Projet Pluritechnique Encadré 2008Pop Lob

Comment projeter des balles de tennis de façon aléatoire avec des

hauteurs différentes ?

Analyse fonctionnelle

• Bête à cornes

Utilisateur Bras du Pop Lob

Déplacement vertical du bras

Lancer des balles à différentes hauteurs

Analyse fonctionnelle• Graphe des interactions

Energie

Sécurité

Projet à réaliser

Bras

Tennisman FP2

FP1 FC1

FP1 : déplacer le bras verticalement pour le tennisman grâce au projet réaliserFP2 : le système doit être sécuritaire pour le tennismanFC1 : s’adapter à l’énergie disponible sur le Pob Lob ou sur un court de tennis

Solutions mécaniques

• Choix de la solution mécanique

• Choix du moteur électrique et du réducteur

• Réalisation & Pièces

Choix de la solution mécanique

Solution Vis/écrou + moteur

Vérin électrique MotoréducteurEngrenages

Bielle/moteur

Esthétique(1) 7,5 9 5 6

Coût(3) 8 3 6 7

Réalisation(3) 6 8 6 6

Encombrement(2) 7 7 6 7

Note 7,1 6,2 5,9 6,6

• 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 augmente l’éffort pour prendre en compte les frottements F = 39x1,3 = 50 N => C = 50xd

d=0,007m C = 50x0,007 = 0,35 Nm

• Nous avons déterminé la constante k du moteur : E=U-Ri C=Ei/w C=KiOn obtient donc k après une série de mesure sur le moteur. Ainsi il faut au démarrage, i =2,5 A (après avoir réalisé le calcul)

Réalisation• Fabrication en premier lieu au brouillion de chaque pièce, puis sous

solidworks. Ensuite nous avons fait les mises en plan, pour la réalisation des pièces.

• Après avoir reçu les pièces, nous avons monté le système sur le pop lob.

• 1er test: L’écrou tourne autour de l’axe => il faut le guidé => nouvelle construction avec un sytème de guidage et un roulement pour maintenir la tige. De plus la course des rotules étant trop faible, nous avons modifié le positionnement de l’une d’entre elle.

• 2ème test: Tout fonctionne parfaitement au niveau mécanique

Les pièces

Solutions électroniques

• But et fonctionnement

• Montage électrique & Montage électronique

• 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 parallèle disponible sur les sortie D0 à D7 du module récepteur.

Récupération de cette information par un port du PIC configuré en entrée parallèle à l’aide de la fonction ‘’bytein’

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 l’aide d’un relais

Lorsque la sortie ‘’Code sens’’ est à un niveau bas, le transistor n’est pas saturé et le relais ne commute pas, le moteur tourne dans un sens.

Inversement, quand la sortie ‘’Code sens’’ est à un niveau haut, le transistor se sature et le relais commute, le moteur tourne dans l’autre sens

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 à l’aide d’un buzzer.

Montage électrique

Nous avons utilisé un relais, un transistor de commutation et un transistor de puissance pour réaliser le montage électrique. Nous avons tout rassemblé ces composants sur un circuit imprimé. Pour cela nous avons réalisé un typon.

Montage électronique

Nous avons aussi réalisé une carte électronique pour réunir plusieurs composants tel que : le PICBASIC 1S, le récepteur IR , un régulateur de tension, quelques leds et un bouton poussoir.

Programmtion du PICBASIC

Nous avons réaliser un programme pour rassembler toutes les fonctions utiles aux système. Pour nous aider nous avons fait un organigramme, voici l’organigramme principal qui nous a permis d’établir le programme que nous avons écrit en basic pour le compiler et l’envoyer au microprocesseur. (voir dossier)