Projet IMA3 P2, 2015/2016, TD1

Projet IMA3-SC 2015/2016 : Commande d'un servomoteur via une plateforme Internet

Cahier des charges

L'objectif à atteindre est de piloter un servomoteur à distance via une liaison série. Pour cela, nous utiliserons une application Web codée en HTML5 et CSS. Pour la partie dynamique du projet, à savoir la commande, nous préférerons le Javascript et le PHP.

Afin de réaliser ce projet, nous aurons besoin de :

• un servomoteur connecté à une carte
• une carte Nanoboard qui assurera la génération des signaux PWM pour la commande du moteur ;
• un PC portable connecté à un réseau Wi-Fi qui permettra de transmettre les commandes au moteur ;
• une Raspberry Pi qui assurera le transfert de la commande à la Nanoboard via son serveur Web intégré.

Nous souhaitons pouvoir régler l'angle (commande à partir de l'application Web) de rotation du servomoteur ainsi que sa vitesse. A l'aide du logiciel Altium Designer, nous pourrons réaliser une commande nous permettant d'envoyer un signal PWM au servomoteur afin de le contrôler.

Nous avons réalisé un schéma synthétisant les différentes liaisons imaginées entre les composants utilisés dans ce projet :

Nous allons créer un compteur afin de réaliser une rampe. Celui-ci va revenir à zéro lorsqu'il atteint une valeur souhaitée (à calculer). Le registre va recevoir une valeur de commande (angle) de la part serveur intégré dans la Raspberry Pi afin de pouvoir contrôler le servomoteur. Mais avant de générer le signal permettant son contrôle, la valeur inscrite dans le registre doit être comparée à la valeur du compteur. Le but de cette manœuvre est de créer un signal tout ou rien du type PWM :

Afin de réaliser notre projet, nous allons tout d'abord nous familiariser les différents composants en réalisant des tests avec une carte Arduino. Ensuite, nous réaliserons une carte (FPGA) permettant de générer les signaux. Pour finir, nous nous intéresserons à la partie informatique avec le création de l'application Web puis à sa liaison avec l'électronique via la Raspberry Pi.

Séance 1

Partie électronique

Dans cette séance, nous avons étudié le fonctionnement d'un servomoteur, l'étude a été fait sur une carte Arduino. Nous nous sommes servi de la librairie Servo.h d'Arduino pour pouvoir générer des signaux PWM (commande du servomoteur), nous avons aussi étudié la possibilité de pouvoir générer ceux signaux (PWM) avec la Nanoboard (à faire prochainement) sur Altium Designer.

Pour réaliser la commande du servomoteur, à savoir l'incliner avec un angle allant de 0 à 180°, nous avons saisi le code suivant :

Partie informatique

Au cours de cette séance, nous avons implémenté l'interface web en y insérant des boutons capables d'envoyer un signal au moteur afin qu'il puisse tourner dans le sens désiré. Pour cela, nous nous sommes servi de l'association entre l'HTML5 et le JavaScript. Nous avons donc dû apprendre à utiliser les bases de JavaScript afin de connecter nos boutons aux LED correspondantes.