Différences entre les versions de « Moustaches »
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= VoLAB = | = VoLAB = | ||
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= Assocation VoRoBoTics = | = Assocation VoRoBoTics = | ||
Date : 23/01/2016 | Date : 23/01/2016 | ||
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Dans ce document sont abordés : | Dans ce document sont abordés : | ||
Le robot moustache est totalement conçu sous FreeCad en téléchargement à cette adresse [https://bitbucket.org/robot-moustache/robot_moustache_freecad/src/master/ bitbucket]. | |||
Vidéo présentant le robot moustache sous FreeCad à cette adresse [https://youtu.be/Id2Cec6sMFo?si=kDb7UAVnv9NKVqR_ https://youtu.be/Id2Cec6sMFo?si=kDb7UAVnv9NKVqR_]. | |||
Les cartes Arduino Mega 2560 et adafruit motor shield | Les cartes Arduino Mega 2560 et adafruit motor shield | ||
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La programmation à l'aide d'ArduBlock, plugin (module d'extension) du logiciel Arduino de : | La programmation à l'aide d'ArduBlock, plugin (module d'extension) du logiciel Arduino de : | ||
La commande | La commande « Tant que ...» (while) | ||
La boucle «Si» (if) | La boucle «Si» (if) | ||
Sous programme | Sous programme | ||
= Matériel = | = Matériel = | ||
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[http://www.mon-club-elec.fr/pmwiki_reference_arduino/pmwiki.php?n=Main.MaterielMega2560 La carte Arduino Mega 2560] est une carte à microcontrôleur basée sur un ATmega2560 ([http://www.atmel.com/Images/doc2549.pdf fiche technique]). | [http://www.mon-club-elec.fr/pmwiki_reference_arduino/pmwiki.php?n=Main.MaterielMega2560 La carte Arduino Mega 2560] est une carte à microcontrôleur basée sur un ATmega2560 ([http://www.atmel.com/Images/doc2549.pdf fiche technique]). | ||
[[Image:]] | [[Image:ArduinoMega2560Front240.jpg|thumb|center]] | ||
[[ | [https://learn.adafruit.com/downloads/pdf/adafruit-motor-shield.pdf La carte afruit motor shield] est une carte d'extension de commande de moteurs | ||
[[Fichier:L293Dmotorshield.jpg|vignette|center]] | |||
Carte ci-dessus remplacée par la carte [https://www.adafruit.com/product/1438 Adafruit Motor/Stepper/Servo Shield for Arduino v2 Kit - v2.3] | |||
[[Fichier:Adafruit motor shield v2.PNG|vignette|center]] | |||
== Logiciel == | == Logiciel == | ||
Le logiciel Arduino installé (voir : http:// | Le logiciel Arduino augmenté installé (voir : [http://duinoedu.com/telechargement.html DuinoEdu]) | ||
[http://www.semageek.com/arduino-presentation-et-traduction-en-francais-de-ardublock/ Ardublock] est un plugin qui s'ajoute à l'ide d'arduino. (Programmation graphique), à placer dans C:\Users\nom_du_compte\Documents\Arduino\Tools\ArduBlockTool\Tool | [http://www.semageek.com/arduino-presentation-et-traduction-en-francais-de-ardublock/ Ardublock] est un plugin qui s'ajoute à l'ide d'arduino. (Programmation graphique), à placer dans C:\Users\nom_du_compte\Documents\Arduino\Tools\ArduBlockTool\Tool | ||
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== Actionneurs == | == Actionneurs == | ||
Deux moteurs D21mm - Arbre 2mm de 1, | Deux moteurs D21mm - Arbre 2mm de 1,5V à 4,5V: Caractéristiques sous 3 V : - 10500 tr/mn à vide, 250 mA, Couple : 11 g.cm | ||
= Préparation = | |||
== Câblage des microrupteurs == | |||
Une résistance de rappel («pull-up» ou «pull-down») permet de fixer une entrée numérique à un état HIGH (haut ou 1) ou LOW (bas ou 0). | |||
Attention car j'ai câblé les capteurs "pull-up". Faites bien attention et choisissez plutôt le câblage en "pull-up" afin d'être en sécurité si un court circuit vous arrive (la résistance se trouve toujours entre le VCC et le GND) et de ne pas griller l'alimentation. | |||
[[Image:pullups.png]]Avec la résistance de rappel "pull-down", l'entrée numérique est à l'état LOW lorsque le micro-rupteur ou le bouton poussoir sont ouverts (relâchés). | |||
Avec la résistance de rappel "pull-up", l'entrée numérique est à l'état HIGH lorsque le micro-rupteur ou le bouton poussoir sont ouverts (relâchés). | |||
Cette information est importante car votre programme ne fonctionnera pas si vous mélangez les câblages comme j'ai pu le faire et perdre un temps important pour trouver l'erreur. | |||
== Montage de la carte Arduino Mega 2560 et la carte d'extension adafruit motor shield == | == Montage de la carte Arduino Mega 2560 et la carte d'extension adafruit motor shield == | ||
[[Image:megaloupe5reperage.jpg]]J'utilise une batterie Litium 7,4V afin d'alimenter l'Arduino et les deux moteurs par l'alimentation | [[Image:megaloupe5reperage.jpg|border|center|500px]] | ||
J'utilise une batterie Litium 7,4V afin d'alimenter l'Arduino et les deux moteurs par l'alimentation extérieur en par un convertisseur de tension 5V. | |||
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== Repérage des branchements == | |||
== | |||
1) Capteurs | 1) Capteurs | ||
AVG | AVG : Avant Gauche : pin 25 | ||
AVD | AVD : Avant Droit : pin 24 | ||
ARG | ARG : Arrière Gauche : pin 23 | ||
ARD | ARD: Arriére Droit : pin 22 | ||
2) Moteurs | 2) Moteurs | ||
Moteur droit | Moteur droit : M2 | ||
Moteur gauche | Moteur gauche : M1 | ||
3) Protection de la carte | 3) Protection de la carte | ||
Pont de diode afin d' | Pont de diode afin d'éviter les retours de courant sur la carte lors de l'arrêt brutal des moteurs ou de l'inversion de rotation. | ||
'''Schéma structurel :''' | |||
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'''Carte :''' | |||
[[ | [[Fichier:IMG_4240.JPG|400px|border]][[Fichier:IMG_4237.JPG|400px|border]] | ||
'''Plan de câblage :''' | |||
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= Programmation = | |||
== La manipulation des ports à l'aide des registres de port == | |||
La carte Arduino Mega est basée sur un microcontrôleur AVR Atmel. | |||
Pour contrôler l'état des capteurs, j'utilise les registres de port qui permet de ne pas utiliser les fonctions «digitalRead» et «digitalWrite» pour chaque capteur. | |||
Les registres de port permettent une manipulation de bas-niveau (çàd au niveau du matériel lui-même) et plus rapide des broches d'entrée/sortie du microcontrôleur de la carte Arduino Atmega2560 : | |||
Le registre (un octet) DDR détermine le sens d'utilisation des broches numériques en tant qu'ENTREE ou SORTIE. | |||
le registre PORT contrôle le niveau HAUT ou BAS des broches numériques en SORTIE (et l'activation du PULLUP pour les broches en ENTREE). | |||
le registre PIN reflète l'état des broches configurées en ENTREE. | |||
[[Fichier:Registrepin.jpeg|400px|border]] | |||
== Correspondance du registre et des actions attendues == | == Correspondance du registre et des actions attendues == | ||
Ce tableau permet de programmer le robot. Les actions attendues peuvent bien sur | Ce tableau permet de programmer le robot. Les actions attendues peuvent bien sur être modifiées. | ||
[[Fichier:Correspondance reg.jpeg|850px|border|center|]] | |||
'''Capteurs :''' | |||
AVG : Avant Gauche | |||
AVD : Avant Droit | |||
ARG | ARG : Arrière Gauche | ||
ARD : Arrière Droit | |||
'''Actionneurs :''' | |||
Moteur | Moteur droit : M2 | ||
Moteur gauche : M1 | |||
== Programme ArduBlock == | == Programme ArduBlock == | ||
Chargement du fichier | Chargement du fichier créé avec Ardublock | ||
1) Ouvrir le logiciel Arduino | 1) Ouvrir le logiciel Arduino | ||
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2) Dans le menu outil, lancer le plugin Ardublock. | 2) Dans le menu outil, lancer le plugin Ardublock. | ||
3) Ouvrir le fichier | 3) Ouvrir le fichier [http://www.vorobotics.com/uploads/GL/programmation%20robot.abp code source] clic droit "Enregistrer la cible du lien sous ..." | ||
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1) Initialisation (setup) | 1) Initialisation (setup) | ||
Contacts pull-up : | Contacts pull-up : capteur relâché, entrée en valeur 1. | ||
DDRA : Fixe pins 1 en sortie, 0 en entrée (11110000) | |||
Pin 22, 23, 24, 25 fixées en entrée. | |||
Pin 26, 27, 28, 29 fixées en sortie (forcées pour éviter les perturbations) | |||
[[Image:Init.jpeg]] | |||
2) Contrôle de l'état des capteurs | |||
La variable «capteur» prend la valeur décimale de l'état des contacts au moment «t». | |||
[[Image:Lecture_capteur.jpeg]] | |||
3) Déroulement du programme | |||
Suivant la valeur «capteur», les actions diffèrent suivant le tableau «Correspondance du registre et des actions attendues» | |||
[[Image:Reroule prog.jpeg]] | |||
4) Le programme (boucle) | |||
Le déplacement du robot est décrit en sous programmes. | |||
[[Image:Sousavancer.jpeg]] | |||
== Programme Arduino == | |||
<div style="margin-left:0cm;margin-right:0cm;">Le programme fonctionnant sous Ardublock, j'ai décidé de me lancer dans la programmation sous Arduino (en lignes de commande). Merci pour l'aide importante de Joël, membre et président du fablab!!</div> | |||
=== Programme robot moustache.V2 === | |||
<div style="margin-left:0cm;margin-right:0cm;">Je vous propose une première version tirée directement de la programmation Arduiblock.</div> | |||
<div style="margin-left:0cm;margin-right:0cm;">Ouvrir le fichier [http://www.vorobotics.com/uploads/GL/robotmous/robot_V2.zip code source] clic droit "Enregistrer la cible du lien sous ..." </div> | |||
=== Programme robot moustache.V3 === | |||
<div style="margin-left:0cm;margin-right:0cm;">Ouvrir le fichier [http://www.vorobotics.com/uploads/GL/robotmous/robot_V3.zip code source] clic droit "Enregistrer la cible du lien sous ..." </div> | |||
La compilation séparée : Plusieurs onglets sont ouverts dans Arduino | |||
<div style="margin-left:0cm;margin-right:0cm;">Organisation du fichier: séparer son code en différents fichiers afin d'avoir des entitées logiques séparées les unes des autres.</div> | |||
[[Fichier:Gilles robotmous comp sepa.png|600px|border|center|]] | |||
<div style="margin-left:0cm;margin-right:0cm;">'''programmation_robot_V3 :''' programme principal</div> | |||
[[Fichier:Gilles programme robot V3.png|600px|border|center|]] | |||
<div style="margin-left:0cm;margin-right:0cm;">'''fonctions.cpp :''' (pour C plus plus ou C++) regroupe le code à proprement parler, le codage de vos fonctions. C’est ici que vous écrivez le contenu de vos fonctions, ce qui est censé se passer à l’intérieur de ces dernières.</div> | |||
[[Fichier:Gilles fonction cpp.png|600px|border|center|]] | |||
<div style="margin-left:0cm;margin-right:0cm;">'''fonctions.h :''' regroupe les prototypes des fonctions ainsi que les définitions de structures ou de classes. </div> | |||
[[Fichier:Gilles fonction h.png|600px|border|center|]] | |||
= Licence = | |||
Ce document est mise à disposition selon les termes de la [http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Licence Creative Commons Attribution 4.0 International]. | |||
[[Image:]]Parternité 'by' :''L'oeuvre peut être librement utilisée, à la condition de l'attribuer à l'auteur en citant son nom.'' | |||
Note aux auteurs de documents du VoLAB, Vous avez la possibilité de changer de licence. Mais ce serait bien de rester libre et ouvert. Encore une fois ceci est une recommandation et non une obligation. | |||
= Bibliographie = | |||
= Webographie = | |||
[http://fr.wikipedia.org/wiki/Licence_Creative_Commons http://fr.wikipedia.org/wiki/Licence_Creative_Commons] | |||
[https://lecorsiergilles.blogspot.com/2024/03/robot-moustache.html https://lecorsiergilles.blogspot.com/2024/03/robot-moustache.html] | |||
[ | [https://youtu.be/Id2Cec6sMFo?si=kDb7UAVnv9NKVqR_ https://youtu.be/Id2Cec6sMFo?si=kDb7UAVnv9NKVqR_] | ||
[https://bitbucket.org/robot-moustache/robot_moustache_freecad/src/master/bitbucket https://bitbucket.org/robot-moustache/robot_moustache_freecad/src/master/bitbucket] | |||
[http://www.mon-club-elec.fr/pmwiki_reference_arduino/pmwiki.php?n=Main.PortManipulation http://www.mon-club-elec.fr/pmwiki_reference_arduino/pmwiki.php?n=Main.PortManipulation] | |||
[http://damien-monni.fr/blog/article/arduino-et-les-bases-de-la-programmation-atmel-avr http://damien-monni.fr/blog/article/arduino-et-les-bases-de-la-programmation-atmel-avr] | |||
[http://www.worldofgz.com/electronique/les-registres-de-port-arduino/ http://www.worldofgz.com/electronique/les-registres-de-port-arduino/] | |||
[http://www.atmel.com/images/atmel-2549-8-bit-avr-microcontroller-atmega640-1280-1281-2560-2561_datasheet.pdf http://www.atmel.com/images/atmel-2549-8-bit-avr-microcontroller-atmega640-1280-1281-2560-2561_datasheet.pdf] | |||
[http://www.atmel.com/images/atmel-2549-8-bit-avr-microcontroller-atmega640-1280-1281-2560-2561_datasheet.pdf http://www.atmel.com/images/atmel-2549-8-bit-avr-microcontroller-atmega640-1280-1281-2560-2561_datasheet.pdf] | |||
[http://www.atmel.com/images/atmel-2549-8-bit-avr-microcontroller-atmega640-1280-1281-2560-2561_datasheet.pdf http://www.atmel.com/images/atmel-2549-8-bit-avr-microcontroller-atmega640-1280-1281-2560-2561_datasheet.pdf] | |||
= Rédaction en langue française = | |||
Partant du constat de terrain qu'une énorme masse d'information concernant les sujets qui nous intéressent comme entre autres l'impression 3D n'étaient disponibles que dans la langue de Shakespeare et que de nombreuses personnes dans notre entourage ne maîtrisaient pas la dite langue et soucieux de diffuser encore plus l'information, nous avons pris le parti, au VoLAB, de rédiger nos documents de préférence en langue française. | |||
= VoLAB = | |||
Un mot sur le VoLAB. VoLAB est un fablab implanté à environ 30km au nord-ouest de Paris dans la commune de Vauréal dans l'agglomération de Cergy Pontoise. Il est animé par l'association VoRoBoTics. | |||
Site internet [http://www.vorobotics.com/ www.vorobotics.com] | |||
Version actuelle datée du 17 mai 2024 à 13:25
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VoLAB
Assocation VoRoBoTics
Date : 23/01/2016
Auteur : Lecorsier
Relecteur :
Thème : Domotique
Projet : Robot détecteur d'obstacles, programmation Arduino et ArduBlock
Problématique
J'ai repris le RobotPilot développé et vendu par A4, concepteur et fabricant de matériel pédagogique.
Je décris mon expérience sur ce robot avec la technologie PICAXE sur le blog La Technologie au Collège dans le message Automatismes et robotique.
Dans ce document sont abordés :
Le robot moustache est totalement conçu sous FreeCad en téléchargement à cette adresse bitbucket.
Vidéo présentant le robot moustache sous FreeCad à cette adresse https://youtu.be/Id2Cec6sMFo?si=kDb7UAVnv9NKVqR_.
Les cartes Arduino Mega 2560 et adafruit motor shield
Les branchements des capteurs et actionneurs
Les moteurs CC et les branchements
La programmation à l'aide d'ArduBlock, plugin (module d'extension) du logiciel Arduino de :
La commande « Tant que ...» (while)
La boucle «Si» (if)
Sous programme
Matériel
La maquette proposée n'est qu'un support et le travail peut très bien être transféré sur un autre projet.
Cartes
La carte Arduino Mega 2560 est une carte à microcontrôleur basée sur un ATmega2560 (fiche technique).
La carte afruit motor shield est une carte d'extension de commande de moteurs
Carte ci-dessus remplacée par la carte Adafruit Motor/Stepper/Servo Shield for Arduino v2 Kit - v2.3
Logiciel
Le logiciel Arduino augmenté installé (voir : DuinoEdu)
Ardublock est un plugin qui s'ajoute à l'ide d'arduino. (Programmation graphique), à placer dans C:\Users\nom_du_compte\Documents\Arduino\Tools\ArduBlockTool\Tool
La librairie adafruit motor shield (même si elle apparait dans Ardublock), à placer dans C:\Users\nom_du_compte\Documents\Arduino\libraries
Information (Attention au câblage présenté plus tard)
Microrupteur (fin de course) normalement ouvert
Actionneurs
Deux moteurs D21mm - Arbre 2mm de 1,5V à 4,5V: Caractéristiques sous 3 V : - 10500 tr/mn à vide, 250 mA, Couple : 11 g.cm
Préparation
Câblage des microrupteurs
Une résistance de rappel («pull-up» ou «pull-down») permet de fixer une entrée numérique à un état HIGH (haut ou 1) ou LOW (bas ou 0).
Attention car j'ai câblé les capteurs "pull-up". Faites bien attention et choisissez plutôt le câblage en "pull-up" afin d'être en sécurité si un court circuit vous arrive (la résistance se trouve toujours entre le VCC et le GND) et de ne pas griller l'alimentation.
Avec la résistance de rappel "pull-down", l'entrée numérique est à l'état LOW lorsque le micro-rupteur ou le bouton poussoir sont ouverts (relâchés).
Avec la résistance de rappel "pull-up", l'entrée numérique est à l'état HIGH lorsque le micro-rupteur ou le bouton poussoir sont ouverts (relâchés).
Cette information est importante car votre programme ne fonctionnera pas si vous mélangez les câblages comme j'ai pu le faire et perdre un temps important pour trouver l'erreur.
Montage de la carte Arduino Mega 2560 et la carte d'extension adafruit motor shield
J'utilise une batterie Litium 7,4V afin d'alimenter l'Arduino et les deux moteurs par l'alimentation extérieur en par un convertisseur de tension 5V.
Repérage des branchements
1) Capteurs
AVG : Avant Gauche : pin 25
AVD : Avant Droit : pin 24
ARG : Arrière Gauche : pin 23
ARD: Arriére Droit : pin 22
2) Moteurs
Moteur droit : M2
Moteur gauche : M1
3) Protection de la carte
Pont de diode afin d'éviter les retours de courant sur la carte lors de l'arrêt brutal des moteurs ou de l'inversion de rotation.
Schéma structurel :
Carte :
Plan de câblage :
Programmation
La manipulation des ports à l'aide des registres de port
La carte Arduino Mega est basée sur un microcontrôleur AVR Atmel.
Pour contrôler l'état des capteurs, j'utilise les registres de port qui permet de ne pas utiliser les fonctions «digitalRead» et «digitalWrite» pour chaque capteur.
Les registres de port permettent une manipulation de bas-niveau (çàd au niveau du matériel lui-même) et plus rapide des broches d'entrée/sortie du microcontrôleur de la carte Arduino Atmega2560 :
Le registre (un octet) DDR détermine le sens d'utilisation des broches numériques en tant qu'ENTREE ou SORTIE.
le registre PORT contrôle le niveau HAUT ou BAS des broches numériques en SORTIE (et l'activation du PULLUP pour les broches en ENTREE).
le registre PIN reflète l'état des broches configurées en ENTREE.
Correspondance du registre et des actions attendues
Ce tableau permet de programmer le robot. Les actions attendues peuvent bien sur être modifiées.
Capteurs :
AVG : Avant Gauche
AVD : Avant Droit
ARG : Arrière Gauche
ARD : Arrière Droit
Actionneurs :
Moteur droit : M2
Moteur gauche : M1
Programme ArduBlock
Chargement du fichier créé avec Ardublock
1) Ouvrir le logiciel Arduino
2) Dans le menu outil, lancer le plugin Ardublock.
3) Ouvrir le fichier code source clic droit "Enregistrer la cible du lien sous ..."
Description du programme
1) Initialisation (setup)
Contacts pull-up : capteur relâché, entrée en valeur 1.
DDRA : Fixe pins 1 en sortie, 0 en entrée (11110000)
Pin 22, 23, 24, 25 fixées en entrée.
Pin 26, 27, 28, 29 fixées en sortie (forcées pour éviter les perturbations)
2) Contrôle de l'état des capteurs
La variable «capteur» prend la valeur décimale de l'état des contacts au moment «t».
3) Déroulement du programme
Suivant la valeur «capteur», les actions diffèrent suivant le tableau «Correspondance du registre et des actions attendues»
4) Le programme (boucle)
Le déplacement du robot est décrit en sous programmes.
Programme Arduino
Programme robot moustache.V2
Programme robot moustache.V3
La compilation séparée : Plusieurs onglets sont ouverts dans Arduino
Licence
Ce document est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution 4.0 International.
[[Image:]]Parternité 'by' :L'oeuvre peut être librement utilisée, à la condition de l'attribuer à l'auteur en citant son nom.
Note aux auteurs de documents du VoLAB, Vous avez la possibilité de changer de licence. Mais ce serait bien de rester libre et ouvert. Encore une fois ceci est une recommandation et non une obligation.
Bibliographie
Webographie
http://fr.wikipedia.org/wiki/Licence_Creative_Commons
https://lecorsiergilles.blogspot.com/2024/03/robot-moustache.html
https://youtu.be/Id2Cec6sMFo?si=kDb7UAVnv9NKVqR_
https://bitbucket.org/robot-moustache/robot_moustache_freecad/src/master/bitbucket
http://www.mon-club-elec.fr/pmwiki_reference_arduino/pmwiki.php?n=Main.PortManipulation
http://damien-monni.fr/blog/article/arduino-et-les-bases-de-la-programmation-atmel-avr
http://www.worldofgz.com/electronique/les-registres-de-port-arduino/
Rédaction en langue française
Partant du constat de terrain qu'une énorme masse d'information concernant les sujets qui nous intéressent comme entre autres l'impression 3D n'étaient disponibles que dans la langue de Shakespeare et que de nombreuses personnes dans notre entourage ne maîtrisaient pas la dite langue et soucieux de diffuser encore plus l'information, nous avons pris le parti, au VoLAB, de rédiger nos documents de préférence en langue française.
VoLAB
Un mot sur le VoLAB. VoLAB est un fablab implanté à environ 30km au nord-ouest de Paris dans la commune de Vauréal dans l'agglomération de Cergy Pontoise. Il est animé par l'association VoRoBoTics.
Site internet www.vorobotics.com