[PDF] TPE 2002/2003 Voiture télécommandée - viennotbiz



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TPE 2002/2003 Voiture télécommandée - viennotbiz

TPE 2002/2003

Voiture télécommandée

Sebastien Chapenoire

Nicolas Viennot

2

TPE 2002/2003 - Voiture Télécommandée

::Le sommaire ...:: Le sommaire ::... ...:: Introduction ::...

Le TPE

Dans le cadre des Travaux Personnels Encadrés 2002/2003, qui ont débuté au début du mois d'octobre 2002 et ce sont achevés à la fin du mois de janvier 2003, nous avons réalisé une voiture télécommandée par ordinateur. Cette idée nous est venu au départ car nous sommes passionnés par la robot- ique, l'électronique, l'informatique et tous les domaines se rat- tachant autour de cela. Nous avons au cours de ces quatre mois conçu et créé en totalité un engin piloté par ordinateur. Nous avons essayé le mieux possible de réaliser un véhicule voué à l'exploration, c'est pourquoi la voiture est équipée d'une transmission radio AM afin de pouvoir disposer d'un rayon de manoeuvre suffisant. Elle est aussi dotée d'une vi- tesse relativement importante de 30 km/h, de suspensions dans l'optique d'explorer de multiples terrains et d'une bonne autonomie de fonctionnement. Un gros travail de recherche

a été obligatoire afin d'acquérir les divers connaissances que nous avons utilisé pour mener le projet à son terme avant même

de commencer la conception des différentes parties de la voi- ture. Cette dernière s'est étalée sur environ trois mois et il fut dif- ficile de s'organiser afin d'optimiser le mieux possible le temps qui nous a été imparti. Nous avons perdu de précieuses heures dans beaucoup de domaines concernant la conception car il est difficile de cerner rapidement le travail à réaliser et les solu- tions techniques que nous avons utilisé, tant elles sont divers. La conception s'est scindée en trois partie : la partie mécanique, la partie électronique et enfin la programmation. Une fois cela suffisamment entamé, nous avons pu commencer la réalisa- tion de la voiture. Cette partie comprend l'usinage des pièces mécaniques, la création des cartes électroniques et celle des programmes informatiques. La dernière étape fut l'imposante partie de tests afin de coordonner la mécanique, la transmis- sion radio, l'électronique et la programmation.

La Mécanique

...:: L'approche théorique ::... 4

Principe 4

Calculs du rapport de reduction 4

...:: La conception et la réalisation ::... 5

Le chassis 5

La partie avant du chassis 5

La partie arriere du chassis 5

La partie moteur 6

Piece 1 6

Piece 2 7

Les axes 7

La plaque arriere 8

La partie avant 8

Le pivot 9

Le plateau 9

Attache d'amortisseur 9

Le guide en translation 10

La plaque avant 10

L'Electronique

...:: Introduction ::... 12 ...:: Le microcontrôleur ::... 12

La base du montage 12

Le choix du microcontroleur 12

Le PIC16F876 12

...:: Le programmateur ::... 13

Le programmateur standard 13

Le programmateur alternatif 13

Explications du schema 14

...:: La télécommande ::... 15

Description de la transmission 15

Description des composants 15

...:: La voiture ::... 16

Description de l'environnement 16

Etude de la partie puissance 16

Etude de la partie logique 17

...:: Les circuits électroniques ::... 19

Fonctionnement de Protel 19

Les modules Aurel sur un PCB 19

Le routage 19

Les nappes d'interconnection 21

La programmation

...:: Introduction ::... 23 ...:: Le PIC16F876 ::... 23

Les ports 23

L'horloge 23

Les registres fondamentaux 23Presentation des projets 23

Les instructions 24

La RAM 25

La pile d'appels 27

Les interruptions 27

Les modules 27

...:: Le programmateur de PIC ::... 31

Introduction 31

La programmation des PICs 31

Les protocoles 32

Le logiciel PC 32

Le code source (PIC) 33

Le code source (PC) 43

Main.cpp 43

Hex.h 46

Hex.cpp 47

Com.h 49

Com.cpp 49

Pic.h 52

Pic.cpp 53

...:: La voiture ::... 57

Introduction 57

L'alimentation des moteurs 57

Les capteurs de vitesse 57

Les freins 57

La transmission 58

CRC.h 58

main.c 58

Le logiciel PC 63

Main.cpp 64

Perf.h 70

Perf.ccp 70

Module.h 72

Module.cpp 73

Com.h 75

Com.cpp 75

Engine.h 78

Engine.cpp 78

Fps.h 79

Fps.cpp 79

Graph.h 80

Graph.cpp 81

Input.h 84

Input.cpp 84

Recorder.h 85

Recorder.cpp 86

Speed.h 89

Speed.cpp 89

Stats.h 90

Stats.cpp 90

La mécanique

Sebastien Chapenoire

4

TPE 2002/2003 - Voiture Télécommandée

::L´approche théorique

Principe

Le premier travail auquel nous nous sommes attachés a été d'établir les différentes fonctions que devait remplir la voiture au niveau mécanique, dont voici la description. Nous avons prévu au départ que la voiture ait une vitesse maximale de 30 km/h. Nous avons donc essayé de nous en rapprocher le plus possible aux moyens des éléments déjà exis- tant dans le commerce, c'est à dire les moteurs, les pignons et les roues dentées. Cette vitesse est à notre avis relativement acceptable car elle permet de nombreuses performances très correctes étant données les solu- tions techniques retenues. Nous pensons en effet qu'il est déjà compliqué de faire avancer très précisément un tel engin, c'est pourquoi nous avons trouvé ce compromis. Certes il existe beau- coup de voitures électriques mo- dèle-réduit ayant des vitesses bien supérieures, mais il s'agit pour notre projet d'un prototype et nous préférons créer entièrement la voiture, plutôt que de ré- cupérer des éléments tels qu'une plate-forme de modélisme, un châssis déjà fabriqué, et ainsi ne faire que modifier un engin déjà existant. Rentrons maintenant plus en détails dans lesquotesdbs_dbs2.pdfusesText_2