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REA – motorisation : choix des composants

moteur à courant continu simple

Pour notre programme REA, nous développons un Rover d’Exploration Autonome. A la précédente étude, nous avons étudié les modes de déplacement accessibles, avant d’opter pour un système basé sur des roues/chenilles, avec un système de conduite différentielle.

L’objectif sera d’utiliser une source d’énergie quelconque pour générer un mouvement de rotation pour entraîner les roues. Puisque nous avons choisi la conduite différentielle, il nous faudra deux moteurs (ou N paires).

Étudions maintenant les solutions de motorisation qui nous sont accessibles.

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REA – mode de propulsion du robot

R.Hasika de côté avec vue des chenilles

Pour notre programme REA, nous développons un Rover d’Exploration Autonome.

Si nous souhaitons avoir un robot autonome qui ne soit pas une sonde immobile, il lui faut être capable de se déplacer. Nous nous intéressons ici aux robots terrestres, et nous pencherons sur les modes de déplacement utilisables pour nos robots. Nous verrons donc dans cet article chaque mode de propulsion utilisable simplement pour notre robot autonome, en expliquant leur fonctionnement, et en comparant leurs avantages et inconvénient. Le but de cette étude théorique est de dresser un panorama des solutions existantes afin de pouvoir choisir la plus adaptée à un problème donné.

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Programme REA : Rover d’Exploration Autonome – introduction

R.Hasika en vue de dessus.

J’ai construit divers robots “comme ça”, sans planifier grand chose, pour apprendre, comme R.Cerda,pour lequel j’ai fait un tuto, ou encore mon projet de robot à haute autonomie. Aujourd’hui, je me dis que je peux progresser de façon plus structurée, plus scientifique, un peu comme un programme de recherche (c’est mon métier après tout :) ).

Je démarre donc mon programme REA, pour Rover d’Exploration Autonome. Le but est de faire un rover capable de se déplacer seul dans un environnement donné de façon autonome. J’ai déja réalisé certains des objectifs de ce programme dans quelques uns de mes projets précédents. Cependant, je souhaite pour ce projet tout reprendre depuis le début, et mener les évolutions comme un projet de recherche classique (en m’inspirant, sans bien sur prétendre approcher ce niveau, du programme MER –Mars Exploration Rover— de la NASA).

J’aborde ce projet sous deux axes :

  • L’axe scientifique;
  • L’axe pédagogique.

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Débuter avec les esp8266 : connexion esp2866 série USB

esp8266 allumé : la led d'état s'allume (la rouge)

Dans ce billet, nous verrons comment connecter un module esp8266 à un ordinateur pour pouvoir le configurer et lui envoyer des commandes. Cela nous permettra de vérifier que le module est fonctionnel, mais également de pouvoir le paramétrer. Nous utiliserons également ce schéma de connexion ultérieurement pour pouvoir mettre à jour le firmware (nouvelle version ou alors un firmware alternatif tel que nodemcu).

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Alitest : écran LCD 10 pouces HDMI 1280×800 IPS

Le bureau de Raspbian sur l'écran LCD 10 pouces HDMI 1280x800 IPS

Le Raspberry pi est capable d’utiliser des écrans HDMI variés, du moniteur d’ordinateur à la télévision de salon. Toutefois, pour certains projets, on peut souhaiter utiliser un écran plus compact, sans se ruiner. Dans cet article, nous testerons un écran LCD 10 pouces HDMI 1280×800 IPS acheté sur Aliexpress. aux alentours de 60€. Il existe des écrans moins chers pour cette diagonale, mais celui ci à l’avantage d’avoir une définition de 1280×800, donc compatible avec le 720p (les modèles moins chers sont plutôt en 1024×600), et également d’être vendu comme ayant une dalle IPS. Nous verrons donc ce que vaut cet écran en pratique, ce que l’on reçoit, et comment assembler le tout (très simple), et nous vérifierons qu’il s’agit bien d’un IPS.

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DS3231 Raspberry pi RTC : ajouter une horloge temps réel I2C – Alitest

DS3231 Raspberry pi RTC - pinout

Le Raspberry pi ne dispose pas de module RTC (Real Time Clock, horloge en temps réel), et ne peut donc pas garder une trace précise du temps écoulé sans avoir recours à une synchronisation sur un serveur de temps (NTP). Cela n’est pas toujours possible, notamment pour des projets ou le Raspberry Pi n’est pas connecté au réseau. Pour remédier à cela, il est possible d’ajouter un module RTC tel que le DS3231, économique, compact et précis. Nous verrons dans ce tutoriel comment réaliser cela.

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DS18B20 Raspberry pi – Mesurer la température avec une sonde numérique

DS18B20 logo sonde température numérique

Pour mesurer la température, il est possible d’utiliser divers capteurs, tels que le TMP36, le DHT11/DH22, ou encore le DS18B20. C’est à cette dernière sonde que nous nous intéresserons aujourd’hui. Il s’agit d’une sonde numérique (pas besoin de convertisseur analogique-numérique tel que le MCP3008) qui est assez précise (±0.5°C sur la plage -10°C – 85°C), raisonnablement facile à utiliser, et consommant peu. Par rapport à une sonde analogique, c’est un peu plus complexe, puisqu’il faut utiliser le protocole dallas 1-wire, mais nous verrons qu’il y a déjà les outils nécessaires pour exploiter tout cela.

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Alitest : WS2812 chinoises – led adressables type neopixels

barrette WS2812 zoom

Aujourd’hui, nous allons tester des leds adressables, les WS2812 et WS2812B, en provenance de Aliexpress. Ces leds sont similaires à ce qu’Adafruit appelle les NeoPixels. En pratique, il s’agit de LED RGB, donc capable de produire toutes les couleurs que vous souhaitez utiliser, et adressables, c’est à dire qu’on peut contrôler chaque LED individuellement. Ces LED sont chainées, ce qui fait qu’on utilise un seul GPIO pour contrôler l’ensemble, et on peut placer plusieurs ensembles les uns à la suite des autres. On a généralement 3 câbles : l’alimentation 5V, la masse, et le câble de signal. Que valent ces exemplaires achetés sur Aliexpress? C’est ce que je vous propose de découvrir aujourd’hui, avec deux modèles :

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Raspberry pi mobile – mesure de la tension de la batterie

Raspberry pi mobile

Suite à mes premiers tests sur un Raspberry pi mobile utilisant une batterie lipo qui a permis plus de 40 heures d’autonomie, je poursuis les expérimentations dans le domaine. Nous reprendrons le même montage, mais nous ajouterons un convertisseur analogique vers numérique afin de pouvoir mesurer la tension de la batterie. Nous ajouterons également une charge activable sur commande pour représenter une activité plus lourde, et nous établirons des profils de consommation, et chercherons une méthode d’estimation de l’autonomie restante en fonction de la tension mesurée de la batterie.

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Mesurer une tension avec un pont diviseur de tension

pont diviseur de tension

Si l’on mesure une tension, il faut que celle ci soit inférieure aux tensions admissibles par le composant qui les mesure. Généralement il s’agit de la tension d’alimentation du composant : un composant alimenté en 5V mesurera des tensions jusqu’à 5V par exemple. Si l’on dépasse la valeur limite, on risque de détériorer le composant qui mesure la tension. Mais que faire dans ce cas si l’on souhaite mesurer une tension plus élevée? Par exemple, si avec votre Arduino, vous souhaitez mesurer la tension d’une batterie de voiture? Il est possible dans ce contexte d’utiliser un pont diviseur de tension. Nous verrons dans cet article le principe, comment calculer les bonnes valeurs pour votre pont diviseur et également comment le réaliser et s’en servir.

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Changer le nom d’hôte (hostname) du Raspberry pi

raspi-config choix options avancées

Par défaut, le Raspberry pi porte le nom de machine (hostnamerasberrypi. C’est logique, mais si vous en avez plusieurs, il devient difficile de savoir qui est qui. Pour ces raisons, il peut être souhaitable de changer le nom d’hôte de la machine. C’est ce que nous verrons dans ce tutoriel, avec deux méthodes : en utilisant raspi-config ou “à la main”.

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Raspberry pi mobile LiPo : un système autonome et rechargeable à bonne autonomie

Raspberry pi A+ autonome avec batterie, chargeur et régulateur de tension

Le Raspberry pi est un ordinateur compact et économe en énergie. Il est donc logiquement une solution intéressante pour des projets embarqués. Je vais donc présenter ici un montage permettant de faire un Raspberry pi portable avec une batterie rechargeable Lithium Polymère, et un chargeur efficace. L’objectif final sera d’avoir un système qu’on puisse utiliser indifféremment sur secteur ou sur batterie, sans interruption, comme avec un ordinateur portable classique.

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Capteur PIR et Arduino : Tutoriel

capteur PIR
capteur PIR

capteur PIR

Les capteurs PIR, pour Passive Infrared Sensor (capteur infrarouge passif) permettent de détecter la présence d’humains mobiles dans le champ du capteur (ça ne fonctionne pas avec les zombies!). Ils sont utilisés dans divers systèmes de sécurité et détecteurs de mouvements. On en trouve à bas coût, et ils sont très simples à utiliser. Cet article servira de tutoriel sur l’utilisation d’un capteur PIR avec un Arduino.

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Alitest : écran lcd 40×2

alitest : écran lcd 40x2, face avant, allumé avectexte

On peut trouver sur Aliexpress des écrans LCD de 40 caractères sur 2 lignes (appelés 40×2), avec diverses couleurs de rétro-éclairage. J’en ai sélectionné un modèle avec rétro-éclairage blanc, acheté chez Buydisplay pour 29€ le pack de 2, frais de ports inclus. Je vous propose dans ce billet un test de cet écran, ainsi qu’un petit guide d’assemblage et de connexion à un Arduino. L’écran fonctionne il correctement? Est il lisible? Fonctionne il comme les écrans HD44780 habituels? Réponse dans ce billet!

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Contrôleur de LED simple utilisant un TIP120

contrôleur de LED basique sur breadboard

Dans le cadre du projet Domochevsky, nous cherchons à implémenter un système d’éclairage intelligent, tel que nous en avons discuté dans ce précédent billet. Nous n’implémenterons pas toutes les fonctionnalités décrites immédiatement, mais nous allons créer une base simple et extensible sur laquelle nous pourrons construire la suite du projet. Nous décrirons ici une version minimale, facile à mettre en oeuvre, mais malgré tout apte à recevoir des ajouts ultérieurs, présentés dans les billets suivants.

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Alitest : Arduino nano clone chinois

Clone chinois d'un Arduino Nano V3, vue de dessus

Le Arduino Nano est un Arduino complet, mais dans un format plus compact que celui des Uno ou Leonardo. En voici une description détaillée en français sur hardware-libre.fr, et la fiche produit en anglais sur le site officiel. Cette carte s’appuie sur un ATMega328p, comme les Uno, mais utilise un composant de surface (voir galerie plus bas) qui permet une carte compacte, avec un port mini-USB, et des connecteurs mâles au lieu de connecteurs femelle. On en trouve aux alentours de 20€ au moment de l’écriture de cet article. Puisqu’il s’agit d’une carte au design libre, il est possible de produire des clones de la carte, pourvu qu’on utilise pas la marque Arduino sans accord des propriétaires. Aujourd’hui, c’est précisément de l’un de ces clones que nous parlerons.

Clone chinois d'Arduino Nano V3 dans son emballage d'origine, avec les connecteurs à souder

Clone chinois d’Arduino Nano V3 dans son emballage d’origine, avec les connecteurs à souder

On peut en effet trouver sur Aliexpress des clones à l’unité, par lot de 5, ou encore par lot de 10, pour environ 2€ l’unité, avec les frais de port gratuits. Pour ce prix, on peut se permettre d’en utiliser pour de nombreux projets ou l’on aurait pas souhaité “gaspiller” un Arduino. Mais que valent ces puces? sont elles réellement utilisables? quelles sont les différences avec un Arduino Nano officiel? Je vous propose dans cet article de répondre à ces questions en vous présentant les modèles que j’ai achetés et utilisés dans divers projets. Notez au passage que le design peut être amené à évoluer, bien qu’on puisse s’attendre à ce qu’il reste compatible d’une version à l’autre.

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