RoboduLAB : Différence entre versions

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== Constitution du robot ==
 
RoboduLAB est constitué d'un châssis avec une roulette à bille, de deux roues montées sur des servomoteurs qui sont commandés par une carte de prototypage arduino et d'un capteur à ultrasons.
 
<br>
 
Il sera possible de rajouter différentes options au modèle de base :
 
* LED RGB, ou NeoPixel Ring
 
* suivi de ligne,
 
* module WIFI,
 
* détection des vides,
 
* sons (MP3),
 
* …
 
 
=== Chassis ===
 
 
Le chassis est constitué d'un ensemble de pièces imprimables par une une imprimante 3D et une roulette à bille.<br>
 
Les fichiers .stl sont téléchargeables ici : http://www.thingiverse.com/thing:833005
 
 
=== Électronique ===
 
 
==== Liste des différents composants du robot sans NeoPixel Ring ====
 
La partie électronique du robot comporte à minima :
 
* une carte arduino (UNO),
 
* deux servomoteurs à rotation continue,
 
* un capteur à ultrasons,
 
* un boîtier pour piles (6 piles AA)
 
* un interrupteur à glissière.
 
 
==== Raccordement des différents éléments du robot sans NeoPixel Ring ====
 
 
[[Fichier:Schéma_sans_ring.JPG]]
 
 
 
==== Raccordement des différents éléments du robot avec NeoPixel Ring ====
 
 
[[Fichier:Schéma_avec_ring.JPG]]
 
 
=== Programmes ===
 
 
Le programme nécessaire pour le fonctionnement du robot peut être :<br>
 
- soit écrit directement en C++ et téléchargé (téléversé) dans la carte arduino,<br>
 
- soit représenté par des blocs graphiques (Blokly). Il sera alors possible de produire automatiquement le code en C++ qui sera téléchargé dans le robot.
 
 
==== Code arduino : démonstration du fonctionnement du robot en mode autonome ====
 
===== Programme sans NeoPixel Ring =====
 
 
Voici le programme qu'il faut éditer dans l'IDE Arduino, puis compiler et charger dans la carte Arduino
 
<br />
 
 
<syntaxhighlight lang="cpp" enclose="div">
 
 
/*
 
  Ce programme de démonstration permet de faire fonctionner le robot d'une manière autonome
 
*/
 
 
#include <Servo.h> // librairie pour servomoteur
 
 
#define broche_servoA 3 // broche servo A
 
#define broche_servoB 5 // broche servo B
 
#define trig 2 // broche trig du capteur US HC-SR04
 
#define echo 4 // broche echo du capteur US HC-SR04
 
 
const int MAX_SENS2=1000; // largeur impulsion pour position ANGLE_MIN degrés du servomoteur
 
const int ARRET=1490; // largeur impulsion pour position ANGLE_MEDIANE degrés du servomoteur
 
const int MAX_SENS1=2000; // largeur impulsion pour position ANGLE_MAX degrés du servomoteur
 
 
// classiquement : centrage sur 1500 - maxi sens 1 = 1000 et maxi sens 2 = 2000
 
 
// --- Déclaration des constantes des broches E/S numériques ---
 
 
long lecture_echo = 0; // variable sur 4 octets mesure de distance
 
long cm = 0; // variable sur 4 octets pour la conversion en cm
 
 
//--- Création objet servomoteur
 
Servo servoA;  // crée un objet servo pour contrôler le servomoteur A (en dessous du swich ON/OFF
 
Servo servoB;  // crée un objet servo pour contrôler le servomoteur B (à gauche du servo A)
 
 
// La fonction setup() est exécutée en premier et 1 seule fois, au démarrage du programme
 
 
void setup()  { // debut de la fonction setup()
 
 
// --- ici instructions à exécuter 1 seule fois au démarrage du programme ---
 
 
  pinMode (broche_servoA,OUTPUT); // Broche broche_servo configurée en sortie
 
  pinMode (broche_servoB,OUTPUT); // Broche broche_servo configurée en sortie
 
  pinMode (trig,OUTPUT); // broche broche trig configurée en sortie
 
  digitalWrite(trig, LOW); // met un niveau logique , LOW (BAS) sur la broche trig
 
  pinMode(echo, INPUT);  // la broche echo est initialisée en entree
 
  Serial.begin(115200);  // initialisation de la liaison série à 115200 bauds
 
  delay (2000); // on attend 2s
 
} // fin de la fonction setup()
 
// ********************************************************************************
 
 
// la fonction loop() s'exécute sans fin en boucle aussi longtemps que l'Arduino est sous tension
 
 
void loop(){ // debut de la fonction loop()
 
 
  Avant();
 
  digitalWrite(trig, HIGH); // met un niveau logique , HIGH (HAUT) sur la broche trig
 
  delayMicroseconds(10); // attente pendant 10 microsecondes
 
  digitalWrite(trig, LOW);  // met un niveau logique , LOW (BAS) sur la broche trig.
 
  lecture_echo = pulseIn(echo, HIGH); //  lit la durée du niveau HAUT appliqué sur la broche echo
 
  cm = lecture_echo / 58; // conversion de la distance en cm
 
  Serial.print("Distance en cm : "); // affiche le message : "Distance en cm" sur le moniteur série
 
  Serial.println(cm); // affiche la mesure en cm avec retour à la ligne
 
  if (cm < 20) // si mesure < 10 => tourner sens aléatoire
 
  {
 
    if (millis()%2 == 1)
 
    {
 
        Droite();
 
        delay (1000);
 
    }
 
    else
 
    {
 
        Gauche();
 
        delay (1000);
 
    }
 
  }
 
} // fin de la fonction loop() - le programme recommence au début de la fonction loop sans fin
 
 
void Stop() {
 
  if (servoA.attached()) servoA.detach(); // détache le servomoteur de la broche  = arret propre servomoteur
 
  if (servoB.attached()) servoB.detach(); // détache le servomoteur de la broche  = arret propre servomoteur
 
}
 
 
void Avant() {
 
  if (!servoA.attached()) servoA.attach(broche_servoA); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoA.writeMicroseconds(MAX_SENS2); // crée impulsion - sens2
 
  if (!servoB.attached()) servoB.attach(broche_servoB); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoB.writeMicroseconds(MAX_SENS1); // crée impulsion - sens1
 
}
 
 
void Arriere() {
 
  if (!servoA.attached()) servoA.attach(broche_servoA); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoA.writeMicroseconds(MAX_SENS1); // crée impulsion - sens1
 
  if (!servoB.attached()) servoB.attach(broche_servoB); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoB.writeMicroseconds(MAX_SENS2); // crée impulsion - sens2
 
}
 
void Gauche() {
 
  if (!servoA.attached()) servoA.attach(broche_servoA); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoA.writeMicroseconds(MAX_SENS1); // crée impulsion - sens1
 
  if (!servoB.attached()) servoB.attach(broche_servoB); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoB.writeMicroseconds(MAX_SENS1); // crée impulsion - sens1
 
}
 
 
void Droite() {
 
  if (!servoA.attached()) servoA.attach(broche_servoA); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoA.writeMicroseconds(MAX_SENS2); // crée impulsion - sens2
 
  if (!servoB.attached()) servoB.attach(broche_servoB); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoB.writeMicroseconds(MAX_SENS2); // crée impulsion - sens2
 
}
 
 
</syntaxhighlight>
 
 
===== Programme avec NeoPixel Ring =====
 
 
Voici le programme qu'il faut éditer dans l'IDE Arduino, puis compiler et charger dans la carte Arduino
 
<br />
 
 
<syntaxhighlight lang="cpp" enclose="div">
 
/*
 
  Ce programme de démonstration permet de faire fonctionner le robot équipé d'un Neopixel Ring d'une manière autonome
 
*/
 
 
#include <Servo.h> // librairie pour servomoteur
 
#include <Adafruit_NeoPixel.h> // librairie pour NeoPixel Ring
 
 
#define broche_servoA 3 // broche servo A
 
#define broche_servoB 5 // broche servo B
 
#define trig 2 // broche trig du capteur US HC-SR04
 
#define echo 4 // broche echo du capteur US HC-SR04
 
#define ring 6 // broche Data du NeoPixel Ring
 
 
const int MAX_SENS2=1000; // largeur impulsion pour position ANGLE_MIN degrés du servomoteur
 
const int ARRET=1490; // largeur impulsion pour position ANGLE_MEDIANE degrés du servomoteur
 
const int MAX_SENS1=2000; // largeur impulsion pour position ANGLE_MAX degrés du servomoteur
 
 
// classiquement : centrage sur 1500 - maxi sens 1 = 1000 et maxi sens 2 = 2000
 
 
// --- Déclaration des constantes des broches E/S numériques ---
 
 
long lecture_echo = 0; // variable sur 4 octets mesure de distance
 
long cm = 0; // variable sur 4 octets pour la conversion en cm
 
 
//--- Création objet servomoteur
 
Servo servoA;  // crée un objet servo pour contrôler le servomoteur A
 
Servo servoB;  // crée un objet servo pour contrôler le servomoteur B
 
 
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(16, ring, NEO_GRB + NEO_KHZ800); //
 
 
// La fonction setup() est exécutée en premier et 1 seule fois, au démarrage du programme
 
 
void setup()  { // debut de la fonction setup()
 
 
// --- ici instructions à exécuter 1 seule fois au démarrage du programme ---
 
 
  pinMode (broche_servoA,OUTPUT); // Broche broche_servo configurée en sortie
 
  pinMode (broche_servoB,OUTPUT); // Broche broche_servo configurée en sortie
 
  pinMode (trig,OUTPUT); // broche broche trig configurée en sortie
 
  digitalWrite(trig, LOW); // met un niveau logique , LOW (BAS) sur la broche trig
 
  pinMode(echo, INPUT);  // la broche echo est initialisée en entree
 
  Serial.begin(115200);  // initialisation de la liaison série à 115200 bauds
 
  strip.begin();
 
  strip.show(); // Initialisation du NeoPixel Ring
 
  rainbowCycle(10); // LED RING = Arc en ciel
 
}
 
// fin de la fonction setup()
 
// ********************************************************************************
 
 
// la fonction loop() s'exécute sans fin en boucle aussi longtemps que l'Arduino est sous tension
 
 
void loop(){ // debut de la fonction loop()
 
 
  Avant();
 
  digitalWrite(trig, HIGH); // met un niveau logique , HIGH (HAUT) sur la broche trig
 
  delayMicroseconds(10); // attente pendant 10 microsecondes
 
  digitalWrite(trig, LOW);  // met un niveau logique , LOW (BAS) sur la broche trig.
 
  lecture_echo = pulseIn(echo, HIGH); //  lit la durée du niveau HAUT appliqué sur la broche echo
 
  cm = lecture_echo / 58; // conversion de la distance en cm
 
  Serial.print("Distance en cm : "); // affiche le message : "Distance en cm" sur le moniteur série
 
  Serial.println(cm); // affiche la mesure en cm avec retour à la ligne
 
  if (cm < 20) // si mesure < 20 cm => tourner sens aléatoire
 
  {
 
    if (millis()%2 == 1)
 
    {
 
        Droite(); // appel fonction Droite()
 
        delay (1000);
 
    }
 
    else
 
    {
 
        Gauche(); // appel fonction Gauche()
 
        delay (1000);
 
    }
 
  }
 
} // fin de la fonction loop() - le programme recommence au début de la fonction loop sans fin
 
 
void Stop() {
 
  if (servoA.attached()) servoA.detach(); // détache le servomoteur de la broche  = arret propre servomoteur
 
  if (servoB.attached()) servoB.detach(); // détache le servomoteur de la broche  = arret propre servomoteur
 
}
 
 
void Avant() {
 
  if (!servoA.attached()) servoA.attach(broche_servoA); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoA.writeMicroseconds(MAX_SENS2); // crée impulsion - sens2
 
  if (!servoB.attached()) servoB.attach(broche_servoB); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoB.writeMicroseconds(MAX_SENS1); // crée impulsion - sens1
 
  ringOff(); // appel fonction extinction de toutes les LED
 
  strip.setPixelColor(14, strip.Color(0,150,0)); // LED verte brillance moyenne.
 
  strip.setPixelColor(15, strip.Color(0,150,0)); // LED verte brillance moyenne.
 
  strip.setPixelColor(0, strip.Color(0,150,0)); // LED verte brillance moyenne.
 
  strip.show(); // Envoi des données vers le Ring.
 
}
 
 
void Arriere() {
 
  if (!servoA.attached()) servoA.attach(broche_servoA); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoA.writeMicroseconds(MAX_SENS1); // crée impulsion - sens1
 
  if (!servoB.attached()) servoB.attach(broche_servoB); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoB.writeMicroseconds(MAX_SENS2); // crée impulsion - sens2
 
}
 
void Gauche() {
 
  if (!servoA.attached()) servoA.attach(broche_servoA); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoA.writeMicroseconds(MAX_SENS1); // crée impulsion - sens2
 
  if (!servoB.attached()) servoB.attach(broche_servoB); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoB.writeMicroseconds(MAX_SENS1); // crée impulsion - sens1
 
  ringOff(); // appel fonction extinction de toutes les LED
 
  for(int i=2;i<5;i++){
 
    strip.setPixelColor(i, strip.Color(150,0,0)); // LED rouge brillance moyenne.
 
    strip.show(); // Envoi des données vers le Ring.
 
  }
 
}
 
 
void Droite() {
 
  if (!servoA.attached()) servoA.attach(broche_servoA); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoA.writeMicroseconds(MAX_SENS2); // crée impulsion - sens1
 
  if (!servoB.attached()) servoB.attach(broche_servoB); // attache le servomoteur à la broche si pas attaché
 
  servoB.writeMicroseconds(MAX_SENS2); // crée impulsion - sens2
 
  ringOff(); // appel fonction extinction de toutes les LED
 
  for(int i=10;i<13;i++){
 
    strip.setPixelColor(i, strip.Color(150,0,0)); // LED rouge brillance moyenne.
 
    strip.show(); // Envoi des données vers le Ring.
 
  }
 
}
 
 
void ringOff()
 
{
 
  for(int i=0;i<16;i++){
 
    strip.setPixelColor(i, strip.Color(0,0,0)); // Toutes les LED éteintes
 
    strip.show(); // Envoi des données vers le Ring.
 
  }
 
}
 
 
void rainbowCycle(uint8_t wait) {
 
  uint16_t i, j;
 
 
  for(j=0; j<256; j++) { // 1 cycle couleur arc en ciel j<256*n = n cycles couleur arc en ciel
 
    for(i=0; i< strip.numPixels(); i++) {
 
      strip.setPixelColor(i, Wheel(((i * 256 / strip.numPixels()) + j) & 255));
 
    }
 
    strip.show();
 
    delay(wait);
 
  }
 
}
 
 
uint32_t Wheel(byte WheelPos) {
 
  WheelPos = 255 - WheelPos;
 
  if(WheelPos < 85) {
 
  return strip.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
 
  } else if(WheelPos < 170) {
 
    WheelPos -= 85;
 
  return strip.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
 
  } else {
 
  WheelPos -= 170;
 
  return strip.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
 
  }
 
}
 
 
</syntaxhighlight>
 
 
==== Programmation du robot en langage graphique (Blokly) ====
 
 
Pour programmer le robot en langage graphique, il faut :
 
# se connecter sur la page : http://robotdulab.labaixbidouille.com
 
# composer le programme en assemblant les blocs,
 
# copier le code produit dans l'IDE arduino, ou cliquer sur le bouton "Télécharger",
 
# télécharger (téléverser) le code dans la carte de prototypage arduino.
 
 
== Téléchargements ==
 
=== Documents de présentation ===
 
 
https://github.com/LabAixBidouille/RobotDuLAB-blockly/blob/gh-pages/Plaquette%20robodulab-2.pdf
 
 
=== Pièces imprimables ===
 
Les pièces imprimables : base, roue, support capteur Ultra-sons et plaque pour support de piles sont téléchargeable sur Thingiverse:
 
<br>
 
http://www.thingiverse.com/thing:833005
 
 
=== Bibliothèque RobotDuLAB ===
 
 
La bibliothèque arduino "RoboduLAB" peur être téléchargée ici :
 
https://github.com/LabAixBidouille/RobotDuLAB-arduino-library
 
 
[[Catégorie:RobotDuLAB]]
 
[[Catégorie:RobotDuLAB]]
 
[[Catégorie:Arduino]]
 
[[Catégorie:Arduino]]
 
[[Catégorie:Blockly]]
 
[[Catégorie:Blockly]]

Version du 11 août 2016 à 18:24