Fonctionnement

Le robot est composé de plusieurs éléments pour modélier la chauve - souris :

• Le module à ultrasons et son servo-moteur modélise les cordes vocales et les oreilles de la chauve-souris.
• Les moteurs et roues modélisent le moyen de déplacement de la chauve-souris.
• La carte arduino commande tous les éléments, elle modélise le cerveau de la chauve-souris.
• Le chassis contient tous les composants.

Composants

Le module à ultrasons

Le module HC-SR04 permet d’évaluer les distances entre un objet mobile et les obstacles rencontrés. Il émet des ultrasons puis les capte après un écho grâce à ses émetteur et récepteur. Il est conçu pour fonctionner simplement avec une carte arduino.

Le servo-moteur

Le servo-moteur est un moteur électrique auquel on a ajouter un système lui permettant d'avoir une grande précision lors de sa rotation. Il permet de contrôler avec précision la direction du module à utrasons. Ainsi, le champ de vision du module est augmenté grâce à un mouvement de balayage.

Les moteurs

La carte arduino

Une carte Arduino est un circuit imprimé en matériel libre sur lequel se trouve un microcontrôleur. Il permet de traiter les informations collectées par les différents ports d'entrés de la carte, et de réagir en conséquence à travers les ports de sortie. On peut ainsi contrôler certains composants, ainsi qu'une variété de périphériques spécialement conçus pour lui. Il fonctionne grâce à du code du language C qui permet de réaliser des actions spécialement commandées.

Le chassis

Le chassis a pour fonction de relier tous les composants entre eux et faciliter le montage et la conception du robot. C'est un kit pour robot arduino, mais ne fournit pas de code ou de carte.

Les batteries

Les batteries ont pour fonction d'alimenter le robot en électricité

Construction

La contruction du robot a été très complexe, mais nous a appris beaucoup à propos de l'électronique,

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Logiciel

On utilise pour contôler les composants périphériques la carte Arduino. Celle-ci comporte des ports grâce auquels elle communique avec ses périphériques. Les ports n'ont pas tous les mêmes propriétés, c'est pourquoi il faut décider quels port sera responsable de quelle tâche. Faire un plan aide aussi énormément lors du montage électrique du robot : deux fils sont vite échangés, et retrouver une erreur est une tâche difficile qui fait perdre beaucoup de temps. Une carte arduino standart comporte 13 ports qui ne seront utiles.

Plan des ports Entrée/Sortie

Ports I/O (= Input/Output, c'est à dire Entrée/Sortie)

Ports 2, 4, 7, 8 et 13

Ports I/O capables de MLI (Modulation de la largeur d'impulsion)

Port 3, 5, 6, 9, 10 et 11

La Modulation de la largeur d'impulsion (MLI ; en anglais : Pulse Width Modulation, soit PWM) est une technique couramment utilisée pour synthétiser des signaux continus (analogues) à l'aide de circuits à fonctionnement tout ou rien (numériques). Cela permet de contôler de façon analogique (c'est à dire que le signal peut être de plusieurs valeurs d'intensité) avec un contrôleur numérique qui ne peut avoir que deux signaux : allumé ou éteint)

Le code de la carte arduino

 Il faut programmer la carte avec du code C pour lui dire quoi faire.

Les différentes actions à réaliser sont listées ci-dessous :

• Contôler les moteurs des roues pour se faire déplacer le robot
  • Tout droit
  • A gauche
  • A droite
• Orienter le module à ultrasons dans la direction souhaitée grâce au servo-moteur
• Contrôler le module à ultrasons et ainsi connaître la position d'éventuels obstacles
• Analyser les données et réagir en conséquence

A chaque tâche est dédiée une portion du code, qui est au final compacté en un seul document, envoyé à la carte Arduino.

Code du module à ultrasons HC-SR04 (source : HowToMechatronics.com) -Afficher

	/*  
	 *  Ultrasonic Sensor HC-SR04 and Arduino Tutorial
	 *  
	 *  Crated by Dejan Nedelkovski,
	 *   www.HowToMechatronics.com 
	 *   
	 */

	// defines pins numbers
	const int trigPin = 9;
	const int echoPin = 10;

	// defines variables
	long duration;
	int distance;

	void setup() {
	  pinMode(trigPin, OUTPUT); // Sets the trigPin as an Output
	  pinMode(echoPin, INPUT); // Sets the echoPin as an Input
	  Serial.begin(9600); // Starts the serial communication
	}

	void loop() { 
	  // Clears the trigPin
	  digitalWrite(trigPin, LOW); 
	  delayMicroseconds(2);
	  
	  // Sets the trigPin on HIGH state for 10 micro seconds
	  digitalWrite(trigPin, HIGH); 
	  delayMicroseconds(10);
	  digitalWrite(trigPin, LOW);
	  
	  // Reads the echoPin, returns the sound wave travel time in microseconds
	  duration = pulseIn(echoPin, HIGH); 

	  // Calculating the distance
	  distance= duration*0.034/2;  

	  // Prints the distance on the Serial Monitor
	  Serial.print("Distance: ");
	  Serial.println(distance);
	}

				

Code de contrôle des roues -Afficher

/*Vide pour l'instant*/

Code de contrôle du servo -Afficher

/*Vide pour l'instant*/

Code complet de l'arduino du robot -Afficher

/*
INCREMENTATION
for (i = 0; i < 5; i++){
    
  }
  
Ce qu'il reste à faire : 
testDevant
demiTour
tirageSort
avancer
*/



int libreDevant;
int posServo;
int resulTirage;
int nbDeg;
int verifOpp;
int distMinLibre;
int dist;


int testDevant(){
	
	//prendre la donnée du capteur
	
	if(dist >= distMinLibre)
	{
		libreDevant = 1;
	}
	else
	{
		libreDevant = 0;
		//Canard
	}
	
	return libreDevant;
}

int tirageSort(){
	

  
	return resulTirage;
}

int checkG(){
	
	posServo = posServo + nbDeg;	//tourner le capteur
	
	libreDevant = testDevant();
									//Vérifier si c'est libre devant
	if (libreDevant == 1)
	{
		posServo = 90;				//remettre le servo au milieu
	}
	else
	{
		if (posServo == 180)		//on arrive en fin de course
		{
			posServo = 90;
			if(verifOpp = 0)
			{
				checkD()
			}
			else
			{
				verifOpp = 0;
				demiTour()
			}
		}
		else if(posServo < 180)		//On vérifie de l'autre côté
		{
			checkG()
		}
	}
}

int checkD(){
	
	posServo = posServo - nbDeg; 	//tourner le capteur
	
	libreDevant = testDevant();
									//Vérifier si c'est libre devant
	if (libreDevant == 1)					
	{
		posServo = 90;				//remettre le servo au milieu
	}
	else
	{
		if (posServo == 0)			//on arrive en fin de course
		{
			posServo = 90;			
			if(verifOpp = 0)		
			{
				checkG()
			}
			else
			{
				verifOpp = 0;
				demiTour()
			}
		}
		else if(posServo > 0)		//On vérifie de l'autre côté
		{
			checkD()
		}
	}
}

void setup() {
	
	pinMode(13, OUTPUT);			// initialize digital pin 13 as an output.
	
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
	posServo = 90;
	libreDevant = testDevant();
	if(libreDevant = 1)
	{
		avancer()
	}
	else
	{
		resulTirage = tirageSort();
		if (resulTirage = 0)
		{
			checkG()
			avancer()
		}
		else
		{
			checkD()
			avancer()
		}
	}
	
}