tp tondeuse 2

TP TONDEUSE 2
SSI
PRESENTATION GENERALE
Quel est le but du TP ?
Le but est de comprendre le principe de commande des moteurs de propulsion
Qu’allez vous apprendre ?
Vous allez apprendre à programmer un microcontrôleur afin de piloter un moteur
A quoi cela va t-il vous servir ?
Ce travail vous permettra une meilleure compréhension du fonctionnement de la tondeuse
De quelles connaissances avez vous besoin ?
Avoir déjà programmé un microcontrôleur 68HC11 (CBOYF1) avec le basic11.
DONNEES PRATIQUES
Quel est le matériel dont vous avez besoin ?
- Le dossier comportant le TP
- Un oscilloscope
- Le robot tondeuse RL550
Comment sera évalué votre travail ?
L’évaluation se portera principalement sur :
- l’exactitude des réponses
- la propreté du compte rendu
- le soin apporté au matériel et son utilisation en respectant les consignes.
- votre degré d’autonomie pour réaliser les mesures
- votre comportement général (pertinence des questions, dynamisme …)
Quelle doit être votre démarche de travail ?
Vous allez dans un premier temps faire une petite analyse fonctionnelle pour vous mettre en situation.
Ensuite, vous devrez étudier l’algorithme de commande d’un moteur de propulsion et réaliser le
programme en basic 11
Enfin, en dernière partie, vous ferez une petite synthèse de votre travail en complétant un document
à trous.
Durée du TP :
2H
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TP TONDEUSE 2
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ETUDE DE LA COMMANDE MOTEUR DE LA TONDEUSE RL550
Problématique :
« Comment se fait la commande des moteurs de propulsion de la tondeuse »
I- Mise en situation
Pour contrôler le déplacement de la tondeuse le microcontrôleur doit générer des
signaux commande A, B,C ,D afin de faire tourner le moteur (gauche ou droite) dans
un sens ou dans un autre à une vitesse déterminée, ou encore l’arrêter.
L’objectif de ce TP est de comprendre comment se fait la commande des moteurs et
de réaliser la programmation du microcontrôleur
1- On s’intéresse à la commande du moteur gauche :
Tracer en rouge le sens du courant de puissance dans le moteur pour le sens 1
(correspondant aux transistors MOS Q710 et Q714 saturés)
Tracer en bleu le sens du courant de puissance dans le moteur pour le sens 2
(correspondant aux transistors MOS Q709 et Q715 saturés)
Note : partir du +24V vers la masse
2- Repérer sur la carte électronique du robot les transistors de puissance
(Q710,Q714,Q709 Q715) correspondant à la commande du moteur gauche et
ceux correspondant à la commande du moteur droit (Q702 , Q703 , Q706,
Q707)
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II- Algorithme de commande moteur
On souhaite réaliser un programme en basic 11 pour piloter le moteur gauche.
Une maquette interface de puissance simplifiée (pont en H) a été réalisée pour
les besoins des tests, le schéma est donné ci-dessous :
L’algorithme pour piloter le moteur pour 1 sens de rotation est donné ci-dessous :
Algorithme
Initialiser PORTA à 0
Répéter
Mettre A0 à 1
Temporiser 5s
Mettre A0 à 0
Temporiser 3s
Toujours
Programme
PORTA = 0
Répéter
PORTA.0 = 1
tempo (5000)
PORTA.0 = 0
Tempo (3000)
Toujours
Lancer le logiciel de programmation CBOYF1.
Charger le programme de test RL550.bas , sauvegarder le sous votre nom (moins de
8 lettres et extension en .bas ) .
Compiler votre programme, charger dans l’eeprom cible puis exécuter le (GO)
Mettre sous tension la carte interface moteur (Note :On alimentera en 12V car alim
du labo trop peu puissante) et vérifier la conformité du fonctionnement (le moteur
doit tourner pendant 5 secondes et s’arrêter 3s)
A l’aide de l’oscilloscope + sonde différentielle, visualiser la tension aux bornes du
moteur et représenter le signal sur votre document réponse.
Indiquer l’amplitude du signal, sa période T, sa fréquence F, le temps haut noté Th.
Calculer le rapport cyclique noté Rc = Th/T.
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Influence de la période ( ou fréquence )
Modifier votre programme afin d’obtenir un rapport cyclique Rc = ½ et T = 1s (Th =
0,5s)
Bien observer le comportement du moteur (et de la roue).
Modifier à nouveau votre programme afin d’avoir une période T = 10ms et toujours le
même rapport cyclique ( Rc= ½ )
Observer à nouveau le moteur, que pouvez vous en conclure ? (les arrêts/
démarrages sont-ils encore perceptibles ?)
Influence du rapport cyclique
Modifier votre programme afin d’avoir un rapport cyclique de Rc =1/5 . La période ne
doit pas changer (T=10ms ) . Th = 2ms
Bien observer le comportement de la roue
Modifier votre programme afin d’avoir maintenant un rapport cyclique de 4/5, ( T =
10ms et Th = 8ms)
Observer la roue et conclure quant à l’influence du rapport cyclique sur le
comportement de la roue.
Compléter le tableau suivant (mesurer la vitesse en utilisant un tachymètre, attention
on veut des m/s pas des m/mn, conversion à faire) : (Période ne change pas = 10ms)
Th = 2ms
Th = 5ms
Th = 8ms
Th = 10ms
Rapport
1/5
1/2
4/5
1
cyclique
Vitesse
linéaire de la
roue en m/s
Tracer la courbe V = f(Rc) (Vitesse en fonction du rapport cyclique )
Vitesse
Rapport Cyclique
Conclusion ? :
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Changement du sens de rotation de la roue.
Compléter le programme ci-dessous en fonction de l’algorithme
Algorithme
Programme
Répéter
Répéter
Mettre A1 à 1
……..
Temporiser 5s
tempo (5000)
Mettre A1 à 0
……..
Temporiser 3s
Tempo (3000)
Toujours
Toujours
Relever sur votre feuille le signal moteur
Comparer avec le signal de la question II-1 et conclure
Synthèse.
Indiquer en rouge sur le schéma le sens du courant dans le moteur lorsque A0=1 et
A1 = 0
(partir du +24V)
Indiquer en bleu sur le schéma le sens du courant dans le moteur lorsque A0=0 et
A1=1
Pour modifier la vitesse de rotation du moteur, on agit sur la :
- Fréquence du signal de commande ou son rapport cyclique ?
Pour piloter le moteur, on utilise une structure de pont en …… Lorsque les transistors
……. et ……. sont saturés, le moteur tourne dans le sens 1.
Lorsque les transistors …….. et …… sont saturés, le moteur tourne dans le sens 2.
Pour modifier la vitesse du moteur, le microcontrôleur doit générer sur ses sorties un
signal carré modulé en largeur d’impulsion : en agissant sur le ………………….. du
signal, on fait varier la vitesse.
La ……………….. du signal devra être suffisamment élevée pour garantir un
fonctionnement en continu du moteur (pas d’ à coups)
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Questions complémentaires
Faire un programme pour que le moteur change de sens de rotation lorsqu’on appuie
sur le bouton T1
Faire un programme pour obtenir 3 phases :
une rampe d’accélération (durée 2s)
une phase plateau
(durée 5s)
puis une décélération
(durée 2s)
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