PPE 2008

Pop Lob

Comment projeter des balles de tennis de façon aléatoire avec des

hauteurs différentes ?

Analyse fonctionnelle

• Bête à cornes

UtilisateurUtilisateur Bras du Pop LobBras du Pop Lob

Déplacement vertical du brasDéplacement

vertical du bras

Lancer des balles à différentes hauteurs

Lancer des balles à différentes hauteurs

Analyse fonctionnelle

• Graphe des interactions

EnvironnementEnvironnement

EnergieEnergie

Normes & loisNormes & lois

CdCfCdCf

Déplacement vertical du brasDéplacement

vertical du bras

Déplacer le bras

Déplacer le bras

TennismanTennisman

Solutions mécaniques

• Choix de la solution mécanique

• Choix du moteur électrique et du réducteur

Choix de la solution mécanique

Solution Vis/écrou + moteur

Vérin électrique MotoréducteurEngrenages

Bielle/moteur

Esthétique 7,5 9 5 6

Coût 8 3 6 7

Réalisation 6 8 6 6

Encombrement 7 7 6 7

Note 7,1 6,75 5,75 6,5

• La solution choisie est donc le système vis/écrou.

Choix du moteur et du réducteur

• Calcul du couple démarrage nécessaire: C = Fxd F = mg = 4x9,81 = 39,24 NOn prend un coefficient de sécurité de 1.3: F = 39x1,3 = 50 N => C = 50xd

avec d le rayon de la tige filetée. d=0,007m C = 50x0,007 = 0,35 Nm

Solutions électroniques

• But et fonctionnement

• Montage électrique

• Programmation du PICBASIC

Buts

• Permettre la réception de données issues d’une commande à distance.

• Permettre le traitement de ces données en fonction des différentes situations possibles.

• Permettre le fonctionnement du moteur dans les deux sens de rotation.

• Permettre à l’utilisateur de savoir lorsqu'un problème à été identifié.

Fonctionnement

• Commande à distance:Télécommande et récepteur infrarouge.

Récupération du code relatif à une touche par le biais d’une information série disponible sur la broche TX du module récepteur.

Cette information se présente sous la forme d’un "mot" série au format RS-232.

Récupération de cette information par un port du PIC configuré en entrée série.

Fonctionnement

• Traitement de données:Microcontrôleur Picbasic 1S.

Traite les informations reçues en entrée: Capteur Rotatif: permet de connaître la position instantanée du

bras.Récepteur IR: Vu au par avant.

A l’aide de ces deux informations, le PIC nous permet de définir le sens de rotation adéquate répondant à l’attente de l’utilisateur.

Fonctionnement

• Sens de rotation:Pont en H à base de transistors bipolaires.

En fonction du courant envoyé sur les deux sorties du PIC, on sature deux des quatre transistors du pont en H, ce qui permet d’inverser le sens de passage du courant dans le moteur.

Fonctionnement

• Sécurité, avertissement de l’utilisateur:Buzzer, signalisation sonore.

Emission d’un son lorsqu'un problème est détecté.Si la valeur récupérée à l’aide du capteur rotatif ne change pas

alors que le moteur est en fonctionnement, on arrête la rotation du moteur, et on émet un son pour en avertir l’utilisateur.

L’utilisateur n’aura accès ni au système électrique ni au fonctionnement mécanique pour en garantir sa sécurité.

Choix de la solution électronique

Solution Transistors Relais

Esthétique 7 5

Coût 8 5

Réalisation 6 9

Encombrement 7 5

Note 6,9 6,5

Nous avons choisi la solution à base de relais car l'utilisation de ceux ci reste simpliste et particulièrement adaptée à nos besoins.

Schéma Synoptique (Transistors)

Montage électrique (Transistors)

Programmation du PIC (Transistors)

Schéma Synoptique (Relais)

Montage électrique (Relais)