Skip to main content

Phase 2 - Câblage et programmation du LittleBot - 4 x 1h30

Prérequis participant :

  • Travail sur ordinateur
  • Manipulation avec la souris (clic droit, clic gauche, sélection,...)
  • Manipulation du clavier

Compétences Animateur :

Compétences techniques et soft skills :

  • Pratique du logiciel Arduino IDE, connaissance en programmation C++
  • Animation

Matériels nécessaires

logiciel, électronique, mécanique, outils, matériaux, code...

  • 12 PCs (1 par participant)
    • Connexion et navigateur internet (Firefox)
    • Session invité ou nominative
    • Logiciel Arduino IDE pré-installé
  • Composants éléctroniques
    • Carte Arduino Nano (x12)
    • Shield (extension Arduino Nano) (x12)
    • Capteur Ultrasons HRC-SR04 (x12)
    • Servo-Moteur SG90DM-S0090D (x24)
    • Câble Dupont (x48 - 4/participants)
  • Programme du LittleBot

Préparation :

Matériel par participant sur un poste PC en début de séance :

  • PC allumé
  • Codes d'accès session Windows/Linux
  • Création d'une activité avec le tutoriel animateur Arduino IDE
  • Temps de préparation : 5min

Documentation / Tutoriels :

  • Tutoriel animateur Arduino IDE- création d'une activité 
  • Tutoriel élève Arduino IDE- modélisation d'une pièce

Déroulement de la séance

  • Consignes : Sécurité, précautions matériel :
    • Travail individuel
  • Phases et méthodes d’animation
    1. Mise en contexte de la séance précédante(10min)
    2. Tutoriel Arduino IDE (15min)
    3. Présentation de la phase de programmation (5min)
    4. Présentation du cahier des charges pour la programmation 
      1. Contraintes sur les alimentations (5v ou 3.3v)
      2. Quelles pins sont à utiliser pour les capteurs ultrasons ?
      3. Comment brancher un servo-moteur ?
      4. Contrainte du sens de rotation des servo-moteurs 
      5. Rendre le changement de sens du robot aléatoire 

Le câblage

Pour le câblage et la programmation du LittleBot, il nous faut :

  • Un Arduino Nano (ou équivalant)
  • Un Sensor Shield
  • Un capteur à ultrason (HC-SR04)
  • 2 Servomoteur / Moteur (DM-S0090D)

Le branchement ce présente comme ceci :

Branchement littlebot.png


  1. Tout d'abord nous branchons l'Arduino Nano sur notre Sensor Shield. Attention, il y a un sens. Le port de charge doit être sur l'extérieur de votre Shield.
  2. Nous allons a présent brancher notre capteur à ultrason :
  • VCC sur une pin 5V.
  • Trig sur la pin 6.
  • Echo sur la pin 7.
  • GND sur une pin GND

3. Nous allons brancher nos Servomoteur, les câbles de nos servo sont tous reliés à un raccord. Celui ci ne peut être branché que dans un seul sens. Nou brancherons donc un servo sur la pin 10 et un servo sur la pin 11.

  • Le fil marron sur la pin G
  • Le fil rouge sur la pin V
  • Le fil orange sur la pin S

Ainsi le servo qui est sur la pin 10 sera notre roue droite et le Servo sur la pin 11 sera notre roue gauche.  

Votre câblage est terminé. 

Passons maintenant à la programmation. 

Le programme

Ici nous décomposerons notre programme pour bien l'écrire. 

Tout d'abord, nous déclarons la librairie et les servo que nous utiliserons :

#include <Servo.h>
#define trigPin 6
#define echoPin 7
Servo servo1;
Servo servo2;

Puis nous déclarons sur quelles pins sont branchés nôtre capteur et nos servo :

void setup() {
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
servo1.attach(11); 
servo2.attach(10);
}

Rentrons dans le vive du sujet :

void loop() {
long duration, distance;     // Nous déclarons notre variable que nous retrouverons plus tard
digitalWrite(trigPin, LOW);   //Ici notre capteur à ultrason est en "position 0"
delayMicroseconds(2);         // Pendant 2 Microsecondes
digitalWrite(trigPin, HIGH);  //Ici notre capteur à ultrason est "activé"
delayMicroseconds(10);        //Pendant 10 Microsecondes
digitalWrite(trigPin, LOW);   //Puis nous le retournons en position "0"
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);  // Nous déclarons notre variable "duration" qui est la durée du trajet du son.
distance = (duration*0.034) / 2;     // Nous déclarons notre variables "distance" par la duréé multiplié par la vitesse du son le tout divisé par 2.
if (distance < 20) {                // Nos déplacement commence ici, "Si la distance est inférieur à 20cm alors..."
  servo1.writeMicroseconds(1000);//Servo Gauche tourne à l'envers
  servo2.writeMicroseconds(2000);//Servo Droit tourne à l'envers
  delay (2000);// pendant 2 sec
  servo1.writeMicroseconds(1000);//Servo Gauche tourne à l'envers
  servo2.writeMicroseconds(1500);//Arrêt du Servo Droit
  delay (2000);// pendant 2 sec
}

else {                             //Sinon...
 servo1.writeMicroseconds(2000);//Servo Gauche tourne
 servo2.writeMicroseconds(1000);//Servo Droit tourne
  delay (2000);// pendant 2 sec
}
}

Puis nous assemblons le tout, voici à quoi cela devrait ressembler :

#include <Servo.h>
#define trigPin 6
#define echoPin 7
Servo servo1;
Servo servo2;

void setup() {
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
servo1.attach(11); 
servo2.attach(10);
}


void loop() {
long duration, distance;
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
distance = (duration*0.034) / 2;
if (distance < 20) {
  servo1.writeMicroseconds(1000);
  servo2.writeMicroseconds(2000);
  delay (2000);
  servo1.writeMicroseconds(1000);
  servo2.writeMicroseconds(1500);
  delay (2000);
}

else {
 servo1.writeMicroseconds(2000);
 servo2.writeMicroseconds(1000);
  delay (2000);
}
}

      

Conclusion / Rangement / Démontage :

  • Rangement en fin de séance
    • Débrancher et ranger les composants
    • Chaque participant vérifie la boite du voisin (check-list)
    • Remettre ordinateur dans l'état initial
  • Programme de la prochaine séance