SE3Binome2022-5

Présentation du projet

Objectif

Concevoir un modèle de voiture 1:43 équipée d'un microcontrôleur ATMega16u2 permettant de commander la voiture en se basant sur un programme. Nous avons choisi de rajouter une option de suivi d'une ligne droite, ceci se fera à l'aide d'un capteur QRE1113gr.

Composants

les composants à utiliser dans notre projet sont les suivants :

• Un microcontrôleur ATMega16u2
• Un capteur QRE1113gr
• Un mini-moteur à courant continu
• Un pilote du mini-moteur à courant continu (DRV8210DRLR)
• Un micro-moteur glissière pas à pas
• Une batterie LiPo
• Une puce de contrôle de charge de la batterie (MAX1811)
• Des leds pour simuler le système d'éclairage
• Des résistances
• Des capacités
• Un quartz
• Un port USB
• Des diodes
• Un AVR-ISP 6
• Des connecteurs

Caractéristiques et limites de notre système

caractéristiques

Pour comprendre le fonctionnement de suivi de ligne souhaité, il faut d'abord comprendre le fonctionnement du capteur QRE. C'est un capteur de réflexion infrarouge, il est utilisé pour détecter la présence ou l'absence d'objets réfléchissants à proximité. Il se compose d'une LED infrarouge émettant de la lumière infrarouge et d'un phototransistor qui mesure la quantité de lumière réfléchie. Lorsqu'un objet se trouve devant le capteur, il réfléchit la lumière infrarouge émise par la LED vers le phototransistor. Le phototransistor détecte cette lumière réfléchie et génère un courant proportionnel à son intensité. La valeur mesurée par le capteur dépend de la quantité de lumière infrarouge réfléchie par l'objet. Si l'objet est réfléchissant et renvoie une grande quantité de lumière infrarouge, le phototransistor générera un courant plus élevé, ce qui se traduira par une valeur positive lorsqu'elle est lue par le microcontrôleur. En revanche, si aucun objet réfléchissant n'est présent devant le capteur, la quantité de lumière infrarouge réfléchie sera faible. Par conséquent, le phototransistor générera un courant plus faible ou nul, ce qui se traduira par une valeur de capteur égale à zéro lorsqu'elle est lue par le microcontrôleur.

Limites

Les composants cités ci-dessus étaient soudés et utilisés dans notre carte, sauf la batterie et sa puce de contrôle, les diodes, l'AVR-ISP et quelques capacités de filtrage de bruit ainsi que les connecteurs.

Pour réinitialiser le microprocesseur afin de mettre un nouveau code, il faut à chaque fois utiliser un fil entre la masse et la broche de reset du AVR-ISP. Le rajout d'un bouton aurait était mieux.

Lors du routage de la carte, nous n'avons pas fait attention que le capteur doit être placé en bas, afin de détecter la ligne.

Avancement du projet

le 14/02 :

- Compréhension de l'idée directrice du projet

- Recherche de l'option à rajouter

le 28/02 :

- Début de conception de la schématique

le 07/04 :

- Fin de la schématique

- Début du rajout des empreintes des composants

le 13/04 :

- Fin du routage de la carte

- Envoi du modèle aux enseignants pour le valider et commander la carte

le 02/05:

- Réception de la carte

- Soudure de quelques résistances et capacités

le 09/05:

- Les composants suivants sont déjà soudés par l'enseignant : ATMega16u2, le quartz, DRV8210DRLR

- Rajout des leds et des résistances restantes

- Début du code pour tester les leds

le 16/05:

- Fin du code pour tester les leds

- Réorganisation de la schématique

le 23/05:

- Soudure du capteur

- Implémentation du code pour tester le capteur

- Soudure du mini-moteur dc

le 29/05:

- Soudure du micro-moteur pas à pas

- Implémentation du code pour tester le mini-moteur dc

le 03/06:

- Teste du code de moteur sur la carte du groupe 2

GIT

le lien de notre archive GIT : https://archives.plil.fr/yelqasta/pse-g5.git

Conception de la carte électronique

Composants et empreintes créés

nous avons créer le symbole du pilote du moteur DC via Kicad :

Symbole du pilote DRV8210DRLR

Après avoir mesurer les dimensions du mini-moteur continu on a pu créer l'empreinte suivante :

Empreinte du mini-moteur dc

schéma

Réalisation du schématique du PCB sur le logiciel KiCad :

schématique

lors de la phase de soudure, l'enseignant nous a mentionné que le schéma du capteur n'est pas bon. Nous avons pu corriger le problème avec l'aide de l'enseignant en se basant sur le schéma suivant : https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Proximity/QRE1113-Digital-Breakout-v11.pdf

Visual 3D

visualisation 3D de la carte

Routage de la carte

carte routée

Carte imprimée

la carte imprimée et soudure du capteur, leds, résistances et microcontrôleur ATMega16U2 :

Premier Test de la carte

résultat de la commande lsusb

Programme

Code de clignotement des Leds

Vidéo en fonctionnement

Code du suiveur QRE1113GR

Vidéo en fonctionnement

Soudure des moteurs

Nous avons soudé le driver, le moteur DC et le Micro-moteur glissière pas à pas.