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Mise en oeuvre de la partie perception d'un robot

( Télécharger le fichier original )
par Khaled AMOR
Université de Blida - ingenieur d'etat en electronique 2006
  

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La partie électronique du robot mobile

3.1 Introduction 

Dans la conception d'un robot, la partie électronique joue un rôle très important dans le fonctionnement du système. En effet pour permettre au robot de se déplacer il est nécessaire de réaliser des cartes telles que la carte de commande, la carte d'isolation galvanique et la carte de puissance. La structure électronique de notre robot mobile peut être représentée par le schéma ci-dessous :

Détecteur de contacte

(Pare-chocs)

Télémétrie ultrason

MSU04

Capteur de couleurs

(Bande de trous)

Carte de commande

(Le module « ROVIN »)

Isolation galvanique

(Optocoupleurs)

Carte de puissance

(L298)

Carte de puissance

(L298)

Moteur déplacement

Droite (MCC)

Moteur déplacement

Gauche (MCC)

Système d'aspiration

(MCC)

Encodeur

(Capteur CNY70)

Encodeur

(Capteur CNY70

Système de ramassage

Figure 3.1 : Schéma synoptique générale du robot mobile.

La carte de commande envoie des signaux de commande aux moteurs. Nous avons utilisé quatre moteurs, deux serve à la locomotion, les deux autres pour l'aspiration et le ramassage des balles.

Pour leur mise en marche, ces moteurs ont besoin de la puissance, cette dernière est fournie par les cartes puissance. Nous avons utilisé deux cartes de puissance, l'une pour la commande des deux moteurs de locomotion et l'autres pour ceux des systèmes d'aspiration et de ramassage. Des cartes d'isolation galvanique également utilisées.

3.2 La carte de commande

La carte de commande permet le contrôle et la gestion de toutes les autres cartes, c'est-à-dire elle récupère les informations des capteurs puis elle effectue leur traitement, en fonction de ces informations, elle délivre les commandes adéquates aux autre cartes pilotant les différents moteurs à courant continu.

La carte de commande est conçue autour du microcontrôleur "ROVIN™". Le ROVIN™ est très différent des autres microcontrôleurs (MICROCHIP) en ce sens que son circuit principal soit un processeur ARM™ 32 bits qui intègre son propre système d'exploitation multitâches( voire annex1). Ce dernier permet aux utilisateurs de développer des programmes indépendants sans avoir à se soucier de la gestion interne multitâches proprement dite.

Figure 3.2 : Le module ROVINTM .

3.2.1. Schéma développé de la carte de commande

La tension appliquée à la carte de commande doit être régulée et correctement filtrée. Sa valeur doit être comprise entre 4.5 et 5.5 volts. De part la présence d'un circuit de gestion interne de RESET. La tension ne doit jamais descendre en dessous de 4 volts faute de quoi le module ROVINTM effectuera un « RESET » automatiquement.

Figure 3.3 : Schéma développé de la carte de commande.

Les ports d'entrées/sorties du module ROVINTM utilisent des tensions de référence déterminées par les bronches VCCIO. Ces tensions peuvent être établies à 1.8V, 2.5V, 3.3V, 5V (jusqu'à 5.5V max). Les bronches VCCIO peuvent être indépendamment attribués aux ports PA, PB, PC et PD. Nous pouvons ainsi configurer, à titre d'exemple, les ports comme suit : VCCIO-PA = 5,0V, VCCIO-PB = 5,0V, VCCIO-PB = 3,3V, VCCIO-PC=2,5V, VCCIO-PD = 1,8V. Ceci est encore un des avantages du ROVINTM par rapport à la plupart des autres systèmes qui disposent généralement de tensions de références internes.

La bronche XRESET est utilisée pour initialiser le module ROVINTM. Cette branche est similaire à celle de la branche RESET d'un microcontrôleur (Motorola). Un signal bas réalise un reset du module ROVINTM. Cette branche doit être appliquée au niveau logique haut (5V) en fonctionnement normal.

Les trois bronches GND, PC-TXD et PC-RXD sont utilisées pour communication entre le PC et le module ROVINTM via le câble USB pour la programmation. Le câble de programmation USB dédié spécialement conçu pour le module ROVINTM.

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