PSE SE3 2022/2023

Objectif

Pour l'année académique 2022/2023 il demandé de motoriser un modèle réduit de voiture au 1:87ème ou au 1:43ème avec contrôle par microcontrôleur.

• 

  Modéle réduit au 1:87

• 

  Modéle réduit au 1:43

Votre objectif est de concevoir votre propre modèle à l'aide des éléments présentés dans cette page. Vous ne devez pas forcément fusionner l'ensemble des possibilités, d'ailleurs certaines sont incompatibles entre elles. Partir sur quelque chose de simple n'est pas infamant du moment qu'il est proprement exécuté et qu'il débouche sur un prototype fonctionnel.

Certes si vous nous sortez une voiture au 1:87ème totalement fonctionnelle avec propulsion, roues avant directionnelles, chargeur de batterie intégré et contrôle radio nous serons enchantés et nous aurons assez peu de difficulté à vous noter. Maintenant si vous partez sur un simple chassis au 1:43ème avec propulsion utilisant de simples poulies, roue folle permettant des reculs avec virage (axe de roue non fixe) et contrôle par programmation, vous aurez rempli le contrat.

Mécanique

La partie mécanique n'est pas évaluée dans ce projet car elle est hors-sujet pour la filière. Par contre, une démonstration avec une voiture mobile est un excellent moyen de prouver que votre projet fonctionne.

Image du chassis

Pour vous aider nous avons modélisé un chassis avec roues avant directionnelles.

• 

  Chassis vu de dessus

• 

  Chassis vu de dessous

• 

  Chassis vu de coté

• 

  Chassis vu d'un autre coté

Le fichier freeCAD du chassis Fichier:Chassis-2022.tar.

Image de la roue

Vous avez aussi un modèle de principe pour une roue folle avec recul en virant.

• 

  Roue en 3D

Le fichier freeCAD de la roue Fichier:Roue-folle-2022.tar.

Au niveau accessoires vous pouvez, ou pourrez, disposer des éléments suivants :

• engrenages métal pour axe 0.7mm, disponibles et semblent s'adapter aux micro-moteurs simples ;
• vis sans fil plastique pour axe 2mm, disponibles mais s'adaptent mal aux axes des voitures 1:43 ;
• vis sans fin 3,8mm pour axe de 1mm, "en cours de livraison", prévues pour l'axe des voitures 1:87 ;
• divers engrenages plastiques pour les voitures 1:43, arrivés en france ;
• engrenages plastique pour axe de 1mm (voitures 1:43), arrivés en france.

Moteurs

La commande des moteurs n'est pas, elle, optionnelle.

Plusieurs types de moteurs sont disponibles.

• 

  Micro-moteur pas à pas propulsion

• 

  Dimensions du micro-moteur propulsion

• 

  Micro-moteur glissière pas à pas

• 

  Dimensions du micro-moteur glissière

• 

  Connecteurs du micro-moteur glissière

• 

  Mini-moteur continu avec réducteur

• 

  Pilote pour le mini-moteur continu (DRV8210DRLR)

Banc d'essai des micro-moteurs

Ressources pour les moteurs :

• les micro-moteurs peuvent éventuellement fonctionner sans pilote (alimentation directe par le microcontrôleur), il reste à vérifier que le couple obtenu suffit et que l'utilisation de plusieurs périphériques n'effondre pas le microcontrôleur ;
• empreintes approximatives pour les microcontrôleurs (à peaufiner) : Fichier:KiCAD-lib-micro-motors.tar ;
• premier jet du PCB de coté pour le micro-moteur glissière : Fichier:KiCAD-slider-side-2022.tar ;
• programme C pour les micro-moteurs pas à pas sans pilote (vidéo de démonstration ci-dessous) : Média:Programme_moteur_pap.tar.

Carte électronique

Vous devez concevoir une carte électronique pour contrôler la voiture. La conception doit se faire en utilisant le logiciel KiCAD.

Il est recommandé de reporter au maximum les fonctions mécaniques sur la carte. Le chassis peut ainsi être entièrement constitué de PCB, y compris les pièces mobiles.

Nous vous donnons deux exemples de schémas électroniques :

Schéma pour une voiture 1:87

Schéma pour une voiture 1:43

Le microcontrôleur

Vous utiliserez un microcontrôleur ATMega16u2 comme coeur de votre circuit imprimé. Prenez exemple sur la partie microcontrôleur des schémas fournis.

La programmation du microcontrôleur se fera par DFU USB.

Energie

La carte électronique de votre voiture est alimentée par une batterie LiPo. La batterie peut être chargée en utilisant une puce MAX1811. Voir les schémas fournis pour avoir une idée de commencer utiliser une puce MAX1811.

• 

  Puce de contrôle de charge

• 

  Batteries 100mAh et 300mAh, connecteur molex mâle

Des batteries FQ777-124 mAh un peu moins encombrantes ont été commandées (disponibilité fin mars ?). Les connecteurs adaptés ont aussi été commandés (micro JST 2 broches 1.25mm).

Eclairage

Vous pouvez vous lâcher sur les LED pour simuler les dispositifs lumineux de votre voiture. Attention cependant votre micro-contrôleur n'a qu'un nombre limité de sorties.

Contrôle de la voiture

Contrôle par programmation

Il est recommandé d'utiliser la fonctionnalité USB pour pouvoir programmer le comportement de la voiture. A défaut une programmation par port série est acceptable. Le programme PC permettant d'envoyer la suite d'instructions que la voiture doit réaliser est aussi à votre charge.

Radio-contrôle

Vous avez deux possibilités pour la commande à distance de votre voiture, soit une communication radio classique, soit une communication BlueTooth.

• 

  Module de communication 2,4Ghz

• 

  Module Bluetooth Low Energy

Les modules RF 2,4Ghz utilisent une puce NRF24L01, ces modules étant un peu encombrants, quelques puces ont été commandées pour intégration directe sur le PCB (disponibilité fin février). Vous avez un exemple d'utilisation sur le premier schéma de carte fourni plus haut. Les puces NRF24L01 doivent être alimentées en 3,3V mais ses E/S sont compatibles 5V. Il n'est donc pas obligatoire de passer l'ATMega16u2 en 3,3V.

Réalisation des binômes

Numéro	Elèves	Page
Binôme 1	Sarra BEZZINE & Heriniaina ANDRIANIRINTSOA	Binôme 1 2022/2023
Trinôme 2	Younes BENMBAREK & Camille CARIAT & Abdel ZONGO	Trinôme 2 2022/2023
Binôme 3	Simon CRUCHET & Amaury BECQUET	Binôme 3 2022/2023
Binôme 4	Romain DUHR & Louis DERYCKERE	Binôme 4 2022/2023
Binôme 5	Youness EL QASTALANI & Chaymae Rhanim	Trinôme 5 2022/2023
Trinôme 6	Stephane KADER ISSACK & Marion NORMAND & Amaury DA PONTE	Trinôme 6 2022/2023
Binôme 7	Alexandre BRASSEUR & Louis WIJSMAN	Trinôme 7 2022/2023
Trinôme 8	Prénom NOM & Prénom NOM & Prénom NOM	Trinôme 8 2022/2023
Trinôme 9	Prénom NOM & Prénom NOM & Prénom NOM	Trinôme 9 2022/2023
Monôme 10	Adrien GONTIER	Trinôme 10 2022/2023
Binôme 11	Prénom NOM & Prénom NOM	Binôme 11 2022/2023