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Train de véhicules

2016-05-21T13:20:24Z

Mgillet : /* Réception */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une demi-douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 16-18h !! Mercredi 14-18h !! Jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête / Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête / Dev interface Web ESP8266
| 31/03: Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 16
| 18/04: Recherches pour structure réflexion Ultrason
| 20/04: Découpe laser de la structure de réflexion / Tests de suivi
| 21/04: Suite des tests de suivi
|-
| Semaine 17
| 25/04: Réception des cartes (suiveur + tête) et soudure
| 27/04: Fin soudure + tests
| 28/04: Suivi de la voiture de tête par une suiveuse : opérationnel
|-
| Semaine 18
| 02/05: Réception de la dernière carte suiveur + test 2 suiveurs : opérationnel
| 04/05: Suite des tests
| 05/05: Férié
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| Fait
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| Fait
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
Surface de réflexion des ondes ultrason
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Développement programme Arduino
| Fait
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI / Interface Web
| Fait
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

[[Fichier:2016P4Angles.png|400px|thumb|center|Disposition des photoransistors IR]]

Grâce à cette disposition, la position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Celui ci pourra se trouver dans 6 zones différentes: En face, modérément de côté, complètement de côté (gauche et droite), ou hors de portée. Le robot suiveur sera commandé de façon à rectifier l'angle le plus précisément possible.

==== Principe de communication ====

Afin de différencier les robots suiveurs entre eux et le robot de tête, il est nécessaire de moduler le signal infrarouge d'émission en fonction de l'identifiant du robot. Le premier robot suiveur sera donc sensible uniquement au signal infrarouge du robot de tête, et ainsi de suite. 
Le signal sera de type pulsé (Voir figure suivante).

[[Fichier:2016P4SigEmission.png|700px|thumb|center|Singal d'émission infrarouge]]

L'information sur l'identifiant du robot sera déduite de la fréquence de ce signal. La détection de la fréquence se fait par le microcontrôleur selon le principe suivant:
* Détection d'un front montant sur le récepteur infrarouge, on lance un compteur qui s'incrémente périodiquement
* A chaque nouveau front montant, on vérifie si la valeur du compteur correspond à la période d'émission du robot à suivre
** Si c'est le cas, on réinitialise le compteur
** Sinon, on attend la détection d'un nouveau front montant

L'avantage principal de ces choix est de minimiser l'influence d'un signal sur un autre. En choisissant des fréquences peu corrélées, les signaux n'ont que peu d'influence les uns sur les autres. Le défaut principal est que le système de détection est sensible au bruit de plus haute fréquence (risque de détection non justifiée) et à la saturation du capteur.

Afin d'améliorer la détection des pulses infrarouge, l'acquisition des valeurs des phototransistors se fait en analogique. De cette manière, on peut détecter des fronts montant dans un environnement relativement lumineux, ce qui nous permet d'augmenter la sensibilité des phototransistors et ainsi d'augmenter la portée de la communication infrarouge. La figure suivante illustre les valeurs acquises par le microcontrôleur en analogique:

[[Fichier:2016P4LectureIR.png|600px|thumb|center|Signal infrarouge reçu]]

On voit bien sur cette figure qu'une acquisition binaire n'aurait pas permis de détecter les pulses infrarouges. Grâce à ce fonctionnement, nous arrivons à détecter un émetteur infrarouge à une quarantaine de centimètres.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement

La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en C, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Principe de communication par WIFI:
L'utilisateur se connecte sur le robot en AccessPoint WIFI et se rend à l'adresse "192.168.4.1/interface" dans sa barre de navigateur. Ce dernier envoie des requêtes http au robot, qui exécute les ordres, et renvoie la page d'interface de commande.
Depuis cette page, l'utilisateur peut contrôler le robot via une interface rudimentaire.

[[Fichier:2016P4WIFI.png|250px|thumb|center|Singal infrarouge reçu]]

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http, puis renvoyer des paquets contenant du html/javaScript
** Réaliser les déplacements demandés
** Émettre un identifiant via Infrarouge

[[Fichier:2016P4ESP8266Diag.png|400px|thumb|center|Singal infrarouge reçu]]

Ce programme a été réalisé et est fonctionnel, il est disponible dans la partie "Fichiers Rendus".

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en C grâce à l'outil avr-gcc, qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason HC-SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique Numérique
** Scrutation des pulses infrarouges (timer)
** Vérification de la fréquence des pulses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle-ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteurs
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

[[Fichier:2016P4ArduinoDiag.png|400px|thumb|center|Singal infrarouge reçu]]

Ce programme a été réalisé et est fonctionnel, il est disponible dans la partie "Fichiers Rendus".

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-05-21T13:18:09Z

Mgillet : /* Répartition du travail */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une demi-douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 16-18h !! Mercredi 14-18h !! Jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête / Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête / Dev interface Web ESP8266
| 31/03: Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 16
| 18/04: Recherches pour structure réflexion Ultrason
| 20/04: Découpe laser de la structure de réflexion / Tests de suivi
| 21/04: Suite des tests de suivi
|-
| Semaine 17
| 25/04: Réception des cartes (suiveur + tête) et soudure
| 27/04: Fin soudure + tests
| 28/04: Suivi de la voiture de tête par une suiveuse : opérationnel
|-
| Semaine 18
| 02/05: Réception de la dernière carte suiveur + test 2 suiveurs : opérationnel
| 04/05: Suite des tests
| 05/05: Férié
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| Fait
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| Fait
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
Surface de réflexion des ondes ultrason
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Développement programme Arduino
| Fait
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI / Interface Web
| Fait
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

[[Fichier:2016P4Angles.png|400px|thumb|center|Disposition des photoransistors IR]]

Grâce à cette disposition, la position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Celui ci pourra se trouver dans 6 zones différentes: En face, modérément de côté, complètement de côté (gauche et droite), ou hors de portée. Le robot suiveur sera commandé de façon à rectifier l'angle le plus précisément possible.

==== Principe de communication ====

Afin de différencier les robots suiveurs entre eux et le robot de tête, il est nécessaire de moduler le signal infrarouge d'émission en fonction de l'identifiant du robot. Le premier robot suiveur sera donc sensible uniquement au signal infrarouge du robot de tête, et ainsi de suite. 
Le signal sera de type pulsé (Voir figure suivante).

[[Fichier:2016P4SigEmission.png|700px|thumb|center|Singal d'émission infrarouge]]

L'information sur l'identifiant du robot sera déduite de la fréquence de ce signal. La détection de la fréquence se fait par le microcontrôleur selon le principe suivant:
* Détection d'un front montant sur le récepteur infrarouge, on lance un compteur qui s'incrémente périodiquement
* A chaque nouveau front montant, on vérifie si la valeur du compteur correspond à la période d'émission du robot à suivre
** Si c'est le cas, on réinitialise le compteur
** Sinon, on attend la détection d'un nouveau front montant

L'avantage principal de ces choix est de minimiser l'influence d'un signal sur un autre. En choisissant des fréquences peu corrélées, les signaux n'ont que peu d'influence les uns sur les autres. Le défaut principal est que le système de détection est sensible au bruit de plus haute fréquence (risque de détection non justifiée) et à la saturation du capteur.

Afin d'améliorer la détection des pulses infrarouge, l'acquisition des valeurs des phototransistors se fait en analogique. De cette manière, on peut détecter des fronts montant dans un environnement relativement lumineux, ce qui nous permet d'augmenter la sensibilité des phototransistors et ainsi d'augmenter la portée de la communication infrarouge. La figure suivante illustre les valeurs acquises par le microcontrôleur en analogique:

[[Fichier:2016P4LectureIR.png|600px|thumb|center|Signal infrarouge reçu]]

On voit bien sur cette figure qu'une acquisition binaire n'aurait pas permis de détecter les pulses infrarouges. Grâce à ce fonctionnement, nous arrivons à détecter un émetteur infrarouge à une quarantaine de centimètres.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement

La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en C, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Principe de communication par WIFI:
L'utilisateur se connecte sur le robot en AccessPoint WIFI et se rend à l'adresse "192.168.4.1/interface" dans sa barre de navigateur. Ce dernier envoie des requêtes http au robot, qui exécute les ordres, et renvoie la page d'interface de commande.
Depuis cette page, l'utilisateur peut contrôler le robot via une interface rudimentaire.

[[Fichier:2016P4WIFI.png|250px|thumb|center|Singal infrarouge reçu]]

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http, puis renvoyer des paquets contenant du html/javaScript
** Réaliser les déplacements demandés
** Émettre un identifiant via Infrarouge

[[Fichier:2016P4ESP8266Diag.png|400px|thumb|center|Singal infrarouge reçu]]

Ce programme a été réalisé et est fonctionnel, il est disponible dans la partie "Fichiers Rendus".

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en C grâce à l'outil avr-gcc, qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason HC-SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique Numérique
** Scrutation des pulses infrarouges (timer)
** Vérification de la fréquence des pulses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle-ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteurs
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

[[Fichier:2016P4ArduinoDiag.png|400px|thumb|center|Singal infrarouge reçu]]

Ce programme a été réalisé et est fonctionnel, il est disponible dans la partie "Fichiers Rendus".

== Fichiers Rendus ==

Fichier:Montage robot tete.png

2016-05-21T13:15:34Z

Mgillet : a téléversé une nouvelle version de « Fichier:Montage robot tete.png »

Train de véhicules

2016-05-11T14:00:27Z

Mgillet :

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une demi-douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 16-18h !! Mercredi 14-18h !! Jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête / Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête / Dev interface Web ESP8266
| 31/03: Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 16
| 18/04: Recherches pour structure réflexion Ultrason
| 20/04: Découpe laser de la structure de réflexion / Tests de suivi
| 21/04: Suite des tests de suivi
|-
| Semaine 17
| 25/04: Réception des cartes (suiveur + tête) et soudure
| 27/04: Fin soudure + tests
| 28/04: Suivi de la voiture de tête par une suiveuse : opérationnel
|-
| Semaine 19
| 02/05: Réception de la dernière carte suiveur + test 2 suiveurs : opérationnel
| 04/05: Suite des tests
| 05/05: Férié
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| Fait
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| Fait
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
Surface de réflexion des ondes ultrason
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Développement programme Arduino
| Fait
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI / Interface Web
| Fait
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

[[Fichier:2016P4Angles.png|400px|thumb|center|Disposition des photoransistors IR]]

Grâce à cette disposition, la position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Celui ci pourra se trouver dans 6 zones différentes: En face, modérément de côté, complètement de côté (gauche et droite), ou hors de portée. Le robot suiveur sera commandé de façon à rectifier l'angle le plus précisément possible.

==== Principe de communication ====

Afin de différencier les robots suiveurs entre eux et le robot de tête, il est nécessaire de moduler le signal infrarouge d'émission en fonction de l'identifiant du robot. Le premier robot suiveur sera donc sensible uniquement au signal infrarouge du robot de tête, et ainsi de suite. 
Le signal sera de type pulsé (Voir figure suivante).

[[Fichier:2016P4SigEmission.png|700px|thumb|center|Singal d'émission infrarouge]]

L'information sur l'identifiant du robot sera déduite de la fréquence de ce signal. La détection de la fréquence se fait par le microcontrôleur selon le principe suivant:
* Détection d'un front montant sur le récepteur infrarouge, on lance un compteur qui s'incrémente périodiquement
* A chaque nouveau front montant, on vérifie si la valeur du compteur correspond à la période d'émission du robot à suivre
** Si c'est le cas, on réinitialise le compteur
** Sinon, on attend la détection d'un nouveau front montant

L'avantage principal de ces choix est de minimiser l'influence d'un signal sur un autre. En choisissant des fréquences peu corrélées, les signaux n'ont que peu d'influence les uns sur les autres. Le défaut principal est que le système de détection est sensible au bruit de plus haute fréquence (risque de détection non justifiée) et à la saturation du capteur.

Afin d'améliorer la détection des pulses infrarouge, l'acquisition des valeurs des phototransistors se fait en analogique. De cette manière, on peut détecter des fronts montant dans un environnement relativement lumineux, ce qui nous permet d'augmenter la sensibilité des phototransistors et ainsi d'augmenter la portée de la communication infrarouge. La figure suivante illustre les valeurs acquises par le microcontrôleur en analogique:

[[Fichier:2016P4LectureIR.png|600px|thumb|center|Singal infrarouge reçu]]

On voit bien sur cette figure qu'une acquisition binaire n'aurait pas permis de détecter les pulses infrarouges. Grâce à ce fonctionnement, nous arrivons à détecter un émetteur infrarouge à une quarantaine de centimètres.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement

La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en C, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

Ce programme a été réalisé et est fonctionnel. L'utilisateur se connecte sur le robot en AccessPoint WIFI et se rend à l'adresse "192.168.4.1/interface" dans sa barre de navigateur.
Depuis cette page, il peut contrôler le robot via une interface rudimentaire.

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en C grâce à l'outil avr-gcc, qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason HC-SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique Numérique
** Scrutation des pulses infrarouges (timer)
** Vérification de la fréquence des pulses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle-ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteurs
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-05-11T13:58:53Z

Mgillet :

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une demi-douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 16-18h !! Mercredi 14-18h !! Jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête / Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête / Dev interface Web ESP8266
| 31/03: Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 16
| 18/04: Recherches pour structure réflexion Ultrason
| 20/04: Découpe laser de la structure de réflexion / Tests de suivi
| 21/04: Suite des tests de suivi
|-
| Semaine 17
| 25/04: Réception des cartes (suiveur + tête) et soudure
| 27/04: Fin soudure + tests
| 28/04: Suivi de la voiture de tête par une suiveuse : opérationnel
|-
| Semaine 19
| 02/05: Réception de la dernière carte suiveur + test 2 suiveurs : opérationnel
| 04/05: Suite des tests
| 05/05: Férié
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| Fait
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| Fait
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
Surface de réflexion des ondes ultrason
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Développement programme Arduino
| Fait
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI / Interface Web
| Fait
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

[[Fichier:2016P4Angles.png|400px|thumb|center|Disposition des photoransistors IR]]

Grâce à cette disposition, la position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Celui ci pourra se trouver dans 6 zones différentes: En face, modérément de côté, complètement de côté (gauche et droite), ou hors de portée. Le robot suiveur sera commandé de façon à rectifier l'angle le plus précisément possible.

==== Principe de communication ====

Afin de différencier les robots suiveurs entre eux et le robot de tête, il est nécessaire de moduler le signal infrarouge d'émission en fonction de l'identifiant du robot. Le premier robot suiveur sera donc sensible uniquement au signal infrarouge du robot de tête, et ainsi de suite. 
Le signal sera de type pulsé (Voir figure suivante).

[[Fichier:2016P4SigEmission.png|700px|thumb|center|Singal d'émission infrarouge]]

L'information sur l'identifiant du robot sera déduite de la fréquence de ce signal. La détection de la fréquence se fait par le microcontrôleur selon le principe suivant:
* Détection d'un front montant sur le récepteur infrarouge, on lance un compteur qui s'incrémente périodiquement
* A chaque nouveau front montant, on vérifie si la valeur du compteur correspond à la période d'émission du robot à suivre
** Si c'est le cas, on réinitialise le compteur
** Sinon, on attend la détection d'un nouveau front montant

L'avantage principal de ces choix est de minimiser l'influence d'un signal sur un autre. En choisissant des fréquences peu corrélées, les signaux n'ont que peu d'influence les uns sur les autres. Le défaut principal est que le système de détection est sensible au bruit de plus haute fréquence (risque de détection non justifiée) et à la saturation du capteur.

Afin d'améliorer la détection des pulses infrarouge, l'acquisition des valeurs des phototransistors se fait en analogique. De cette manière, on peut détecter des fronts montant dans un environnement relativement lumineux, ce qui nous permet d'augmenter la sensibilité des phototransistors et ainsi d'augmenter la portée de la communication infrarouge. La figure suivante illustre les valeurs acquises par le microcontrôleur en analogique:

[[Fichier:2016P4LectureIR.png|600px|thumb|center|Singal infrarouge reçu]]

On voit bien sur cette figure qu'une acquisition binaire n'aurait pas permis de détecter les pulses infrarouges. Grâce à ce fonctionnement, nous arrivons à détecter un émetteur infrarouge à une quarantaine de centimètres.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement

La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en C, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

Ce programme a été réalisé et est fonctionnel. L'utilisateur se connecte sur le robot en AccessPoint WIFI et se rend à l'adresse "192.168.4.1/interface" dans sa barre de navigateur.
Depuis cette page, il peut contrôler le robot via une interface rudimentaire.

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en C grâce à l'outil avr-gcc, qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason HC-SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique Numérique
** Scrutation des pulses infrarouges (timer)
** Vérification de la fréquence des pulses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle-ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteurs
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-05-11T13:27:00Z

Mgillet :

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une demi-douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 16-18h !! Mercredi 14-18h !! Jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête / Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête / Dev interface Web ESP8266
| 31/03: Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 16
| 18/04: Recherches pour structure réflexion Ultrason
| 20/04: Découpe laser de la structure de réflexion / Tests de suivi
| 21/04: Suite des tests de suivi
|-
| Semaine 17
| 25/04: Réception des cartes (suiveur + tête) et soudure
| 27/04: Fin soudure + tests
| 28/04: Suivi de la voiture de tête par une suiveuse : opérationnel
|-
| Semaine 19
| 02/05: Réception de la dernière carte suiveur + test 2 suiveurs : opérationnel
| 04/05: Suite des tests
| 05/05: Férié
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| Fait
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| Fait
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
Surface de réflexion des ondes ultrason
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Développement programme Arduino
| Fait
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI / Interface Web
| Fait
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

[[Fichier:2016P4Angles.png|400px|thumb|center|Disposition des photoransistors IR]]

Grâce à cette disposition, la position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Celui ci pourra se trouver dans 6 zones différentes: En face, modérément de côté, complètement de côté (gauche et droite), ou hors de portée. Le robot suiveur sera commandé de façon à rectifier l'angle le plus précisément possible.

==== Principe de communication ====

Afin de différencier les robots suiveurs entre eux et le robot de tête, il est nécessaire de moduler le signal infrarouge d'émission en fonction de l'Identifiant du robot. Le premier robot suiveur sera donc sensible uniquement au signal infrarouge du robot de tête, et ainsi de suite. 
Le signal sera de type pulsé (Voir figure suivante).

[[Fichier:2016P4SigEmission.png|700px|thumb|center|Singal d'émission infrarouge]]

L'information sur l'identifiant du robot sera déduite de la fréquence de ce signal. La détection de la fréquence se fait par le microcontrôleur selon le principe suivant:
* Détection d'un front montant sur le récepteur infrarouge, on lance un compteur qui s'incrémente périodiquement
* A chaque nouveau front montant, on vérifie si la valeur du compteur correspond à la période d'émission du robot à suivre
** Si c'est le cas, on réinitialise le compteur
** Sinon, On attend la détection d'un nouveau front montant

L'avantage principal de ces choix est de minimiser l'influence d'un signal sur un autre. En choisissant des fréquences peu corrélées, les signaux n'ont que peu d'influence les uns sur les autres. Le défaut principal est que le système de détection est sensible au bruit de plus haute fréquence (risque de détection non justifiée) et à la saturation du capteur.

Afin d'améliorer la détection des pulses infrarouge, l'acquisition des valeurs des phototransistors se fait en analogique. De cette manière, on peut détecter des fronts montant dans un environnement relativement lumineux, ce qui nous permet d'augmenter la sensibilité des phototransistors et ainsi d'augmenter la portée de la communication infrarouge. La figure suivante illustre les valeurs acquises par le microcontrôleur en analogique:

[[Fichier:2016P4LectureIR.png|600px|thumb|center|Singal infrarouge reçu]]

On voit bien sur cette figure q'une acquisition binaire n'aurait pas permis de détecter les pulses infrarouges. Grâce à ce fonctionnement, nous arrivons à détecter un emetteur infrarouge à une quarantaine de centimètres.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement

La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

Ce programme a été réalisé et est fonctionnel. L'utilisateur se connecte sur le robot en AccessPoint WIFI et se rend à l'adresse "192.168.4.1/interface" dans sa barre de navigateur.
Depuis cette page, il peut contrôler le robot via une interface rudimentaire.

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc, qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pulses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-05-10T11:39:24Z

Mgillet : /* 5. Programmation de l'Arduino */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 16-18h !! Mercredi 14-18h !! Jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête / Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête / Dev interface Web ESP8266
| 31/03: Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 16
| 18/04: Recherches pour structure réflexion Ultrason
| 20/04: Découpe laser de la structure de réflexion / Tests de suivi
| 21/04: Suite des tests de suivi
|-
| Semaine 17
| 25/04: Réception des cartes (suiveur + tête) et soudure
| 27/04: Fin soudure + tests
| 28/04: Suivi de la voiture de tête par une suiveuse : opérationnel
|-
| Semaine 19
| 02/05: Réception de la dernière carte suiveur + test 2 suiveurs : opérationnel
| 04/05: Suite des tests
| 05/05: Férié
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| Fait
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| Fait
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
Surface de réflexion des ondes ultrason
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Développement programme Arduino
| Fait
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI / Interface Web
| Fait
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

Afin de différencier les robots suiveurs entre eux et le robot de tête, il est nécessaire de moduler le signal infrarouge d'émission en fonction de l'Identifiant du robot. Le premier robot suiveur sera donc sensible uniquement au signal infrarouge du robot de tête, et ainsi de suite. 
Le signal sera de type pulsé (Voir figure suivante).

L'information sur l'identifiant du robot sera déduite de la fréquence de ce signal. La détection de la fréquence se fait par le microcontrôleur selon le principe suivant:
* Détection d'un front montant sur le récepteur infrarouge, on lance un compteur qui s'incrémente périodiquement
* A chaque nouveau front montant, on vérifie si la valeur du compteur correspond à la période d'émission du robot à suivre
** Si c'est le cas, on réinitialise le compteur
** Sinon, On attend la détection d'un nouveau front montant

//Faire un diagramme
//Faire un graphique

L'avantage principal de ce choix est de minimiser l'influence d'un signal sur un autre. En choisissant des fréquences peu corrélées, les signaux n'ont que peu d'influence les uns sur les autres. Le défaut principal est que le système de détection est sensible au bruit de plus haute fréquence (risque de détection non justifiée) et à la saturation du capteur.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pulses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-05-10T11:39:01Z

Mgillet :

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 16-18h !! Mercredi 14-18h !! Jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête / Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête / Dev interface Web ESP8266
| 31/03: Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 16
| 18/04: Recherches pour structure réflexion Ultrason
| 20/04: Découpe laser de la structure de réflexion / Tests de suivi
| 21/04: Suite des tests de suivi
|-
| Semaine 17
| 25/04: Réception des cartes (suiveur + tête) et soudure
| 27/04: Fin soudure + tests
| 28/04: Suivi de la voiture de tête par une suiveuse : opérationnel
|-
| Semaine 19
| 02/05: Réception de la dernière carte suiveur + test 2 suiveurs : opérationnel
| 04/05: Suite des tests
| 05/05: Férié
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| Fait
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| Fait
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
Surface de réflexion des ondes ultrason
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Développement programme Arduino
| Fait
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI / Interface Web
| Fait
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

Afin de différencier les robots suiveurs entre eux et le robot de tête, il est nécessaire de moduler le signal infrarouge d'émission en fonction de l'Identifiant du robot. Le premier robot suiveur sera donc sensible uniquement au signal infrarouge du robot de tête, et ainsi de suite. 
Le signal sera de type pulsé (Voir figure suivante).

L'information sur l'identifiant du robot sera déduite de la fréquence de ce signal. La détection de la fréquence se fait par le microcontrôleur selon le principe suivant:
* Détection d'un front montant sur le récepteur infrarouge, on lance un compteur qui s'incrémente périodiquement
* A chaque nouveau front montant, on vérifie si la valeur du compteur correspond à la période d'émission du robot à suivre
** Si c'est le cas, on réinitialise le compteur
** Sinon, On attend la détection d'un nouveau front montant

//Faire un diagramme
//Faire un graphique

L'avantage principal de ce choix est de minimiser l'influence d'un signal sur un autre. En choisissant des fréquences peu corrélées, les signaux n'ont que peu d'influence les uns sur les autres. Le défaut principal est que le système de détection est sensible au bruit de plus haute fréquence (risque de détection non justifiée) et à la saturation du capteur.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-05-10T11:37:05Z

Mgillet : /* Avancement du Projet */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 16-18h !! Mercredi 14-18h !! Jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête / Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête / Dev interface Web ESP8266
| 31/03: Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 16
| 18/04: Recherches pour structure réflexion Ultrason
| 20/04: Découpe laser de la structure de réflexion / Tests de suivi
| 21/04: Suite des tests de suivi
|-
| Semaine 17
| 25/04: Réception des cartes (suiveur + tête) et soudure
| 27/04: Fin soudure + tests
| 28/04: Suivi de la voiture de tête par une suiveuse : opérationnel
|-
| Semaine 19
| 02/05: Réception de la dernière carte suiveur + test 2 suiveurs : opérationnel
| 04/05: Suite des tests
| 05/05: Férié
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| Fait
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| Fait
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
Surface de réflexion des ondes ultrason
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Développement programme Arduino
| Fait
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI / Interface Web
| Fait
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

Afin de différencier les robots suiveurs entre eux et le robot de tête, il est nécessaire de moduler le signal infrarouge d'émission en fonction de l'Identifiant du robot. Le premier robot suiveur sera donc sensible uniquement au signal infrarouge du robot de tête, et ainsi de suite. 
Le signal sera de type pulsé (Voir figure suivante).

L'information sur l'identifiant du robot sera déduite de la fréquence de ce signal. La détection de la fréquence se fait par le microcontrôleur selon le principe suivant:
* Détection d'un front montant sur le récepteur infrarouge, on lance un compteur qui s'incrémente périodiquement
* A chaque nouveau front montant, on vérifie si la valeur du compteur correspond à la période d'émission du robot à suivre
** Si c'est le cas, on réinitialise le compteur
** Sinon, On attend la détection d'un nouveau front montant

//Faire un diagramme
//Faire un graphique

L'avantage principal de ce choix est de minimiser l'influence d'un signal sur un autre. En choisissant des fréquences peu corrélées, les signaux n'ont que peu d'influence les uns sur les autres. Le défaut principal est que le système de détection est sensible au bruit de plus haute fréquence (risque de détection non justifiée) et à la saturation du capteur.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-05-04T14:04:04Z

Mgillet : /* Répartition du travail */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 16-18h !! Mercredi 14-18h !! Jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête / Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête / Dev interface Web ESP8266
| 31/03: Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 16
| 18/04: Recherches pour structure réflexion Ultrason
| 20/04: Découpe laser de la structure de réflexion / Tests de suivi
| 21/04: Suite des tests de suivi
|-
| Semaine 17
| 25/04: Réception des cartes (suiveur + tête) et soudure
| 27/04: Fin soudure + tests
| 28/04: Suivi de la voiture de tête par une suiveuse : opérationnel
|-
| Semaine 19
| 02/05: Réception de la dernière carte suiveur + test 2 suiveurs : opérationnel
| 04/05: Suite des tests
| 05/05: Férié
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
Surface de réflexion des ondes ultrason
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Développement programme Arduino
| En cours
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI / Interface Web
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

Afin de différencier les robots suiveurs entre eux et le robot de tête, il est nécessaire de moduler le signal infrarouge d'émission en fonction de l'Identifiant du robot. Le premier robot suiveur sera donc sensible uniquement au signal infrarouge du robot de tête, et ainsi de suite. 
Le signal sera de type pulsé (Voir figure suivante).

L'information sur l'identifiant du robot sera déduite de la fréquence de ce signal. La détection de la fréquence se fait par le microcontrôleur selon le principe suivant:
* Détection d'un front montant sur le récepteur infrarouge, on lance un compteur qui s'incrémente périodiquement
* A chaque nouveau front montant, on vérifie si la valeur du compteur correspond à la période d'émission du robot à suivre
** Si c'est le cas, on réinitialise le compteur
** Sinon, On attend la détection d'un nouveau front montant

//Faire un diagramme
//Faire un graphique

L'avantage principal de ce choix est de minimiser l'influence d'un signal sur un autre. En choisissant des fréquences peu corrélées, les signaux n'ont que peu d'influence les uns sur les autres. Le défaut principal est que le système de détection est sensible au bruit de plus haute fréquence (risque de détection non justifiée) et à la saturation du capteur.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-05-04T14:03:41Z

Mgillet : /* Répartition du travail */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 16-18h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête / Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête / Dev interface Web ESP8266
| 31/03: Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 16
| 18/04: Recherches pour structure réflexion Ultrason
| 20/04: Découpe laser de la structure de réflexion / Tests de suivi
| 21/04: Suite des tests de suivi
|-
| Semaine 17
| 25/04: Réception des cartes (suiveur + tête) et soudure
| 27/04: Fin soudure + tests
| 28/04: Suivi de la voiture de tête par une suiveuse : opérationnel
|-
| Semaine 19
| 02/05: Réception de la dernière carte suiveur + test 2 suiveurs : opérationnel
| 04/05: Suite des tests
| 05/05: Férié
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
Surface de réflexion des ondes ultrason
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Développement programme Arduino
| En cours
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI / Interface Web
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

Afin de différencier les robots suiveurs entre eux et le robot de tête, il est nécessaire de moduler le signal infrarouge d'émission en fonction de l'Identifiant du robot. Le premier robot suiveur sera donc sensible uniquement au signal infrarouge du robot de tête, et ainsi de suite. 
Le signal sera de type pulsé (Voir figure suivante).

L'information sur l'identifiant du robot sera déduite de la fréquence de ce signal. La détection de la fréquence se fait par le microcontrôleur selon le principe suivant:
* Détection d'un front montant sur le récepteur infrarouge, on lance un compteur qui s'incrémente périodiquement
* A chaque nouveau front montant, on vérifie si la valeur du compteur correspond à la période d'émission du robot à suivre
** Si c'est le cas, on réinitialise le compteur
** Sinon, On attend la détection d'un nouveau front montant

//Faire un diagramme
//Faire un graphique

L'avantage principal de ce choix est de minimiser l'influence d'un signal sur un autre. En choisissant des fréquences peu corrélées, les signaux n'ont que peu d'influence les uns sur les autres. Le défaut principal est que le système de détection est sensible au bruit de plus haute fréquence (risque de détection non justifiée) et à la saturation du capteur.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-05-04T14:03:06Z

Mgillet : /* Répartition du travail */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 16-18h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête / Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête / Dev interface Web ESP8266
| 31/03: Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 16
| 18/04: Recherches pour structure réflexion Ultrason
| 20/04: Découpe laser de la structure de réflexion / Test suivi
| 21/04:
|-
| Semaine 17
| 25/04: Réception des cartes (suiveur + tête) et soudure
| 27/04: Fin soudure + tests
| 28/04: Suivi de la voiture de tête par une suiveuse opérationnel
|-
| Semaine 19
| 02/05: Réception de la dernière carte suiveur + test 2 suiveurs : opérationnel
| 04/05: Suite des tests
| 05/05: Férié
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
Surface de réflexion des ondes ultrason
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Développement programme Arduino
| En cours
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI / Interface Web
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

Afin de différencier les robots suiveurs entre eux et le robot de tête, il est nécessaire de moduler le signal infrarouge d'émission en fonction de l'Identifiant du robot. Le premier robot suiveur sera donc sensible uniquement au signal infrarouge du robot de tête, et ainsi de suite. 
Le signal sera de type pulsé (Voir figure suivante).

L'information sur l'identifiant du robot sera déduite de la fréquence de ce signal. La détection de la fréquence se fait par le microcontrôleur selon le principe suivant:
* Détection d'un front montant sur le récepteur infrarouge, on lance un compteur qui s'incrémente périodiquement
* A chaque nouveau front montant, on vérifie si la valeur du compteur correspond à la période d'émission du robot à suivre
** Si c'est le cas, on réinitialise le compteur
** Sinon, On attend la détection d'un nouveau front montant

//Faire un diagramme
//Faire un graphique

L'avantage principal de ce choix est de minimiser l'influence d'un signal sur un autre. En choisissant des fréquences peu corrélées, les signaux n'ont que peu d'influence les uns sur les autres. Le défaut principal est que le système de détection est sensible au bruit de plus haute fréquence (risque de détection non justifiée) et à la saturation du capteur.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Projets IMA4 SC & SA 2015/2016

2016-05-04T13:25:44Z

Mgillet : /* Fiche de présence */

Merci de référencer vos pages de projets ici. Merci aussi d'uniformiser vos formats que ce soit en regardant la présentation des projets déjà créés ou en demandant une modification du format des précédents si votre façon de faire vous semble la meilleure. Dans tous les cas un minimum de communication entre les binômes est conseillée.

Toutes les sources doivent être déposées sur notre archive GIT. Le service est disponible à l'URL [https://archives.plil.fr archives.plil.fr]. Connectez-vous avec vos identifiants Polytech'Lille. Sauf indication contraire de vos encadrants, rendez le projet public et mettez le lien sur votre Wiki. Vous pouvez trouver de la documentation sur ce système d'archives sur ce [https://git-scm.com/book/fr/v1 site].

== Répartition des binômes ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Encadrants école !! Elèves
|-
| P0 [[Commande USB par micro-contrôleur]]
| Xavier Redon
| Arnaud DESHAYS
|-
| P4 [[Train de véhicules]]
| Xavier Redon
| Manuel BUENO / Maureen GILLET
|-
| P5 [[Imprimante 3D à chocolat]]
| Emmanuelle Pichonat / Alexandre Boé
| Hugo VANDENBUNDER / Sylvain VERDONCK
|-
| P6 [[Zone de sécurité pour vélo]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Martin CLAVERIE / Victor CHARNET
|-
| P7 [[Journée IMA]]
| Emmanuelle Pichonat / Alexandre Boé
| Michel MIKHAEL
|-
| P9 [[Tableau blanc interactif]]
| Emmanuelle Pichonat / Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Romuald LENTIEUL / Léo MAZIER
|-
| P10 [[Réseau de capteurs longue distance]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Sonia NDUWAYO / Cong CHEN
|-
| P12 [[Robots mobiles pour Arduino]]
| Emmanuelle Pichonat / Alexandre Boé
| Audrey AFFOYON / Leticia STEPHANES LIMA
|-
| P16 [[Miroir intelligent]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Valentin BEAUCHAMP / Guillaume VILLEMONT
|-
| P21 [[Robot autonome pour cartographie]]
| Alexandre Boé / Xavier Redon / Thomas Vantroys
| Pierre MICHEL / Alexandre DESCAMD
|-
| P23 [[Matelas connecté]]
| Nathalie Rolland / Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Vincent ROBIC / Morgan OBEISSART
|-
| P27 [[BIOLOID commandé par Arduino]]
| Blaise Conrard
| Quentin GRUSON / Jordan RAZAFINDRAIBE
|-
| P28 [[Imprimante 3D multi-fils]]
| Antoine Urquizar / Alexandre Boé
| Antonin CLAUS / Cédric DUVAL
|-
| P29 [[Aide anti-gaspillage alimentaire]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Florian GIOVANNANGELI / Pierre FITOUSSI
|-
| P30 [[Micro-robots auto-organisés]]
| Alexandre Boé / Xavier Redon
| Corentin CASIER / Julie DEBOCK
|-
| P32 [[Veilleuse enfant connecté]]
| Thomas Vantroys
| Romain RUET / Julien BIELLE
|-
| P34 [[Jeu de plateforme tangible]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Stéphane MAIA / Maxime SZWECHOWIEZ
|-
| P37 [[Interface de communication entre robots]]
| Vincent Coelen / Rochdi Merzouki
| Vianney PAYELLE
|-
| P38 [[Hydroponie]]
| Alexandre Boé
| Nicolas WEGRZYN
|-
| P39 [[Dirigeable publicitaire]]
| Xavier Redon
| Julien JOIGNAUX / Loïc DELECROIX
|-
| P41 [[Drone et occulus rift]]
| Jérémie Dequidt
| Geoffrey PIEKACZ / Nathan RICHEZ
|-
| P42 [[Mini-drones]]
| Xavier Redon
| Valentin TAFFIN / Alexandre CUADROS
|-
| P43 [[SmartMeter, gestion de consommation électrique]]
| Guillaume Renault / Alexandre Boé / Xavier Redon
| Haroun ABDELALI
|-
| P44 [[Le marteau de Thor]]
| Emanuelle Pichonat
| Matthieu HERWEGH / Kevin LE VAN PHUNG
|-
| P45 [[Orchestre électronique]]
| Lucas Prieux / Xavier Redon / Thomas Vantroys
| Thomas ROJ / Joshua LETELLIER
|-
| P47 [[Commande d'une suspension magnétique]]
| Aziz Nakrachi
| Hongyu ZHANG / Weixing JIN
|-
| P50 [[Démonstrateur réseau]]
| Xavier Redon
| Charlène DACOSTA NETO
|}

== Matériel à acquérir ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Matériel
|-
| P0 [[Commande USB par micro-contrôleur]]
|
|-
| P4 [[Train de véhicules]]
|
LEDs IR (x20), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], 
Phototransistors IR (x20), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], 
Drivers moteur Pololu (x1), GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm], 
Drivers moteur TB6612FNG (x3), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D], <br\>
Borniers à vis (x15), Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all], <br\>
Résistances 220 Ohms CMS (x6), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d], <br\>
Résistances 470 kOhms CMS (x20), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d],
<br\>
LEDs couleur (x10), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/], <br\>
Fils m-m (x1 lot de 65), Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146], <br\>
Capas 10uF CMS (x10) Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d], <br\>
Capas 0.1uF CMS (x10) Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d], <br\>
Embases CI 40 contacts 1 rangée (x4) RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/], <br\>
 Arduino Uno (x3) [01/02/2016], <br\>
ESP8266 (x1) [01/02/2016], <br\>
Chassis 2WD (x4) [01/02/2016], <br\>
Capteurs Ultrasons SR04 (x3) [01/02/2016], <br\>
Piles ou accumulateurs (x16 à 1.5V) [01/02/2016], <br\>
Odomètres codeurs (x8) [03/02/2016], <br\>
Boutons poussoirs (x3) [01/02/2016], <br\>
Shield Arduino + Breadboard (x3) [01/02/2016], <br\>
Colliers de serrage [01/02/2016]. 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P4.ods]].
|-
| P5 [[Imprimante 3D à chocolat]]
|
Electrovanne, RS [18/04/2016] [http://fr.rs-online.com/web/p/vannes-solenoides/2551496683/], 
Capteur de température, Mouser [14/03/2016] [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Microchip-Technology/TC1047VNBTR/?qs=sGAEpiMZZMucenltShoSnjkfRJmEyKRQimeb4yJa%2fn8%3d], 
Fil résistif, RS [29/02/2016][http://fr.rs-online.com/web/p/cable-industriel-multiconducteur/7496348/], 
Tuyau Clair, Diam.int 2,8mm, RS [29/02/2016][http://fr.rs-online.com/web/p/tuyaux-dair/7747018/], 
Capteur de pression, Mouser [14/03/2016] [http://www.mouser.fr/ProductDetail/EPCOS-TDK/B58601E3215B580/?qs=sGAEpiMZZMvhQj7WZhFIAEcnfodwemFjFFuwDryPIpY%3d], 
Tube en cuivre, Diam.int 26mm, Leroy Merlin [20/04/2016][http://www.leroymerlin.fr/v3/p/produits/tube-d-alimentation-cuivre-diam-26-x-28-mm-en-barre-de-1-m-e8989], 
Raccord en té, RS [29/02/2016][http://fr.rs-online.com/web/p/adaptateurs-tube-a-tube-en-t/7715752/], 
Ventilateurs type PC, 
Imprimante 3D, Fabricarium, 
Raccords et buses, imprimés 3D, 
Arduino UNO [04/02/2016]. 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P5.ods]].
|-
| P6 [[Zone de sécurité pour vélo]]
|
 Module Laser ligne (x3), Gotronic [http://www.gotronic.fr/art-module-laser-hlm1230-19016.htm], REÇU [02/03/2016], , 
 Raspberry Pi 2 [01/02/2016], 
 Module caméra pour Raspberry Pi [01/02/2016] , 
 Dongle Bluetooth [01/02/2016] , 
 Batterie(Accus), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/batteries-externes/7757508/], REÇU [22/02/2016], 
 Embase à connecteur USB (x4 femelle) (x4 mâle) [01/02/2016], 
 Cordon USB mâle-femelle (x4), Gotronic [http://www.gotronic.fr/art-cordon-2m-cw091b-15249.htm], REÇU [02/03/2016], , 
 Téléphone sous Android [01/02/2016] , 
 Capteur de distance (ultrasons), Gotronic [http://www.gotronic.fr/art-module-de-detection-us-hc-sr04-20912.htm], REÇU [02/03/2016], , 
 LED neopixel*8 (x4), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Adafruit/1426/?qs=sGAEpiMZZMu%252bmKbOcEVhFQfi8wYXkauJZrA7E1oPdUbRYeHGihkBqQ%3d%3d], REÇU [14/03/2016], 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P6.ods]].
|-
| P7 [[Journée IMA]]
|
Plaques de plexiglas (x5) (à part Gotronic, aucun magasin ne le propose) [http://www.gotronic.fr/art-plaque-lexan-lex20-11856.htm], 
Réseau de 8 transistors ULN2803A (x4), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/STMicroelectronics/ULN2803A/?qs=sGAEpiMZZMvAvBNgSS9LqpP7ived4CP2] 
Résistance 10kohm (x75), 
Résistance 1kohm (x25), MAGASIN POLYTECH [http://melectro.polytech-lille.net/main.php?p=consultation&np=3], 
AOP 74HC574 (x15), Mouser (pas de stock en MAGASIN) [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Texas-Instruments/SN74HC574N/?qs=sGAEpiMZZMvxP%252bvr8KwMwBnwYCvkZxeQoMRe0GOGaSg%3d], 
AOP 74HC138 (x4), MAGASIN POLYTECH , 
Condensateur 22pF (x5), Magasin Polytech [http://melectro.polytech-lille.net/main.php?p=consultation&np=7], 
Condensateur 1uF (x25), Magasin Polytech [http://melectro.polytech-lille.net/main.php?p=consultation], 
Condensateur 10uF (x4), Magasin Polytech [http://melectro.polytech-lille.net/main.php?p=consultation&np=4], 
Condensateur 100uF (x3), 
Reseaux de résistance 10kohm (x5), farnell [http://fr.farnell.com/vishay/vsor1601103jtf/reseau-de-resistance-10k/dp/1203468], 
Transistor (x25), farnell [http://fr.farnell.com/on-semiconductor/bc548brl1g/transistor-npn-30v-100ma-to-92/dp/2317545], 
Microcontroleur MBED (x1), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/kits-de-developpement-pour-processeurs-et-microcontroleurs/7039238/], 
Supercondensateur (x4), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/KEMET-NEC-Tokin/FG0H474ZF/?qs=sGAEpiMZZMuDCPMZUZ%252bYl5h6rep0zAk%2fMm3EuX534JE%3d], 
LED IR, (x6), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/8108247/], 
LED (x15), 
Mini moteur électrique (x3), gotronic [http://www.gotronic.fr/art-moteur-miniature-rm2-avec-pignon-12009.htm], 
support d'AOP (x15) (Magasin électronique POLYTECH Lille) , 
E-theremin (projet IMA4 2014-2015), 
Arduino UNO , 
Raspberry PI , 
BreadBoard , 
Dé électronique communicant(projet IMA4 2014-2015). 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P7.ods]]
|-
| P9 [[Tableau blanc interactif]]
|
Manette Wiimote [27/01/2016], 
Vidéo projecteur, 
Adaptateur Bluetooth USB [27/01/2016], 
Led infrarouge [27/01/2016], 
Raspberry Pi [03/02/2016], 
1 pile AA 1,5V, 
Bouton poussoir (x1) [10/02/2016], Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Omron-Electronics/B3S-1000P/?qs=sGAEpiMZZMsgGjVA3toVBDH9cQtfNNTKrsn4PC4ePBA%3d]. 
clé wi-fi [23/03/2016], 
|-
| P10 [[Réseau de capteurs longue distance]]
|
50 aimants néodyne épaisseur 1,5mm, diamètre 3mm , 
connecteurs (ICSP) , 
1 embase USB , 
1 plaque MDF pour les pièces de puzzle. 
<ul>
<li>Partie Micro-contrôleur : 
micro-contrôleur de type ATMEGA328P, FARNELL [http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-mur/mcu-8-bits-atmega-20mhz-mlf-32/dp/2425125], 
1 quartz, FARNELL [http://fr.farnell.com/iqd-frequency-products/lfxtal003237/quartz-cms-16mhz/dp/9713808?MER=BN-PDP-9713808], 
1 résistance 1MΩ ,FARNELL [http://fr.farnell.com/multicomp/mc0603saf1004t5e/thick-film-resistor-1mohm-100mw/dp/1631320], 
2 capacité 22pF, FARNELL, 
1 résistance 1KΩ ,FARNELL [http://fr.farnell.com/multicomp/mcwr06x1001ftl/res-couche-epaisse-1k-1-0-1w-0603/dp/2447272], 
1 bouton poussoir (RESET), 
1 LED jaune [http://fr.farnell.com/multicomp/ovs-0806/led-0805-super-brt-yellow/dp/1716767]. 

</li>
<li>Partie Alimentation : 
1 capacité 1uF, FARNELL[http://fr.farnell.com/multicomp/mc0603x105k160ct/condensateur-mlcc-x5r-1uf-16v/dp/1759407], 
1 diode, FARNELL[http://fr.farnell.com/bourns/cd0603-s01575/diode-signal-150ma-100v-603/dp/1456535], 
1 LED verte, FARNELL[http://fr.farnell.com/multicomp/ovs-0804/led-0805-green-300mcd-520nm/dp/1716766], 
2 capacités de découplage 47uF, FARNELL[http://fr.farnell.com/panasonic-electronic-components/eeefp1e470ap/condensateur-elec-alu-47uf-25v/dp/1539485], 
1 résistance 500Ω, FARNELL[http://fr.farnell.com/multicomp/mcwr06x4993ftl/resistance-thick-film-499kohm/dp/2447379], 
1 transistor, FARNELL [http://fr.farnell.com/fairchild-semiconductor/fdn340p/transistor-mosfet-p-sot-23/dp/9846310], 
1 amplificateur, FARNELL [http://fr.farnell.com/stmicroelectronics/lm358d/ampli-op-double-puissance-cms/dp/1366578], 
1 régulateur de tension 3,3V ,FARNELL [http://fr.farnell.com/texas-instruments/lp2985-33dbvr/ldo-fixe-3-3v-0-15a-sot-23-5/dp/2395925], 
1 régulateur de tension 5V, FARNELL [http://fr.farnell.com/on-semiconductor/mc33269dt-5-0g/ic-linear-voltage-regulator/dp/1652331?ost=1652331&selectedCategoryId=&categoryName=Toutes+les+cat%C3%A9gories&categoryNameResp=Toutes%2Bles%2Bcat%25C3%25A9gories], 
1 support de piles 9V à souder, FARNELL [http://fr.farnell.com/keystone/1023/battery-holder-dual-aaa-cell-through/dp/1888397], 
6 piles de 1,5V(AAA), 
1 pile de 9V. 
</li>
<li>Partie commune : 
6 capacités 100nF,FARNELL [http://fr.farnell.com/taiyo-yuden/emk107b7104ka-t/ceramic-capacitor-0-1uf-16v-x7r/dp/1683646], 
1 résistance 10KΩ FARNELL [http://fr.farnell.com/multicomp/mcwr06x1002ftl/res-couche-epaisse-10k-1-0-1w/dp/2447230]. 
</li>
<li>Partie radio : 
Module radio de type RF-LORA-868-SO, RS ONLINE [http://fr.rs-online.com/web/p/modules-rf-faible-consommation/9033059/], 
1 fil de cuivre pour antenne. 
</li>
</ul>
 TOUS LES COMPOSANTS ELECTRONIQUES SONT DES CMS (composants montés en surface) . 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P10.ods]].
|-
| P12 [[Robots mobiles pour Arduino]]
|
2 moteurs [03/02/2016], 
1 capteur ultrasons [29/02/16], 
1 capteur de température [09/03/16], 
1 capteur de lumière [09/03/16], 
Un boitier de 4 piles AA [09/03/16], 
4 résistances de 330 Ω [07/03/16], 
4 transistors [07/03/16], 
4 diodes [07/03/16], 
1 haut parleur [07/03/16], 
2 leds rouges [07/03/16], 
2 leds jaunes [07/03/16], 
1 breadboard [29/02/16], 
Un arduino UNO [03/02/2016], 
1 kit arduino [09/03/16]. 
Récapitulatif: [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P12.ods]].
|-
| P16 [[Miroir intelligent]]
|
Raspberry Pi 2 [27/01/2016], 
Clé WiFi [27/01/2016], 
Câble USB-microUSB [27/01/2016], 
Carte SD [27/01/2016], 
Matrice de led tactile 40pouces. 
Câble HDMI, 
Ecran : Amazon [http://www.amazon.fr/BenQ-Ecran-PC-LED-27/dp/B00HZF2ME0/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1451984469&sr=8-1&keywords=BenQ+GL2760H#productDetails] ou RS [http://fr.rs-online.com/web/p/moniteurs/8962732/], 
Film sans tain autocollant : LeroyMerlin [http://www.leroymerlin.fr/v3/p/produits/film-adhesif-vitrage-miroir-sans-tain-reflechissant-l-100-x-l-90-cm-e1400889035#&xtmc=film_sans_tain&xtcr=2] 
|-
| P21 [[Robot autonome pour cartographie]]
|
Raspberry Pi 2 - [03/02/2016], 
Carte SD - [03/02/2016], 
Arduino UNO - [03/02/2016], 
Clef WiFi pour mesure RSSI (x3) - [03/02/2016], 
Capteur ultrason, Gotronic : [http://www.gotronic.fr/art-module-de-detection-us-hc-sr04-20912.htm] - [07/03/2016], 
Servomoteur, Gotronic : [http://www.gotronic.fr/art-servomoteur-s05nf-21481.htm] - [07/03/2016], 
Pilote de moteur (x5), Mouser : [http://eu.mouser.com/ProductDetail/Freescale-Semiconductor/MC34931EK/?qs=sGAEpiMZZMvQcoNRkxSQkiOBqyFfjGe5mG1PBZLkPLE%3d] - [07/03/2016], 
Résistance 270 Ohm (x10), Mouser : [http://www.mouser.fr/ProductDetail/TE-Connectivity-Holsworthy/3521270RFT/?qs=sGAEpiMZZMu61qfTUdNhG15ROd0nQ7Wlf0zCDKWeZ5snBOgjDqh8dA%3d%3d], 
Capacité 100 uF (x5), Magasin Polytech, 
Capacité 100 nF (x5), Magasin Polytech, 
Capacité 33 nF (x5), Magasin Polytech, - [07/03/2016] 
Capacité 1 uF (x5), Magasin Polytech, 
Câble USB 2m (x1 ou x2), Gotronic : [http://www.gotronic.fr/art-cordon-2m-cw091b-15249.htm] - [07/03/2016], 
Fourche optique (x2), Gotronic : [http://www.gotronic.fr/art-interrupteur-optique-gp1a57hrj00f-21001.htm] - [07/03/2016], 
Breadboard - [08/03/2016]. 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P21.ods]].
|-
| P23 [[Matelas connecté]]
|
Neopixel [4 fournis le 03/02/2016], 
RFduino [2 fournis le 03/02/2016], 
Capteur de température DS18B20 1-Wire [03/02/2016], 
Résistance 4K7 [03/02/2016], 
Module Peltier [1 fourni le 29/02/2016], 
Diffuseur thermique [1 fourni le 29/02/2016], 
Relais [1 fourni le 09/03/2016], 
Jauge de déformation [4 fournies le 23/03/2016]. 
|-
| P27 [[BIOLOID commandé par Arduino]]
|
Non inverting buffer 74HC126 [22/02/2016] 
Ardoise magnétique, 
Kit bioloid, 
Carte Arduino Uno [27/01/2016].
|-
| P28 [[Imprimante 3D multi-fils]]
|
moteur NEMA 17 x6 [http://www.gotronic.fr/art-moteur-17hm15-0904s-23049.htm], 
Driver NEMA 17 x6 [http://www.gotronic.fr/art-driver-de-moteur-pas-a-pas-a4988-1182-21718.htm], 
Engrenage x6 [http://www.banggood.com/fr/1_75MM-8MM-MK7-Extruder-Drive-Gear-Bore-For-3D-Printer-Accessories-p-1013103.html], 
Roulement x6 [http://www.gotronic.fr/art-roulement-35-15-11mm-161.htm], 
Courroie GT2 [http://www.reprap-france.com/produit/387-courroie-gt2-largeur-6mm-au-metre], 
Thermistance NTC100K [http://fr.rs-online.com/web/p/thermistances/0151243/?searchTerm=Thermistance+NTC100K&autocorrected=y&relevancy-data=636F3D3226696E3D4931384E4C446573635461786F6E6F6D794272616E645365617263685465726D32266C753D6672266D6D3D6D617463687061727469616C6D617826706D3D5E5B5C707B4C7D5C707B4E647D5C707B5A737D2D2C2F255C2E5D2B2426706F3D373426736E3D592673723D4175746F636F727265637465642673613D746865726D697374616E636520226E7463203130306B222673743D4B4559574F52445F4D554C54495F414C5048415F4E554D455249432673633D592677633D4E4F4E45267573743D546865726D697374616E6365204E54433130304B26 ] , 
Arduino mega[http://www.gotronic.fr/art-carte-arduino-mega-2560-12421.htm]. 
Récapitulatif électronique (prendre version avec commentaire " mise à jour des références")[[Fichier:CommandeElectronique-2015-P28.ods]].
|-
| P29 [[Aide anti-gaspillage alimentaire]]
|
Un Smartphone sous Android.
|-
| P30 [[Micro-robots auto-organisés]]
|
Un microcontrôleur Atmega 328P-au x2 (farnell) [http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/micro-8-bits-avr-32k-flash-32tqfp/dp/1715486?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead],<br\>
Moteur vibreur x4 (mouser) [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Parallax/28821/?qs=sGAEpiMZZMsv3%2fxVbQiciD2XahQ7lqLvcbiE4XVIbwo%3d],<br\>
Batterie lithium ion x2 (farnell) [27/04/16][http://fr.farnell.com/bak/18650ca-1s-3j/batterie-lithium-ion-3-7v-2250/dp/2401852?MER=BN-2401852], <br\>
Chargeur de batterie lithium ion x2 (farnell) [http://fr.farnell.com/microchip/mcp73834-fci-un/controleur-de-charge-li-ion-li/dp/1332162],<br\>
Régulateur de tension x2 (farnell) [http://fr.farnell.com/microchip/mcp1826s-3002e-db/ic-ldo-3-0v-1a-sot-223-3/dp/1578422],<br\>
Mini usb connecteur x2 (farnell) [http://fr.farnell.com/hirose-hrs/zx62r-b-5p/connecteur-micro-usb-femelle-5/dp/2300439],<br\>
Photo transistor x16 (farnell) [http://fr.farnell.com/kingbright/l-53p3c/phototransistor-5mm-940nm/dp/2290444?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead],<br\>
LED infrarouge x8 (farnell) [http://fr.farnell.com/kingbright/l-934f3c/emetteur-ir-t-1/dp/2290438],<br\>
LED verte x2 [http://fr.farnell.com/vishay/vlmg31k1l2-gs08/led-plcc2-green/dp/1328317], <br\>
LED rouge x4 [http://fr.farnell.com/vishay/vlmk31r1s1-gs08/led-plcc2-rouge/dp/2251468] (reçu led rgb),<br\>
LED bleu x2 [http://fr.farnell.com/vishay/vlmb41p1q2-gs18/led-plcc2-bleu/dp/1648564],<br\>
Interrupteur x2,<br\>
Transistor NPN CMS x4 (lot de 5) (farnell) [http://fr.farnell.com/fairchild-semiconductor/pzta42/transistor-npn-sot-223/dp/9846654],<br\>
Diode x4 (farnell) [http://fr.farnell.com/diodes-inc/bav21w-7-f/diode-commutateur-200v-0-25w-sod123/dp/1858652],<br\>
condensateurs 1uF x18 (farnell) [http://fr.farnell.com/avx-formerly-known-as-nichicon/f931c105maa/tantalum-capacitor-1uf-16v-7-5/dp/1818580], <br\>
résistances 470 Ohm x10 (farnell) [http://fr.farnell.com/vishay-draloric/rcl0612-470r-1-100-ppm-k-e3/res-couche-epaisse-470r-1-0-5w/dp/1877845],<br\>
résistances 4,7 kOhm x16 (farnell) [http://fr.farnell.com/vishay-draloric/rcl0612-4k7-1-100-ppm-k-e3/res-couche-epaisse-4-7k-1-0-5w/dp/1877852RL],<br\>
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P30.ods]].
|-
| P32 [[Veilleuse enfant connecté]]
|
Raspberry Pi 2 [27/01/2016], 
Clé WiFi Wi-Pi [27/01/2016], 
Câble USB-microUSB [27/01/2016], 
Carte SD [27/01/2016], 
Câble HDMI [27/01/2016], 
Pico-projecteur ASUS S1 [27/01/2016], 
Petit microphone (farnell) [http://fr.farnell.com/pro-signal/abm-715-rc/electret-microphone-omni-leads/dp/2066501], 
Un capteur de température [Disponible a l'école], 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P32.ods]].
|-
| P34 [[Jeu de plateforme tangible]]
|
Raspberry Pi 2 [27/01/2016], 
Webcam pour Raspberry Pi 2[27/01/2016]. 
|-
| P37 [[Interface de communication entre robots]]
|
Robotino (Robocup).
|-
| P38 [[Hydroponie]]
|
Un sac de billes d'argile , 
Un pot panier , 
Un bac réservoir d'eau , 
Un caisson , 
Deux m² de laine de roche , 
Deux capteurs ne niveau , 
Quatre LEDs RGB : [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8294310P/], 
Une pompe à eau : [http://www.aqua-store.fr/pompes-a-eau-aquarium-eau-de-mer/1990-eden-pompe-105-4010052571607.html], 
Une batterie : [http://fr.farnell.com/yuasa/y7-12/battery-lead-acid-12v-7ah/dp/2083825], 
Un MPPT : [http://fr.farnell.com/wellsee/mppt15a-12-24/chargeur-de-batterie-mppt-solar/dp/1852558], 
Un système goutte à goutte : 2*[http://www.thecitygarden.fr/fr/raccords-goutteurs-sprayers/1031-jonction-4mm-tee.html],[http://www.thecitygarden.fr/fr/raccords-goutteurs-sprayers/1038-bouchon-90-micro-diametre-16.html],2*[http://www.thecitygarden.fr/fr/raccords-goutteurs-sprayers/1030-jonction-4mm-auto-percante.html],[http://www.thecitygarden.fr/fr/raccords-goutteurs-sprayers/1033-couronne-tuyau-capillaire-20m-3x5mm.html], 
Un panneau solaire (disponible à l'école), 
Un plant de fraise, 
Des transistors : 1*BC548, 1*BC547, 
Des diodes : 1*1N4008, 1*1N4002, 
Des résistances : 1*1K, 1*1.2K, 1*10K, 
Une résistance de puissance WH25 8Ohms, 
Deux ventilateurs de PC, 
Un dissipateur de chaleur, 
Un Arduino Uno [01/02/2016], 
Un capteur d'humidité et de température DHT11 [22/02/2016]. 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P38.ods]].
|-
| P39 [[Dirigeable publicitaire]]
|
Un arduino UNO [03/02/2016] , 
Ballon gonflable à l'hélium([http://www.ballon-helium.com//ballon-geant-chloroprene-180/ballon-chloroprene-unis-mat-1-20m-12661.html]), 
9 m3 d'hélium (lien du devis :[[https://projets-ima.polytech-lille.net:40079/mediawiki/index.php?title=Dirigeable_publicitaire#Devis_pour_l.27h.C3.A9lium]]),Air Liquide, 
Accessoires de drone HS (hélices, moteurs) [27/01/2016], 

10 x Capteurs à ultrasons, Gotronic [http://www.gotronic.fr/art-module-de-detection-us-hc-sr04-20912.htm] [29/02/2016], 

Alim ARDUINO 5V 5000mAh, RS [http://fr.rs-online.com/web/p/batteries-externes/7757508/] [29/02/2016], 
5 x Connecteur mâle 12 contacts - Pas 1mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/sm12b-srss-tb-lf-sn/connecteur-header-12pos-1-rangee/dp/2399360] [29/02/2016], 
10x Connecteur mâle 8 contacts - Pas 2mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/b8b-ph-k-s-lf-sn/embase-entree-sup-8-voies/dp/9492461] [29/02/2016], 
2x Femelle USB-B Farnell : [http://fr.farnell.com/wurth-elektronik/61400416121/embase-usb-2-0-type-b-cms/dp/1642035] [29/02/2016], 
5x Mâle USB-B à sertir RS : [http://fr.rs-online.com/web/p/connecteurs-usb-type-b/6742270/][02/03/2016], 
10x Connecteur femelle 8 contacts - Pas 2mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/08p-sjn/boitier-femelle-a-sertir-2mm-8/dp/2320479] [29/02/2016], 
10x Connecteur femelle 12 contacts - Pas 1mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/shr-12v-s-b/boitier-femelle-sh-12voies-1mm/dp/1830830] [29/02/2016], 
10x Connecteur mâle 5 contacts - Pas 2mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/b5b-ph-k-s-lf-sn/embase-entree-sup-5-voies/dp/9492445] [29/02/2016], 
10x Connecteur femelle 5 contacts - Pas 2mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/5p-san/boitier-femelle-a-sertir-2mm-5/dp/2320464] [29/02/2016], 
50 x Pin 2mm SJN, Farnell [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/sjn-002pt-0-9/contact-femelle-a-sertir-28-24awg/dp/2320482] , 
100 x Pin 2mm SAN, Farnell [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/san-002t-0-8a/contact-femelle-a-sertir-30-24awg/dp/2320470] , 
50 x Pin 1mm SHR, Farnell [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/ssh-003t-p0-2/terminaison-a-sertir-serie-sh/dp/1679142] , 
Recapitulatif electronique : [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P39.ods]]. 
Nouvelle commande électronique : [[Fichier:NouvelleCommandeElectronique-2016-P39.ods]]. 
|-
|-
| P41 [[Drone et occulus rift]]
|
Une plaque à essai pour nos tests [01/02/2016], 
fils mâle/mâle x10 [01/02/2016], 
2 Mini Webcam USB GT06051, Gotronic [18/04/2016] [http://www.gotronic.fr/art-mini-webcam-usb-gt06051-23495.htm], 
Chargeur portable, PB-A5200, Power Bank, 5000mAh, Lithium Polymère, RS [http://fr.rs-online.com/web/p/batteries-externes/7757508/] [30/03/2016], 
Un câble "série" pour raspberry [01/02/2016], 
Servo-moteur 180° [01/02/2016, achat personnel], 
2 caméras 720p pour tester le flux vidéo[09/03/2016], 
convertisseur HDMI-SVGA pour Raspberry Pi [03/02/2016]. 
|-
| P42 [[Mini-drones]]
|
Minidrones Parrot : JUMPING SUMO [01/02/2016], 
Minidrones Parrot : ROLLING SPIDER [01/02/2016].
|-
| P43 [[SmartMeter, gestion de consommation électrique]]
|

Maxim 78M6610+LMU [http://eu.mouser.com/ProductDetail/Maxim-Integrated/78M6610+LMU-B01/?qs=sGAEpiMZZMuicgbJr93hQVd6%252bEl2PjSnPQyvC3%252bgS6U%3d], 
Quartz 20Mhz [http://fr.farnell.com/iqd-frequency-products/lfxtal003185/quartz-20mhz/dp/9712879], 
<ul>
<li>Capacités : 
1 µF x9 unités [http://fr.farnell.com/tdk/c1608x5r1h105k080ab/condensateur-mlcc-x5r-1uf-50v/dp/2211179], 
0.1uF x9 unités [http://fr.farnell.com/multicomp/mc0603f104z500ct/condensateur-mlcc-y5v-100nf-0603/dp/1759123], 
18 pF x6 unités [http://fr.farnell.com/walsin/0603n180j500ct/condensateur-mlcc-np0-18pf-50v/dp/2496890?MER=en-me-sr-b-all]. 
</li>
<li>Résistances : 
100 Ohm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/2132143/] , 
750 Ohm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/6790692/] , 
1 KOhm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/2132266/] , 
10 KOhm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/2132418/] , 
1 MOhm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/6789932/]. 
</li>
</ul>
Résistance de shunt: 0.004 Ohm [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/8665374/], 
Leds rouge CMS x12, [http://fr.farnell.com/rohm/sml-310vtt86l/led-0603-rouge/dp/1685064] , 
Bornier [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0308-2/bornier-2-voies/dp/3882652], 
Transformateur VTX-214 001 103 [http://fr.farnell.com/vigortronix/vtx-214-001-103/conv-ac-dc-fixe-1-o-p-1w-3-3v/dp/2401019], 
Adaptateur USB [02/02/2016], 
Fusible 250V/125mA [02/02/2016]. 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P43.ods]].
|-
| P44 [[Le marteau de Thor]]
|
Un arduino UNO [27/01/2016], 
un lecteur d'empreintes digitales : Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/MikroElektronika/MIKROE-1722/?qs=GJ%2F2ZGcr5uOW3uiL4M9shA%3D%3D] [09/03/2016] , 
Un shield NFC [27/01/2016] , 
Un téléphone sous Androïd [27/01/2016], 
Un capteur de pression [03/02/2016], 
Un électro aimant [25/01/2016], 
Une alimentation électroaimant (labo 24V), 
Une alimentation arduino [27/01/2016]. 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P44.ods]].
|-
| P45 [[Orchestre électronique]]
|
Alimentation PC [27/01/2016], 
Lecteurs de disquette (x2) [27/01/2016], 
Lecteur CD (x1) [27/01/2016], 
Disques durs (x3) [27/01/2016], 
Scanner [27/01/2016], 
Raspberry Pi 2 + alimentation + FTDI [27/01/2016], 
Cables GPIO femelle [27/01/2016], 
Cable Alimentation PC [27/01/2016], 
Buffers 3 états (Farnell) [http://fr.farnell.com/fairchild-semiconductor/nc7sp126p5x/buffer-single-tri-state-sc-70/dp/2453002] [Commandé - Recu - En attente de confirmation des librairies Altium], 
Imprimantes [01/02/2016], 
Clavier MIDI [http://www.thomann.de/fr/m_audio_keystation_mini_32_mk2.htm?gclid=Cj0KEQiAoby1BRDA-fPXtITt3f0BEiQAPCkqQQKdntNWLwKu92GOUp2gHXfTCj5t0WB9LWyZjAaAZUkaAmDV8P8HAQ][Prêté par Hidéo VINOT - 10/03/16] . 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P45.ods]]. 
Supra FAX Modem [18/04/2016], 
Modem Message 56k [18/04/2016], 
|-
| P47 [[Commande d'une suspension magnétique]]
|
 Logiciel Matlab simulink et la suspension magnétique Didastel. .
|-
|}

== Notes sur les projets ==

{| class="wikitable"
| Projet || Mini-cahier des charges || Mi-parcours || Fin de parcours || Wiki terminé || Rapport || Vidéo
|-
| P0 [[Commande USB par micro-contrôleur]]
| Vide.
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|-
| P4 [[Train de véhicules]]
| Cahier des charges très correct, bien rédigé, illustré, un schéma intéressant, le sujet est compris. Une liste du matériel nécessaire, précise et raisonnable.
| Excellent Wiki, travail effectué et restant à réaliser clairement décrits, Wiki bien rédigé et illustré.La progression est très satisfaisante.
| Toujours très satisfaisant.
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|-
| P5 [[Imprimante 3D à chocolat]]
| Très bon cahier des charges, bien rédigé, illustré, bonne synthèse du travail à effectuer. Le matériel nécessaire est listé mais sans référence précise.Il n'est pas évident que ce matériel soit d'un coût raisonnable.
| Wiki non alimenté depuis le mois de janvier. Il est impossible de juger de l'avancement du projet.
| Le Wiki a été un peu enrichi : un chapitre sur de la programmation arduino par LabView, quelques mots sur l'imprimante 3D. Pas de documentation sur les 3 dernières semaines du projet. On peut craindre un échec du projet.
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|-
| P6 [[Zone de sécurité pour vélo]]
| Cahier des charges correct. Synthèse d'une réunion interne. Liste précise du matériel.
| Wiki non alimenté depuis plus d'un mois. Il est impossible de juger de l'avancement du projet.
| Le compte-rendu de la première réunion évoque un cahier des charges et un planning. Aucun planning dans le Wiki. Sur la dizaine de points évoqués lors de la réunion, un seul est décrit : la création d'une application pour smartphone permettant la communication avec une raspberry pi.
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| P7 [[Journée IMA]]
| Un cahier des charges finalement correct fin décembre.
| Wiki avec des coquilles et à la rédaction approximative. Deux photos trop grandes dont une floues. Le Wiki présente bien l'état d'avancement du projet. Des inquiétudes quand à la concrétisation du projet voire même d'un seul des 5 sous-projets menés de front.
| Un Wiki toujours faible sur la forme. Le Wiki de type chronologique, un minimum de synthèse serait la bienvenue. Toujours pas d'avancée significative concernant la finalisation des 3 projets de démonstration.
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| P9 [[Tableau blanc interactif]]
| Cahier des charges correct, le projet semble être spécifié. Une rencontre avec l'encadrant. Attention tout de même au coté très ouvert du sujet. Un embryon de liste de matériel. Il faut donner des références pour la caméra par exemple.
| Un Wiki avec quelques coquilles. Bien illustré sur les deux premières semaines, un peu en chantier sur les 3 dernières. Aucun résultat pour l'instant. Vous semblez perdus dans votre programmation. Produisez un code fonctionnel même incomplet pour une démonstration intermédiaire pour la semaine 6. Vous parlez de "complexité" de développement sans aucune explication concrète.
| Le résultat décrit est apprécié, avez-vous pu faire une démonstration à un encadrant ? La construction du pointeur est peut être un peu trop détaillée. Essayez de donner un algorithme pour votre application. Le projet semble pouvoir aboutir.
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| P10 [[Réseau de capteurs longue distance]]
| Quelques coquilles de rédaction. Le sujet est décrit mais on pourrait souhaiter plus de détail. Une illustration.
| Un Wiki très dépouillé. Il manque les reproduction des pièces de puzzle réalisés sur carton, des images empreintes des composants réalisés sous Altium. Il manque aussi une semaine sur les 5 ... A ce moment du projet nous devrions avoir une proposition de PCB pour les 3 pièces principales : alimentation, micro-contrôleur, radio LORA
| Wiki toujours trop léger. Le travail des deux dernières semaines sur le routage n'est pas décrit. Le travail sur les tests de communication via les modules LORA est totalement passé sous silence. La modélisation des pièces de puzzle n'est pas aboutie : il manque la pièce d'alimentation et toutes les lignes entre les pièces ne sont pas présentes.
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| P12 [[Robots mobiles pour Arduino]]
| Un cahier des charges finalement très correct.
| Un Wiki très correctement tenu, bien rédigé, bien illustré. La progression du travail est clairement exposée. Un bémol cependant, le travail de la semaine 5 est minimal ou trop rapidement décrit. A ce niveau du projet vous devriez avoir un prototype du réducteur et des roues à présenter.
| Wiki très correct. Par contre la réalisation semble avoir pris un retard important.
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| P16 [[Miroir intelligent]]
| Cahier des charges très correct même si on pourrait demander des précisions sur les retouches à apporter à l'image. Correctement rédigé, un effort de mise en forme. Une liste de matériel.
| Wiki non alimenté depuis le mois de décembre. Corrigez immédiatement le tir. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation.
| Le Wiki a été un peu utilisé suite à la précédente remarque. L'orthographe est déplorable (e.g. "néant" pour "n'ayant"). Wiki a nouveau abandonné pour les 3 dernières semaines. Le travail effectué est soit très léger soit mal présenté.
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| P21 [[Robot autonome pour cartographie]]
| Cahier des charges correct. Attention à bien identifier des tâches à réaliser ne dépendant pas du projet des CM5. Préciser ce système de tags pour calibrer la position du robot. Une liste de matériel.
| Wiki clair, bien rédigé et illustré. La progression du travail est facile à suivre.
On aimerait un mot sur l'état du robot des CM5 et voir le PCB de la carte correspondant à la vue plaque d'essais.
| Comme je le craignais le robot des CM5 n'est pas opérationnel. Vous n'en êtes pas responsables, par contre un plan B aurait du être prévu. Les PCB ne sont pas disponibles dans le Wiki 3 semaines après le commentaire précédent. La mesure du signal n'est envisagée qu'en semaine 8 et avec une méthode décevante basée sur un script et non sur un programme C. Un gros doute sur la possibilité d'avoir une réalisation concrète.
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| P23 [[Matelas connecté]]
| Bel effort de présentation d'un cahier des charges pour un sujet très "ouvert". Rédaction très correcte. Une inquiétude sur la possibilité d'obtenir le matériel. Merci de mettre à jour le cahier des charges après la rencontre avec l'industriel.
| Wiki clair, bien rédigé et illustré. Le travail effectué est bien présenté.
Rien sur la semaine 5.
| Dernières entrées moins illustrées mais une vidéo montrant l'avancement. Le projet initial tombe à l'eau mais vous n'en êtes pas responsables.
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| P27 [[BIOLOID commandé par Arduino]]
| Les grandes lignes sont définies. Quand vous parlez de commander le robot sans logiciel vous voulez dire commander le robot sans logiciel propriétaire ? Le cahier des charges est un peu court. Préciser l'environnement de développement C des Bioloid et l'interface entre l'Arduino et les servos-moteurs.
| Wiki clair et détaillé. Le travail effectué est présenté précisement.
Il faudrait peut-être dire un mot sur la conception du robot lui même ? Dites ce qu'est un CM5.
| Wiki toujours très correct. L'avancemement du projet semble maîtrisé.
Vous allez dire ce qu'est un CM5 ?
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| P28 [[Imprimante 3D multi-fils]]
| Le cahier des charges est correct, vous avez contacté votre encadrant. Précisez que la solution de soudure de segments de filaments vient de vos encadrants ? Etablissez une liste du matériel nécessaire.
| Wiki non alimenté depuis le mois de décembre. Corrigez immédiatement le tir. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation.
| Wiki très léger. Aucune rédaction, deux photos et deux vidéos. Le projet semble en être dans une phase préliminaire. La seule réalisation proposée est un outil de découpe et d'assemblage *manuel* de fil.
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| P29 [[Aide anti-gaspillage alimentaire]]
| Pas de différence notable avec le sujet initial. Un doute sur l'intérêt d'un portable pour la lecture des étiquettes. Un autre doute sur la possibilité de cette lecture. La date d'expiration est généralement difficile à trouver et mal imprimée, quelles solutions envisagez-vous ? Aucune modication entre le 3 décembre et fin janvier.
| Wiki non alimenté depuis le mois de décembre. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation. Vu votre absentéisme en projet une note catastrophique pour ce module est fortement probable.
| Wiki trop léger et non à jour. Le projet semble à peine débuté.
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| P30 [[Micro-robots auto-organisés]]
| Une bonne description du projet et du but à atteindre. Un doute sur les moteurs choisis (non commandable par l'université d'ailleurs) : ce sont des moteurs très rapides. Des réflexions avancées sur le matériel. Il reste à trouver des références exploitables.
| Un Wiki correctement rédigé mais plutôt dépouillé, sans illustration. Le Wiki est abandonné depuis la semaine 3 incluse. Mettez le à jour ! Il est difficile de savoir où vous en êtes ...
| Wiki avec de nombreuses coquilles et assez mal formaté (voir la correction). Le Wiki permet de connaître l'état d'avancement mais il manque le schéma de la pièce 3D et le test de la carte. Sous réserve que la carte fonctionne, il semble possible d'avoir une réalisation concrète en fin de projet.
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| P32 [[Veilleuse enfant connecté]]
| Cahier des charges très correct. Bien rédigé. Clairement le projet a été bien appréhendé. Une liste du matériel avec des références.
| Juste quelques mots sur la première séance et encore il s'agit d'intentions et pas de résultats. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation. Corrigez le tir immédiatement.
| Wiki avec une orthographe non tolérable à ce niveau d'études, merci de corriger. Les deux dernières semaines ne sont pas documentées.Le Wiki présente bien l'avancé du travail. Des résultats concrets sont présentés. Vous devez faire un effort sur l'automatisation de votre système (scripts systèmes) mais il semble que le projet puisse aboutir.
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| P34 [[Jeu de plateforme tangible]]
| Enfin un cahier des charges à peu près correct fin janvier.
| Wiki clair et bien rédigé. Illustré. La progression du travail est clairement exposée.
| Wiki toujours bien rédigé (quelques coquilles voir correction). Des résultats. Peu de doutes sur le fait que le projet puisse aboutir.
Une question : la longueur de la scène est-elle liée au nombre de colonnes de cubes devant la caméra ou est-il possible de construire la scène au fur et à mesure du déplacement du personnage ?
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| P37 [[Interface de communication entre robots]]
| Cahier des charges correct. Quelques coquilles manque de formatage.
| Un Wiki quasiment vide concernant l'avancement du projet. Impossible de se faire une idée du travail réalisé. Ce manque de sérieux dans la documentation aura un impact sur la note finale. Corrigez le tir au plus tôt.
| Il est dommage que le Wiki ne soit pas assez étoffé pour faire justice au travail réalisé. Les illustrations et la structure sont correctes, il manque simplement une description plus détaillée des réalisations.Le travail est bien avancé, les réalisations sont de qualité, le projet devrait aboutir.
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| P38 [[Hydroponie]]
| Un cahier des charges finalisé très tardivement fin janvier.
| Un Wiki à peu près vide hors cahier des charge. Des semaines sans travail effectué. Des semaines avec un descriptif laissant deviner l'ampleur du travail effectué. Vu votre manque de sérieux en projet une note catastrophique pour ce module est fortement probable. Réagissez pour prouver le contraire.
| Le Wiki est toujours assez pauvre en informations, par exemple précisez quel environnement de programmation vous utilisez pour programmer l'Arduino. Il manque des informations sur le travail de la dernière semaine. Les réalisations présentées semblent bien pauvres ou sont mal décrites. Arriver en fin de projet avec simplement l'acquisition d'informations d'un DTH11 et la commande de deux ventilateurs n'est pas à la hauteur de ce qui est demandé pour un projet IMA4.
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| P39 [[Dirigeable publicitaire]]
| Cahier des charges très correct. Pour l'hélium il faudrait contacter le fournisseur de l'université pour un devis. Vous pouvez commencer à concevoir la nacelle avec les hélices. Il faut aussi trouver des références pour la liste du matériel.
| Wiki donnant en détail le travail effectué. Largement illustré par photos et vidéo.
Ajoutez des images des composants réalisés sous Altium.
Peu de résultats pour l'instant. Il devient urgent de savoir commander les moteurs.
| Un Wiki toujours aussi clair mais ne donnant aucune raison concernant l'échec de commande des moteurs de l'ARDrone, ni même la liste des tentatives. Les réalisations concrètes sont assez basiques. Il est à craindre que le résultat final du projet ne soit pas à la hauteur de ce qui est demandé pour un projet IMA4.
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| P41 [[Drone et occulus rift]]
| Un Wiki illustré et formaté correctement. Toujours aucune précision sur la connexion entre l'occulus rift et le drone.
| Wiki minimal, pas d'illustration, rédaction rapide. Rien sur la semaine 5. Une démonstration sur la récupération du flux vidéo et le contrôle de webcam serait la bienvenue.
| Le Wiki est maintenant plus riche mais des ajouts ont été portés en catastrophe le 14 avril et il n'y a rien sur les tâches effectuées les deux dernières semaines. Le plus inquiétant est l'état d'avancement du projet : le contrôle des servos par la raspberry n'est pas finalisé, la capture vidéo se limite à l'utilisation de l'utilitaire "motion", l'acquisition en provenance de l'occulus rift ne va pas au delà du test d'un programme d'exemple et il n'y a rien concernant la structure 3D à fixer sous le drône.
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| P42 [[Mini-drones]]
| Cahier des charges correct. Un effort d'illustration avec un schéma. Vous pouvez commencer à manipuler le SDK des mini-drônes, ces derniers sont disponibles en E306.
| Wiki non alimenté depuis début décembre. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation. Vu votre absentéisme en projet une note catastrophique pour ce module est fortement probable. Venez rendre compte à votre encadrant le plus vite possible.
| Wiki avec une grammaire et une orthographe déplorables, voir la correction effectuée sur la partie SDK, corrigez le reste du texte. Problèmes de mise en page du Wiki. Le Wiki est loin d'être mis à jour.D'après le Wiki, les deux drônes sont pilotables par une interface Web, faites une démonstration le plus tôt possible. Il vous reste à réaliser le suivi automatique qui est le coeur du projet. Arriverez-vous à terminer le projet ? Vous ne pouvez pas argumenter sur un manque de temps vu que vous n'utilisez pas tous les créneaux du mercredi.
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| P43 [[SmartMeter, gestion de consommation électrique]]
| Bel effort de Wiki vu le retard pris pour la rédaction du cahier des charges. Je pense qu'il y a une confusion sur la signification de "puissance effective". Mettre à jour le Wiki après entretien avec Guillaume Renault. Au 27 janvier toujours en attente d'une réelle étude du sujet.
| Le Wiki ne comporte que le compte-rendu des réunions avec les encadrants. La dernière réunion date d'il y a plus d'un mois. Aucune description du travail accompli. Votre manque de sérieux au niveau de la documentation et du travail laisse présager une note catastrophique dans le module.
| Toujours uniquement des comptes-rendus de réunions sur le Wiki. De nombreuses coquilles. Vous ne sauverez votre projet qu'en montrant une carte fonctionnelle à la soutenance. Cela nécessite que le PCB soit prêt à la rentrée comme annoncé.
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| P44 [[Le marteau de Thor]]
| Projet enfin attaqué fin décembre. Un vrai cahier des charges, très correct.
| Wiki minimal sans illustration. Rien après la semaine 3. Le travail effectué dans les trois premières semaines est soit mal décrit soit très léger. Des photos des circuits de test pourraient mieux donner idée du travail réalisé.
| Wiki toujours minimal, pas de schéma du dispositif sauf un scan d'un brouillon. La construction du marteau n'est toujours pas terminée, rien sur la fixation du manche. Aucune démonstration possible en l'état. Un fort doute plane sur l'aboutissement du projet.
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| P45 [[Orchestre électronique]]
| Projet correctement appréhendé. Le cahier des charges est précisé dans ses grandes lignes. Une partie sur les instruments reste à affiner mais c'est normal. Essayez de trouver une référence pour les dispositifs MIDI à connecter à la RaspBerry Pi. Ces dispositifs sont fondamentaux pour lancer le projet.
| Wiki très détaillé, un peu illustré mais la rédaction pourrait être améliorée (style télégraphique). Le travail réalisé est parfaitement décrit, projet bien avancé.
| Wiki très à jour. Pensez à rajouter quelques photos. Pas de doute sur l'aboutissement du projet..
Je vous ramène un câble DB25/Centronics pour les imprimantes matricielles. Pensez à demander un modem pour enrichir l'orchestre.
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|-
| P47 [[Commande d'une suspension magnétique]]
| Un cahier des charges enfin correct le 4 janvier 2016.Pourriez-vous mettre en perspective votre projet par rapport à celui de 2012/2013 [[Suspension_magnétique_2013]] ?
| Wiki très détaillé, très bien illustré, très correctement rédigé. Le Wiki est mieux présenté que celui de 2013. C'est bien.
| Wiki presque à jour. Ajoutez les informations concernant le banc d'essai : est-il réparé ?
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|
|}

== Fiche de présence ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Elèves !! 9 mars !! 16 mars !! 23 mars !! 30 mars !! 20 avril !! 27 avril !! 4 mai
|-
| P4 [[Train de véhicules]]
| Manuel BUENO / Maureen GILLET
| présent et excusée
| E304 : présents
| E304
| E304 : présents
| E304
| E304 / E306 : présents
| E304
|-
| P5 [[Imprimante 3D à chocolat]]
| Hugo VANDENBUNDER / Sylvain VERDONCK
| Hugo VANDENBUNDER excusé, Sylvain VERDONCK présent (sous-sol ?)
| E304 : présents
| E304 - C201
| FabLab : présents
| FabLab / C201
| FabLab : présents
| FabLab / C201
|-
| P6 [[Zone de sécurité pour vélo]]
| Martin CLAVERIE / Victor CHARNET
| Victor CHARNET aurait travaillé le matin
| E304 : présents
| E304
| E304 : présents
| E304
| E304 : présents
| E304
|-
| P7 [[Journée IMA]]
| Michel MIKHAEL
| présent
| C201 : présent
| C201 / C205
| C201 : présent
|
| C201 : présent
| C205
|-
| P9 [[Tableau blanc interactif]]
| Romuald LENTIEUL / Léo MAZIER
| Romuald LENTIEUL présent, Léo MAZIER absent
| E304 / C201 : présents
| E305
| E305 / E306 : présents
| E304 / E306
| E304 / E306 : présents
|-
| P10 [[Réseau de capteurs longue distance]]
| Sonia NDUWAYO / Cong CHEN
| présentes
| C201 / E306 : présentes
| C201 / E306
| C201 / E306 : CHEN présente de 14 à 16h, excusée ensuite, NDUWAYO présente
|
| C201 / E306 : présentes
|-
| P12 [[Robots mobiles pour Arduino]]
| Audrey AFFOYON / Leticia STEPHANES LIMA
| présentes
| C201 / FabLab : présentes
| C201 / FabLab
| C201 / FabLab : présentes
|
| C201 / FabLab : présentes
|-
| P16 [[Miroir intelligent]]
| Valentin BEAUCHAMP / Guillaume VILLEMONT
| absents
| E304 : présents
| E305
| E305 / FabLab : présents
| FabLab
| FabLab : présents
|-
| P21 [[Robot autonome pour cartographie]]
| Pierre MICHEL / Alexandre DESCAMD
| présents tout le mardi précédent
| E306 : présents
| E304
| absents, justification a posteriori de Pierre MICHEL pour un entretien de stage.
| E306
| E306 : présents
|-
| P23 [[Matelas connecté]]
| Vincent ROBIC / Morgan OBEISSART
| présents
| E306 : présents
| E306
| C201 : présents
| C201
| C201 : présents
|-
| P27 [[BIOLOID commandé par Arduino]]
| Quentin GRUSON / Jordan RAZAFINDRAIBE
| présents
| C201 : présents
| C201
| C201 : présents
|
| C201 : présents
|-
| P28 [[Imprimante 3D multi-fils]]
| Antonin CLAUS / Cédric DUVAL
| Antonin CLAUS présent, Cédric DUVAL absent
| FabLab
| FabLab
| FabLab : Antonin CLAUS présent, Cédric DUVAL absent (aurait commencé à 13h, non recevable a posteriori)
| FabLab
| FabLab : présents
|-
| P29 [[Aide anti-gaspillage alimentaire]]
| Florian GIOVANNANGELI / Pierre FITOUSSI
| Présents
| FabLab
| FabLab
| FabLab / B109 : présents
| E301
| FabLab : présents
|-
| P30 [[Micro-robots auto-organisés]]
| Corentin CASIER / Julie DEBOCK
| Julie DEBOCK absente, Corentin CASIER en D209
| D209 : présents
| D209
| D209 : présents
| D209
| D209 : présents
| D209
|-
| P32 [[Veilleuse enfant connecté]]
| Romain RUET / Julien BIELLE
| présents
| E306 : présents
| E306 / C203-5
| E305 : présents
| E306
| E306 : présents
|-
| P34 [[Jeu de plateforme tangible]]
| Stéphane MAIA / Maxime SZWECHOWIEZ
| présents A3xx
| A313 : présents
| B304
| E306 : présents
| B304
| E303 / A3xx : non vérifié
| E305
|-
| P37 [[Interface de communication entre robots]]
| Vianney PAYELLE
| D336 : présent
| D336
| C002
| C002 : présent
| D336
| D336 : probablement présent
| D336
|-
| P38 [[Hydroponie]]
| Nicolas WEGRZYN
| présent
| C205 : présent
| C205
| C205 : présent
| C205
| C205 : présent
| C205
|-
| P39 [[Dirigeable publicitaire]]
| Julien JOIGNAUX / Loïc DELECROIX
| présents
| E306 : présents
| E306
| E306 : présents
| E306 / FabLab
| E306 : présents
|-
| P41 [[Drone et occulus rift]]
| Geoffrey PIEKACZ / Nathan RICHEZ
| présents
| E304 : présents
| E304
| FabLab / E304 : présents
| FabLab / D209
| E304 : présents
|-
| P42 [[Mini-drones]]
| Valentin TAFFIN / Alexandre CUADROS
| absents
| E303 / B200 : présents
| E303
| E303 : absents
| E301
| E301 : pas vus
|-
| P43 [[SmartMeter, gestion de consommation électrique]]
| Haroun ABDELALI / Charlène DA COSTA NETO
| absents
| E306 : présents
| C201 / D309
| C201 : Haroun ABDELALI présent
|
| E304 : présent
|-
| P44 [[Le marteau de Thor]]
| Matthieu HERWEGH / Kevin LE VAN PHUNG
| Kevin LE VAN PHUNG absent, Matthieu HERWEGH présent (sous-sol ?)
| E303 / C205 : Kevin LE VAN PHUNG présent
| E301 / C205 / FabLab
| E303 / C205 / Fab : absents
| E301
| E301 : pas vus
|-
| P45 [[Orchestre électronique]]
| Thomas ROJ / Joshua LETELLIER
| présents
| E306 : présents
| E306
| E306 : présents
| E306
| E306 : présents
|-
| P47 [[Commande d'une suspension magnétique]]
| Hongyu ZHANG / Weixing JIN
| C002 : présents
| C002 : présents
| C002
| C002 : présents (Hongyu ZHANG partie à 17h30)
|
| C002 : présents
|}

Projets IMA4 SC & SA 2015/2016

2016-05-04T13:25:18Z

Mgillet : /* Fiche de présence */

Merci de référencer vos pages de projets ici. Merci aussi d'uniformiser vos formats que ce soit en regardant la présentation des projets déjà créés ou en demandant une modification du format des précédents si votre façon de faire vous semble la meilleure. Dans tous les cas un minimum de communication entre les binômes est conseillée.

Toutes les sources doivent être déposées sur notre archive GIT. Le service est disponible à l'URL [https://archives.plil.fr archives.plil.fr]. Connectez-vous avec vos identifiants Polytech'Lille. Sauf indication contraire de vos encadrants, rendez le projet public et mettez le lien sur votre Wiki. Vous pouvez trouver de la documentation sur ce système d'archives sur ce [https://git-scm.com/book/fr/v1 site].

== Répartition des binômes ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Encadrants école !! Elèves
|-
| P0 [[Commande USB par micro-contrôleur]]
| Xavier Redon
| Arnaud DESHAYS
|-
| P4 [[Train de véhicules]]
| Xavier Redon
| Manuel BUENO / Maureen GILLET
|-
| P5 [[Imprimante 3D à chocolat]]
| Emmanuelle Pichonat / Alexandre Boé
| Hugo VANDENBUNDER / Sylvain VERDONCK
|-
| P6 [[Zone de sécurité pour vélo]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Martin CLAVERIE / Victor CHARNET
|-
| P7 [[Journée IMA]]
| Emmanuelle Pichonat / Alexandre Boé
| Michel MIKHAEL
|-
| P9 [[Tableau blanc interactif]]
| Emmanuelle Pichonat / Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Romuald LENTIEUL / Léo MAZIER
|-
| P10 [[Réseau de capteurs longue distance]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Sonia NDUWAYO / Cong CHEN
|-
| P12 [[Robots mobiles pour Arduino]]
| Emmanuelle Pichonat / Alexandre Boé
| Audrey AFFOYON / Leticia STEPHANES LIMA
|-
| P16 [[Miroir intelligent]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Valentin BEAUCHAMP / Guillaume VILLEMONT
|-
| P21 [[Robot autonome pour cartographie]]
| Alexandre Boé / Xavier Redon / Thomas Vantroys
| Pierre MICHEL / Alexandre DESCAMD
|-
| P23 [[Matelas connecté]]
| Nathalie Rolland / Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Vincent ROBIC / Morgan OBEISSART
|-
| P27 [[BIOLOID commandé par Arduino]]
| Blaise Conrard
| Quentin GRUSON / Jordan RAZAFINDRAIBE
|-
| P28 [[Imprimante 3D multi-fils]]
| Antoine Urquizar / Alexandre Boé
| Antonin CLAUS / Cédric DUVAL
|-
| P29 [[Aide anti-gaspillage alimentaire]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Florian GIOVANNANGELI / Pierre FITOUSSI
|-
| P30 [[Micro-robots auto-organisés]]
| Alexandre Boé / Xavier Redon
| Corentin CASIER / Julie DEBOCK
|-
| P32 [[Veilleuse enfant connecté]]
| Thomas Vantroys
| Romain RUET / Julien BIELLE
|-
| P34 [[Jeu de plateforme tangible]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Stéphane MAIA / Maxime SZWECHOWIEZ
|-
| P37 [[Interface de communication entre robots]]
| Vincent Coelen / Rochdi Merzouki
| Vianney PAYELLE
|-
| P38 [[Hydroponie]]
| Alexandre Boé
| Nicolas WEGRZYN
|-
| P39 [[Dirigeable publicitaire]]
| Xavier Redon
| Julien JOIGNAUX / Loïc DELECROIX
|-
| P41 [[Drone et occulus rift]]
| Jérémie Dequidt
| Geoffrey PIEKACZ / Nathan RICHEZ
|-
| P42 [[Mini-drones]]
| Xavier Redon
| Valentin TAFFIN / Alexandre CUADROS
|-
| P43 [[SmartMeter, gestion de consommation électrique]]
| Guillaume Renault / Alexandre Boé / Xavier Redon
| Haroun ABDELALI
|-
| P44 [[Le marteau de Thor]]
| Emanuelle Pichonat
| Matthieu HERWEGH / Kevin LE VAN PHUNG
|-
| P45 [[Orchestre électronique]]
| Lucas Prieux / Xavier Redon / Thomas Vantroys
| Thomas ROJ / Joshua LETELLIER
|-
| P47 [[Commande d'une suspension magnétique]]
| Aziz Nakrachi
| Hongyu ZHANG / Weixing JIN
|-
| P50 [[Démonstrateur réseau]]
| Xavier Redon
| Charlène DACOSTA NETO
|}

== Matériel à acquérir ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Matériel
|-
| P0 [[Commande USB par micro-contrôleur]]
|
|-
| P4 [[Train de véhicules]]
|
LEDs IR (x20), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], 
Phototransistors IR (x20), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], 
Drivers moteur Pololu (x1), GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm], 
Drivers moteur TB6612FNG (x3), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D], <br\>
Borniers à vis (x15), Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all], <br\>
Résistances 220 Ohms CMS (x6), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d], <br\>
Résistances 470 kOhms CMS (x20), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d],
<br\>
LEDs couleur (x10), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/], <br\>
Fils m-m (x1 lot de 65), Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146], <br\>
Capas 10uF CMS (x10) Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d], <br\>
Capas 0.1uF CMS (x10) Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d], <br\>
Embases CI 40 contacts 1 rangée (x4) RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/], <br\>
 Arduino Uno (x3) [01/02/2016], <br\>
ESP8266 (x1) [01/02/2016], <br\>
Chassis 2WD (x4) [01/02/2016], <br\>
Capteurs Ultrasons SR04 (x3) [01/02/2016], <br\>
Piles ou accumulateurs (x16 à 1.5V) [01/02/2016], <br\>
Odomètres codeurs (x8) [03/02/2016], <br\>
Boutons poussoirs (x3) [01/02/2016], <br\>
Shield Arduino + Breadboard (x3) [01/02/2016], <br\>
Colliers de serrage [01/02/2016]. 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P4.ods]].
|-
| P5 [[Imprimante 3D à chocolat]]
|
Electrovanne, RS [18/04/2016] [http://fr.rs-online.com/web/p/vannes-solenoides/2551496683/], 
Capteur de température, Mouser [14/03/2016] [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Microchip-Technology/TC1047VNBTR/?qs=sGAEpiMZZMucenltShoSnjkfRJmEyKRQimeb4yJa%2fn8%3d], 
Fil résistif, RS [29/02/2016][http://fr.rs-online.com/web/p/cable-industriel-multiconducteur/7496348/], 
Tuyau Clair, Diam.int 2,8mm, RS [29/02/2016][http://fr.rs-online.com/web/p/tuyaux-dair/7747018/], 
Capteur de pression, Mouser [14/03/2016] [http://www.mouser.fr/ProductDetail/EPCOS-TDK/B58601E3215B580/?qs=sGAEpiMZZMvhQj7WZhFIAEcnfodwemFjFFuwDryPIpY%3d], 
Tube en cuivre, Diam.int 26mm, Leroy Merlin [20/04/2016][http://www.leroymerlin.fr/v3/p/produits/tube-d-alimentation-cuivre-diam-26-x-28-mm-en-barre-de-1-m-e8989], 
Raccord en té, RS [29/02/2016][http://fr.rs-online.com/web/p/adaptateurs-tube-a-tube-en-t/7715752/], 
Ventilateurs type PC, 
Imprimante 3D, Fabricarium, 
Raccords et buses, imprimés 3D, 
Arduino UNO [04/02/2016]. 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P5.ods]].
|-
| P6 [[Zone de sécurité pour vélo]]
|
 Module Laser ligne (x3), Gotronic [http://www.gotronic.fr/art-module-laser-hlm1230-19016.htm], REÇU [02/03/2016], , 
 Raspberry Pi 2 [01/02/2016], 
 Module caméra pour Raspberry Pi [01/02/2016] , 
 Dongle Bluetooth [01/02/2016] , 
 Batterie(Accus), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/batteries-externes/7757508/], REÇU [22/02/2016], 
 Embase à connecteur USB (x4 femelle) (x4 mâle) [01/02/2016], 
 Cordon USB mâle-femelle (x4), Gotronic [http://www.gotronic.fr/art-cordon-2m-cw091b-15249.htm], REÇU [02/03/2016], , 
 Téléphone sous Android [01/02/2016] , 
 Capteur de distance (ultrasons), Gotronic [http://www.gotronic.fr/art-module-de-detection-us-hc-sr04-20912.htm], REÇU [02/03/2016], , 
 LED neopixel*8 (x4), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Adafruit/1426/?qs=sGAEpiMZZMu%252bmKbOcEVhFQfi8wYXkauJZrA7E1oPdUbRYeHGihkBqQ%3d%3d], REÇU [14/03/2016], 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P6.ods]].
|-
| P7 [[Journée IMA]]
|
Plaques de plexiglas (x5) (à part Gotronic, aucun magasin ne le propose) [http://www.gotronic.fr/art-plaque-lexan-lex20-11856.htm], 
Réseau de 8 transistors ULN2803A (x4), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/STMicroelectronics/ULN2803A/?qs=sGAEpiMZZMvAvBNgSS9LqpP7ived4CP2] 
Résistance 10kohm (x75), 
Résistance 1kohm (x25), MAGASIN POLYTECH [http://melectro.polytech-lille.net/main.php?p=consultation&np=3], 
AOP 74HC574 (x15), Mouser (pas de stock en MAGASIN) [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Texas-Instruments/SN74HC574N/?qs=sGAEpiMZZMvxP%252bvr8KwMwBnwYCvkZxeQoMRe0GOGaSg%3d], 
AOP 74HC138 (x4), MAGASIN POLYTECH , 
Condensateur 22pF (x5), Magasin Polytech [http://melectro.polytech-lille.net/main.php?p=consultation&np=7], 
Condensateur 1uF (x25), Magasin Polytech [http://melectro.polytech-lille.net/main.php?p=consultation], 
Condensateur 10uF (x4), Magasin Polytech [http://melectro.polytech-lille.net/main.php?p=consultation&np=4], 
Condensateur 100uF (x3), 
Reseaux de résistance 10kohm (x5), farnell [http://fr.farnell.com/vishay/vsor1601103jtf/reseau-de-resistance-10k/dp/1203468], 
Transistor (x25), farnell [http://fr.farnell.com/on-semiconductor/bc548brl1g/transistor-npn-30v-100ma-to-92/dp/2317545], 
Microcontroleur MBED (x1), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/kits-de-developpement-pour-processeurs-et-microcontroleurs/7039238/], 
Supercondensateur (x4), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/KEMET-NEC-Tokin/FG0H474ZF/?qs=sGAEpiMZZMuDCPMZUZ%252bYl5h6rep0zAk%2fMm3EuX534JE%3d], 
LED IR, (x6), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/8108247/], 
LED (x15), 
Mini moteur électrique (x3), gotronic [http://www.gotronic.fr/art-moteur-miniature-rm2-avec-pignon-12009.htm], 
support d'AOP (x15) (Magasin électronique POLYTECH Lille) , 
E-theremin (projet IMA4 2014-2015), 
Arduino UNO , 
Raspberry PI , 
BreadBoard , 
Dé électronique communicant(projet IMA4 2014-2015). 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P7.ods]]
|-
| P9 [[Tableau blanc interactif]]
|
Manette Wiimote [27/01/2016], 
Vidéo projecteur, 
Adaptateur Bluetooth USB [27/01/2016], 
Led infrarouge [27/01/2016], 
Raspberry Pi [03/02/2016], 
1 pile AA 1,5V, 
Bouton poussoir (x1) [10/02/2016], Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Omron-Electronics/B3S-1000P/?qs=sGAEpiMZZMsgGjVA3toVBDH9cQtfNNTKrsn4PC4ePBA%3d]. 
clé wi-fi [23/03/2016], 
|-
| P10 [[Réseau de capteurs longue distance]]
|
50 aimants néodyne épaisseur 1,5mm, diamètre 3mm , 
connecteurs (ICSP) , 
1 embase USB , 
1 plaque MDF pour les pièces de puzzle. 
<ul>
<li>Partie Micro-contrôleur : 
micro-contrôleur de type ATMEGA328P, FARNELL [http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-mur/mcu-8-bits-atmega-20mhz-mlf-32/dp/2425125], 
1 quartz, FARNELL [http://fr.farnell.com/iqd-frequency-products/lfxtal003237/quartz-cms-16mhz/dp/9713808?MER=BN-PDP-9713808], 
1 résistance 1MΩ ,FARNELL [http://fr.farnell.com/multicomp/mc0603saf1004t5e/thick-film-resistor-1mohm-100mw/dp/1631320], 
2 capacité 22pF, FARNELL, 
1 résistance 1KΩ ,FARNELL [http://fr.farnell.com/multicomp/mcwr06x1001ftl/res-couche-epaisse-1k-1-0-1w-0603/dp/2447272], 
1 bouton poussoir (RESET), 
1 LED jaune [http://fr.farnell.com/multicomp/ovs-0806/led-0805-super-brt-yellow/dp/1716767]. 

</li>
<li>Partie Alimentation : 
1 capacité 1uF, FARNELL[http://fr.farnell.com/multicomp/mc0603x105k160ct/condensateur-mlcc-x5r-1uf-16v/dp/1759407], 
1 diode, FARNELL[http://fr.farnell.com/bourns/cd0603-s01575/diode-signal-150ma-100v-603/dp/1456535], 
1 LED verte, FARNELL[http://fr.farnell.com/multicomp/ovs-0804/led-0805-green-300mcd-520nm/dp/1716766], 
2 capacités de découplage 47uF, FARNELL[http://fr.farnell.com/panasonic-electronic-components/eeefp1e470ap/condensateur-elec-alu-47uf-25v/dp/1539485], 
1 résistance 500Ω, FARNELL[http://fr.farnell.com/multicomp/mcwr06x4993ftl/resistance-thick-film-499kohm/dp/2447379], 
1 transistor, FARNELL [http://fr.farnell.com/fairchild-semiconductor/fdn340p/transistor-mosfet-p-sot-23/dp/9846310], 
1 amplificateur, FARNELL [http://fr.farnell.com/stmicroelectronics/lm358d/ampli-op-double-puissance-cms/dp/1366578], 
1 régulateur de tension 3,3V ,FARNELL [http://fr.farnell.com/texas-instruments/lp2985-33dbvr/ldo-fixe-3-3v-0-15a-sot-23-5/dp/2395925], 
1 régulateur de tension 5V, FARNELL [http://fr.farnell.com/on-semiconductor/mc33269dt-5-0g/ic-linear-voltage-regulator/dp/1652331?ost=1652331&selectedCategoryId=&categoryName=Toutes+les+cat%C3%A9gories&categoryNameResp=Toutes%2Bles%2Bcat%25C3%25A9gories], 
1 support de piles 9V à souder, FARNELL [http://fr.farnell.com/keystone/1023/battery-holder-dual-aaa-cell-through/dp/1888397], 
6 piles de 1,5V(AAA), 
1 pile de 9V. 
</li>
<li>Partie commune : 
6 capacités 100nF,FARNELL [http://fr.farnell.com/taiyo-yuden/emk107b7104ka-t/ceramic-capacitor-0-1uf-16v-x7r/dp/1683646], 
1 résistance 10KΩ FARNELL [http://fr.farnell.com/multicomp/mcwr06x1002ftl/res-couche-epaisse-10k-1-0-1w/dp/2447230]. 
</li>
<li>Partie radio : 
Module radio de type RF-LORA-868-SO, RS ONLINE [http://fr.rs-online.com/web/p/modules-rf-faible-consommation/9033059/], 
1 fil de cuivre pour antenne. 
</li>
</ul>
 TOUS LES COMPOSANTS ELECTRONIQUES SONT DES CMS (composants montés en surface) . 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P10.ods]].
|-
| P12 [[Robots mobiles pour Arduino]]
|
2 moteurs [03/02/2016], 
1 capteur ultrasons [29/02/16], 
1 capteur de température [09/03/16], 
1 capteur de lumière [09/03/16], 
Un boitier de 4 piles AA [09/03/16], 
4 résistances de 330 Ω [07/03/16], 
4 transistors [07/03/16], 
4 diodes [07/03/16], 
1 haut parleur [07/03/16], 
2 leds rouges [07/03/16], 
2 leds jaunes [07/03/16], 
1 breadboard [29/02/16], 
Un arduino UNO [03/02/2016], 
1 kit arduino [09/03/16]. 
Récapitulatif: [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P12.ods]].
|-
| P16 [[Miroir intelligent]]
|
Raspberry Pi 2 [27/01/2016], 
Clé WiFi [27/01/2016], 
Câble USB-microUSB [27/01/2016], 
Carte SD [27/01/2016], 
Matrice de led tactile 40pouces. 
Câble HDMI, 
Ecran : Amazon [http://www.amazon.fr/BenQ-Ecran-PC-LED-27/dp/B00HZF2ME0/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1451984469&sr=8-1&keywords=BenQ+GL2760H#productDetails] ou RS [http://fr.rs-online.com/web/p/moniteurs/8962732/], 
Film sans tain autocollant : LeroyMerlin [http://www.leroymerlin.fr/v3/p/produits/film-adhesif-vitrage-miroir-sans-tain-reflechissant-l-100-x-l-90-cm-e1400889035#&xtmc=film_sans_tain&xtcr=2] 
|-
| P21 [[Robot autonome pour cartographie]]
|
Raspberry Pi 2 - [03/02/2016], 
Carte SD - [03/02/2016], 
Arduino UNO - [03/02/2016], 
Clef WiFi pour mesure RSSI (x3) - [03/02/2016], 
Capteur ultrason, Gotronic : [http://www.gotronic.fr/art-module-de-detection-us-hc-sr04-20912.htm] - [07/03/2016], 
Servomoteur, Gotronic : [http://www.gotronic.fr/art-servomoteur-s05nf-21481.htm] - [07/03/2016], 
Pilote de moteur (x5), Mouser : [http://eu.mouser.com/ProductDetail/Freescale-Semiconductor/MC34931EK/?qs=sGAEpiMZZMvQcoNRkxSQkiOBqyFfjGe5mG1PBZLkPLE%3d] - [07/03/2016], 
Résistance 270 Ohm (x10), Mouser : [http://www.mouser.fr/ProductDetail/TE-Connectivity-Holsworthy/3521270RFT/?qs=sGAEpiMZZMu61qfTUdNhG15ROd0nQ7Wlf0zCDKWeZ5snBOgjDqh8dA%3d%3d], 
Capacité 100 uF (x5), Magasin Polytech, 
Capacité 100 nF (x5), Magasin Polytech, 
Capacité 33 nF (x5), Magasin Polytech, - [07/03/2016] 
Capacité 1 uF (x5), Magasin Polytech, 
Câble USB 2m (x1 ou x2), Gotronic : [http://www.gotronic.fr/art-cordon-2m-cw091b-15249.htm] - [07/03/2016], 
Fourche optique (x2), Gotronic : [http://www.gotronic.fr/art-interrupteur-optique-gp1a57hrj00f-21001.htm] - [07/03/2016], 
Breadboard - [08/03/2016]. 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P21.ods]].
|-
| P23 [[Matelas connecté]]
|
Neopixel [4 fournis le 03/02/2016], 
RFduino [2 fournis le 03/02/2016], 
Capteur de température DS18B20 1-Wire [03/02/2016], 
Résistance 4K7 [03/02/2016], 
Module Peltier [1 fourni le 29/02/2016], 
Diffuseur thermique [1 fourni le 29/02/2016], 
Relais [1 fourni le 09/03/2016], 
Jauge de déformation [4 fournies le 23/03/2016]. 
|-
| P27 [[BIOLOID commandé par Arduino]]
|
Non inverting buffer 74HC126 [22/02/2016] 
Ardoise magnétique, 
Kit bioloid, 
Carte Arduino Uno [27/01/2016].
|-
| P28 [[Imprimante 3D multi-fils]]
|
moteur NEMA 17 x6 [http://www.gotronic.fr/art-moteur-17hm15-0904s-23049.htm], 
Driver NEMA 17 x6 [http://www.gotronic.fr/art-driver-de-moteur-pas-a-pas-a4988-1182-21718.htm], 
Engrenage x6 [http://www.banggood.com/fr/1_75MM-8MM-MK7-Extruder-Drive-Gear-Bore-For-3D-Printer-Accessories-p-1013103.html], 
Roulement x6 [http://www.gotronic.fr/art-roulement-35-15-11mm-161.htm], 
Courroie GT2 [http://www.reprap-france.com/produit/387-courroie-gt2-largeur-6mm-au-metre], 
Thermistance NTC100K [http://fr.rs-online.com/web/p/thermistances/0151243/?searchTerm=Thermistance+NTC100K&autocorrected=y&relevancy-data=636F3D3226696E3D4931384E4C446573635461786F6E6F6D794272616E645365617263685465726D32266C753D6672266D6D3D6D617463687061727469616C6D617826706D3D5E5B5C707B4C7D5C707B4E647D5C707B5A737D2D2C2F255C2E5D2B2426706F3D373426736E3D592673723D4175746F636F727265637465642673613D746865726D697374616E636520226E7463203130306B222673743D4B4559574F52445F4D554C54495F414C5048415F4E554D455249432673633D592677633D4E4F4E45267573743D546865726D697374616E6365204E54433130304B26 ] , 
Arduino mega[http://www.gotronic.fr/art-carte-arduino-mega-2560-12421.htm]. 
Récapitulatif électronique (prendre version avec commentaire " mise à jour des références")[[Fichier:CommandeElectronique-2015-P28.ods]].
|-
| P29 [[Aide anti-gaspillage alimentaire]]
|
Un Smartphone sous Android.
|-
| P30 [[Micro-robots auto-organisés]]
|
Un microcontrôleur Atmega 328P-au x2 (farnell) [http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/micro-8-bits-avr-32k-flash-32tqfp/dp/1715486?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead],<br\>
Moteur vibreur x4 (mouser) [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Parallax/28821/?qs=sGAEpiMZZMsv3%2fxVbQiciD2XahQ7lqLvcbiE4XVIbwo%3d],<br\>
Batterie lithium ion x2 (farnell) [27/04/16][http://fr.farnell.com/bak/18650ca-1s-3j/batterie-lithium-ion-3-7v-2250/dp/2401852?MER=BN-2401852], <br\>
Chargeur de batterie lithium ion x2 (farnell) [http://fr.farnell.com/microchip/mcp73834-fci-un/controleur-de-charge-li-ion-li/dp/1332162],<br\>
Régulateur de tension x2 (farnell) [http://fr.farnell.com/microchip/mcp1826s-3002e-db/ic-ldo-3-0v-1a-sot-223-3/dp/1578422],<br\>
Mini usb connecteur x2 (farnell) [http://fr.farnell.com/hirose-hrs/zx62r-b-5p/connecteur-micro-usb-femelle-5/dp/2300439],<br\>
Photo transistor x16 (farnell) [http://fr.farnell.com/kingbright/l-53p3c/phototransistor-5mm-940nm/dp/2290444?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead],<br\>
LED infrarouge x8 (farnell) [http://fr.farnell.com/kingbright/l-934f3c/emetteur-ir-t-1/dp/2290438],<br\>
LED verte x2 [http://fr.farnell.com/vishay/vlmg31k1l2-gs08/led-plcc2-green/dp/1328317], <br\>
LED rouge x4 [http://fr.farnell.com/vishay/vlmk31r1s1-gs08/led-plcc2-rouge/dp/2251468] (reçu led rgb),<br\>
LED bleu x2 [http://fr.farnell.com/vishay/vlmb41p1q2-gs18/led-plcc2-bleu/dp/1648564],<br\>
Interrupteur x2,<br\>
Transistor NPN CMS x4 (lot de 5) (farnell) [http://fr.farnell.com/fairchild-semiconductor/pzta42/transistor-npn-sot-223/dp/9846654],<br\>
Diode x4 (farnell) [http://fr.farnell.com/diodes-inc/bav21w-7-f/diode-commutateur-200v-0-25w-sod123/dp/1858652],<br\>
condensateurs 1uF x18 (farnell) [http://fr.farnell.com/avx-formerly-known-as-nichicon/f931c105maa/tantalum-capacitor-1uf-16v-7-5/dp/1818580], <br\>
résistances 470 Ohm x10 (farnell) [http://fr.farnell.com/vishay-draloric/rcl0612-470r-1-100-ppm-k-e3/res-couche-epaisse-470r-1-0-5w/dp/1877845],<br\>
résistances 4,7 kOhm x16 (farnell) [http://fr.farnell.com/vishay-draloric/rcl0612-4k7-1-100-ppm-k-e3/res-couche-epaisse-4-7k-1-0-5w/dp/1877852RL],<br\>
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P30.ods]].
|-
| P32 [[Veilleuse enfant connecté]]
|
Raspberry Pi 2 [27/01/2016], 
Clé WiFi Wi-Pi [27/01/2016], 
Câble USB-microUSB [27/01/2016], 
Carte SD [27/01/2016], 
Câble HDMI [27/01/2016], 
Pico-projecteur ASUS S1 [27/01/2016], 
Petit microphone (farnell) [http://fr.farnell.com/pro-signal/abm-715-rc/electret-microphone-omni-leads/dp/2066501], 
Un capteur de température [Disponible a l'école], 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P32.ods]].
|-
| P34 [[Jeu de plateforme tangible]]
|
Raspberry Pi 2 [27/01/2016], 
Webcam pour Raspberry Pi 2[27/01/2016]. 
|-
| P37 [[Interface de communication entre robots]]
|
Robotino (Robocup).
|-
| P38 [[Hydroponie]]
|
Un sac de billes d'argile , 
Un pot panier , 
Un bac réservoir d'eau , 
Un caisson , 
Deux m² de laine de roche , 
Deux capteurs ne niveau , 
Quatre LEDs RGB : [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8294310P/], 
Une pompe à eau : [http://www.aqua-store.fr/pompes-a-eau-aquarium-eau-de-mer/1990-eden-pompe-105-4010052571607.html], 
Une batterie : [http://fr.farnell.com/yuasa/y7-12/battery-lead-acid-12v-7ah/dp/2083825], 
Un MPPT : [http://fr.farnell.com/wellsee/mppt15a-12-24/chargeur-de-batterie-mppt-solar/dp/1852558], 
Un système goutte à goutte : 2*[http://www.thecitygarden.fr/fr/raccords-goutteurs-sprayers/1031-jonction-4mm-tee.html],[http://www.thecitygarden.fr/fr/raccords-goutteurs-sprayers/1038-bouchon-90-micro-diametre-16.html],2*[http://www.thecitygarden.fr/fr/raccords-goutteurs-sprayers/1030-jonction-4mm-auto-percante.html],[http://www.thecitygarden.fr/fr/raccords-goutteurs-sprayers/1033-couronne-tuyau-capillaire-20m-3x5mm.html], 
Un panneau solaire (disponible à l'école), 
Un plant de fraise, 
Des transistors : 1*BC548, 1*BC547, 
Des diodes : 1*1N4008, 1*1N4002, 
Des résistances : 1*1K, 1*1.2K, 1*10K, 
Une résistance de puissance WH25 8Ohms, 
Deux ventilateurs de PC, 
Un dissipateur de chaleur, 
Un Arduino Uno [01/02/2016], 
Un capteur d'humidité et de température DHT11 [22/02/2016]. 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P38.ods]].
|-
| P39 [[Dirigeable publicitaire]]
|
Un arduino UNO [03/02/2016] , 
Ballon gonflable à l'hélium([http://www.ballon-helium.com//ballon-geant-chloroprene-180/ballon-chloroprene-unis-mat-1-20m-12661.html]), 
9 m3 d'hélium (lien du devis :[[https://projets-ima.polytech-lille.net:40079/mediawiki/index.php?title=Dirigeable_publicitaire#Devis_pour_l.27h.C3.A9lium]]),Air Liquide, 
Accessoires de drone HS (hélices, moteurs) [27/01/2016], 

10 x Capteurs à ultrasons, Gotronic [http://www.gotronic.fr/art-module-de-detection-us-hc-sr04-20912.htm] [29/02/2016], 

Alim ARDUINO 5V 5000mAh, RS [http://fr.rs-online.com/web/p/batteries-externes/7757508/] [29/02/2016], 
5 x Connecteur mâle 12 contacts - Pas 1mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/sm12b-srss-tb-lf-sn/connecteur-header-12pos-1-rangee/dp/2399360] [29/02/2016], 
10x Connecteur mâle 8 contacts - Pas 2mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/b8b-ph-k-s-lf-sn/embase-entree-sup-8-voies/dp/9492461] [29/02/2016], 
2x Femelle USB-B Farnell : [http://fr.farnell.com/wurth-elektronik/61400416121/embase-usb-2-0-type-b-cms/dp/1642035] [29/02/2016], 
5x Mâle USB-B à sertir RS : [http://fr.rs-online.com/web/p/connecteurs-usb-type-b/6742270/][02/03/2016], 
10x Connecteur femelle 8 contacts - Pas 2mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/08p-sjn/boitier-femelle-a-sertir-2mm-8/dp/2320479] [29/02/2016], 
10x Connecteur femelle 12 contacts - Pas 1mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/shr-12v-s-b/boitier-femelle-sh-12voies-1mm/dp/1830830] [29/02/2016], 
10x Connecteur mâle 5 contacts - Pas 2mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/b5b-ph-k-s-lf-sn/embase-entree-sup-5-voies/dp/9492445] [29/02/2016], 
10x Connecteur femelle 5 contacts - Pas 2mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/5p-san/boitier-femelle-a-sertir-2mm-5/dp/2320464] [29/02/2016], 
50 x Pin 2mm SJN, Farnell [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/sjn-002pt-0-9/contact-femelle-a-sertir-28-24awg/dp/2320482] , 
100 x Pin 2mm SAN, Farnell [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/san-002t-0-8a/contact-femelle-a-sertir-30-24awg/dp/2320470] , 
50 x Pin 1mm SHR, Farnell [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/ssh-003t-p0-2/terminaison-a-sertir-serie-sh/dp/1679142] , 
Recapitulatif electronique : [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P39.ods]]. 
Nouvelle commande électronique : [[Fichier:NouvelleCommandeElectronique-2016-P39.ods]]. 
|-
|-
| P41 [[Drone et occulus rift]]
|
Une plaque à essai pour nos tests [01/02/2016], 
fils mâle/mâle x10 [01/02/2016], 
2 Mini Webcam USB GT06051, Gotronic [18/04/2016] [http://www.gotronic.fr/art-mini-webcam-usb-gt06051-23495.htm], 
Chargeur portable, PB-A5200, Power Bank, 5000mAh, Lithium Polymère, RS [http://fr.rs-online.com/web/p/batteries-externes/7757508/] [30/03/2016], 
Un câble "série" pour raspberry [01/02/2016], 
Servo-moteur 180° [01/02/2016, achat personnel], 
2 caméras 720p pour tester le flux vidéo[09/03/2016], 
convertisseur HDMI-SVGA pour Raspberry Pi [03/02/2016]. 
|-
| P42 [[Mini-drones]]
|
Minidrones Parrot : JUMPING SUMO [01/02/2016], 
Minidrones Parrot : ROLLING SPIDER [01/02/2016].
|-
| P43 [[SmartMeter, gestion de consommation électrique]]
|

Maxim 78M6610+LMU [http://eu.mouser.com/ProductDetail/Maxim-Integrated/78M6610+LMU-B01/?qs=sGAEpiMZZMuicgbJr93hQVd6%252bEl2PjSnPQyvC3%252bgS6U%3d], 
Quartz 20Mhz [http://fr.farnell.com/iqd-frequency-products/lfxtal003185/quartz-20mhz/dp/9712879], 
<ul>
<li>Capacités : 
1 µF x9 unités [http://fr.farnell.com/tdk/c1608x5r1h105k080ab/condensateur-mlcc-x5r-1uf-50v/dp/2211179], 
0.1uF x9 unités [http://fr.farnell.com/multicomp/mc0603f104z500ct/condensateur-mlcc-y5v-100nf-0603/dp/1759123], 
18 pF x6 unités [http://fr.farnell.com/walsin/0603n180j500ct/condensateur-mlcc-np0-18pf-50v/dp/2496890?MER=en-me-sr-b-all]. 
</li>
<li>Résistances : 
100 Ohm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/2132143/] , 
750 Ohm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/6790692/] , 
1 KOhm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/2132266/] , 
10 KOhm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/2132418/] , 
1 MOhm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/6789932/]. 
</li>
</ul>
Résistance de shunt: 0.004 Ohm [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/8665374/], 
Leds rouge CMS x12, [http://fr.farnell.com/rohm/sml-310vtt86l/led-0603-rouge/dp/1685064] , 
Bornier [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0308-2/bornier-2-voies/dp/3882652], 
Transformateur VTX-214 001 103 [http://fr.farnell.com/vigortronix/vtx-214-001-103/conv-ac-dc-fixe-1-o-p-1w-3-3v/dp/2401019], 
Adaptateur USB [02/02/2016], 
Fusible 250V/125mA [02/02/2016]. 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P43.ods]].
|-
| P44 [[Le marteau de Thor]]
|
Un arduino UNO [27/01/2016], 
un lecteur d'empreintes digitales : Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/MikroElektronika/MIKROE-1722/?qs=GJ%2F2ZGcr5uOW3uiL4M9shA%3D%3D] [09/03/2016] , 
Un shield NFC [27/01/2016] , 
Un téléphone sous Androïd [27/01/2016], 
Un capteur de pression [03/02/2016], 
Un électro aimant [25/01/2016], 
Une alimentation électroaimant (labo 24V), 
Une alimentation arduino [27/01/2016]. 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P44.ods]].
|-
| P45 [[Orchestre électronique]]
|
Alimentation PC [27/01/2016], 
Lecteurs de disquette (x2) [27/01/2016], 
Lecteur CD (x1) [27/01/2016], 
Disques durs (x3) [27/01/2016], 
Scanner [27/01/2016], 
Raspberry Pi 2 + alimentation + FTDI [27/01/2016], 
Cables GPIO femelle [27/01/2016], 
Cable Alimentation PC [27/01/2016], 
Buffers 3 états (Farnell) [http://fr.farnell.com/fairchild-semiconductor/nc7sp126p5x/buffer-single-tri-state-sc-70/dp/2453002] [Commandé - Recu - En attente de confirmation des librairies Altium], 
Imprimantes [01/02/2016], 
Clavier MIDI [http://www.thomann.de/fr/m_audio_keystation_mini_32_mk2.htm?gclid=Cj0KEQiAoby1BRDA-fPXtITt3f0BEiQAPCkqQQKdntNWLwKu92GOUp2gHXfTCj5t0WB9LWyZjAaAZUkaAmDV8P8HAQ][Prêté par Hidéo VINOT - 10/03/16] . 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P45.ods]]. 
Supra FAX Modem [18/04/2016], 
Modem Message 56k [18/04/2016], 
|-
| P47 [[Commande d'une suspension magnétique]]
|
 Logiciel Matlab simulink et la suspension magnétique Didastel. .
|-
|}

== Notes sur les projets ==

{| class="wikitable"
| Projet || Mini-cahier des charges || Mi-parcours || Fin de parcours || Wiki terminé || Rapport || Vidéo
|-
| P0 [[Commande USB par micro-contrôleur]]
| Vide.
|
|
|
|
|
|-
| P4 [[Train de véhicules]]
| Cahier des charges très correct, bien rédigé, illustré, un schéma intéressant, le sujet est compris. Une liste du matériel nécessaire, précise et raisonnable.
| Excellent Wiki, travail effectué et restant à réaliser clairement décrits, Wiki bien rédigé et illustré.La progression est très satisfaisante.
| Toujours très satisfaisant.
|
|
|
|-
| P5 [[Imprimante 3D à chocolat]]
| Très bon cahier des charges, bien rédigé, illustré, bonne synthèse du travail à effectuer. Le matériel nécessaire est listé mais sans référence précise.Il n'est pas évident que ce matériel soit d'un coût raisonnable.
| Wiki non alimenté depuis le mois de janvier. Il est impossible de juger de l'avancement du projet.
| Le Wiki a été un peu enrichi : un chapitre sur de la programmation arduino par LabView, quelques mots sur l'imprimante 3D. Pas de documentation sur les 3 dernières semaines du projet. On peut craindre un échec du projet.
|
|
|
|-
| P6 [[Zone de sécurité pour vélo]]
| Cahier des charges correct. Synthèse d'une réunion interne. Liste précise du matériel.
| Wiki non alimenté depuis plus d'un mois. Il est impossible de juger de l'avancement du projet.
| Le compte-rendu de la première réunion évoque un cahier des charges et un planning. Aucun planning dans le Wiki. Sur la dizaine de points évoqués lors de la réunion, un seul est décrit : la création d'une application pour smartphone permettant la communication avec une raspberry pi.
|
|
|
|-
| P7 [[Journée IMA]]
| Un cahier des charges finalement correct fin décembre.
| Wiki avec des coquilles et à la rédaction approximative. Deux photos trop grandes dont une floues. Le Wiki présente bien l'état d'avancement du projet. Des inquiétudes quand à la concrétisation du projet voire même d'un seul des 5 sous-projets menés de front.
| Un Wiki toujours faible sur la forme. Le Wiki de type chronologique, un minimum de synthèse serait la bienvenue. Toujours pas d'avancée significative concernant la finalisation des 3 projets de démonstration.
|
|
|
|-
| P9 [[Tableau blanc interactif]]
| Cahier des charges correct, le projet semble être spécifié. Une rencontre avec l'encadrant. Attention tout de même au coté très ouvert du sujet. Un embryon de liste de matériel. Il faut donner des références pour la caméra par exemple.
| Un Wiki avec quelques coquilles. Bien illustré sur les deux premières semaines, un peu en chantier sur les 3 dernières. Aucun résultat pour l'instant. Vous semblez perdus dans votre programmation. Produisez un code fonctionnel même incomplet pour une démonstration intermédiaire pour la semaine 6. Vous parlez de "complexité" de développement sans aucune explication concrète.
| Le résultat décrit est apprécié, avez-vous pu faire une démonstration à un encadrant ? La construction du pointeur est peut être un peu trop détaillée. Essayez de donner un algorithme pour votre application. Le projet semble pouvoir aboutir.
|
|
|
|-
| P10 [[Réseau de capteurs longue distance]]
| Quelques coquilles de rédaction. Le sujet est décrit mais on pourrait souhaiter plus de détail. Une illustration.
| Un Wiki très dépouillé. Il manque les reproduction des pièces de puzzle réalisés sur carton, des images empreintes des composants réalisés sous Altium. Il manque aussi une semaine sur les 5 ... A ce moment du projet nous devrions avoir une proposition de PCB pour les 3 pièces principales : alimentation, micro-contrôleur, radio LORA
| Wiki toujours trop léger. Le travail des deux dernières semaines sur le routage n'est pas décrit. Le travail sur les tests de communication via les modules LORA est totalement passé sous silence. La modélisation des pièces de puzzle n'est pas aboutie : il manque la pièce d'alimentation et toutes les lignes entre les pièces ne sont pas présentes.
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| P12 [[Robots mobiles pour Arduino]]
| Un cahier des charges finalement très correct.
| Un Wiki très correctement tenu, bien rédigé, bien illustré. La progression du travail est clairement exposée. Un bémol cependant, le travail de la semaine 5 est minimal ou trop rapidement décrit. A ce niveau du projet vous devriez avoir un prototype du réducteur et des roues à présenter.
| Wiki très correct. Par contre la réalisation semble avoir pris un retard important.
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| P16 [[Miroir intelligent]]
| Cahier des charges très correct même si on pourrait demander des précisions sur les retouches à apporter à l'image. Correctement rédigé, un effort de mise en forme. Une liste de matériel.
| Wiki non alimenté depuis le mois de décembre. Corrigez immédiatement le tir. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation.
| Le Wiki a été un peu utilisé suite à la précédente remarque. L'orthographe est déplorable (e.g. "néant" pour "n'ayant"). Wiki a nouveau abandonné pour les 3 dernières semaines. Le travail effectué est soit très léger soit mal présenté.
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| P21 [[Robot autonome pour cartographie]]
| Cahier des charges correct. Attention à bien identifier des tâches à réaliser ne dépendant pas du projet des CM5. Préciser ce système de tags pour calibrer la position du robot. Une liste de matériel.
| Wiki clair, bien rédigé et illustré. La progression du travail est facile à suivre.
On aimerait un mot sur l'état du robot des CM5 et voir le PCB de la carte correspondant à la vue plaque d'essais.
| Comme je le craignais le robot des CM5 n'est pas opérationnel. Vous n'en êtes pas responsables, par contre un plan B aurait du être prévu. Les PCB ne sont pas disponibles dans le Wiki 3 semaines après le commentaire précédent. La mesure du signal n'est envisagée qu'en semaine 8 et avec une méthode décevante basée sur un script et non sur un programme C. Un gros doute sur la possibilité d'avoir une réalisation concrète.
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| P23 [[Matelas connecté]]
| Bel effort de présentation d'un cahier des charges pour un sujet très "ouvert". Rédaction très correcte. Une inquiétude sur la possibilité d'obtenir le matériel. Merci de mettre à jour le cahier des charges après la rencontre avec l'industriel.
| Wiki clair, bien rédigé et illustré. Le travail effectué est bien présenté.
Rien sur la semaine 5.
| Dernières entrées moins illustrées mais une vidéo montrant l'avancement. Le projet initial tombe à l'eau mais vous n'en êtes pas responsables.
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| P27 [[BIOLOID commandé par Arduino]]
| Les grandes lignes sont définies. Quand vous parlez de commander le robot sans logiciel vous voulez dire commander le robot sans logiciel propriétaire ? Le cahier des charges est un peu court. Préciser l'environnement de développement C des Bioloid et l'interface entre l'Arduino et les servos-moteurs.
| Wiki clair et détaillé. Le travail effectué est présenté précisement.
Il faudrait peut-être dire un mot sur la conception du robot lui même ? Dites ce qu'est un CM5.
| Wiki toujours très correct. L'avancemement du projet semble maîtrisé.
Vous allez dire ce qu'est un CM5 ?
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| P28 [[Imprimante 3D multi-fils]]
| Le cahier des charges est correct, vous avez contacté votre encadrant. Précisez que la solution de soudure de segments de filaments vient de vos encadrants ? Etablissez une liste du matériel nécessaire.
| Wiki non alimenté depuis le mois de décembre. Corrigez immédiatement le tir. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation.
| Wiki très léger. Aucune rédaction, deux photos et deux vidéos. Le projet semble en être dans une phase préliminaire. La seule réalisation proposée est un outil de découpe et d'assemblage *manuel* de fil.
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| P29 [[Aide anti-gaspillage alimentaire]]
| Pas de différence notable avec le sujet initial. Un doute sur l'intérêt d'un portable pour la lecture des étiquettes. Un autre doute sur la possibilité de cette lecture. La date d'expiration est généralement difficile à trouver et mal imprimée, quelles solutions envisagez-vous ? Aucune modication entre le 3 décembre et fin janvier.
| Wiki non alimenté depuis le mois de décembre. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation. Vu votre absentéisme en projet une note catastrophique pour ce module est fortement probable.
| Wiki trop léger et non à jour. Le projet semble à peine débuté.
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| P30 [[Micro-robots auto-organisés]]
| Une bonne description du projet et du but à atteindre. Un doute sur les moteurs choisis (non commandable par l'université d'ailleurs) : ce sont des moteurs très rapides. Des réflexions avancées sur le matériel. Il reste à trouver des références exploitables.
| Un Wiki correctement rédigé mais plutôt dépouillé, sans illustration. Le Wiki est abandonné depuis la semaine 3 incluse. Mettez le à jour ! Il est difficile de savoir où vous en êtes ...
| Wiki avec de nombreuses coquilles et assez mal formaté (voir la correction). Le Wiki permet de connaître l'état d'avancement mais il manque le schéma de la pièce 3D et le test de la carte. Sous réserve que la carte fonctionne, il semble possible d'avoir une réalisation concrète en fin de projet.
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| P32 [[Veilleuse enfant connecté]]
| Cahier des charges très correct. Bien rédigé. Clairement le projet a été bien appréhendé. Une liste du matériel avec des références.
| Juste quelques mots sur la première séance et encore il s'agit d'intentions et pas de résultats. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation. Corrigez le tir immédiatement.
| Wiki avec une orthographe non tolérable à ce niveau d'études, merci de corriger. Les deux dernières semaines ne sont pas documentées.Le Wiki présente bien l'avancé du travail. Des résultats concrets sont présentés. Vous devez faire un effort sur l'automatisation de votre système (scripts systèmes) mais il semble que le projet puisse aboutir.
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| P34 [[Jeu de plateforme tangible]]
| Enfin un cahier des charges à peu près correct fin janvier.
| Wiki clair et bien rédigé. Illustré. La progression du travail est clairement exposée.
| Wiki toujours bien rédigé (quelques coquilles voir correction). Des résultats. Peu de doutes sur le fait que le projet puisse aboutir.
Une question : la longueur de la scène est-elle liée au nombre de colonnes de cubes devant la caméra ou est-il possible de construire la scène au fur et à mesure du déplacement du personnage ?
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| P37 [[Interface de communication entre robots]]
| Cahier des charges correct. Quelques coquilles manque de formatage.
| Un Wiki quasiment vide concernant l'avancement du projet. Impossible de se faire une idée du travail réalisé. Ce manque de sérieux dans la documentation aura un impact sur la note finale. Corrigez le tir au plus tôt.
| Il est dommage que le Wiki ne soit pas assez étoffé pour faire justice au travail réalisé. Les illustrations et la structure sont correctes, il manque simplement une description plus détaillée des réalisations.Le travail est bien avancé, les réalisations sont de qualité, le projet devrait aboutir.
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| P38 [[Hydroponie]]
| Un cahier des charges finalisé très tardivement fin janvier.
| Un Wiki à peu près vide hors cahier des charge. Des semaines sans travail effectué. Des semaines avec un descriptif laissant deviner l'ampleur du travail effectué. Vu votre manque de sérieux en projet une note catastrophique pour ce module est fortement probable. Réagissez pour prouver le contraire.
| Le Wiki est toujours assez pauvre en informations, par exemple précisez quel environnement de programmation vous utilisez pour programmer l'Arduino. Il manque des informations sur le travail de la dernière semaine. Les réalisations présentées semblent bien pauvres ou sont mal décrites. Arriver en fin de projet avec simplement l'acquisition d'informations d'un DTH11 et la commande de deux ventilateurs n'est pas à la hauteur de ce qui est demandé pour un projet IMA4.
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| P39 [[Dirigeable publicitaire]]
| Cahier des charges très correct. Pour l'hélium il faudrait contacter le fournisseur de l'université pour un devis. Vous pouvez commencer à concevoir la nacelle avec les hélices. Il faut aussi trouver des références pour la liste du matériel.
| Wiki donnant en détail le travail effectué. Largement illustré par photos et vidéo.
Ajoutez des images des composants réalisés sous Altium.
Peu de résultats pour l'instant. Il devient urgent de savoir commander les moteurs.
| Un Wiki toujours aussi clair mais ne donnant aucune raison concernant l'échec de commande des moteurs de l'ARDrone, ni même la liste des tentatives. Les réalisations concrètes sont assez basiques. Il est à craindre que le résultat final du projet ne soit pas à la hauteur de ce qui est demandé pour un projet IMA4.
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|-
| P41 [[Drone et occulus rift]]
| Un Wiki illustré et formaté correctement. Toujours aucune précision sur la connexion entre l'occulus rift et le drone.
| Wiki minimal, pas d'illustration, rédaction rapide. Rien sur la semaine 5. Une démonstration sur la récupération du flux vidéo et le contrôle de webcam serait la bienvenue.
| Le Wiki est maintenant plus riche mais des ajouts ont été portés en catastrophe le 14 avril et il n'y a rien sur les tâches effectuées les deux dernières semaines. Le plus inquiétant est l'état d'avancement du projet : le contrôle des servos par la raspberry n'est pas finalisé, la capture vidéo se limite à l'utilisation de l'utilitaire "motion", l'acquisition en provenance de l'occulus rift ne va pas au delà du test d'un programme d'exemple et il n'y a rien concernant la structure 3D à fixer sous le drône.
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| P42 [[Mini-drones]]
| Cahier des charges correct. Un effort d'illustration avec un schéma. Vous pouvez commencer à manipuler le SDK des mini-drônes, ces derniers sont disponibles en E306.
| Wiki non alimenté depuis début décembre. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation. Vu votre absentéisme en projet une note catastrophique pour ce module est fortement probable. Venez rendre compte à votre encadrant le plus vite possible.
| Wiki avec une grammaire et une orthographe déplorables, voir la correction effectuée sur la partie SDK, corrigez le reste du texte. Problèmes de mise en page du Wiki. Le Wiki est loin d'être mis à jour.D'après le Wiki, les deux drônes sont pilotables par une interface Web, faites une démonstration le plus tôt possible. Il vous reste à réaliser le suivi automatique qui est le coeur du projet. Arriverez-vous à terminer le projet ? Vous ne pouvez pas argumenter sur un manque de temps vu que vous n'utilisez pas tous les créneaux du mercredi.
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|-
| P43 [[SmartMeter, gestion de consommation électrique]]
| Bel effort de Wiki vu le retard pris pour la rédaction du cahier des charges. Je pense qu'il y a une confusion sur la signification de "puissance effective". Mettre à jour le Wiki après entretien avec Guillaume Renault. Au 27 janvier toujours en attente d'une réelle étude du sujet.
| Le Wiki ne comporte que le compte-rendu des réunions avec les encadrants. La dernière réunion date d'il y a plus d'un mois. Aucune description du travail accompli. Votre manque de sérieux au niveau de la documentation et du travail laisse présager une note catastrophique dans le module.
| Toujours uniquement des comptes-rendus de réunions sur le Wiki. De nombreuses coquilles. Vous ne sauverez votre projet qu'en montrant une carte fonctionnelle à la soutenance. Cela nécessite que le PCB soit prêt à la rentrée comme annoncé.
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|-
| P44 [[Le marteau de Thor]]
| Projet enfin attaqué fin décembre. Un vrai cahier des charges, très correct.
| Wiki minimal sans illustration. Rien après la semaine 3. Le travail effectué dans les trois premières semaines est soit mal décrit soit très léger. Des photos des circuits de test pourraient mieux donner idée du travail réalisé.
| Wiki toujours minimal, pas de schéma du dispositif sauf un scan d'un brouillon. La construction du marteau n'est toujours pas terminée, rien sur la fixation du manche. Aucune démonstration possible en l'état. Un fort doute plane sur l'aboutissement du projet.
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|
|-
| P45 [[Orchestre électronique]]
| Projet correctement appréhendé. Le cahier des charges est précisé dans ses grandes lignes. Une partie sur les instruments reste à affiner mais c'est normal. Essayez de trouver une référence pour les dispositifs MIDI à connecter à la RaspBerry Pi. Ces dispositifs sont fondamentaux pour lancer le projet.
| Wiki très détaillé, un peu illustré mais la rédaction pourrait être améliorée (style télégraphique). Le travail réalisé est parfaitement décrit, projet bien avancé.
| Wiki très à jour. Pensez à rajouter quelques photos. Pas de doute sur l'aboutissement du projet..
Je vous ramène un câble DB25/Centronics pour les imprimantes matricielles. Pensez à demander un modem pour enrichir l'orchestre.
|
|
|
|-
| P47 [[Commande d'une suspension magnétique]]
| Un cahier des charges enfin correct le 4 janvier 2016.Pourriez-vous mettre en perspective votre projet par rapport à celui de 2012/2013 [[Suspension_magnétique_2013]] ?
| Wiki très détaillé, très bien illustré, très correctement rédigé. Le Wiki est mieux présenté que celui de 2013. C'est bien.
| Wiki presque à jour. Ajoutez les informations concernant le banc d'essai : est-il réparé ?
|
|
|
|}

== Fiche de présence ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Elèves !! 9 mars !! 16 mars !! 23 mars !! 30 mars !! 20 avril !! 27 avril !! 4 mai
|-
| P4 [[Train de véhicules]]
| Manuel BUENO / Maureen GILLET
| présent et excusée
| E304 : présents
| E304
| E304 : présents
| E304
| E304 / E306 : présents
| E304
|-
| P5 [[Imprimante 3D à chocolat]]
| Hugo VANDENBUNDER / Sylvain VERDONCK
| Hugo VANDENBUNDER excusé, Sylvain VERDONCK présent (sous-sol ?)
| E304 : présents
| E304 - C201
| FabLab : présents
| FabLab / C201
| FabLab : présents
| FabLab / C201
|-
| P6 [[Zone de sécurité pour vélo]]
| Martin CLAVERIE / Victor CHARNET
| Victor CHARNET aurait travaillé le matin
| E304 : présents
| E304
| E304 : présents
| E304
| E304 : présents
|-
| P7 [[Journée IMA]]
| Michel MIKHAEL
| présent
| C201 : présent
| C201 / C205
| C201 : présent
|
| C201 : présent
| C205
|-
| P9 [[Tableau blanc interactif]]
| Romuald LENTIEUL / Léo MAZIER
| Romuald LENTIEUL présent, Léo MAZIER absent
| E304 / C201 : présents
| E305
| E305 / E306 : présents
| E304 / E306
| E304 / E306 : présents
|-
| P10 [[Réseau de capteurs longue distance]]
| Sonia NDUWAYO / Cong CHEN
| présentes
| C201 / E306 : présentes
| C201 / E306
| C201 / E306 : CHEN présente de 14 à 16h, excusée ensuite, NDUWAYO présente
|
| C201 / E306 : présentes
|-
| P12 [[Robots mobiles pour Arduino]]
| Audrey AFFOYON / Leticia STEPHANES LIMA
| présentes
| C201 / FabLab : présentes
| C201 / FabLab
| C201 / FabLab : présentes
|
| C201 / FabLab : présentes
|-
| P16 [[Miroir intelligent]]
| Valentin BEAUCHAMP / Guillaume VILLEMONT
| absents
| E304 : présents
| E305
| E305 / FabLab : présents
| FabLab
| FabLab : présents
|-
| P21 [[Robot autonome pour cartographie]]
| Pierre MICHEL / Alexandre DESCAMD
| présents tout le mardi précédent
| E306 : présents
| E304
| absents, justification a posteriori de Pierre MICHEL pour un entretien de stage.
| E306
| E306 : présents
|-
| P23 [[Matelas connecté]]
| Vincent ROBIC / Morgan OBEISSART
| présents
| E306 : présents
| E306
| C201 : présents
| C201
| C201 : présents
|-
| P27 [[BIOLOID commandé par Arduino]]
| Quentin GRUSON / Jordan RAZAFINDRAIBE
| présents
| C201 : présents
| C201
| C201 : présents
|
| C201 : présents
|-
| P28 [[Imprimante 3D multi-fils]]
| Antonin CLAUS / Cédric DUVAL
| Antonin CLAUS présent, Cédric DUVAL absent
| FabLab
| FabLab
| FabLab : Antonin CLAUS présent, Cédric DUVAL absent (aurait commencé à 13h, non recevable a posteriori)
| FabLab
| FabLab : présents
|-
| P29 [[Aide anti-gaspillage alimentaire]]
| Florian GIOVANNANGELI / Pierre FITOUSSI
| Présents
| FabLab
| FabLab
| FabLab / B109 : présents
| E301
| FabLab : présents
|-
| P30 [[Micro-robots auto-organisés]]
| Corentin CASIER / Julie DEBOCK
| Julie DEBOCK absente, Corentin CASIER en D209
| D209 : présents
| D209
| D209 : présents
| D209
| D209 : présents
| D209
|-
| P32 [[Veilleuse enfant connecté]]
| Romain RUET / Julien BIELLE
| présents
| E306 : présents
| E306 / C203-5
| E305 : présents
| E306
| E306 : présents
|-
| P34 [[Jeu de plateforme tangible]]
| Stéphane MAIA / Maxime SZWECHOWIEZ
| présents A3xx
| A313 : présents
| B304
| E306 : présents
| B304
| E303 / A3xx : non vérifié
| E305
|-
| P37 [[Interface de communication entre robots]]
| Vianney PAYELLE
| D336 : présent
| D336
| C002
| C002 : présent
| D336
| D336 : probablement présent
| D336
|-
| P38 [[Hydroponie]]
| Nicolas WEGRZYN
| présent
| C205 : présent
| C205
| C205 : présent
| C205
| C205 : présent
| C205
|-
| P39 [[Dirigeable publicitaire]]
| Julien JOIGNAUX / Loïc DELECROIX
| présents
| E306 : présents
| E306
| E306 : présents
| E306 / FabLab
| E306 : présents
|-
| P41 [[Drone et occulus rift]]
| Geoffrey PIEKACZ / Nathan RICHEZ
| présents
| E304 : présents
| E304
| FabLab / E304 : présents
| FabLab / D209
| E304 : présents
|-
| P42 [[Mini-drones]]
| Valentin TAFFIN / Alexandre CUADROS
| absents
| E303 / B200 : présents
| E303
| E303 : absents
| E301
| E301 : pas vus
|-
| P43 [[SmartMeter, gestion de consommation électrique]]
| Haroun ABDELALI / Charlène DA COSTA NETO
| absents
| E306 : présents
| C201 / D309
| C201 : Haroun ABDELALI présent
|
| E304 : présent
|-
| P44 [[Le marteau de Thor]]
| Matthieu HERWEGH / Kevin LE VAN PHUNG
| Kevin LE VAN PHUNG absent, Matthieu HERWEGH présent (sous-sol ?)
| E303 / C205 : Kevin LE VAN PHUNG présent
| E301 / C205 / FabLab
| E303 / C205 / Fab : absents
| E301
| E301 : pas vus
|-
| P45 [[Orchestre électronique]]
| Thomas ROJ / Joshua LETELLIER
| présents
| E306 : présents
| E306
| E306 : présents
| E306
| E306 : présents
|-
| P47 [[Commande d'une suspension magnétique]]
| Hongyu ZHANG / Weixing JIN
| C002 : présents
| C002 : présents
| C002
| C002 : présents (Hongyu ZHANG partie à 17h30)
|
| C002 : présents
|}

Train de véhicules

2016-05-02T12:49:44Z

Mgillet : /* Répartition du travail */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 16-18h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête / Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête / Dev interface Web ESP8266
| 31/03: Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 16
| 18/04: Recherches pour structure réflexion Ultrason
| 20/04: Découpe laser de la structure de réflexion / Test suivi
| 21/04:
|-
| Semaine 17
| 25/04: Réception des cartes (suiveur + tête) et soudure
| 27/04: Fin soudure + tests
| 28/04: Suivi de la voiture de tête par une suiveuse opérationnel
|-
| Semaine 19
| 02/05: Réception de la dernière carte suiveur
| 04/05:
| 05/05: Férié
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
Surface de réflexion des ondes ultrason
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Développement programme Arduino
| En cours
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI / Interface Web
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

Afin de différencier les robots suiveurs entre eux et le robot de tête, il est nécessaire de moduler le signal infrarouge d'émission en fonction de l'Identifiant du robot. Le premier robot suiveur sera donc sensible uniquement au signal infrarouge du robot de tête, et ainsi de suite. 
Le signal sera de type pulsé (Voir figure suivante).

L'information sur l'identifiant du robot sera déduite de la fréquence de ce signal. La détection de la fréquence se fait par le microcontrôleur selon le principe suivant:
* Détection d'un front montant sur le récepteur infrarouge, on lance un compteur qui s'incrémente périodiquement
* A chaque nouveau front montant, on vérifie si la valeur du compteur correspond à la période d'émission du robot à suivre
** Si c'est le cas, on réinitialise le compteur
** Sinon, On attend la détection d'un nouveau front montant

//Faire un diagramme
//Faire un graphique

L'avantage principal de ce choix est de minimiser l'influence d'un signal sur un autre. En choisissant des fréquences peu corrélées, les signaux n'ont que peu d'influence les uns sur les autres. Le défaut principal est que le système de détection est sensible au bruit de plus haute fréquence (risque de détection non justifiée) et à la saturation du capteur.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-04-25T16:54:10Z

Mgillet : /* Répartition du travail */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 16-18h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête / Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête / Dev interface Web ESP8266
| 31/03: Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 16
| 18/04: Recherches pour structure réflexion Ultrason
| 20/04: Découpe laser de la structure de réflexion / Test suivi
| 21/04:
|-
| Semaine 1
| 25/04: Réception des cartes (suiveur + tête) et soudure
| 27/04:
| 28/04:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
Surface de réflexion des ondes ultrason
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Développement programme Arduino
| En cours
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI / Interface Web
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

Afin de différencier les robots suiveurs entre eux et le robot de tête, il est nécessaire de moduler le signal infrarouge d'émission en fonction de l'Identifiant du robot. Le premier robot suiveur sera donc sensible uniquement au signal infrarouge du robot de tête, et ainsi de suite. 
Le signal sera de type pulsé (Voir figure suivante).

L'information sur l'identifiant du robot sera déduite de la fréquence de ce signal. La détection de la fréquence se fait par le microcontrôleur selon le principe suivant:
* Détection d'un front montant sur le récepteur infrarouge, on lance un compteur qui s'incrémente périodiquement
* A chaque nouveau front montant, on vérifie si la valeur du compteur correspond à la période d'émission du robot à suivre
** Si c'est le cas, on réinitialise le compteur
** Sinon, On attend la détection d'un nouveau front montant

//Faire un diagramme
//Faire un graphique

L'avantage principal de ce choix est de minimiser l'influence d'un signal sur un autre. En choisissant des fréquences peu corrélées, les signaux n'ont que peu d'influence les uns sur les autres. Le défaut principal est que le système de détection est sensible au bruit de plus haute fréquence (risque de détection non justifiée) et à la saturation du capteur.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-04-25T16:53:34Z

Mgillet : /* Répartition du travail */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 16-18h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête / Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête / Dev interface Web ESP8266
| 31/03: Dev interface Web ESP8266
|-
| Semaine 16
| 18/04: Recherches pour structure réflexion Ultrason
| 20/04: Découpe laser de la structure de réflexion / Test suivi
| 21/04:
|-
| Semaine 1
| 25/04: Soudure des cartes
| 27/04:
| 28/04:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
Surface de réflexion des ondes ultrason
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Développement programme Arduino
| En cours
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI / Interface Web
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

Afin de différencier les robots suiveurs entre eux et le robot de tête, il est nécessaire de moduler le signal infrarouge d'émission en fonction de l'Identifiant du robot. Le premier robot suiveur sera donc sensible uniquement au signal infrarouge du robot de tête, et ainsi de suite. 
Le signal sera de type pulsé (Voir figure suivante).

L'information sur l'identifiant du robot sera déduite de la fréquence de ce signal. La détection de la fréquence se fait par le microcontrôleur selon le principe suivant:
* Détection d'un front montant sur le récepteur infrarouge, on lance un compteur qui s'incrémente périodiquement
* A chaque nouveau front montant, on vérifie si la valeur du compteur correspond à la période d'émission du robot à suivre
** Si c'est le cas, on réinitialise le compteur
** Sinon, On attend la détection d'un nouveau front montant

//Faire un diagramme
//Faire un graphique

L'avantage principal de ce choix est de minimiser l'influence d'un signal sur un autre. En choisissant des fréquences peu corrélées, les signaux n'ont que peu d'influence les uns sur les autres. Le défaut principal est que le système de détection est sensible au bruit de plus haute fréquence (risque de détection non justifiée) et à la saturation du capteur.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-31T09:49:48Z

Mgillet : /* Montage du robot de tête */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête
| 31/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| Faites
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-31T09:47:38Z

Mgillet : /* 3. Montage général */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête
| 31/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| Faites
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-31T09:46:46Z

Mgillet : /* Montage du robot de tête */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête
| 31/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| Faites
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Nous nous sommes rendus compte que les piles ne délivraient pas assez de puissance pour alimenter l'ESP8266 et le driver moteur Pololu de manière optimale. Nous avons donc décidé d'utiliser deux boîtiers de piles : chacun alimentant l'un des composants.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-31T09:44:41Z

Mgillet : /* Montage du robot de tête */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête
| 31/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| Faites
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

// Découplage des piles

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|center|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-31T09:44:25Z

Mgillet : /* Montage des robots suiveurs */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête
| 31/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| Faites
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|center|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

// Découplage des piles

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|right|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-31T09:43:39Z

Mgillet : /* 3. Montage général */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête
| 31/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| Faites
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2|Schéma de la carte principale corrigé]] [[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|right|upright=1.5|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

// Découplage des piles

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|right|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-31T09:39:51Z

Mgillet : /* 3. Montage général */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête
| 31/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| Faites
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2.2|Schéma de la carte principale corrigé]]
[[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|right|upright=2|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

// Découplage des piles

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|right|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-31T09:39:16Z

Mgillet : /* Montage des robots suiveurs */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête
| 31/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| Faites
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :
[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2.2|Schéma de la carte principale corrigé]]
[[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|right|upright=2|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

// Découplage des piles

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|right|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Fichier:PCB P4 version2.png

2016-03-31T09:38:30Z

Mgillet : a téléversé une nouvelle version de « Fichier:PCB P4 version2.png »

Train de véhicules

2016-03-31T09:37:16Z

Mgillet : /* 3. Montage général */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête
| 31/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| Faites
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCB de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs sur la carte principale, que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :
[[Fichier:schematic_P4_version2.png‎|thumb|left|upright=2.2|Schéma de la carte principale corrigé]]
[[Fichier:PCB_P4_version2.png‎|thumb|right|upright=2|PCB de la carte principale corrigé]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

// Découplage des piles

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

[[Fichier:schematic_tete.png‎|thumb|left|upright=2.5|Schéma de la carte du robot de tête]]
[[Fichier:PCB_tete.png‎|thumb|right|upright=2|PCB de la carte du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Fichier:PCB tete.png

2016-03-31T09:32:01Z

Mgillet :

Fichier:Schematic tete.png

2016-03-31T09:31:37Z

Mgillet :

Fichier:Capture d'écran 2016-03-31 11.24.24.png

2016-03-31T09:30:51Z

Mgillet :

Fichier:Schematic P4 version2.png

2016-03-31T09:30:24Z

Mgillet :

Fichier:PCB P4 version2.png

2016-03-31T09:29:14Z

Mgillet :

Train de véhicules

2016-03-31T09:23:10Z

Mgillet : /* Avancement du Projet */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête
| 31/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Différent selon les robots :
Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| Faites
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

// images schématics et PCB

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

// Découplage des piles

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

// images schématic et PCB

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-31T09:22:31Z

Mgillet : /* Avancement du Projet */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête
| 31/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| Faites
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

// images schématics et PCB

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

// Découplage des piles

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

// images schématic et PCB

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-31T09:21:47Z

Mgillet : /* Avancement du Projet */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête
| 31/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Plusieurs cartes électroniques pour les robots suiveurs
Breadboard pour le robot de tête -> Finalement, cartes électroniques
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| A faire
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

// images schématics et PCB

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

// Découplage des piles

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

// images schématic et PCB

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-31T09:20:13Z

Mgillet : /* Répartition du travail */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB / Développement du programme de suivi sur Arduino
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot / Premiers tests avec le programme Arduino
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête / Amélioration de la gestion des déplacements pour le suiveur
| 24/03: PCB robot de tête
|-
| Semaine 13
| 28/03: Férié
| 30/03: Finition PCB Robot de tête
| 31/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Breadboard pour le robot de tête. Plusieurs PCB pour les robots suiveurs
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| A faire
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

==== Principe de communication ====

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

// images schématics et PCB

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

// Découplage des piles

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

// images schématic et PCB

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===

Les robots suiveurs sont contrôlés par une Arduino Uno (Atmega 328p). La programmation se fera en c grâce à l'outil avr-gcc (lien github???), qui permet de compiler et de flasher le microcontrôleur Arduino.
Voici la liste des fonctions que doit assurer le microcontrôleur

* Gestion de l'ID du robot:
** Incrément de l'ID à l'appui d'un bouton poussoir (Solution: interruption)
** Affichage de l'ID du robot sur deux LEDS

* Acquisition de la mesure de distance grâce au capteur Ultrason SR04
** Emission d'un signal de déclenchement
** Interruption sur le signal d'écho

* Réception Infrarouge
** Acquisition des mesures infrarouges des 3 capteurs en continu grâce au convertisseur Analogique numérique
** Scrutation des pulses infrarouge (timer)
** Vérification de la fréquence des pluses. La fréquence de détection est définie par l'ID du robot

* Emission Infrarouge
** Emission de pulses de 1ms à la fréquence d'émission définie par l'ID du robot

* Asservissement de la vitesse du robot
** Orientation du robot en fonction de la détection Infrarouge
** Vitesse linéaire en fonction de la distance. Celle ci n'est active que lorsque le robot à suivre est détecté à l'avant du robot.

* Application des commandes aux moteur
** Utilisation du timer2 en modulation de largeur d'impulsion

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-24T15:25:36Z

Mgillet : /* Montage du robot de tête */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot et premiers tests
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête
| 24/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Breadboard pour le robot de tête. Plusieurs PCB pour les robots suiveurs
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| A faire
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

// images schématics et PCB

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

// Découplage des piles

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

// images schématic et PCB

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===
*Arduino
**Affichage ID
**Communication IR
**Fréquencemètre numérique
**Ultrasons SRF04
**PID moteurs
**Algo de fonctionnement

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-24T15:24:47Z

Mgillet : /* Montage du robot de tête */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot et premiers tests
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête
| 24/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Breadboard pour le robot de tête. Plusieurs PCB pour les robots suiveurs
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| A faire
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

// images schématics et PCB

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour le robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

// images schématic et PCB

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===
*Arduino
**Affichage ID
**Communication IR
**Fréquencemètre numérique
**Ultrasons SRF04
**PID moteurs
**Algo de fonctionnement

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-24T15:23:06Z

Mgillet : /* Montage des robots suiveurs */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot et premiers tests
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête
| 24/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Breadboard pour le robot de tête. Plusieurs PCB pour les robots suiveurs
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| A faire
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compte d'un certain nombre d'erreurs que nous avons corrigées. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

// images schématics et PCB

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour la robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

// images schématic et PCB

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===
*Arduino
**Affichage ID
**Communication IR
**Fréquencemètre numérique
**Ultrasons SRF04
**PID moteurs
**Algo de fonctionnement

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-23T17:35:52Z

Mgillet : /* Montage du robot de tête */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot et premiers tests
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête
| 24/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Breadboard pour le robot de tête. Plusieurs PCB pour les robots suiveurs
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| A faire
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compt d'un certain nombre d'erreurs que nous avons corrigés. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

// images schématics et PCB

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour la robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs. Cependant, l'ESP8266 ne peut délivrer qu'un courant de 10 mA environ, nous ajouterons donc un transistor au montage afin de fournir suffisamment de courant à la LED infrarouge.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

// images schématic et PCB

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===
*Arduino
**Affichage ID
**Communication IR
**Fréquencemètre numérique
**Ultrasons SRF04
**PID moteurs
**Algo de fonctionnement

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-23T17:32:39Z

Mgillet : /* Montage du robot de tête */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot et premiers tests
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête
| 24/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Breadboard pour le robot de tête. Plusieurs PCB pour les robots suiveurs
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| A faire
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compt d'un certain nombre d'erreurs que nous avons corrigés. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

// images schématics et PCB

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. Nous utiliserons aussi les codeuses, afin de mieux diriger notre robot.

Voici le schéma du montage:

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

Nous avons finalement décidé de faire aussi une carte électronique pour la robot de tête, afin d'avoir un rendu plus propre et plus stable. Pour la LED infrarouge, qui se situera à l'arrière du robot, nous utiliserons le même PCB que pour les robots suiveurs.
Pour le montage général, qui comporte les autres composants, nous créons un nouveau schématique et un nouveau PCB :

// images schématic et PCB

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===
*Arduino
**Affichage ID
**Communication IR
**Fréquencemètre numérique
**Ultrasons SRF04
**PID moteurs
**Algo de fonctionnement

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-23T17:28:30Z

Mgillet : /* 3. Montage général */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot et premiers tests
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête
| 24/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Breadboard pour le robot de tête. Plusieurs PCB pour les robots suiveurs
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| A faire
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compt d'un certain nombre d'erreurs que nous avons corrigés. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

// images schématics et PCB

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. (les codeuses ?)

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===
*Arduino
**Affichage ID
**Communication IR
**Fréquencemètre numérique
**Ultrasons SRF04
**PID moteurs
**Algo de fonctionnement

== Fichiers Rendus ==

Fichier:Montage robot tete.png

2016-03-23T17:26:39Z

Mgillet : a téléversé une nouvelle version de « Fichier:Montage robot tete.png » : Mise à jour du montage

Train de véhicules

2016-03-23T17:22:04Z

Mgillet : /* Montage des robots suiveurs */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot et premiers tests
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête
| 24/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Breadboard pour le robot de tête. Plusieurs PCB pour les robots suiveurs
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| A faire
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.6|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

Nous avons imprimé ces cartes. Lors des phases de test, nous nous sommes rendus compt d'un certain nombre d'erreurs que nous avons corrigés. Nous obtenons ainsi ces cartes finales :

// images schématics et PCB

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. (les codeuses ?)

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===
*Arduino
**Affichage ID
**Communication IR
**Fréquencemètre numérique
**Ultrasons SRF04
**PID moteurs
**Algo de fonctionnement

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-23T17:19:00Z

Mgillet : /* Montage des robots suiveurs */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot et premiers tests
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête
| 24/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Breadboard pour le robot de tête. Plusieurs PCB pour les robots suiveurs
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| A faire
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.4|Schéma de la carte infrarouge]]
[[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.5|Schéma de la carte ultrason]]
[[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=2.2|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1.2|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.2|PCB de la carte principale]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. (les codeuses ?)

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===
*Arduino
**Affichage ID
**Communication IR
**Fréquencemètre numérique
**Ultrasons SRF04
**PID moteurs
**Algo de fonctionnement

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-23T16:41:53Z

Mgillet : /* 3. Montage général */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot et premiers tests
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête
| 24/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Breadboard pour le robot de tête. Plusieurs PCB pour les robots suiveurs
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| A faire
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.7|Schéma de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=3|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1.2|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.5|PCB de la carte principale]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. (les codeuses ?)

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===
*Arduino
**Affichage ID
**Communication IR
**Fréquencemètre numérique
**Ultrasons SRF04
**PID moteurs
**Algo de fonctionnement

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-23T16:34:03Z

Mgillet : /* Avancement du Projet */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot et premiers tests
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête
| 24/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Breadboard pour le robot de tête. Plusieurs PCB pour les robots suiveurs
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| A faire
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1. Étude de la communication infrarouge===

====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

===2. Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3. Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.7|Schéma de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=3|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1.2|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.5|PCB de la carte principale]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. (les codeuses ?)

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

===4. Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5. Programmation de l'Arduino===
*Arduino
**Affichage ID
**Communication IR
**Fréquencemètre numérique
**Ultrasons SRF04
**PID moteurs
**Algo de fonctionnement

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-23T16:31:42Z

Mgillet : /* Répartition du travail */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot et premiers tests
| 23/03: Test des cartes et conception PCB pour le robot de tête
| 24/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Breadboard pour le robot de tête. Plusieurs PCB pour les robots suiveurs
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| A faire
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1: Étude de la communication infrarouge===
====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

===2: Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3: Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.7|Schéma de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=3|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1.2|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.5|PCB de la carte principale]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. (les codeuses ?)

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

===4: Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5: Programmation de l'Arduino===
*Arduino
**Affichage ID
**Communication IR
**Fréquencemètre numérique
**Ultrasons SRF04
**PID moteurs
**Algo de fonctionnement

== Fichiers Rendus ==

Train de véhicules

2016-03-23T12:57:27Z

Mgillet : /* Répartition du travail */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

L'objectif de ce projet est de développer une douzaine de robots mobiles capables de se suivre afin de former un train de véhicules. Le véhicule de tête sera téléguidé par WiFi, alors que les autres suivront le véhicule de devant de façon autonome.

Les robots seront des robots roulants à deux roues. Le corps du robot sera monté à partir de châssis à bas coût: les 2WD Robot Car chassis.
[[Fichier:7150-y02Q8L._SY355_.jpg‎|thumb|center|alt=Texte alternatif|2WD Robot Car Chassis]]

Ce châssis comprend déjà deux moteurs 6V, deux roues et un support de 4 piles 1.5V.
Il faudra ajouter deux odomètres, un driver de puissance pour les moteurs, ainsi qu'un microcontrôleur.
Le véhicule de tête sera commandé par un micro-contrôleur avec WiFi intégré de type ESP8266. Les autres par un Arduino Uno.
Le véhicule de tête se comportera comme un point d'accès WiFi et implantera un mini-serveur Web pour permettre le contrôle via un smartphone ou un ordinateur.

Chaque véhicule possède un numéro d'identification N, et doit suivre celui de numéro N-1. Pour cela, il doit détecter et identifier un véhicule dans une zone définie. Le véhicule à suivre émet des ondes infrarouges modulées par son numéro d'identification, donc chaque robot émettra à une fréquence différente. Un capteur infrarouge doit être installé à l'avant du robot suiveur afin de récupérer ces informations tandis que l’émetteur IR sera situé à l'arrière du robot.
Le suivi se fera à une distance prédéfinie. Le robot suiveur sera équipé d'un capteur ultrason pour asservir sa distance avec le véhicule suivi. Il faudra que l'arrière des véhicules soit bien plan pour que le télémètre ultra-son puisse prendre une mesure fiable.

Un véhicule suiveur doit tourner sur lui-même pour détecter les balises IR. Si une balise est détectée, on tente de l'identifier. S'il s'agit de la bonne balise, on commence la poursuite, sinon on continue à chercher les balises. Tant que la bonne balise est dans le champ de vision, il faut la garder le plus au centre. Plusieurs capteurs IR seront utilisés pour assurer la bonne direction du robot. La vitesse est régulée par rapport à la distance retournée par le télémètre. Nous utiliserons un régulateur PID pour limiter les oscillations en vitesse des robots.

[[Fichier:train_A.png|650px|thumb|center|Train de robots]]

===Liste de matériel===

{| class="wikitable"
|-
! Matériel !! Quantité requise !! Quantité disponible !! A commander !! Commentaires
|-
|Chassis 2WD
| 4
| 4
| 0
| Corps + motoreducteurs 6V + roues + odomètres
|-
| Piles / batteries
| 4x4x1.5V
| Suffisamment
| 0
|
|-
| Arduino Uno
| 3
| 3
| 0
|
|-
| ESP8266
| 1
| 1
| 0
|
|-
| LED IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], angle de diffusion : 130°, longueur d'onde : 880nm
|-
| Phototransistors IR
| 20
| 0
| 20
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], angle de sensibilité : 50°, gamme spectrale de sensibilité : 730-1120nm
|-
| Ultrasons SR04
| 3
| 3
| 0
|
|-
| Drivers moteur Pololu
| 1
| 0
| 1
| GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm]
|-
| Drivers moteur TB6612FNG
| 3
| 0
| 3
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D]
|-
| Boutons poussoirs
| 4
| 4
| 0
|
|-
| LEDs couleur
| 10
| 0
| 10
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/]
|-
| Résistances 220 Ohms CMS
| 6
| 0
| 6
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d]
|-
| Résistances 470 kOhms CMS
| 20
| 0
| 20
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d]
|-
| Fils m-m
| 1 lot de 65
| 0
| 1 lot de 65
| Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146]
|-
| Capacités 10µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d]
|-
| Capacités 0.1µF CMS
| 10
| 0
| 10
| Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d]
|-
| Embases CI 40 contacts 1 rangée
| 4
| 0
| 4
| RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/]
|-
| Borniers à vis
| 15
| 0
| 15
| Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all]
|-
| Cartes électroniques
| 3
| 0
| 3
| A faire nous-même
|-
|}

==Liste des tâches==

* Étudier la partie puissance
** Déterminer la source d'énergie
** Régulateur 6 V pour alim driver moteur ?
** Choix du driver moteur
* Étudier la communication infrarouge
** Circuit d'émission: LED IR + résistance
** Circuit réception: Phototransistor IR + résistance
** Déterminer la portée du signal ?
** Étudier l'influence de la lumière ambiante ?
** Étudier la directivité du signal émis ? De la détection ?
** En déduire la disposition des détecteurs
** Programmer cette communication sur Arduino
* Étude de l'ESP8266
** Nombre de GPIOs disponibles
** Comment coder ?
* Développement d'un code PID numérique
** Sur IDE, possibilité de faire une classe PID
** En code C, une librairie

==Répartition du travail==

Avant le début du projet, nous avons étudié les objectifs de celui-ci, imaginé et identifié quelques solutions techniques et établi une première liste de matériel.

{| class="wikitable"
|-
! !! Lundi 14-16h !! Mercredi 14-18h !! jeudi 10-12h
|-
| Semaine 4
| 25/01: Organisation du projet
| 27/01: Etude préalable de l'IR
| 28/01: Liste de matériel
|-
| Semaine 5
| 01/02: Finalisation de la liste de matériel
| 03/02: Liste définitive du matériel, test des Pololu
| 04/02: Suite des tests des Pololu
|-
| Semaine 6
| 08/02: Test des capteurs ultrasons
| 10/02: Prise en main de l'ESP8266 (1er upload, blink)
| 11/02: Début conception circuit électronique
|-
| Semaine 8
| 22/02: Recherches et tests Arduino (Timers, PWMs) / Cartes électroniques
| 24/02: Premiers tests ESP8266 (Access point Wifi, requetes HTTP) / Cartes électroniques
| 25/02: Recherches sur l'ESP8266 (Timer, Interruptions, PWM)/ Cartes électroniques
|-
| Semaine 9
| 29/02: Tests ESP8266 (PWM, Timers) et Arduino (Définition des fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 02/03: Montage robot tête / Programmation ESP8266 (1er programme fonctionnel) et Arduino (Fonctions principales)/ Cartes électroniques
| 03/03: Positionnement des phototransistors (Fréquencemètre IR) / Cartes électroniques
|-
| Semaine 10
| 07/03: Finition des PCB
| 09/03: Test ultrason sur Arduino
| 10/03: Vérification communication infrarouge
|-
| Semaine 11
| 14/03: Amélioration de la communication infrarouge
| 16/03: Impression et soudure des PCB
| 17/03: Finition de la soudure des PCB
|-
| Semaine 12
| 21/03: Fixation des cartes au robot et premiers tests
| 23/03:
| 24/03:
|}

==Avancement du Projet==

{| class="wikitable"
! Travaux !! Avancement !! Commentaires
|-
| Étude préalable de la communication infrarouge
| En cours
| Montages d'émission et de réception déterminés
Émission: Puissance délivrée par Arduino suffisante, LEDs grande directivité nécessaires (130°)
Réception: Bonne sensibilité, reste à définir la répartition sur le robot
Influence relativement importante du bruit IR ambiant, prévoir un "chapeau"
|-
| Étude de l'alimentation
| Fait
| Deux solutions confrontées:
Alim 9V (6x1.5V) et linéariseur 6V
Alim 6V (4x1.5V) directe --> Solution retenue pour sa simplicité. Étude fonctionnelle à prévoir
|-
| Électronique de puissance
| Fait
| Utilisation de drivers moteur Pololu TB6612FNG
|-
| Montage général
| En cours
| Breadboard pour le robot de tête. Plusieurs PCB pour les robots suiveurs
|-
| Prise en main de ESP8266
| Fait
|
|-
| Gestion informatique de la communication infrarouge
| A faire
|
|-
| Asservissement PID numérique pour déplacements
| A faire
|
|-
| Pilotage du robot de tête par WIFI
| En cours
|
|-
|}

===1: Étude de la communication infrarouge===
====Émission====
Nous déterminons ici le schéma de l'émission infrarouge:

[[Fichier:2016P4Emitter.png|130px|thumb|center|Montage émetteur]]

La tension de commande de ce montage sera délivrée par un pin numérique de l'Arduino. Celui-ci accepte un courant max de sortie de 30mA. Nous fixons donc le courant dans le montage à environ 20mA afin de conserver une bonne puissance d'émission sans risquer d'endommager l'Arduino.

On a <math>Ud = 1V</math>,<math>Ve = 5V</math>, donc <math>Vr = 4V</math>. Nous avons <math>Ir =\frac{Vr}{R}</math>, en choisissant R à 220 Ohms, nous obtenons un courant de 18mA.

Afin que le signal infrarouge puisse être capté le mieux possible par un véhicule suiveur, nous choisissons d'émettre le signal avec une directivité très large. Les LEDS IR que nous avons sélectionnées ont donc un angle de diffusion de 130°.

====Réception====
Nous déterminons ici le schéma de la réception infrarouge:

[[Fichier:2016P4Receiver.png|150px|thumb|center|Montage récepteur]]

La tension au collecteur du transistor est proportionnelle à l'intensité IR captée par le phototransistor. La valeur de la résistance de pull-up permet de régler le gain du montage. Celui-ci doit rester raisonnable afin de rejeter le bruit ambiant, et suffisant pour capter le signal utile, même à bonne distance.
Nous avons expérimentalement déterminé R à 470 kOhms. Néanmoins, le bruit ambiant représente toujours un partie non négligeable du signal (rapport S/B ~ 2). Ce bruit étant principalement issu de l'éclairage, nous prévoyons de positionner une protection opaque au dessus de chaque récepteur.

Cette tension sera lue sur un convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino. Nous déterminerons ensuite une valeur seuil en dessous de laquelle on considère l'absence de signal IR, et au dessus de laquelle on considère qu'un signal est reçu.

Nous choisissons cette fois-ci une directivité restreinte pour la réception infrarouge. L'objectif étant de situer le robot à suivre, plusieurs récepteurs sont placés à l'avant. En fonction du ou desquels reçoivent le signal, il sera possible de connaître la position approximative du robot à suivre.
Nous avons donc sélectionné des récepteur dont l'angle de détection est d'environ 50°.

Voici un premier schéma de disposition des récepteurs à l'avant du robot:

//Faire schéma

La position du robot émetteur sera déterminée en fonction du ou des récepteurs qui reçoivent le signal émis. Le robot suiveur sera commandé de façon à suivre le plus précisément possible le robot de tête.

===2: Étude de l'alimentation et de l'électronique de puissance===

Les moteurs à courant continu fonctionnent sous une tension nominale de 6V. L'Arduino peut de même être alimentée sous une tension 6V. L'alimentation par 4 piles 1.5V est donc adaptée. 
Une solution alternative consistant à utiliser une source de tension plus élevée (9V) et un linéariseur 6V a été étudiée, mais rejetée car la stabilité de la tension des piles est suffisante pour notre application. 

Afin de commander les moteurs en tension, nous avons sélectionné le driver Toshiba TB6612FNG, constitué de 2 hacheurs 4 cadrants. IL est particulièrement bien adapté à notre application: 
* Courant < 1A
* Plage de tension d'entrée 3-13V
* Faible coût
* Faible encombrement
La datasheet du composant !!!SERA!!! disponible dans les Fichiers annexes. 

Ce composant sera monté sur le PCB selon le schéma suivant: 
//Schéma

===3: Montage général===

Nous avons convenu de réaliser des cartes électroniques pour les robots suiveurs, de façon à avoir un montage plus propre et plus stable. Les composants du robot de tête seront, quant à eux, montés sur une breadboard et reliés par des fils.

====Montage des robots suiveurs====

Nous allons donc réaliser plusieurs cartes électroniques, en fonction de la disposition des éléments.

A l’arrière du robot, se trouve la LED infrarouge, avec une résistance afin de limiter le courant. Cela constituera une première petite carte.

A l’avant, nous allons mettre le dispositif de détection infrarouge, avec le microcontrôleur et le driver moteur. Ce sera la carte principale. Nous y ajouterons les LEDs qui permettent de connaitre le numéro du robot, ainsi que le bouton poussoir pour en changer, et les codeuses. Initialement, le driver moteur choisi est vendu sur une carte comprenant un circuit TB6612FNG et des capacités. Nous allons recréer ce montage et l’intégrer à notre carte.
Le capteur ultrason sera surélevé, de façon à ne pas être gêné par d’autres composants. Il faut donc une autre petite carte électronique.

Nous obtenons ainsi les montages suivants, réalisés sur Altium Designer :

[[Fichier:LED_IR_schematic.png‎|thumb|left|upright=1.2|Schéma de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_schematic.png‎|thumb|right|upright=0.7|Schéma de la carte ultrason]] [[Fichier:P4_schematic.png‎|thumb|center|upright=3|Schéma de la carte principale]]

Après avoir créé les empreintes de tous les composants, nous pouvons dessiner les PCB de chaque carte.

[[Fichier:LED_IR_PCB.png‎|thumb|left|upright=1.2|PCB de la carte infrarouge]] [[Fichier:Ultrason_PCB.png‎|thumb|right|upright=1|PCBde la carte ultrason]] [[Fichier:P4_PCB.png‎|thumb|center|upright=2.5|PCB de la carte principale]]

====Montage du robot de tête====

Le montage de tête nécessite moins de composants. Nous pouvons utiliser juste une breadboard et des fils. Les composants nécessaires sont un ESP8266, un driver moteur Pololu, une LED infrarouge et sa résistance. (les codeuses ?)

[[Fichier:montage_robot_tete.png‎|thumb|center|upright=2.7|Câblage du robot de tête]]

===4: Programmation de l'ESP8266===
*Prise en main
Il existe plusieurs manières de programmer l'ESP. Directement en c, mais aussi via l'IDE Arduino. Une librairie est disponible sur l'IDE pour programmer et flasher le microcontrôleur. Nous préférerons cette solution car elle est plus simple d'utilisation, et la plupart des fonctions que nous utilisons sont disponibles. 

*Fonctions principales du programme:
** Recevoir des instructions de déplacement via des paquets http
** Réaliser les déplacements demandés via une régulation PID
** Émettre un identifiant via Infrarouge

===5: Programmation de l'Arduino===
*Arduino
**Affichage ID
**Communication IR
**Fréquencemètre numérique
**Ultrasons SRF04
**PID moteurs
**Algo de fonctionnement

== Fichiers Rendus ==

Projets IMA4 SC & SA 2015/2016

2016-03-23T12:54:55Z

Mgillet : /* Fiche de présence */

Merci de référencer vos pages de projets ici. Merci aussi d'uniformiser vos formats que ce soit en regardant la présentation des projets déjà créés ou en demandant une modification du format des précédents si votre façon de faire vous semble la meilleure. Dans tous les cas un minimum de communication entre les binômes est conseillée.

Toutes les sources doivent être déposées sur notre archive GIT. Le service est disponible à l'URL [https://archives.plil.fr archives.plil.fr]. Connectez-vous avec vos identifiants Polytech'Lille. Sauf indication contraire de vos encadrants, rendez le projet public et mettez le lien sur votre Wiki. Vous pouvez trouver de la documentation sur ce système d'archives sur ce [https://git-scm.com/book/fr/v1 site].

== Répartition des binômes ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Encadrants école !! Elèves
|-
| P0 [[Commande USB par micro-contrôleur]]
| Xavier Redon
| Arnaud DESHAYS
|-
| P4 [[Train de véhicules]]
| Xavier Redon
| Manuel BUENO / Maureen GILLET
|-
| P5 [[Imprimante 3D à chocolat]]
| Emmanuelle Pichonat / Alexandre Boé
| Hugo VANDENBUNDER / Sylvain VERDONCK
|-
| P6 [[Zone de sécurité pour vélo]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Martin CLAVERIE / Victor CHARNET
|-
| P7 [[Journée IMA]]
| Emmanuelle Pichonat / Alexandre Boé
| Michel MIKHAEL
|-
| P9 [[Tableau blanc interactif]]
| Emmanuelle Pichonat / Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Romuald LENTIEUL / Léo MAZIER
|-
| P10 [[Réseau de capteurs longue distance]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Sonia NDUWAYO / Cong CHEN
|-
| P12 [[Robots mobiles pour Arduino]]
| Emmanuelle Pichonat / Alexandre Boé
| Audrey AFFOYON / Leticia STEPHANES LIMA
|-
| P16 [[Miroir intelligent]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Valentin BEAUCHAMP / Guillaume VILLEMONT
|-
| P21 [[Robot autonome pour cartographie]]
| Alexandre Boé / Xavier Redon / Thomas Vantroys
| Pierre MICHEL / Alexandre DESCAMD
|-
| P23 [[Matelas connecté]]
| Nathalie Rolland / Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Vincent ROBIC / Morgan OBEISSART
|-
| P27 [[BIOLOID commandé par Arduino]]
| Blaise Conrard
| Quentin GRUSON / Jordan RAZAFINDRAIBE
|-
| P28 [[Imprimante 3D multi-fils]]
| Antoine Urquizar / Alexandre Boé
| Antonin CLAUS / Cédric DUVAL
|-
| P29 [[Aide anti-gaspillage alimentaire]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Florian GIOVANNANGELI / Pierre FITOUSSI
|-
| P30 [[Micro-robots auto-organisés]]
| Alexandre Boé / Xavier Redon
| Corentin CASIER / Julie DEBOCK
|-
| P32 [[Veilleuse enfant connecté]]
| Thomas Vantroys
| Romain RUET / Julien BIELLE
|-
| P34 [[Jeu de plateforme tangible]]
| Alexandre Boé / Thomas Vantroys
| Stéphane MAIA / Maxime SZWECHOWIEZ
|-
| P37 [[Interface de communication entre robots]]
| Vincent Coelen / Rochdi Merzouki
| Vianney PAYELLE
|-
| P38 [[Hydroponie]]
| Alexandre Boé
| Nicolas WEGRZYN
|-
| P39 [[Dirigeable publicitaire]]
| Xavier Redon
| Julien JOIGNAUX / Loïc DELECROIX
|-
| P41 [[Drone et occulus rift]]
| Jérémie Dequidt
| Geoffrey PIEKACZ / Nathan RICHEZ
|-
| P42 [[Mini-drones]]
| Xavier Redon
| Valentin TAFFIN / Alexandre CUADROS
|-
| P43 [[SmartMeter, gestion de consommation électrique]]
| Guillaume Renault / Alexandre Boé / Xavier Redon
| Haroun ABDELALI / Charlène DA COSTA NETO
|-
| P44 [[Le marteau de Thor]]
| Emanuelle Pichonat
| Matthieu HERWEGH / Kevin LE VAN PHUNG
|-
| P45 [[Orchestre électronique]]
| Lucas Prieux / Xavier Redon / Thomas Vantroys
| Thomas ROJ / Joshua LETELLIER
|-
| P47 [[Commande d'une suspension magnétique]]
| Aziz Nakrachi
| Hongyu ZHANG / Weixing JIN
|}

== Matériel à acquérir ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Matériel
|-
| P0 [[Commande USB par micro-contrôleur]]
|
|-
| P4 [[Train de véhicules]]
|
LEDs IR (x20), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/6548334/], 
Phototransistors IR (x20), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/phototransistors/6548047/], 
Drivers moteur Pololu (x1), GoTronic [http://www.gotronic.fr/art-commande-de-2-moteurs-tb6612fng-2x1a-21716.htm], 
Drivers moteur TB6612FNG (x3), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Toshiba/TB6612FNGOC8EL/?qs=VMlqFFbv3sQEQqYF0HJbow%3D%3D], <br\>
Borniers à vis (x15), Farnell [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0502-2/bornier-carte-a-fil-2-voies-12awg/dp/2493622?MER=en-me-sr-b-all], <br\>
Résistances 220 Ohms CMS (x6), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Vishay-Dale/CRCW0603220RFKEA/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIKySljYCMs0HAiopx1mcVY0%3d], <br\>
Résistances 470 kOhms CMS (x20), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Panasonic/ERJ-3GEYJ474V/?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBIDkNbKahCB4%252bXwMzav7V8qQ%3d],
<br\>
LEDs couleur (x10), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8134845/], <br\>
Fils m-m (x1 lot de 65), Farnell [http://fr.farnell.com/multicomp/mcbbj65/assortiment-de-jumper-fil-65pcs/dp/2396146], <br\>
Capas 10uF CMS (x10) Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Murata-Electronics/ZRB18AR61C106ME01L/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQPHsfd5klL7FP%2fi0oh%252bVTwkomqr6NYKsqQ%3d%3d], <br\>
Capas 0.1uF CMS (x10) Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Kemet/C0603C104K4RACTU/?qs=sGAEpiMZZMs0AnBnWHyRQFqPnX0OlvcoGdtRY%252bgH1%2fs%3d], <br\>
Embases CI 40 contacts 1 rangée (x4) RS [http://fr.rs-online.com/web/p/embases-de-circuit-imprime/4232841/], <br\>
 Arduino Uno (x3) [01/02/2016], <br\>
ESP8266 (x1) [01/02/2016], <br\>
Chassis 2WD (x4) [01/02/2016], <br\>
Capteurs Ultrasons SR04 (x3) [01/02/2016], <br\>
Piles ou accumulateurs (x16 à 1.5V) [01/02/2016], <br\>
Odomètres codeurs (x8) [03/02/2016], <br\>
Boutons poussoirs (x3) [01/02/2016], <br\>
Shield Arduino + Breadboard (x3) [01/02/2016], <br\>
Colliers de serrage [01/02/2016]. 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P4.ods]].
|-
| P5 [[Imprimante 3D à chocolat]]
|
Electrovanne, RS [http://fr.rs-online.com/web/p/vannes-solenoides/2551496683/], 
Capteur de température, Mouser [14/03/2016] [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Microchip-Technology/TC1047VNBTR/?qs=sGAEpiMZZMucenltShoSnjkfRJmEyKRQimeb4yJa%2fn8%3d], 
Fil résistif, RS [29/02/2016][http://fr.rs-online.com/web/p/cable-industriel-multiconducteur/7496348/], 
Tuyau Clair, Diam.int 2,8mm, RS [29/02/2016][http://fr.rs-online.com/web/p/tuyaux-dair/7747018/], 
Capteur de pression, Mouser [14/03/2016] [http://www.mouser.fr/ProductDetail/EPCOS-TDK/B58601E3215B580/?qs=sGAEpiMZZMvhQj7WZhFIAEcnfodwemFjFFuwDryPIpY%3d], 
Tube en cuivre, Diam.int 26mm, Leroy Merlin,[http://www.leroymerlin.fr/v3/p/produits/tube-d-alimentation-cuivre-diam-26-x-28-mm-en-barre-de-1-m-e8989], 
Raccord en té, RS [29/02/2016][http://fr.rs-online.com/web/p/adaptateurs-tube-a-tube-en-t/7715752/], 
Ventilateurs type PC, 
Imprimante 3D, Fabricarium, 
Raccords et buses, imprimés 3D, 
Arduino UNO [04/02/2016]. 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P5.ods]].
|-
| P6 [[Zone de sécurité pour vélo]]
|
 Module Laser ligne (x3), Gotronic [http://www.gotronic.fr/art-module-laser-hlm1230-19016.htm], REÇU [02/03/2016], , 
 Raspberry Pi 2 [01/02/2016], 
 Module caméra pour Raspberry Pi [01/02/2016] , 
 Dongle Bluetooth [01/02/2016] , 
 Batterie(Accus), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/batteries-externes/7757508/], REÇU [22/02/2016], 
 Embase à connecteur USB (x4 femelle) (x4 mâle) [01/02/2016], 
 Cordon USB mâle-femelle (x4), Gotronic [http://www.gotronic.fr/art-cordon-2m-cw091b-15249.htm], REÇU [02/03/2016], , 
 Téléphone sous Android [01/02/2016] , 
 Capteur de distance (ultrasons), Gotronic [http://www.gotronic.fr/art-module-de-detection-us-hc-sr04-20912.htm], REÇU [02/03/2016], , 
 LED neopixel*8 (x4), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Adafruit/1426/?qs=sGAEpiMZZMu%252bmKbOcEVhFQfi8wYXkauJZrA7E1oPdUbRYeHGihkBqQ%3d%3d], REÇU [14/03/2016], 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P6.ods]].
|-
| P7 [[Journée IMA]]
|
Plaques de plexiglas (x5) (à part Gotronic, aucun magasin ne le propose) [http://www.gotronic.fr/art-plaque-lexan-lex20-11856.htm], 
Réseau de 8 transistors ULN2803A (x4), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/STMicroelectronics/ULN2803A/?qs=sGAEpiMZZMvAvBNgSS9LqpP7ived4CP2] 
Résistance 10kohm (x75), 
Résistance 1kohm (x25), MAGASIN POLYTECH [http://melectro.polytech-lille.net/main.php?p=consultation&np=3], 
AOP 74HC574 (x15), Mouser (pas de stock en MAGASIN) [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Texas-Instruments/SN74HC574N/?qs=sGAEpiMZZMvxP%252bvr8KwMwBnwYCvkZxeQoMRe0GOGaSg%3d], 
AOP 74HC138 (x4), MAGASIN POLYTECH , 
Condensateur 22pF (x5), Magasin Polytech [http://melectro.polytech-lille.net/main.php?p=consultation&np=7], 
Condensateur 1uF (x25), Magasin Polytech [http://melectro.polytech-lille.net/main.php?p=consultation], 
Condensateur 10uF (x4), Magasin Polytech [http://melectro.polytech-lille.net/main.php?p=consultation&np=4], 
Condensateur 100uF (x3), 
Reseaux de résistance 10kohm (x5), farnell [http://fr.farnell.com/vishay/vsor1601103jtf/reseau-de-resistance-10k/dp/1203468], 
Transistor (x25), farnell [http://fr.farnell.com/on-semiconductor/bc548brl1g/transistor-npn-30v-100ma-to-92/dp/2317545], 
Microcontroleur MBED (x1), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/kits-de-developpement-pour-processeurs-et-microcontroleurs/7039238/], 
Supercondensateur (x4), Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/KEMET-NEC-Tokin/FG0H474ZF/?qs=sGAEpiMZZMuDCPMZUZ%252bYl5h6rep0zAk%2fMm3EuX534JE%3d], 
LED IR, (x6), RS [http://fr.rs-online.com/web/p/led-ir/8108247/], 
LED (x15), 
Mini moteur électrique (x3), gotronic [http://www.gotronic.fr/art-moteur-miniature-rm2-avec-pignon-12009.htm], 
support d'AOP (x15) (Magasin électronique POLYTECH Lille) , 
E-theremin (projet IMA4 2014-2015), 
Arduino UNO , 
Raspberry PI , 
BreadBoard , 
Dé électronique communicant(projet IMA4 2014-2015). 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P7.ods]]
|-
| P9 [[Tableau blanc interactif]]
|
Manette Wiimote [27/01/2016], 
Vidéo projecteur, 
Adaptateur Bluetooth USB [27/01/2016], 
Led infrarouge [27/01/2016], 
Raspberry Pi [03/02/2016], 
1 pile AA 1,5V, 
Bouton poussoir (x1) [10/02/2016], Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Omron-Electronics/B3S-1000P/?qs=sGAEpiMZZMsgGjVA3toVBDH9cQtfNNTKrsn4PC4ePBA%3d]. 
|-
| P10 [[Réseau de capteurs longue distance]]
|
50 aimants néodyne épaisseur 1,5mm, diamètre 3mm , 
connecteurs (ICSP) , 
1 embase USB , 
1 plaque MDF pour les pièces de puzzle. 
<ul>
<li>Partie Micro-contrôleur : 
micro-contrôleur de type ATMEGA328P, FARNELL [http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-mur/mcu-8-bits-atmega-20mhz-mlf-32/dp/2425125], 
1 quartz, FARNELL [http://fr.farnell.com/iqd-frequency-products/lfxtal003237/quartz-cms-16mhz/dp/9713808?MER=BN-PDP-9713808], 
1 résistance 1MΩ ,FARNELL [http://fr.farnell.com/multicomp/mc0603saf1004t5e/thick-film-resistor-1mohm-100mw/dp/1631320], 
1 résistance 1KΩ ,FARNELL [http://fr.farnell.com/multicomp/mcwr06x1001ftl/res-couche-epaisse-1k-1-0-1w-0603/dp/2447272], 
1 bouton poussoir (RESET), 
1 LED jaune [http://fr.farnell.com/multicomp/ovs-0806/led-0805-super-brt-yellow/dp/1716767]. 
</li>
<li>Partie Alimentation : 
1 capacité 1uF, FARNELL[http://fr.farnell.com/multicomp/mc0603x105k160ct/condensateur-mlcc-x5r-1uf-16v/dp/1759407], 
1 diode, FARNELL[http://fr.farnell.com/bourns/cd0603-s01575/diode-signal-150ma-100v-603/dp/1456535], 
1 LED verte, FARNELL[http://fr.farnell.com/multicomp/ovs-0804/led-0805-green-300mcd-520nm/dp/1716766], 
2 capacités de découplage 47uF, FARNELL[http://fr.farnell.com/panasonic-electronic-components/eeefp1e470ap/condensateur-elec-alu-47uf-25v/dp/1539485], 
1 résistance 500Ω, FARNELL[http://fr.farnell.com/multicomp/mcwr06x4993ftl/resistance-thick-film-499kohm/dp/2447379], 
1 transistor, FARNELL [http://fr.farnell.com/fairchild-semiconductor/fdn340p/transistor-mosfet-p-sot-23/dp/9846310], 
1 amplificateur, FARNELL [http://fr.farnell.com/stmicroelectronics/lm358d/ampli-op-double-puissance-cms/dp/1366578], 
1 régulateur de tension 3,3V ,FARNELL [http://fr.farnell.com/texas-instruments/lp2985-33dbvr/ldo-fixe-3-3v-0-15a-sot-23-5/dp/2395925], 
1 régulateur de tension 5V, FARNELL [http://fr.farnell.com/on-semiconductor/mc33269dt-5-0g/ic-linear-voltage-regulator/dp/1652331?ost=1652331&selectedCategoryId=&categoryName=Toutes+les+cat%C3%A9gories&categoryNameResp=Toutes%2Bles%2Bcat%25C3%25A9gories], 
1 support de piles 9V à souder, FARNELL [http://fr.farnell.com/keystone/1023/battery-holder-dual-aaa-cell-through/dp/1888397], 
6 piles de 1,5V(AAA), 
1 pile de 9V. 
</li>
<li>Partie commune : 
6 capacités 100nF,FARNELL [http://fr.farnell.com/taiyo-yuden/emk107b7104ka-t/ceramic-capacitor-0-1uf-16v-x7r/dp/1683646], 
1 résistance 10KΩ FARNELL [http://fr.farnell.com/multicomp/mcwr06x1002ftl/res-couche-epaisse-10k-1-0-1w/dp/2447230]. 
</li>
<li>Partie radio : 
Module radio de type RF-LORA-868-SO, RS ONLINE [http://fr.rs-online.com/web/p/modules-rf-faible-consommation/9033059/], 
1 fil de cuivre pour antenne. 
</li>
</ul>
 TOUS LES COMPOSANTS ELECTRONIQUES SONT DES CMS (composants montés en surface) . 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P10.ods]].
|-
| P12 [[Robots mobiles pour Arduino]]
|
2 moteurs [03/02/2016], 
1 capteur ultrasons [29/02/16], 
1 capteur de température [09/03/16], 
1 capteur de lumière [09/03/16], 
Un boitier de 4 piles AA [09/03/16], 
4 résistances de 330 Ω [07/03/16], 
4 transistors [07/03/16], 
4 diodes [07/03/16], 
1 haut parleur [07/03/16], 
2 leds rouges [07/03/16], 
2 leds jaunes [07/03/16], 
1 breadboard [29/02/16], 
Un arduino UNO [03/02/2016], 
1 kit arduino [09/03/16]. 
Récapitulatif: [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P12.ods]].
|-
| P16 [[Miroir intelligent]]
|
Raspberry Pi 2 [27/01/2016], 
Clé WiFi [27/01/2016], 
Câble USB-microUSB [27/01/2016], 
Carte SD [27/01/2016], 
Matrice de led tactile 40pouces. 
Câble HDMI, 
Ecran : Amazon [http://www.amazon.fr/BenQ-Ecran-PC-LED-27/dp/B00HZF2ME0/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1451984469&sr=8-1&keywords=BenQ+GL2760H#productDetails] ou RS [http://fr.rs-online.com/web/p/moniteurs/8962732/], 
Film sans tain autocollant : LeroyMerlin [http://www.leroymerlin.fr/v3/p/produits/film-adhesif-vitrage-miroir-sans-tain-reflechissant-l-100-x-l-90-cm-e1400889035#&xtmc=film_sans_tain&xtcr=2] 
|-
| P21 [[Robot autonome pour cartographie]]
|
Raspberry Pi 2 - [03/02/2016], 
Carte SD - [03/02/2016], 
Arduino UNO - [03/02/2016], 
Clef WiFi pour mesure RSSI (x3) - [03/02/2016], 
Capteur ultrason, Gotronic : [http://www.gotronic.fr/art-module-de-detection-us-hc-sr04-20912.htm] - [07/03/2016], 
Servomoteur, Gotronic : [http://www.gotronic.fr/art-servomoteur-s05nf-21481.htm] - [07/03/2016], 
Pilote de moteur (x5), Mouser : [http://eu.mouser.com/ProductDetail/Freescale-Semiconductor/MC34931EK/?qs=sGAEpiMZZMvQcoNRkxSQkiOBqyFfjGe5mG1PBZLkPLE%3d] - [07/03/2016], 
Résistance 270 Ohm (x10), Mouser : [http://www.mouser.fr/ProductDetail/TE-Connectivity-Holsworthy/3521270RFT/?qs=sGAEpiMZZMu61qfTUdNhG15ROd0nQ7Wlf0zCDKWeZ5snBOgjDqh8dA%3d%3d], 
Capacité 100 uF (x5), Magasin Polytech, 
Capacité 100 nF (x5), Magasin Polytech, 
Capacité 33 nF (x5), Magasin Polytech, - [07/03/2016] 
Capacité 1 uF (x5), Magasin Polytech, 
Câble USB 2m (x1 ou x2), Gotronic : [http://www.gotronic.fr/art-cordon-2m-cw091b-15249.htm] - [07/03/2016], 
Fourche optique (x2), Gotronic : [http://www.gotronic.fr/art-interrupteur-optique-gp1a57hrj00f-21001.htm] - [07/03/2016], 
Breadboard - [08/03/2016]. 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P21.ods]].
|-
| P23 [[Matelas connecté]]
|
Neopixel [4 fournis le 03/02/2016], 
RFduino [2 fournis le 03/02/2016], 
Capteur de température DS18B20 1-Wire [03/02/2016], 
Résistance 4K7 [03/02/2016], 
Module Peltier [1 fourni le 29/02/2016], 
Diffuseur thermique [1 fourni le 29/02/2016], 
Relais [1 fourni le 09/03/2016]. 
|-
| P27 [[BIOLOID commandé par Arduino]]
|
Non inverting buffer 74HC126 [22/02/2016] 
Ardoise magnétique, 
Kit bioloid, 
Carte Arduino Uno [27/01/2016].
|-
| P28 [[Imprimante 3D multi-fils]]
|
moteur NEMA 17 x6 [http://www.gotronic.fr/art-moteur-17hm15-0904s-23049.htm], 
Driver NEMA 17 x6 [http://www.gotronic.fr/art-driver-de-moteur-pas-a-pas-a4988-1182-21718.htm], 
Engrenage x6 [http://www.banggood.com/fr/1_75MM-8MM-MK7-Extruder-Drive-Gear-Bore-For-3D-Printer-Accessories-p-1013103.html], 
Roulement x6 [http://www.gotronic.fr/art-roulement-35-15-11mm-161.htm], 
Courroie GT2 [http://www.reprap-france.com/produit/387-courroie-gt2-largeur-6mm-au-metre], 
Thermistance NTC100K [http://fr.rs-online.com/web/p/thermistances/0151243/?searchTerm=Thermistance+NTC100K&autocorrected=y&relevancy-data=636F3D3226696E3D4931384E4C446573635461786F6E6F6D794272616E645365617263685465726D32266C753D6672266D6D3D6D617463687061727469616C6D617826706D3D5E5B5C707B4C7D5C707B4E647D5C707B5A737D2D2C2F255C2E5D2B2426706F3D373426736E3D592673723D4175746F636F727265637465642673613D746865726D697374616E636520226E7463203130306B222673743D4B4559574F52445F4D554C54495F414C5048415F4E554D455249432673633D592677633D4E4F4E45267573743D546865726D697374616E6365204E54433130304B26 ] , 
Arduino mega[http://www.gotronic.fr/art-carte-arduino-mega-2560-12421.htm]. 
Récapitulatif électronique (prendre version avec commentaire " mise à jour des références")[[Fichier:CommandeElectronique-2015-P28.ods]].
|-
| P29 [[Aide anti-gaspillage alimentaire]]
|
Un Smartphone sous Android.
|-
| P30 [[Micro-robots auto-organisés]]
|
Un microcontrôleur Atmega 328P-au x2 (farnell) [http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/micro-8-bits-avr-32k-flash-32tqfp/dp/1715486?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead],<br\>
Moteur vibreur x4 (mouser) [http://www.mouser.fr/ProductDetail/Parallax/28821/?qs=sGAEpiMZZMsv3%2fxVbQiciD2XahQ7lqLvcbiE4XVIbwo%3d],<br\>
Batterie lithium ion x2 (farnell) [http://fr.farnell.com/bak/18650ca-1s-3j/batterie-lithium-ion-3-7v-2250/dp/2401852?MER=BN-2401852], <br\>
Chargeur de batterie lithium ion x2 (farnell) [http://fr.farnell.com/microchip/mcp73834-fci-un/controleur-de-charge-li-ion-li/dp/1332162],<br\>
Régulateur de tension x2 (farnell) [http://fr.farnell.com/microchip/mcp1826s-3002e-db/ic-ldo-3-0v-1a-sot-223-3/dp/1578422],<br\>
Mini usb connecteur x2 (farnell) [http://fr.farnell.com/hirose-hrs/zx62r-b-5p/connecteur-micro-usb-femelle-5/dp/2300439],<br\>
Photo transistor x16 (farnell) [http://fr.farnell.com/kingbright/l-53p3c/phototransistor-5mm-940nm/dp/2290444?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead],<br\>
LED infrarouge x8 (farnell) [http://fr.farnell.com/kingbright/l-934f3c/emetteur-ir-t-1/dp/2290438],<br\>
LED verte x2 [http://fr.farnell.com/vishay/vlmg31k1l2-gs08/led-plcc2-green/dp/1328317], <br\>
LED rouge x4 [http://fr.farnell.com/vishay/vlmk31r1s1-gs08/led-plcc2-rouge/dp/2251468] (reçu led rgb),<br\>
LED bleu x2 [http://fr.farnell.com/vishay/vlmb41p1q2-gs18/led-plcc2-bleu/dp/1648564],<br\>
Interrupteur x2,<br\>
Transistor NPN CMS x4 (lot de 5) (farnell) [http://fr.farnell.com/fairchild-semiconductor/pzta42/transistor-npn-sot-223/dp/9846654],<br\>
Diode x4 (farnell) [http://fr.farnell.com/diodes-inc/bav21w-7-f/diode-commutateur-200v-0-25w-sod123/dp/1858652],<br\>
condensateurs 1uF x18 (farnell) [http://fr.farnell.com/avx-formerly-known-as-nichicon/f931c105maa/tantalum-capacitor-1uf-16v-7-5/dp/1818580], <br\>
résistances 470 Ohm x10 (farnell) [http://fr.farnell.com/vishay-draloric/rcl0612-470r-1-100-ppm-k-e3/res-couche-epaisse-470r-1-0-5w/dp/1877845],<br\>
résistances 4,7 kOhm x16 (farnell) [http://fr.farnell.com/vishay-draloric/rcl0612-4k7-1-100-ppm-k-e3/res-couche-epaisse-4-7k-1-0-5w/dp/1877852RL],<br\>
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P30.ods]].
|-
| P32 [[Veilleuse enfant connecté]]
|
Raspberry Pi 2 [27/01/2016], 
Clé WiFi Wi-Pi [27/01/2016], 
Câble USB-microUSB [27/01/2016], 
Carte SD [27/01/2016], 
Câble HDMI [27/01/2016], 
Pico-projecteur ASUS S1 [27/01/2016], 
Petit microphone (farnell) [http://fr.farnell.com/pro-signal/abm-715-rc/electret-microphone-omni-leads/dp/2066501], 
Un capteur de température [Disponible a l'école], 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P32.ods]].
|-
| P34 [[Jeu de plateforme tangible]]
|
Raspberry Pi 2 [27/01/2016], 
Webcam pour Raspberry Pi 2[27/01/2016]. 
|-
| P37 [[Interface de communication entre robots]]
|
Robotino (Robocup).
|-
| P38 [[Hydroponie]]
|
Un sac de billes d'argile , 
Un pot panier , 
Un bac réservoir d'eau , 
Un caisson , 
Deux m² de laine de roche , 
Deux capteurs ne niveau , 
Quatre LEDs RGB : [http://fr.rs-online.com/web/p/led/8294310P/], 
Une pompe à eau : [http://www.aqua-store.fr/pompes-a-eau-aquarium-eau-de-mer/1990-eden-pompe-105-4010052571607.html], 
Une batterie : [http://fr.farnell.com/yuasa/y7-12/battery-lead-acid-12v-7ah/dp/2083825], 
Un MPPT : [http://fr.farnell.com/wellsee/mppt15a-12-24/chargeur-de-batterie-mppt-solar/dp/1852558], 
Un système goutte à goutte : 2*[http://www.thecitygarden.fr/fr/raccords-goutteurs-sprayers/1031-jonction-4mm-tee.html],[http://www.thecitygarden.fr/fr/raccords-goutteurs-sprayers/1038-bouchon-90-micro-diametre-16.html],2*[http://www.thecitygarden.fr/fr/raccords-goutteurs-sprayers/1030-jonction-4mm-auto-percante.html],[http://www.thecitygarden.fr/fr/raccords-goutteurs-sprayers/1033-couronne-tuyau-capillaire-20m-3x5mm.html], 
Un panneau solaire (disponible à l'école), 
Un plant de fraise, 
Un transistor BC548, 
Une diode 1N4008, 
Des résistances : 1*1K, 1*10K, 
Une résistance de puissance WH25 8Ohms, 
Deux ventilateurs de PC, 
Un Arduino Uno [01/02/2016], 
Un capteur d'humidité et de température DHT11 [22/02/2016]. 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P38.ods]].
|-
| P39 [[Dirigeable publicitaire]]
|
Un arduino UNO [03/02/2016] , 
Ballon gonflable à l'hélium([http://www.ballon-helium.com//ballon-geant-chloroprene-180/ballon-chloroprene-unis-mat-1-20m-12661.html]), 
9 m3 d'hélium (lien du devis :[[https://projets-ima.polytech-lille.net:40079/mediawiki/index.php?title=Dirigeable_publicitaire#Devis_pour_l.27h.C3.A9lium]]),Air Liquide, 
Accessoires de drone HS (hélices, moteurs) [27/01/2016], 

10 x Capteurs à ultrasons, Gotronic [http://www.gotronic.fr/art-module-de-detection-us-hc-sr04-20912.htm] [29/02/2016], 

Alim ARDUINO 5V 5000mAh, RS [http://fr.rs-online.com/web/p/batteries-externes/7757508/] [29/02/2016], 
5 x Connecteur mâle 12 contacts - Pas 1mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/sm12b-srss-tb-lf-sn/connecteur-header-12pos-1-rangee/dp/2399360] [29/02/2016], 
10x Connecteur mâle 8 contacts - Pas 2mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/b8b-ph-k-s-lf-sn/embase-entree-sup-8-voies/dp/9492461] [29/02/2016], 
2x Femelle USB-B Farnell : [http://fr.farnell.com/wurth-elektronik/61400416121/embase-usb-2-0-type-b-cms/dp/1642035] [29/02/2016], 
5x Mâle USB-B à sertir RS : [http://fr.rs-online.com/web/p/connecteurs-usb-type-b/6742270/][02/03/2016], 
10x Connecteur femelle 8 contacts - Pas 2mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/08p-sjn/boitier-femelle-a-sertir-2mm-8/dp/2320479] [29/02/2016], 
10x Connecteur femelle 12 contacts - Pas 1mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/shr-12v-s-b/boitier-femelle-sh-12voies-1mm/dp/1830830] [29/02/2016], 
10x Connecteur mâle 5 contacts - Pas 2mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/b5b-ph-k-s-lf-sn/embase-entree-sup-5-voies/dp/9492445] [29/02/2016], 
10x Connecteur femelle 5 contacts - Pas 2mm Farnell : [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/5p-san/boitier-femelle-a-sertir-2mm-5/dp/2320464] [29/02/2016], 
50 x Pin 2mm SJN, Farnell [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/sjn-002pt-0-9/contact-femelle-a-sertir-28-24awg/dp/2320482] , 
100 x Pin 2mm SAN, Farnell [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/san-002t-0-8a/contact-femelle-a-sertir-30-24awg/dp/2320470] , 
50 x Pin 1mm SHR, Farnell [http://fr.farnell.com/jst-japan-solderless-terminals/ssh-003t-p0-2/terminaison-a-sertir-serie-sh/dp/1679142] , 
Recapitulatif electronique : [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P39.ods]]. 
Nouvelle commande électronique : [[Fichier:NouvelleCommandeElectronique-2016-P39.ods]]. 
|-
|-
| P41 [[Drone et occulus rift]]
|
Une plaque à essai pour nos tests [01/02/2016], 
fils mâle/mâle x10 [01/02/2016], 
2 Mini Webcam USB GT06051, Gotronic [http://www.gotronic.fr/art-mini-webcam-usb-gt06051-23495.htm], 
Chargeur portable, PB-A5200, Power Bank, 5000mAh, Lithium Polymère, RS [http://fr.rs-online.com/web/p/batteries-externes/7757508/], 
Un câble "série" pour raspberry [01/02/2016], 
Servo-moteur 180° [01/02/2016, achat personnel], 
2 caméras 720p pour tester le flux vidéo[09/03/2016], 
convertisseur HDMI-SVGA pour Raspberry Pi [03/02/2016]. 
|-
| P42 [[Mini-drones]]
|
Minidrones Parrot : JUMPING SUMO [01/02/2016], 
Minidrones Parrot : ROLLING SPIDER [01/02/2016].
|-
| P43 [[SmartMeter, gestion de consommation électrique]]
|

Maxim 78M6610+LMU [http://eu.mouser.com/ProductDetail/Maxim-Integrated/78M6610+LMU-B01/?qs=sGAEpiMZZMuicgbJr93hQVd6%252bEl2PjSnPQyvC3%252bgS6U%3d], 
Quartz 20Mhz [http://fr.farnell.com/iqd-frequency-products/lfxtal003185/quartz-20mhz/dp/9712879], 
<ul>
<li>Capacités : 
1 µF x9 unités [http://fr.farnell.com/tdk/c1608x5r1h105k080ab/condensateur-mlcc-x5r-1uf-50v/dp/2211179], 
0.1uF x9 unités [http://fr.farnell.com/multicomp/mc0603f104z500ct/condensateur-mlcc-y5v-100nf-0603/dp/1759123], 
18 pF x6 unités [http://fr.farnell.com/walsin/0603n180j500ct/condensateur-mlcc-np0-18pf-50v/dp/2496890?MER=en-me-sr-b-all]. 
</li>
<li>Résistances : 
100 Ohm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/2132143/] , 
750 Ohm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/6790692/] , 
1 KOhm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/2132266/] , 
10 KOhm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/2132418/] , 
1 MOhm, [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/6789932/]. 
</li>
</ul>
Résistance de shunt: 0.004 Ohm [http://fr.rs-online.com/web/p/resistances-cms/8665374/], 
Leds rouge CMS x12, [http://fr.farnell.com/rohm/sml-310vtt86l/led-0603-rouge/dp/1685064] , 
Bornier [http://fr.farnell.com/camdenboss/ctb0308-2/bornier-2-voies/dp/3882652], 
Transformateur VTX-214 001 103 [http://fr.farnell.com/vigortronix/vtx-214-001-103/conv-ac-dc-fixe-1-o-p-1w-3-3v/dp/2401019], 
Adaptateur USB [02/02/2016], 
Fusible 250V/125mA [02/02/2016]. 
Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P43.ods]].
|-
| P44 [[Le marteau de Thor]]
|
Un arduino UNO [27/01/2016], 
un lecteur d'empreintes digitales : Mouser [http://www.mouser.fr/ProductDetail/MikroElektronika/MIKROE-1722/?qs=GJ%2F2ZGcr5uOW3uiL4M9shA%3D%3D] [09/03/2016] , 
Un shield NFC [27/01/2016] , 
Un téléphone sous Androïd [27/01/2016], 
Un capteur de pression [03/02/2016], 
Un électro aimant [25/01/2016], 
Une alimentation électroaimant (labo 24V), 
Une alimentation arduino [27/01/2016]. 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P44.ods]].
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| P45 [[Orchestre électronique]]
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Alimentation PC [27/01/2016], 
Lecteurs de disquette (x2) [27/01/2016], 
Lecteur CD (x1) [27/01/2016], 
Disques durs (x3) [27/01/2016], 
Scanner [27/01/2016], 
Raspberry Pi 2 + alimentation + FTDI [27/01/2016], 
Cables GPIO femelle [27/01/2016], 
Cable Alimentation PC [27/01/2016], 
Buffers 3 états (Farnell) [http://fr.farnell.com/fairchild-semiconductor/nc7sp126p5x/buffer-single-tri-state-sc-70/dp/2453002] [Commandé - Recu - En attente de confirmation des librairies Altium], 
Imprimantes [01/02/2016], 
Clavier MIDI [http://www.thomann.de/fr/m_audio_keystation_mini_32_mk2.htm?gclid=Cj0KEQiAoby1BRDA-fPXtITt3f0BEiQAPCkqQQKdntNWLwKu92GOUp2gHXfTCj5t0WB9LWyZjAaAZUkaAmDV8P8HAQ][Prêté par Hidéo VINOT - 10/03/16] . 
‎Récapitulatif électronique [[Fichier:CommandeElectronique-2015-P45.ods]].
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| P47 [[Commande d'une suspension magnétique]]
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 Logiciel Matlab simulink et la suspension magnétique Didastel. .
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|}

== Notes sur les projets ==

{| class="wikitable"
| Projet || Mini-cahier des charges || Mi-parcours || Fin de parcours || Wiki terminé || Rapport || Vidéo
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| P0 [[Commande USB par micro-contrôleur]]
| Vide.
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| P4 [[Train de véhicules]]
| Cahier des charges très correct, bien rédigé, illustré, un schéma intéressant, le sujet est compris. Une liste du matériel nécessaire, précise et raisonnable.
| Excellent Wiki, travail effectué et restant à réaliser clairement décrits, Wiki bien rédigé et illustré.La progression est très satisfaisante.
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| P5 [[Imprimante 3D à chocolat]]
| Très bon cahier des charges, bien rédigé, illustré, bonne synthèse du travail à effectuer. Le matériel nécessaire est listé mais sans référence précise.Il n'est pas évident que ce matériel soit d'un coût raisonnable.
| Wiki non alimenté depuis le mois de janvier. Il est impossible de juger de l'avancement du projet.
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| P6 [[Zone de sécurité pour vélo]]
| Cahier des charges correct. Synthèse d'une réunion interne. Liste précise du matériel.
| Wiki non alimenté depuis plus d'un mois. Il est impossible de juger de l'avancement du projet.
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| P7 [[Journée IMA]]
| Un cahier des charges finalement correct fin décembre.
| Wiki avec des coquilles et à la rédaction approximative. Deux photos trop grandes dont une floues. Le Wiki présente bien l'état d'avancement du projet. Des inquiétudes quand à la concrétisation du projet voire même d'un seul des 5 sous-projets menés de front.
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| P9 [[Tableau blanc interactif]]
| Cahier des charges correct, le projet semble être spécifié. Une rencontre avec l'encadrant. Attention tout de même au coté très ouvert du sujet. Un embryon de liste de matériel. Il faut donner des références pour la caméra par exemple.
| Un Wiki avec quelques coquilles. Bien illustré sur les deux premières semaines, un peu en chantier sur les 3 dernières. Aucun résultat pour l'instant. Vous semblez perdus dans votre programmation. Produisez un code fonctionnel même incomplet pour une démonstration intermédiaire pour la semaine 6. Vous parlez de "complexité" de développement sans aucune explication concrète.
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| P10 [[Réseau de capteurs longue distance]]
| Quelques coquilles de rédaction. Le sujet est décrit mais on pourrait souhaiter plus de détail. Une illustration.
| Un Wiki très dépouillé. Il manque les reproduction des pièces de puzzle réalisés sur carton, des images empreintes des composants réalisés sous Altium. Il manque aussi une semaine sur les 5 ... A ce moment du projet nous devrions avoir une proposition de PCB pour les 3 pièces principales : alimentation, micro-contrôleur, radio LORA
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| P12 [[Robots mobiles pour Arduino]]
| Un cahier des charges finalement très correct.
| Un Wiki très correctement tenu, bien rédigé, bien illustré. La progression du travail est clairement exposée. Un bémol cependant, le travail de la semaine 5 est minimal ou trop rapidement décrit. A ce niveau du projet vous devriez avoir un prototype du réducteur et des roues à présenter.
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| P16 [[Miroir intelligent]]
| Cahier des charges très correct même si on pourrait demander des précisions sur les retouches à apporter à l'image. Correctement rédigé, un effort de mise en forme. Une liste de matériel.
| Wiki non alimenté depuis le mois de décembre. Corrigez immédiatement le tir. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation.
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| P21 [[Robot autonome pour cartographie]]
| Cahier des charges correct. Attention à bien identifier des tâches à réaliser ne dépendant pas du projet des CM5. Préciser ce système de tags pour calibrer la position du robot. Une liste de matériel.
| Wiki clair, bien rédigé et illustré. La progression du travail est facile à suivre.
On aimerait un mot sur l'état du robot des CM5 et voir le PCB de la carte correspondant à la vue plaque d'essais.
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| P23 [[Matelas connecté]]
| Bel effort de présentation d'un cahier des charges pour un sujet très "ouvert". Rédaction très correcte. Une inquiétude sur la possibilité d'obtenir le matériel. Merci de mettre à jour le cahier des charges après la rencontre avec l'industriel.
| Wiki clair, bien rédigé et illustré. Le travail effectué est bien présenté.
Rien sur la semaine 5.
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| P27 [[BIOLOID commandé par Arduino]]
| Les grandes lignes sont définies. Quand vous parlez de commander le robot sans logiciel vous voulez dire commander le robot sans logiciel propriétaire ? Le cahier des charges est un peu court. Préciser l'environnement de développement C des Bioloid et l'interface entre l'Arduino et les servos-moteurs.
| Wiki clair et détaillé. Le travail effectué est présenté précisement.
Il faudrait peut-être dire un mot sur la conception du robot lui même ? Dites ce qu'est un CM5.
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| P28 [[Imprimante 3D multi-fils]]
| Le cahier des charges est correct, vous avez contacté votre encadrant. Précisez que la solution de soudure de segments de filaments vient de vos encadrants ? Etablissez une liste du matériel nécessaire.
| Wiki non alimenté depuis le mois de décembre. Corrigez immédiatement le tir. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation.
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| P29 [[Aide anti-gaspillage alimentaire]]
| Pas de différence notable avec le sujet initial. Un doute sur l'intérêt d'un portable pour la lecture des étiquettes. Un autre doute sur la possibilité de cette lecture. La date d'expiration est généralement difficile à trouver et mal imprimée, quelles solutions envisagez-vous ? Aucune modication entre le 3 décembre et fin janvier.
| Wiki non alimenté depuis le mois de décembre. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation. Vu votre absentéisme en projet une note catastrophique pour ce module est fortement probable.
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| P30 [[Micro-robots auto-organisés]]
| Une bonne description du projet et du but à atteindre. Un doute sur les moteurs choisis (non commandable par l'université d'ailleurs) : ce sont des moteurs très rapides. Des réflexions avancées sur le matériel. Il reste à trouver des références exploitables.
| Un Wiki correctement rédigé mais plutôt dépouillé, sans illustration. Le Wiki est abandonné depuis la semaine 3 incluse. Mettez le à jour ! Il est difficile de savoir où vous en êtes ...
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| P32 [[Veilleuse enfant connecté]]
| Cahier des charges très correct. Bien rédigé. Clairement le projet a été bien appréhendé. Une liste du matériel avec des références.
| Juste quelques mots sur la première séance et encore il s'agit d'intentions et pas de résultats. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation. Corrigez le tir immédiatement.
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| P34 [[Jeu de plateforme tangible]]
| Enfin un cahier des charges à peu près correct fin janvier.
| Wiki clair et bien rédigé. Illustré. La progression du travail est clairement exposée.
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| P37 [[Interface de communication entre robots]]
| Cahier des charges correct. Quelques coquilles manque de formatage.
| Un Wiki quasiment vide concernant l'avancement du projet. Impossible de se faire une idée du travail réalisé. Ce manque de sérieux dans la documentation aura un impact sur la note finale. Corrigez le tir au plus tôt.
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| P38 [[Hydroponie]]
| Un cahier des charges finalisé très tardivement fin janvier.
| Un Wiki à peu près vide hors cahier des charge. Des semaines sans travail effectué. Des semaines avec un descriptif laissant deviner l'ampleur du travail effectué. Vu votre manque de sérieux en projet une note catastrophique pour ce module est fortement probable. Réagissez pour prouver le contraire.
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| P39 [[Dirigeable publicitaire]]
| Cahier des charges très correct. Pour l'hélium il faudrait contacter le fournisseur de l'université pour un devis. Vous pouvez commencer à concevoir la nacelle avec les hélices. Il faut aussi trouver des références pour la liste du matériel.
| Wiki donnant en détail le travail effectué. Largement illustré par photos et vidéo.
Ajoutez des images des composants réalisés sous Altium.
Peu de résultats pour l'instant. Il devient urgent de savoir commander les moteurs.
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| P41 [[Drone et occulus rift]]
| Un Wiki illustré et formaté correctement. Toujours aucune précision sur la connexion entre l'occulus rift et le drone.
| Wiki minimal, pas d'illustration, rédaction rapide. Rien sur la semaine 5. Une démonstation sur la récupération du flux vidéo et le contrôle de webcam serait la bienvenue.
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| P42 [[Mini-drones]]
| Cahier des charges correct. Un effort d'illustration avec un schéma. Vous pouvez commencer à manipuler le SDK des mini-drônes, ces derniers sont disponibles en E306.
| Wiki non alimenté depuis début décembre. Ce manque de sérieux au niveau de la documentation sera pris en compte dans la notation. Vu votre absentéisme en projet une note catastrophique pour ce module est fortement probable. Venez rendre compte à votre encadrant le plus vite possible.
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| P43 [[SmartMeter, gestion de consommation électrique]]
| Bel effort de Wiki vu le retard pris pour la rédaction du cahier des charges. Je pense qu'il y a une confusion sur la signification de "puissance effective". Mettre à jour le Wiki après entretien avec Guillaume Renault. Au 27 janvier toujours en attente d'une réelle étude du sujet.
| Le Wiki ne comporte que le compte-rendu des réunions avec les encadrants. La dernière réunion date d'il y a plus d'un mois. Aucune description du travail accompli. Votre manque de sérieux au niveau de la documentation et du travail laisse présager une note catastrophique dans le module.
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| P44 [[Le marteau de Thor]]
| Projet enfin attaqué fin décembre. Un vrai cahier des charges, très correct.
| Wiki minimal sans illustration. Rien après la semaine 3. Le travail effectué dans les trois premières semaines est soit mal décrit soit très léger. Des photos des circuits de test pourraient mieux donner idée du travail réalisé.
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| P45 [[Orchestre électronique]]
| Projet correctement appréhendé. Le cahier des charges est précisé dans ses grandes lignes. Une partie sur les instruments reste à affiner mais c'est normal. Essayez de trouver une référence pour les dispositifs MIDI à connecter à la RaspBerry Pi. Ces dispositifs sont fondamentaux pour lancer le projet.
| Wiki très détaillé, un peu illustré mais la rédaction pourrait être améliorée (style télégraphique). Le travail réalisé est parfaitement décrit, projet bien avancé.
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| P47 [[Commande d'une suspension magnétique]]
| Un cahier des charges enfin correct le 4 janvier 2016.Pourriez-vous mettre en perspective votre projet par rapport à celui de 2012/2013 [[Suspension_magnétique_2013]] ?
| Wiki très détaillé, très bien illustré, très correctement rédigé. Le Wiki est mieux présenté que celui de 2013. C'est bien.
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|}

== Fiche de présence ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Elèves !! 9 mars !! 16 mars !! 23 mars
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| P4 [[Train de véhicules]]
| Manuel BUENO / Maureen GILLET
| présent et excusée
| E304 / présents
| E304
|-
| P5 [[Imprimante 3D à chocolat]]
| Hugo VANDENBUNDER / Sylvain VERDONCK
| Hugo VANDENBUNDER excusé, Sylvain VERDONCK présent (sous-sol ?)
| E304 / présents
|
|-
| P6 [[Zone de sécurité pour vélo]]
| Martin CLAVERIE / Victor CHARNET
| Victor CHARNET aurait travaillé le matin
| E304 / présents
|
|-
| P7 [[Journée IMA]]
| Michel MIKHAEL
| présent
| C201 / présent
|
|-
| P9 [[Tableau blanc interactif]]
| Romuald LENTIEUL / Léo MAZIER
| Romuald LENTIEUL présent, Léo MAZIER absent
| E304 - C201 / présents
|
|-
| P10 [[Réseau de capteurs longue distance]]
| Sonia NDUWAYO / Cong CHEN
| présentes
| C201 - E306 / présentes
|
|-
| P12 [[Robots mobiles pour Arduino]]
| Audrey AFFOYON / Leticia STEPHANES LIMA
| présentes
| C201/Fablab / présents
|
|-
| P16 [[Miroir intelligent]]
| Valentin BEAUCHAMP / Guillaume VILLEMONT
| absents
| E304 / présents
|
|-
| P21 [[Robot autonome pour cartographie]]
| Pierre MICHEL / Alexandre DESCAMD
| présents tout le mardi précédent
| E306 / présents
|
|-
| P23 [[Matelas connecté]]
| Vincent ROBIC / Morgan OBEISSART
| présents
| E306 / présents
|
|-
| P27 [[BIOLOID commandé par Arduino]]
| Quentin GRUSON / Jordan RAZAFINDRAIBE
| présents
| C201 / présents
|
|-
| P28 [[Imprimante 3D multi-fils]]
| Antonin CLAUS / Cédric DUVAL
| Antonin CLAUS présent, Cédric DUVAL absent
| Fabricarium
| Fabricarium
|-
| P29 [[Aide anti-gaspillage alimentaire]]
| Florian GIOVANNANGELI / Pierre FITOUSSI
| Présents
| FabLab
|
|-
| P30 [[Micro-robots auto-organisés]]
| Corentin CASIER / Julie DEBOCK
| Julie DEBOCK absente, Corentin CASIER en D209
| D209 / présents
|
|-
| P32 [[Veilleuse enfant connecté]]
| Romain RUET / Julien BIELLE
| présents
| E306 / présents
|
|-
| P34 [[Jeu de plateforme tangible]]
| Stéphane MAIA / Maxime SZWECHOWIEZ
| présents A3xx
| A313 / présents
| A201
|-
| P37 [[Interface de communication entre robots]]
| Vianney PAYELLE
| présent en D336
| D336
|
|-
| P38 [[Hydroponie]]
| Nicolas WEGRZYN
| présent
| C205 / présent
|
|-
| P39 [[Dirigeable publicitaire]]
| Julien JOIGNAUX / Loïc DELECROIX
| présents
| E306 / présents
| E306
|
|-
| P41 [[Drone et occulus rift]]
| Geoffrey PIEKACZ / Nathan RICHEZ
| présents
| E304 / présents
|
|-
| P42 [[Mini-drones]]
| Valentin TAFFIN / Alexandre CUADROS
| absents
| E303 / B200 / présents
|
|-
| P43 [[SmartMeter, gestion de consommation électrique]]
| Haroun ABDELALI / Charlène DA COSTA NETO
| absents
| E306 / présents
|
|-
| P44 [[Le marteau de Thor]]
| Matthieu HERWEGH / Kevin LE VAN PHUNG
| Kevin LE VAN PHUNG absent, Matthieu HERWEGH présent (sous-sol ?)
| E303 / C205 / Kevin LE VAN PHUNG présent
|
|-
| P45 [[Orchestre électronique]]
| Thomas ROJ / Joshua LETELLIER
| présents
| E306 / présents
| E306
|-
| P47 [[Commande d'une suspension magnétique]]
| Hongyu ZHANG / Weixing JIN
| présents C002
| C002 / présents
|
|}