011 Arnaud Mallet

Carte «Suivi de ligne» La carte «Zone blanche» permet la détection de la zone d arrivée. Sur le robot, elle est présente à l avant en dessous de la carte "Microcontrôleur".

4 Carte «Suivi de ligne» La carte «Zone blanche» permet la détection de la zone d arrivée. Sur le robot, elle est présente à l avant en dessous de la carte "Microcontrôleur". Elle est composée de quatre capteurs répartis en «carré». La détection est faite ainsi : Chaque capteur est en fait composé d une D.E.L. et d un phototransistor. Les D.E.L. envoient une lumière rouge sur la piste et la zone blanche réfléchit la lumière. Elle est captée par les phototransistors. Lorsque la lumière est envoyée sur la moquette, sa couleur sombre absorbera la lumière. On peut transformer le courant des phototransistors en tension pour qu il soit traité par le microcontrôleur. Lorsqu il y a la zone blanche, la lumière est réfléchie d une manière forte, après traitement du signal : Cela donne un 1 logique. La moquette absorbe la lumière et la carte «Zone blanche» renvoie alors un 0 logique. La carte «Microcontrôleur» connaît donc la présence ou non de la zone sur tel ou tel capteur et en déduit la position du robot par rapport à la zone. Les capteurs sont très sensibles à la lumière, la lumière ambiante de la salle du concours peut perturber le bon fonctionnement. Pour éviter cela, on crée, grâce à un NE555, un signal lumineux avec une fréquence définie de 2KHz et c est celui-là qu on utilise sur la piste. Les fréquences des néons de la salle sont de 50Hz et 100Hz, un filtre passe-bas est nécessaire pour ne garder que la fréquence du reflet de la zone, on utilise un amplificateur opérationnel pour effectuer le filtrage. zone. Si trois LED sur quatre captent une zone blanche, le robot s arrêtera s il se trouve dans sa 4 Année 2011 Arnaud Mallet

5 Cartes «Emission» et «Réception Infrarouge» La carte Emission infrarouge constitue notre balise qui permettra à notre robot de situer sa zone d arrivée sur l aire de jeux. Elle est constituée de trois composants principaux : Les LEDs à infrarouges qui nous permettront d émettre le signal infrarouge. Un NE555 qui est utilisé pour générer un signal d horloge de fréquence précise. Un UM3750 qui est un codeur et qui nous permettra de reconnaitre notre signal parmi ceux de nos concurrents. La carte de réception infrarouge sera quant à elle placée sur le robot et elle enverra à la carte microcontrôleur des informations concernant la direction de la balise vis-à-vis du robot. Elle est constituée de 8 récepteurs infrarouges dont la fréquence de réception est identique à celle générée par l horloge de la carte d émission. A la suite de ces récepteurs on trouve des décodeurs UM3750 qui auront pour charge de reconnaître le signal émit par notre balise et ainsi s assurer de la direction prise par notre robot. Modules «ultrasons» et «boussole» Pour se diriger, nous l avons dit avant, le robot utilise un signal infrarouge émis par une balise se trouvant dans le coin d arrivée du robot. Pour plus de sécurité, nous avons opté pour un système complémentaire aux infrarouges, la boussole I2C. Cette boussole fonctionne de la manière suivante : On met la boussole face à la direction qu elle doit considérer comme étant le nord et on lance un programme d initialisation. Une fois ce programme lancée la boussole enverra à la carte «Microcontrôleur» l angle entre le robot et le «nord» qu on lui a indiqué. La carte «Microcontrôleur» commandera ensuite les moteurs pour avoir un angle le plus proche possible de 0. Durant son parcourt pour rejoindre le coin opposé, le robot devra éviter des obstacles fixes et mobiles (robots adverses). Pour cela nous avons opté pour des modules ultrasons I2C. Ces derniers envoient un signal ultrasonores qui se rebondira sur l obstacle (s il s en présente un) et reviendra au robot. Le temps mis pour faire se trajet est proportionnel à la distance parcouru par le signal. Le robot engage alors une procédure d évitement si un obstacle est détecté. Carte «Moteur» La carte «Moteur» est une carte intermédiaire entre la carte «Microcontrôleur» et le bloc moteurs. Elle permet d adapter les niveaux de tension de la carte «Microcontrôleur», qui ne délivre que du 0-5V, en une tension utilisable par les moteurs. Cette carte intègre aussi deux «Ponts en H» qui permettent la sélection d un ou des deux moteurs et de les contrôler, vitesse et sens. 5 Année 2011 Arnaud Mallet

6 Conclusion Nous avons travaillé durant cette année sur le projet Vierzon. Nous avons réalisé les cartes, les avons testées, avons rencontré des problèmes et les avons réglés. Nous espérons que ce travail nous permettra de réussir les principales étapes du concours de Vierzon. Et nous sommes impatients de nous rendre sur place pour, nous espérons, trouver une bonne ambiance, de bons moments et peut-être la victoire! 6 Année 2011 Arnaud Mallet

Documents pareils

Caractéristiques des ondes

Caractéristiques des ondes Chapitre Activités 1 Ondes progressives à une dimension (p 38) A Analyse qualitative d une onde b Fin de la Début de la 1 L onde est progressive puisque la perturbation se déplace