Porte semi-automatique

Arduino

OBJECTIFS DE L’ACTIVITE

Réactiver les connaissances sur le cahier des charges, les capteurs et actionneurs, chaînes d’énergie et d’information.
Réaliser un programme simple modélisant un système réel déclenché par une action et avec un test conditionnel.

Document réponses

A imprimer en cas d'absence ou de perte des documents.

3-02-P-F-Porte-2023-2024.docx

Présentation

Certains magasins sont équipés d’un bouton qui permet d’ouvrir les portes coulissantes du magasin (voir photo).

Avant de pouvoir lancer la fabrication en quantité industrielle d’un tel bouton, il faut d’abord le concevoir et le tester. Une des étapes de la conception est de faire un prototype du système complet pour identifier tous les composants, toutes les contraintes et fonctions de ce système. C’est ce que nous allons faire dans cette première séquence.

cAHIER DES CHARGES simplifié

Comme le décrit le diagramme “bête à cornes” ci-contre, le bouton d’entrée du magasin doit actionner la porte pour permettre au client de rentrer dans le magasin.

Lorsqu’un client arrive, la porte est fermée. A l’appui sur le bouton, la porte s’ouvre, reste ouverte quelques instants, puis se ferme.

Informations sur le système :

La source d’énergie est le réseau électrique (dans notre montage, nous prendrons deux piles). Des câbles électriques sont utilisés pour transmettre l’énergie.
Le bouton d’entrée est de type “capteur tactile”.
La porte peut se déplacer grâce à l’action d’un moteur et d’une courroie. Dans notre exercice, nous n'utiliserons que le moteur.
Un “capteur fin de course” permet de capter que la porte est totalement ouverte. L'information est traitée par le microcontrôleur.
Une carte programmable “Microcontrôleur Arduino” contient le programme qui permet le fonctionnement du système.

2. comprendre le fonctionnement du système

Étude du cahier des charges : il nous faut trouver les fonctions et les contraintes du système. Compléter le diagramme FAST ci-dessous. Il faut indiquer soit un composant, soit une fonction technique.

3. Avant de programmer, etudions les systemes automatisés

Capteurs

Dispositif permettant de capter un phénomène physique (température, lumière, son, pression, humidité, radiations...).

Exemple : Dans un vélo électrique il faut un capteur pour informer la carte électronique qu'on appuie sur les pédales.

Actionneurs

Objet qui transforme l'énergie qui lui est fournie (électricité) en un phénomène physique (mouvement chaleur, lumière, son...)

Exemple : Dans un vélo électrique, un moteur transforme l'énergie électrique en rotation (énergie mécanique).

Effecteurs

L'Effecteur est situé à la suite de l'actionneur pour finaliser le travail : il produit l'effet attendu (chaîne, engrenage, poulie...).

Exemple : Il faut une chaîne et une roue pour que le moteur électrique puisse faire avancer le vélo électrique.

Compléter le tableau de la fiche-réponses.

4. Chaîne d'information et chaîne d'énergie

Complète la chaîne n'énergie at la chaîne d'information avec les éléments suivants : moteur, touche tactile, courroies (ou engrenages), câbles, bloc d'alimentation, relais, microcontrôleur.

Lancer mBot AVEC MLINK 2

Lancer mLink2

important cliquer ici pour configurer mBlock

Si ça ne fonctionne pas, ne pas hésiter à rafraichir la page web et à récommencer la procédure.

Un fois correctement configuré, tu dois avoir accès aux commandes ci-dessous qui te permttront de programmer les modules Arduino.

Comment utiliser l'arduino uno

Présentation arduino+grove 2023

2. Remplir ce questionnaire après avoir lu le document ci-dessus. Cliquer ici.

Connecter Arduino Uno

Bien s'assurer que le port COM sélectionné soit celui qui correspond à la carte Arduino.

Télécharger LE PROGRAMME POUR COMMANDER LE ROBOT - Exercice d'initiation

Quand le programme est terminé, 2 options sont proposées.

1. Télécharger : Tu dois télécharger le programme sur l'Arduino pour l'exécuter. Tu dois déconnecter l'appareil après avoir téléchargé le programme, et le programme peut être exécuté sans l'ordinateur. Certains blocs pour Arduino Uno ne sont disponibles que dans le mode Upload.

Dans ce cas, il faut utiliser :

2. En direct : Tu peux visualiser le résultat de l'exécution en temps réel sans télécharger le programme sur l'Arduino. Dans ce mode, l'appareil doit rester connecté à mBlock.

Dans ce cas, il faut utiliser :

Si ça ne fonctionne pas, ne pas hésiter à rafraichir la page web et à récommencer la procédure.
"Téléverser" fonctionne mieux que "en direct".

5. Comprendre toutes les étapes pour programmer le micro-contrôleur de la porte semi-automatique.

Nous allons suivre les étapes habituelles qui permettent d’aboutir à un programme correct :

5.1. Algorithme

A l’aide des mots-clés SI … ALORS… SINON.., écris sur la fiche réponse l’algorithme de l’ouverture de la porte (pas la fermeture) quand on touche la touche tactile (capteur de contact).

5.2. Algorigramme

Complète l'algorigramme sur la fiche-réponses pour l'ouverture de la porte.

5.3. Programmes

Faire les programmes ci-dessous. Attention, les blocs proposés sont généralement indispensables, mais ils ne sont généralement pas suffisants.

5.3.0. Programme d'introduction : faire fonctionner la del quand on appuie sur le bouton poussoir.

Capteur logique et actionneur

La DEL monté sur le connecteur de DEL doit s'allumer quand on touche le capteur tactile.

Si la DEL ne fonctionne pas, tu peux faire un test avec le Buzzer. C'est bruyant. Ne pas le faire plus de deux fois.

Les instructions ci-dessous doivent bien sûr être modifiées pour réussir le programme.

Attention aux branchements !

5.3.1 Programme 1

En binome, programmez la carte en respectant l'algorigramme fait pendant l'étape précédente. Nous considererons que le fait de faire touner le moteur ouvre la porte.

Un relais sera indispensable. C'est une sorte d'interupteur commandé par un microcontrôleur et non par une main.

Il faut utiliser :

le microcontrôleur (carte électronique)
le moteur (actionneur)
le relais (voir ci-contre)
la touche tactile (capteur)
Une alimentation électrique (piles)

Voir la photo ci-contre.

5.3.2 Programme 2

Modifier le programme pour que le moteur tourne 2 secondes.

5.3.3 Programme 3

Modifier le programme pour le moteur tourne jusqu'à ce qu'on appuie sur un capteur fin de course. Un capteur fin de course permet par exemple de savoir que la porte est ouverte.

Si un capteur fin de course n'est pas disponible, utiliserer le bouton poussoir. Son fonctionnement est très proche d'un capteur fin de course.

Evaluation 1

Evaluation 2

Page updated

Report abuse