projet TPE: robot-aspirateur

[zyro]

Bonjour,
c'est le début des TPE et j'aimerais construire un robot-aspirateur, c'est à dire un (petit) aspirateur qui roule tout seul et qui, lorsqu'il se prend un mur, recule tout en tournant puis repart tout droit.
Le probléme, c'est de faire un temporisateur qui suite à une impulsion bréve de la part d'un interrupteur (de type poussoir normalement ouvert), inverse le sens du courant aux bornes du moteur. J'ai fait un schéma électrique, il m'a l'air de fonctionner:

Si quelq'un d'expérimenté en électronique pourrait vérifier si c'est le cas, ce serait vraiment génial!
Ensuite, j'aurai besoin d'un conseil pour calculer les valeurs de résistances R1 et R2 ainsi que du condensateur C1, en supposant que la résistance de la bobine du relais est de 150 Ω , que le relais s'actionne pour une tension de 3,75V Max et revient en position initiale à 0,5V Min et supporte un tension jusqu'à 6,5V.
Merci d'avance!
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[luc_1049]

bonjour

Je sais qu'il y a un début à tout, mais votre projet est trop ambitieux compte tenu des questions que vous posez.

D'autre part il vous aurait fallu préciser les interfaces, interrupteur / carte électronique commandant le moteur ...

cdlt

[zyro]

"Je sais qu'il y a un début à tout, mais votre projet est trop ambitieux compte tenu des questions que vous posez."

Sans doute et pourtant je n'y renoncerai pas...
Alors donnez moi des conseils au lieu d'essayer de me démotiver, svp!

[zyro]

D'autre part il vous aurait fallu préciser les interfaces, interrupteur / carte électronique commandant le moteur ...

Oui, je dois voir les moteurs dispo dans mon lycée (je pense à un ordinaire moteur à courant continu à balais), sinon j'en achéterai un, vous me conseillerez quoi?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Zenertransil]

Bonjour,

Oui, je dois voir les moteurs dispo dans mon lycée (je pense à un ordinaire moteur à courant continu à balais), sinon j'en achéterai un, vous me conseillerez quoi?

Je suis du même avis que mon collègue, si tu en es à te poser ce genre de questions, tu n'es pas arrivé...

Dans un projet personnel, on a le droit de se ratatiner, d'y passer des années et d'apprendre au fur et à mesure. Pour un projet scolaire, il faut savoir ce qu'on fait, parce que ça passe très vite! Moi, j'ai toujours pensé qu'il fallait apprendre à marcher avant de s'inscrire pour un marathon, je vois parfois des gens dire le contraire (notamment ici), mais généralement... Ou ça finit dans le mur, ou ils "trichent" : en faisant faire le travail par un autre, ou en assemblant des solutions toutes faites, ce qui n'a aucun intérêt pédagogique, et ne sera pas récompensé par tes profs - faut pas rêver, ils ne sont pas stupides.

En admettant que ton schéma (qui n'a pas encore été validé, et n'est pas encore visible) fonctionne, faut que tu m'expliques comment un machin qui fait des aller-retours en ligne droite peut balayer une surface rectangulaire !


Ce n'est pas "démotiver", c'est essayer de faire bénéficier les autres de ses propres expériences. Quand on s'attaque à quelque chose de trop costaud, il se passe globalement deux choses :

-Soit on n'y arrive pas, et c'est super démotivant parce que parfois, on y a passé un sacré paquet de temps et dépensé beaucoup d'argent (à chacun sa bourse),
-Soit on finit par y arriver en mettant bout à bout ce que des gens "généreux" ont fait pour nous, sauf qu'on y comprend rien. Donc à moins de se mentir joliment, on ne peut pas être fier de son propre travail, et de toutes façons ça aurait coûté moins cher en l'achetant!


J'ai du mal à imaginer qu'on puisse comprendre comment fonctionne tel ou tel machin en le démontant si on ne sait pas comment marche, même de façon générale, une diode ou un transistor. Mais d'autres auront peut-être un avis contraire...

[autoin]

Bonjour
premierement je ne vois pas le schema
deuxieme il te faut
le schema electrique qui contient les moteurs les pics que tu desirent utilisee
le programme
mettre le schema dans un editeur comme proteus
faire la simulation
charger le programme dans le pic tu dois realiser le programmateur de pic si tu na pas
realiser ta carte lectronique
choisir une methode de plannification de trajectoire et d evitement d'obstacle
la programmer
la charger dans ton kitt''ton pic''
en fin faire des essais
bon chance et courage

[gabuzo]

C'est bon on voit le schéma, ça démarre fort...

Chercher "relais pont en H" sur un moteur de recherche et revenir nous voir...

[Yoruk]

Ton schéma est un peu étrange... 2 sources d'alimentation pour faire varier le sens de rotation d'un moteur, c'est un peu too much... Vois du coté des ponts en h, qui peut tout à fait être réalisé avec des relais.

Je devine dans ton schéma l'idée d'un auto-maintien réalisé avec un relais... Certes, mais pas suffisant : ton engin va aller dans une direction, mais le maintien ne fonctionnera pas dans l'autre sens...

Pour le reste, je ne peux qu'adhérer aux réponses de mes collègues... Tu es parti pour réaliser un engin roulant qui ne peut pour l'instant, au vu de ta première conception, aller uniquement en ligne droite. Comment alors balayer une pièce ? Éviter les obstacles ? Éviter de tomber dans un escalier ? Ne pas repasser plusieurs fois au même endroit ? Comment gérer la puissance, la batterie incluse ? Pour ce genre de projet, il faut à priori utiliser un microcontrôleur associé à des capteurs permettant à ton robot d'interagir avec son environnement (capteurs ultrasons par exemple). Ensuite, ton microcontrôleur doit pouvoir agir sur les commandes permettant de faire avancer et tourner ta maquette. Tu as une formation pour cela ? Tu as accès à du matériel, pour programmer, débugger un micro ? As tu une équipe enseignante pour t'épauler ?

Loin de nous l'idée de te décourager, nous souhaitons seulement te faire prendre conscience de ce qu'un projet comme le tien comporte comme difficultés. Et malheureusement, au vu de tes premières interventions, il semble que tu n'ai pas entièrement vu toutes les subtilités qu'un robot aspirateur comporte... !

[zyro]

Je suis d'accord, faire un robot peut être extrémement compliqué, si l'on envisage de faire un vrai robot avec des fonctions comme éviter les escaliers, ne pas repasser 2 fois au même endroit, etc...
Et je n'ai nulle prétention de faire ça, je veux juste faire un robot qui va au hasard, tourne en reculant pour éviter les murs comme les jouets RC à 2 directions (avant et arriére), je ne veux pas faire de pont en H qui compliqueraient le schéma, même si les 2 alimentations ont l'air d'en choquer plus d'un...
Je suis sûr que, aidé par des pro comme vous, je serai tout à fait capable de faire ça, en prenant juste un peu (beacoup) plus de temps!

"Je devine dans ton schéma l'idée d'un auto-maintien réalisé avec un relais... Certes, mais pas suffisant : ton engin va aller dans une direction, mais le maintien ne fonctionnera pas dans l'autre sens..."

Comment ça???

[f6bes]

Bonjour
premierement je ne vois pas le schema
deuxieme il te faut
le schema electrique qui contient les moteurs les pics que tu desirent utilisee
le programme i
mettre le schema dans un editeur comme proteus
faire la simulation i
charger le programme dans le pic tu dois realiser le programmateur de pic si tu na pas
realiser ta carte lectronique
choisir une methode de plannification de trajectoire et d evitement d'obstacle
la programmer
la charger dans ton kitt''ton pic''i
en fin faire des essais
bon chance et courage

Bjr à toi,
Tout schéma demande d'etre validdé par un modérateur AVANT d'etre visible ( c'est pour cela que tu n'as pu le voir= non validé)

Je ne vois pas en QUOI il est NECESSAIRE d'utiliser un...pic !

@ZYRO
Dans la description originale , rien n'est formulé pour "recule" ( de combien? ) et "tourne" ( de quel angle ?) ( à droite ou à gauche ?)
Tout cela est possible SANS pic...mais encore faut il avoir qq données complémentaires.
Bon WE

[gabuzo]

je ne veux pas faire de pont en H qui compliqueraient le schéma, même si les 2 alimentations ont l'air d'en choquer plus d'un...

Ben oui mais si on te conseille d'utiliser un pont en H pour inverser le sens de rotation de ton moteur c'est parce que c'est le moyen le plus simple et le plus efficace. Maintenant si tu veux utiliser ton schéma qui est un grand n'importe quoi tu es libre de le faire, par contre je vois pas l'intérêt de venir ici chercher des conseils si tu penses que les autres ont tort.
Autre chose, tu comptes le faire tourner comment ton bidule ? Parce que là il ira en ligne droite dans un sens et en ligne droite dans l'autre, note bien que c'est pratique pour aspirer dans un couloir...

[arsene de gallium]

Lorsque l'on étudie un automatisme de robot, il est indispensable, aujourd'hui, de passer par des microcontroleurs
Il faut oublier les automatismes à base de relais, complètement obsolètes pour ce genre d'application.
Je ne suis pas un intégriste des microcontroleurs, mais un système robotique, et un aspirateur autonome en fait parti, ont fait leur preuve:
- interface avec les capteurs en tous genre
- facilité de modification de la logique (programmation)
En relais, ce n'est pas viable: impossible de modifier le cablage ou l'optimisation de fonctionnement.
En effet, un pont en H, piloté par un circuit programmable sur lequel on interface les capteurs, et il n'y a plus qu'a adapter le programme à ce que l'on veut faire.

[Yoruk]

Comment ça???

Explique moi, selon toi, comment fonctionne ton schéma... (tu l'as fait toi même d'ailleurs ?)

[f6bes]

Lorsque l'on étudie un automatisme de robot, il est indispensable, aujourd'hui, de passer par des microcontroleurs
Il faut oublier les automatismes à base de relais, complètement obsolètes pour ce genre d'application.
Je ne suis pas un intégriste des microcontroleurs, mais un système robotique, et un aspirateur autonome en fait parti, ont fait leur preuve:
- interface avec les capteurs en tous genre
- facilité de modification de la logique (programmation)
En relais, ce n'est pas viable: impossible de modifier le cablage ou l'optimisation de fonctionnement.
En effet, un pont en H, piloté par un circuit programmable sur lequel on interface les capteurs, et il n'y a plus qu'a adapter le programme à ce que l'on veut faire.

Bjr à toi,
Tout à fait.....mais vu comme ça part ( connaissances plus que modeste) faut peut etre pas se lançer illico dans la programmation...car là j'ai
bien peur que ça n'aille pas bien loin.
Qu'il commençe par des choses simples et pourquoi pas...rudimentaires, ensuite ,lorsqu'il aura ASSIMILE, peut etre franchir une autre étape.

Bon WE

[zyro]

Explique moi, selon toi, comment fonctionne ton schéma... (tu l'as fait toi même d'ailleurs ?)

Oui, je l'ai fait moi même:

étape1:
interrupteur ouvert,
relais en état initial,
C1 se charge (alimenté par A2)
moteur alimenté par A1,

étape2:
interrupteur fermé,
relais activé par A2 à travers R1,
le condensateur commence à se décharger par la bobine, R1 et R2,
moteur alimenté par A2

étape3:
interrupteur ouvert,
relais activé par le condensateur qui continue de se décharger (durant quelques secondes),
moteur toujours alimenté par A2

étape4:
interrupteur ouvert,
condensateur déchargé,
il n'y a plus de courant qui circule dans la bobine, retour à l'étape1

Dsl si je n'ai pas été assez clair.
Tu pense que ça pourrait marcher?

[zyro]

Merci à tous pour vos réponses, je réfléchis pour le pont en H.
Pour tourner, je vais faire 1 systéme de rail avec la 3eme roue comme ds les voitures (jouets) RC qui ne font qu'avancer tout droit, et reculer vers la gauche.

[Yoruk]

Mouais... Un condo qui fait coller la bobine d'un relais, en passant à travers 2 résistances, j'y crois pas trop... Si tu ne veux pas que toute l'énergie emmagasinée soit déchargée d'un coup, effectivement il te faut des résistances, mais tu vas tout dissiper en chaleur... Sans parler du cas où l'aspi est coincé entre 2 pieds de chaise et que le condensateur n'a pas le temps de se charger...

Vois du coté des temporisateurs monostables réalisés avec un 555. Tu pourras régler le temps très facilement en modifiant une résistance et un condo.

A part ça, il tourne comment ton bestiau ?

[zyro]

Mouais... Un condo qui fait coller la bobine d'un relais, en passant à travers 2 résistances, j'y crois pas trop... Si tu ne veux pas que toute l'énergie emmagasinée soit déchargée d'un coup, effectivement il te faut des résistances, mais tu vas tout dissiper en chaleur... Sans parler du cas où l'aspi est coincé entre 2 pieds de chaise et que le condensateur n'a pas le temps de se charger...

Vois du coté des temporisateurs monostables réalisés avec un 555. Tu pourras régler le temps très facilement en modifiant une résistance et un condo.

Oui, tu as raison je vais voir ce que je peux faire avec 555.

[zyro]

Je pense utiliser pour le pont en H des transistors au lieu des relais, qu'en pensez-vous?

[Yoruk]

Bonne idée !

[Zenertransil]

Je ne suis pas aussi affirmatif! Le pont en H, c'est un art... Soit un prend un module intégré avec des entrées TTL, soit on s'expose à des belles galères ou à un truc qui tombe en marche (comme dirait Daudet, que je salue) si on n'a pas un minimum d'expérience!

Dans mes souvenirs, la commande des transos d'un pont en H n'était pas enseignée en 1ere/Tle en SI... Avec les subtilités qu'elle implique.

De plus, un pont en H genre L298 a de jolis Vcesat, et sur du 12V voire moins, ça fait pas mal de pertes relatives... Le relais n'en a pour ainsi dire aucune côté puissance, et la bobine ne consomme pas 25W non plus, surtout si on prend un modèle à faible consommation!


Le relais, c'est la solution la plus sûre, au sens technique du terme comme au sens des ennuis qu'on peut rencontrer. Et avec 4 diodes de retour, comme on le ferait avec des transistors, c'est increvable...

[Yoruk]

Oui, tu as raison de souligner tout cela... La technologie exacte du pont en H reste à préciser (relais ? circuit intégré ? MOSFET ? Autre ?). Je n'ai aucun préjugés contre un montage à base de relais effectivement, même si la commande de la bobine n'est pas forcément évidente... Après, on peut aussi dire que le relais est plus lent, risque de rebond des contacts et autres, mais il reste effectivement une bonne solution.

Je n'ai pas un BAC SI, je ne pourrais pas confirmer ce qui est effectivement enseigné et ce qui est du niveau de notre ami. Mais pour un projet comme le sien, il reste encore à dimensionner le(s) moteurs, à faire la mécanique, et à résoudre les problèmes évoqués plus haut...

[zyro]

Un grand merci à tous ceux m'ont conseillés et voici le schéma version 2.0:


J'ai finalement pris non pas des transistors (trop complexes pour moi), mais un relais pour le pont en H et j'ai fait le temporisateur à base de 555(merci Yoruk) .
Dites-moi si j'ai fait des gaffes, svp!!!

[gabuzo]

Il manque une résistance de pull-up entre le 9V et la broche 2 et la diode de roue libre sur la bobine, je n'ai pas regardé le reste du schéma...

[Yoruk]

Par sécurité, j'ajouterai un transistor en commutation pour la bobine du relais. Pas dit que le 555 puisse débiter le courant nécessaire.

Ce qui ne me plait pas non plus, c'est qu'inverser brutalement le sens de rotation du moteur est super mauvais pour lui et pour la mécanique qu'il y a derrière (engrenages...). Il faudrait pouvoir faire une pause entre les 2 sens de rotation.

[Zenertransil]

Un NE555, ça va jusqu'à 200mA... C'est un des gros avantages du CI! (entre autres pour driver une grille de MOSFET)

Pour l'auteur : il me semble que j'avais parlé de 4 diodes de retour... Elles ont disparu en chemin? Idem pour la diode de roue libre du relais dont te parle Gabuzo! Celle-là, si tu ne la mets pas, à la première commutation, ton NE555 va cramer. Et pour les premières, disons que ça augmente fortement la fiabilité du montage... Les petits relais utilisés en électronique ne sont pas taillés pour résister à l'étincelage!

[Antoane]

Bonjour,

Lorsque le réglage de P1 est en butée telle que la résistance effective est nulle, la probabilité de détruire le potentiomètre ou le 555 lorsque le 555 mettra sa sortie 7 à 0 est grande.
Il manque donc une résistance de protection, par exemple en série avec l'entrée 7 du 555 (ou en série avec P1).

Avec 5kOhm et 1mF (1mF=1000µF), la tempo max est de l'ordre de 5ms ; un potentiomètre de ~5MOhm semble plus indiqué.

[zyro]

Par sécurité, j'ajouterai un transistor en commutation pour la bobine du relais. Pas dit que le 555 puisse débiter le courant nécessaire.

Oui, j'y avais pensé mais d'aprés mes calculs, I=U/R=6/167=40mA, le 555 devrait tenir.

Ce qui ne me plait pas non plus, c'est qu'inverser brutalement le sens de rotation du moteur est super mauvais pour lui et pour la mécanique qu'il y a derrière (engrenages...). Il faudrait pouvoir faire une pause entre les 2 sens de rotation.

Oui, tu as raison, j'ai vu dans les jouets que les bornes du moteur étaient reliées à un petit condo antiparasite, qui pourrait lui faire faire une pause je pense.

[zyro]

Pour l'auteur : il me semble que j'avais parlé de 4 diodes de retour... Elles ont disparu en chemin? Idem pour la diode de roue libre du relais dont te parle Gabuzo! Celle-là, si tu ne la mets pas, à la première commutation, ton NE555 va cramer. Et pour les premières, disons que ça augmente fortement la fiabilité du montage... Les petits relais utilisés en électronique ne sont pas taillés pour résister à l'étincelage!

Oui, merci, je viens de rajouter tout ça.

[zyro]

Bonjour,

Lorsque le réglage de P1 est en butée telle que la résistance effective est nulle, la probabilité de détruire le potentiomètre ou le 555 lorsque le 555 mettra sa sortie 7 à 0 est grande.
Il manque donc une résistance de protection, par exemple en série avec l'entrée 7 du 555 (ou en série avec P1).

Merci, c'est une excellente idée (je n'y ai absolument pas pensé d'ailleurs)

Avec 5kOhm et 1mF (1mF=1000µF), la tempo max est de l'ordre de 5ms ; un potentiomètre de ~5MOhm semble plus indiqué.

Pourtant, 1mF=0,001F et 5Kohms=5000ohms
et si je ne me trompe pas, 1,1x0,001x5000=5,5s
(corrigez moi si je me trompe)