Cours:SaeEvitementObstacles

Modalités d'évaluation

1 soutenance

• Vendredi 17/05 matin
  • 20 minutes de présentation
  • 10 minutes de questions
• Présentation(introduction) de chaque "partie" en anglais

1 dossier

• Analyse fonctionnelle
• Nomenclature
• Chiffrage
• Etude détaillée de chaque fonction
• Schémas électriques/algorithmes/simulations/courbes caractéristiques/fonctions de transfert ...

Démonstration(s)

• Démonstration du fonctionnement le 12/05 à 12h
• Participation au festival de robotique à Cachan

Note de résultat - Evaluation travaux de SAE

• Groupe : accomplissement du projet
• Individuelle : en fonction de
  • Difficulté technique
  • Quantité de travail
  • Qualité de la réalisation
  • Investissement : évalué chaque jour

Réalisation d'une vidéo

Vidéo à réaliser pour le concours EEA :

https://clubeea.com/concours-mon-projet-en-5-minutes/

Travail à réaliser

1ère partie (2 semaines à l'iut)

• Travail individuel
• Création d'une fonction :
  • Réalisation d'un prototype ( plaque lab, plaque pastillée, fils volants avec carte µ type arduino ...)
    • qui comporte un µcontrôleur
    • qui respecte un cahier des charges listant les e/s
    • finalisation du programme pour le vendredi 19/04
  • Réalisation d'une version "propre" sur KiCad
    • finalisation des pcbs pour le mercredi 17/04
• Création d'un banc de test
  • à finaliser pour le lundi 13/05
  • qui permettra de valider :
    • les cartes utilisées ( ex : lidar, capteur de ligne ...)
    • simulera les entrées et vérifiera les valeurs des sorties
  • qui donnera des pistes pour réparer

2ème partie (1 semaine à l'iut)

• Travail en binôme
• Réalisation d'un robot répondant au cahier des charges de la coupe de robotique GEII pour les BUT2
  • Assemblage matériel : mécanique et électronique
  • Programmation carte traitement mission
• Schéma synoptique de l'assemblage : synoptique

Les différentes fonctions

Balise émettrice - signaler la position de la destination

• Entrées :
  • Choisir parmi 4 fréquences ( 12kHz 20kHz, 28kHz et 36kHz)
  • Choisir parmi 4 couleurs
  • Réseau électrique
• Sorties :
  • Générer une lumière infrarouge
    • Leds infrarouge : SFH 4045N
    • Visible sur tout le terrain
    • Signal pulsé
  • Générer une lumière visible
    • dont la couleur sera adaptée à la caméra Pixy
    • visible au minimum à 3m
• Contraintes :
  • dimensions maximales de la balise : cube de 20cm
  • utilisera un µcontrôleur attiny2313

Balise réceptrice - Repérer la destination par IR et magnétomètre

• Entrées :
  • Lumière infrarouge
    • Photodiode : SFH 2500 FA-Z
  • Entrée analogique réglable (potentiomètre)
  • IMU 9 axes mpu9250
• Sorties :
  • Liaison série
    • vitesse 250000 bauds
    • 9 bits de données
    • 1 octet envoyé : nombre signé
    • valeur envoyée : angle de rotation pour être dans l'axe de la balise
• Contraintes :
  • connecteur molex 4 broches (+5v,gnd,tx,rx)
  • un µcontrôleur atmega328p
  • le récepteur IR ne devra être sensible qu'à la fréquence sélectionnée par la balise
  • il faudra pouvoir régler la fréquence sur 12kHz, 20kHz, 28kHz ou 36kHz

Eviter les obstacles

• Entrées : détection obstacle /mesure distance obstacle par plusieurs capteurs
  • Informations binaires : 4 présence obstacle TOR ( lidar pololu )
  • Bus I2c : 3 mesures de distances ( lidar VL53L1X )
• Sorties :
  • liaison série
    • vitesse 250000 bauds
    • 8 bits de données
    • trames de 6 octets avec dans l'ordre
      • 1 octet pour début de trame : $
      • 1 octet capteurs tor (4 bits de poids faible)
      • 3 octets lidar : distance en cm (valeur max 255 !)
      • 1 octet pour fin de trame : *
• Contraintes :
  • Choisir le nombre et le positionnement/orientation des capteurs
  • connecteur molex 4 broches (+5v,gnd,tx,rx)
  • un µcontrôleur atmega328p

Commander les moteurs

• Entrées :
  • Alimentation 12V : puissance pour moteurs ( cartes cytron md13s)
  • Informations binaires :
    • Pulsation roues motrices ( 2x2 capteurs réflectifs - vcnt2020 ou autre )
  • Liaison série #1 : ordre vitesse de croisière en translation et rotation
    • vitesse 250000 bauds
    • 8 bits de données
    • 4 octets reçus
      • 1 octet de début de trame : $
      • 1 octet valeur de wr ( entre -100 et 100)
      • 1 octet valeur de Vt ( entre -100 et 100)
      • 1 octet de fin de trame : *
• Sorties :
  • Commande moteur : rampe d'accélération jusque vitesse de croisière
    • PWM Moteurs gauche et droite
    • Directions Moteurs gauche et drotie
  • Liaison série #1 : mesure/calcul position par odométrie
  • liaison série

• Contraintes :
  • connecteur molex 4 broches (+5v,gnd,tx,rx)
  • un µcontrôleur atTiny841

Centraliser/traiter les informations

• Entrées : collecte d'informations/signaux brutes et pré-traitées
  • Alimentation par batterie 12V LiPo
  • Informations binaires :
    • Lancement de la mission du robot ( fils à tirer )
    • Détection ligne blanche au sol ( capteur CNY70 ou module QR1113 )
  • Liaison série #1 : carte balise réceptrice - repérage destination
    • indication direction destination/balise émettrice ( à gauche, à droite, en face - TOR ou proportionnelle )
  • Liaison série #2 : carte détection obstacle
    • Indication présence obstacle ( TOR et/ou distance )
    • Indication de position/direction de l'obstacle
  • Liaison série #3 : Module XBEE ( téléversement programme sans fils )
  • Liaison série #4 : carte commande moteurs Retour position
    • Position robot par odométrie, le cas échéant
  • Bus I2c : informations balise Emettrice en lumière visible via caméra Pixy
• Sorties :
  • Indicateurs tension batterie : normale, faible, très faible
  • Affichage informations : LCD 2x16( application et/ou développement )
  • Liaison série #4 : commande moteurs
    • vitesse translation
    • vitesse rotation
  • PWM et TOR : perçage ballon
• Contraintes :
  • un µcontrôleur atmega2560

Ressources

• vérifier la "programmabilité" du µcontroleur :
  • dans un terminal
  • avrdude -c usbasp -p nomDuMicro
  • ex : avrdude -c usbasp -p t2313
  • ex : avrdude -c usbasp -p m328p

• modification des fusibles pour choisir fréquence d'horloge:
  • pour les atmega328p, dans le logiciel graver le bootloader
  • pour les attiny (utiliser arduino v1 !! ) :
    • installer attinycore : https://github.com/SpenceKonde/ATTinyCore/blob/v2.0.0-devThis-is-the-head-submit-PRs-against-this/Installation.md
    • choisir le bon microcontroleur et la bonne source d'horloge
    • graver la séquence d'initialisation
  • pour les atmega2560, attention il faut modifier les fusibles par rapport au bootloader arduino :
    • dans un terminal
    • avrdude -v -patmega2560 -cusbasp -e -Ulock:w:0x3F:m -Uefuse:w:0xFD:m -Uhfuse:w:0xD9:m -Ulfuse:w:0xFF:m

• http://raphael.candelier.fr/?blog=XL_320