Sommaire

DAVIN Matthieu GEII2 1ère année
QUEVY Guillaume Équipe 2
LI Zixun
ANTON Victor
SAMBOURG Étienne
Coupe de France Robotique des IUT 2013
ROBOT Vierzon
Dossier High-Robot
Sommaire
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I – Description des blocs fonctionnels
1) FP 1 : Traitement par microcontrôleur
a ) Mise en œuvre
b ) Justifications de la structure et des composants
2) FP 2 : Émission trame
3) FP 3 : Réception trame
4) FP 4 : Détection obstacle par bumper
5) FP 5 : Détection obstacle par US
6) FP 6 : Détection zone arrivée
7) FP 7 : Distribution de puissance
8) FP 8 : Perçage ballon
9) FP 9 : Visualisation sur 16 DELS
10) FA : Alimentation
II Typons et schémas
1) Typons et schémas d ' implantation
a ) Réception trame
b ) Émission trame
c ) Distribution de puissance
d ) Carte mère
2) Schéma électrique
a ) Émission IR
b ) Réception IR
c ) Détection de zone
d ) Distribution de puissance
e ) Alimentation
f ) Carte mère
III – Algorithmes de parcours du robot
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I – Description des blocs fonctionnels
Nous avons choisi d'organiser notre robot suivant les blocs fonctionnels suivants :
1. FP1 : Traitement par micro-contrôleur
2. FP2 : Émission de la trame infrarouge
1. FP3 : Réception de la trame infrarouge
2. FP4 : Détection des obstacles par bumper
3. FP5 : Détection d'obstacles par ultrason
1. FP6 : Détection de la zone d’arrivée
2. FP7 : Distribution de puissance aux moteurs
3. FP8 : Perçage du ballon
4. FP9 : Visualisation sur 16 DELS
5. FA : Alimentation
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1) FP1 : Traitement par micro-contrôleur
Basé sur un micro contrôleur ST Microelectronics STM8S105.
Entrées:
1. IFRSIGN : Signal de capteur infrarouge codant en protocole SPI le numéro du capteur
qui reçoit la trame.
2. ZONE : Signal logique (Pas de zone : 0V , présence zone : 5V).
3. OBST_BUMP : signal logique (Pas de détection d'obstacle: 0V, détection:5V)
4. OBST_USx : signal envoi par capteurs ultrasons.
Sorties:
1. I2C_SDA, I2C_SCL : signaux logiques qui pilote la carte de visualisation(0V ou 5V)
2. EN1 : Signal logique (0V ou 5V)
3. PWM1A et PWM1B : Signaux de fréquence fixe et de rapport cyclique variable.
4. EN2 : Signal logique (0V ou 5V)
5. PWM2A et PWM2B : Signaux de fréquence fixe et de rapport cyclique variable.
6. PERCE : Signal logique (Pas de perçage : 0V , perçage : 5V).
a) Mise en œuvre
Une carte de développement STM8S est installée sur la carte mère.
Un STM8S105 programmable est chargé de toutes les fonctions du robot.
Elle est alimentée par Vcc.
b) Justifications de la structure et des composants
La carte confectionnée amovible pour permettre un démontage aisé lors de la
réalisation ainsi que pour les tests ou les éventuels débogages. De plus, la fabrication du
robot étant répartie sur plusieurs personnes de groupes différents, ce choix nous a semblé le
plus judicieux car à la fin nous aurons juste à plugger la carte fille sur la carte mère.
2) FP2 : Émission trame
Permet l’émission de la trame émise par infrarouge. Le mot binaire est codé en 32 bits
.
Entrées :
1. EMISSION : Signal émis par le micro-contrôleur PIC 16F886 à destination des diodes IR.
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Sortie :
1. TRAME : Trame de 32 bits émises en continue.
a) Mise en œuvre
Une carte d’émission autonome remplie cette fonction.
Un PIC 16F886 programmable est chargé de l’émission de la trame.
Un ensemble de DELS infrarouges est piloté par le PIC via un darlington ULN2003A.
Elle est alimentée en 12V apportée par une alimentation secteur externe.
b) Justifications de la structure et des composants
La structure choisie nous est apparue comme étant la plus logique et la plus simple à
mettre en œuvre. Nous avions déjà utilisé le PIC 16F886 lors d’un autre projet donc il ne nous
a pas été compliqué de la programmer. L’ULN2003A a été choisi car son utilisation été simple
et qu’il pouvait transmettre suffisamment de puissance sur suffisamment de pattes.
Les résistances de 150Ω ont étés choisies en fonction de la datasheet des diodes IR. De plus,
nous avons choisis des résistances bobinées capable de dissiper 3W car la balise reste allumée
pendant de longue cessions de tests donc nous avons sur dimensionné les résistances pour que
celle-ci ne grillent pas. Ce choix est à la fois fait pour pouvoir dissiper suffisamment de
puissance et économiser de la place sur la carte. Nous avons choisi ces diodes car elles sont
faciles d'utilisation, se trouvent facilement et ont une bonne portée. Les Leds ont été
montées en parallèle pour que la balise émette toujours dans le cas où l’une des Leds grille
pendant la compétition. La carte étant alimentée via secteur, le seul défaut à ce montage se
résume au choix de résistances bobinées plus chères capables de supporter une intensité
nécessaire à une bonne émission à 12V.
La carte est en forme d’arc de cercle pour faciliter l’implémentation des Leds émettrices de
sorte que celle-ci puissent couvrir l’intégralité de la piste.
3) FP 3 : Réception trame
Permet la réception de la trame émise par infrarouge, renvoie le numéro du capteur
qui reçoit la trame. Le mot binaire est codé en protocole SPI.
Entrées :
1. TRAME : Trame de 32 bits émise en continue.
Sortie :
1. NUMCAPT : Le numéro du capteur codant en SPI.
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