Microbe numéro 12 - Fevrier 1994

L ‘EDIT0.

On croît vraiment rêver... Si vouspar-courrez ce dernier numéro de Microbe, etque vous êtes un fidèle lecteur, quelle seravotre surprise en découvrant tant de nou-veaux auteurs d’articles beaux comme descamions !!! Sans nous vanter, nous nesommes pas étrangers à cette vocationsoudainepour l’écriture... Ben ouais quoi...

Si vous êtes un minimum au courantdes stages organisés par le secteurRobotique, vous n’êtes pas sans savoirqu ‘un week-endpar mois depuis décembredernier, se déroulent des petits stagesd’initiation à 1 Vlectronique, l’informati-que, la méca etc... Cesstages quisepassentdans une ambiance fort conviviale, ont sumotiver un certain nombre d’entre nouspour écrire quelques articles.

Les thèmes abordés dans ce Microbe12 tournent, defait, principalement autourde 1 Vlectronique. Mais que les personnesallergiques aux transistors, aux puces etautre invertébrés du genre se rassurent : à

1 ‘avenir, les Microbes reviendrons proba-blement à des thèmes plus éclectiques... sivous nous écrivez des textes, peuchère !!!

Coté associattx n ‘oubliez pas l’as-semblée générale et les journées d’étudesde 1 ‘ANSTJ. C’est 1 ‘occasion pour noustous de se rencontrer et de se tenir aucourant **de visu ** des actions et découver-tes de chacun. Alors, à bientôt pour denouvelles aventures Robotesques.

SOMMAIREINITIATION A L ‘ELECTRONIQUE

A NALOGIQUE : LES AMPLIS-• PS (SUITE ET

FIN)

PAGE 2

P ILOTER UN SERVOMOTEUR

PAGE 6

L E S ERVOMOTEUR NIA PAS DIT SON

DERNIER MOT

PAGE 8

TESTEZ VOTRE CADENS(SUITE)

PAGE 9

A CCOUPLEMENTS ELESTIQUES POUR A R-

BRES

P A G E 1 2

LES OPTO-COU~LEURS

P A G E 13

REALISER DES CARTES ELECTRONIQUES

PAGE 14

QUELQUES MOTS SUR LES

TRANSISTORS

PAGE 17

LEZINFO DU SECTEUR

PAGE 7 8

LES C LUBS R OBOTIQUE PRES DE CHEZ-

vous

P AGE 2 0

Microbe numtko 12 - Fevrkr 1994

LES AMPLIFICATEURS

OPERATIONNELSTroisième et dernière partie

Lors des précédents numéros, nous avons appris à connaître cette petite puce fort utile enélectronique. Cettefois-ci, nous allons voir au travers de quelques exemDles comment 1 ‘utiliser

A A

concrètement

Les bonnes résistancesfont lesbons amis

Toutes vos résistances ajoutées àl’ampli-op seront, en général, ni tropfaibles ni trop fortes. Si on observequelques montages classiques, ons’aperçoit que celles-ci descendenttrès rarement en dessous de 1 kilo-Ohm tout en n’excèdant cependant pasquelques mégohms.

Dans le cas où les résistances seraienttrop faibles, ce n’est souvent pasforcément gênant (quoique!) pournotre ampli, mais, en revanche, onassiste souvent à de fortes consom-mations en énergie.Prenons le cas d’un ampli monté encomparateur.. . Si on met les deuxrésistances R, et R d’unevaleur d’unedizained’ohmsalimentéessous 12volts,on aura, rien que pour ce circuit, uneconsommation gigantesque de 12volts/20 ohms= 600 milliampères !Quel gaspillage.. . Remplacez doncces deux résistances par d’autres d’unevaleur de 10 kilo-ohms et appréciez la

différence.

voici un autre montage assez crassi-que puisqu’il s’agit d’un ampli montéen inverseur. La résistance R d’en-trée et la résistance de contre-réac-tionR, sont demêmevaleur : 10 ohms.Notre ampli a donc, si l’on s’en réfère

’ au précédent numéro, ungain de-l. Si,en entrée, on a une tension de 5 volts,on aura-5 volts en sortie. Cependant,comme il y a une tension de 0 volt surl’entrée «+», et compte tenu du mon-tage proposé, l’ampli&ecopiera» donccette tension sur l’entrée &. Ainsi, larésistance R2 sera soumise à une ten-sion de 5 volts. On peut donc en dé-duire le courant qui traversera cetterésistance : 5 volts/1 0 ohms, soient 500milliampères ! La résistance risque de

fondre légèrement, mais en plus, vousallez obliger l’ampli à absorber par sasortie ce courant démesuré. Et là, gareaux brûlures !

Voyons maintenant les problèmesrencontrés dans le cas où les résistan-ces seraient trop grandes... Déjà, unproblème de base se pose lorsqu’onutilise de très grandes résistances : uncourant très très faible va circuler. Lesmoindres parasites extérieurs (champsmagnétiques.. .) génèrant eux aussi descourants du même ordre et risquent defausser de manière assez significativeles signaux différents. Et alors ? Etalors.. . Cela détournerait notre mon-tage de son droit chemin.

Venant s’ajouter à ce problème assezgênant, un second ennui nous guettesournoisement. Si l’on se rappelle lepremier article figurant dans Microbenuméro 9, «il revient à ma mémoiredes souvenirs faaaamillier, douceFrance, le pays de mon enfance...».On se rappelle que les entrées denotre ampli n’absorbent que très peude courant. Or si nous concevons uncircuit dans lequel ne passe qu’unetrès faible quantité de courant et queles entrées de l’ampli op absorbent soncourant faible mais non négligeabledevant ceux imposés par le circuit, celachange complètement le modede fonc-tionnement de l’ampli.

Alors, les amis, finissons ce chapitresur un proverbe de vieuxjardiniers :«Qui bricoles avec son ampliPoint de problème, que nenniNi trop énorme ou riquiquiLes bonnes résistances font les bonsamis,>

Une histoire de gain pour desmontages à ampli-op montésen amplificateur

Pratiquement, il sera assez difficilede réaliser des amplis avec des gainsdémesurés au risque de se trouverconfronter à moult problèmes: ampliqui n’amplifie plus au delà d’une cer-taine valeur, qui délivre des signaux desortie un peu louches, voire n’ayantaucun rapport avec les signaux d’en-trée (oscillations). Evitez donc de pré-voir des amplis d’un gain trop élevé(100 est déjà plus que raisonnable !).

Je monte, tu montes, il monte,nous montons en fréquence

Et oui, les affaires ne marchent pastoujours comme on veut au pays del’électronique.. . Surtout lorsqu’on choi-sit de travailler avec des signaux dontles fréquences commencent à être éle-vées. Non seulement nous sommes li-mités en termes de gains, mais en plus,cette limite se restreint d’autant plusque l’on s’élève en fréquence. En effet,il y a quelque chose (mais quoi ?) auniveau du fonctionnement interne desamplis qui lie le gain de l’ampli avec lafréquence des signaux qu’il doit traiter.On voit meme dans les littératures spé-cialisées apparaître un certain facteurqui ne sonne pas forcement toujoursque deux fois. Il s’agit du produitGain.Bandepassante qui est quelqu’unde tout à fait constant. Pour des amplisd’usage général (ampli-op LM 74 1,TL 081, LF 35 l...) ce produit est del’ordre du MHz.

Un comparateur exigeant

Lorsque vous réalisez un ampli montéen comparateur, veillez, vous dis-je,à ce qu’à tout moment, au moins unedes entrées ait une tension compriseentre les tension V+ et V-Vous vous éviterez%%pdes tr?$??*

Ne vous retournez pas, vousêtes suivis!

Que fait notre cher ami dans le montagequi vous est proposé? Là, il recopie latensionqu’il voit surE+, surlapatteE-(toujoursle même sale boulot de l’ampli‘> Ce qui fait que si nous appelons la. .tension d’entrée (en E+) «V )) et latension de sortie (àla sortie d??ampli)

l tw

photorésistance a une valeur de 50kohms. J’ai donc une tension de sortiedu capteur égale à (10 kohms. 12 volts)/(10 kohms + 50 kohms) = 2 volts.Le fabricant du vieux multimètre a prissoin de m’indiquer la résistance internede l’appareil: 5 kohms. Je connectealors mon multimètre et mon capteur etje lis la tension. Grave erreur !!! Nesuis-je pas en train de fausser complè-tement mamesure avec mon multimètre.Et bien si, je le fais. Une fois lemultimètre connecté, moncapteur initial s’est transformé et j’airajouté en parallèle à la résistance de10 kohms celle de 5 kohms (interneau multimètre). Ce qui nous fait unerésistancetotale(enbas) de3,3 kohms.Latension aueievais effectivement lire

V nous voyons aapres ce quen8”5ivons pu dire précédemment queV ie est strictement identique à U,*. . .Ce”fa vous laisse de marbre, je le sens.A priori il s’agit d’un montage qui n’aque peu d’intérêt.. . Mais à y regarderde plus près.. .

Un casconcretpour vous éclai-rerJ’ai fabriqué un superbe capteur ultrasophistiqué me permettant d’avoirune tension en fonction de la lumino-sité ambiante. Ce capteur m’a demandéun travail considérable maisje concèdetout de même à vous en livrer le schéma.Il est composé d’une résistance et d’unephotorésistance.A présent, je veux mesurer avec monvieux multimètre à aiguille la tensionde sortie de mon capteur. A ce mo-ment-làj’ai une résistance 10 kohms etl’éclairage ambiant fait que ma

sera donc égale à (3,3 kohms. 12volts)/(3,3 kohrns+SO kohms). Jevouslaisse faire le calcul car c’est trop com-pliqué pour moi.. .En tout les cas, la tension mesuréepar le multimètre sera inférieure à latension se trouvant effectivement auxbornes du capteur.Et c’est à ce moment là, dans le film,qu’entre en scène notre ampli sui-veur. Yahouuuu! Le voilà qui surgitdu fond de la nuit, et part vers I’aven-ture au galop, son nom, il le signe dela pointe de l’épée...Stop !!!!On intercale alors notre suiveur entrele capteur et le multimètre démodé ethop!A présent, le multimètre ne perturbe

Microbt? numt!to 12 - Fevtiet 199-l

plus du tout le capteur, quelle que soitsa résistanceinterne. Laveuve etl’orphelin sont saufs, le bien a enfintriomphé.

Le soustracteur, l’ampli quiaime les capteurs

Bien souvent, bon nombre de capteursrésistifs (jauges de 1 contraintes,capteurs de pression, d’accélérationou magnétorésistifs)s sont bâtis autourde 4 résistances montées d’une cer-taine manière (voir schéma). Ce typedemontage est appelé par les spécialistes «pont de Wheastone» (l’ortho-graphe est approximative).

En fait, une ou deux résistances (R1

et/ou R2) seront variables. Au «repos»(en situation initiale), la tension entre lespoints Aet B aunecertainevaleur. si lepont est «équilibré» (R,=R,), cette ten-sion est même nulle. Lorsque le pont sedéséquilibre, la tension varieproportionnellement à lavariation desrésistances. Cette variation est souventassez faible (quelques millivolts).Ainsi, notre travail va consister à ampli-fier cette tension. Cependant, il fautremarquer que les deux potentiels en Aet B sont variables par rapport à une

tension de réfé-rence du circuit (lamasse, par exem-ple). Nous avonsvu dans le derniernuméro de Mi-crobe comment, àl’aide d’un mon-.tageinverseur, am-plifier une tensionréférencée par rap-port à une tensionfixe .

Pour répondre à notre problème, ilsuffit justement de reprendre notreschéma d’ampli inverseur (figure 1)et de remplacer la référence fixe de

tension (entrée E+) par une référenceliée à un des potentiels (A ou B) et letour est joué. Ce type d’ampli senomme ampli «soustracteun>.11 est même possible de calculer latension de sortie par rapport à deuxtensions d’entrées V et VTension en E+: VE+i V,?2 (grâce au

pont diviseur).

V,.TERME/2=V,/R, + V . /R,swtlcV

sortie= (V,.TERME/2 -V,/R,)R,

On a bien une différence entre V, etV, à quelques facteurs près...

Un lien avec 1 ‘ampli suiveur

Puisqu’il s’agit d’amplifier les signauxissu d’un capteur, il sera importantque notre ampli ne perturbe pas lessignaux du capteur. Là encore, onpourra disposer après chaque sortiesdu capteur (A et B) un ampli suiveur.. .Etletourestjoué.

- ----

Voilà, cet aperçu sur les ampli-opss’achève. 11 existe bon nombre d’autresmontages que vous pourrez trouverau fil de vos lectures dans des revuesspécialisées, dans des ouvrages d’élec-tronique, voire, dans des bouquins sco-laires. J’espère que ces quelques arti-cles vous permettront de mieux lesaborder et de réaliser moult montagesafin de rendre votre robot encore plussensible à son environnement.

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Microbe numh 12 - Fevrier 1994

PILOTER UN SERVOMOTEUR!Rappelez-vous chers lecteurs... Dans le précédent numéro, notre seul et unique GuillaumeBarrey de Frontignan (à prononcer avé Passent de Monnpélié) nous avait écrit un court articlesur le servomoteur. Le voilà qui récidive sur le même thème, mais, cette fois-ci, il nous proposeun petit montage fort sympathique et, qui plus est, directement applicable à nos robots.

GénéralitésUn servo quoi? Qu’est-ce que cebidule-truc-mal ficelé ? C’est, commeon I’avu dansMicrobe 11, un étrangeaccouplement entre un moteur élec-trique’et une résistance ajustable.

Le plaisir d’être obéi au doigtet à l’oeilIci, le but est de pouvoir choisir laposition de notre moteur grâce à unesimple résistance ajustable extérieure.On va faire en sorte que la résistancereliée à l’axe du moteur (R) et cellequi nous sert à commander le robot(R’) soient en permanence identi-ques. Pour cela, on va concevoir unpetit montage électronique pouvantfaire tourner le moteur de manière à

ce que R et R’ soient égales.Il faut donc comparer les résistancesR et R’. En fonction du résultat decette comparaison, nous ferons tour-ner le moteur dans un sens ou dansl’autre. Pour cela, nous allons utiliserun ampli-op monté en comparateur(voir l’histoire de M. Dugland dansMicrobe 10).

On réalise ce montage.En A, nous avons une tension égale à(5 volts.R’)/(R’+Rl) et en B, unetension égale à (5 volts.R)/(R+Rl).Ainsi, Monsieur Dugland qui a bienretenu la leçon nous dit qu’en sortieil y a environ 5 volts si R est plusgrand que R’ et environ 0 volt si R’

est plus grand que R.Imaginons que lorsqu’il y a 5 volts ensortie, le moteur tourne de manière àdiminuer la résistance R.Si on inverse les entrées E+ et E- onobtient le résultat inverse.

On va à présent combiner lesdeuxmontagesLà, un des deux amplis commanderaune rotation dans un sens (si sa sortieest à 5 volts) tandis que l’autre com-mandera une rotation du moteur ensens inverse. Mais ça ne suffit pas. . .En effet, il faudrait que les tensions enA et B soient parfaitement égalespour que l’on puisse espérer que lemoteur s’arrête, mais la loi de Murphyaidant, le moteur hésiterait en perma-nence.. .

/ \

Contourner leproblèmeOn rajoute deux résistances R,. Cel-les-cidécalent les tensions de lafaçon.suivante :On a Sortiel= 5 volts siR/R +R

1 2+R>R’+R /R +R +R’

22 1

On a Sortie2= 5 volts siR’/R,+R +R’>R+R,/R,+R +R1 1

Quand Sortie 1=5 volts, on fera tour-ner le moteur de manière à diminuerR et lorsque Sortie2=5 volts, on tour-nera dans l’autre sens.Remarque : il ne faut pas que la pré-sence des deux condensateurs vousaffole. Ils sont juste là pour «absor-

Microbe numkro 12 - Fevrier 1994

bén> les variations trop brusques despotentiomètres.Si après trois relectures du passageprécédent vous n’avez rien pigé, voiciun petit conseil, c’est normal : potassezles aventures de Monsieur Duglanddans les articles d’initiation à l’électro-nique (Microbe 8, 9, 10, 11) et, enparticulier, l’ampli-op monté encomparateur ainsi que le «pont divi-seun). Etudiez également le schéma ensupposant tousles cas possibles (R=R’,R>>R’, R’>>R, R proche de R’ avecR’>RetR’<R...).

Valeurs de résistancesOn prend les deux potentiomètres demême valeur (R=R’), on prend RIenviron égal à R/5 et pour R2’ il fautvoir à l’usage. Si R2 est trop grande,le système ne sera pas très précis et sielle est trop petite, votre systèmeaura du mal à trouver sa «positiond’équilibre.. . A titre d’exemple, j’aipris-R,= 22 Ohms.

Etage depuissance: des relaisTout dépend du moteur à piloter ! Deuxchoix sont cependant possibles.. .Soit vous commandez vos moteurspar l’intermédiaire des relais : tout dé-pend des relais choisis, maisj’ai cons-taté une perte de précision, surtoutdans le cas où vos moteurs sont dugenre «rapide». C’est tout de mêmeüne solution assez simple à mettre enoeuvre.

Etage depuissance : des tran-sistors.C’est un peu plus compliqué, maisc’est la méthode que j’ai utilisée (defaçon peu orthodoxe...). Pour plusde renseignements à ce sujet, mecontacter.. .

Bon, si vous avez réussi, votre mo-

teur réagit dés quevous changez de -R’ !!!

Remarque : si vousessayez de changerla position du mo-teur en le forçant (àla main, par exem-ple) il réagira demanière à retrou-ver sa place initiale.

Et 1 ‘ordinateur entre en scèneA priori, un ordinateur ne sait pastourner une résistance ajustable(R’) ! Voilà pourquoi je m’envaisvousprésenter un pote à moi. CD 4067 étaitson nom. Il est plutôt du style «grosbras» (il a 24 broches!). Eh! ne partezpas en courant, il est plutôt du genresympa. En bref, il s’agit d’un commuta-teur 16 positions. Le CD 4067 estcapable de relier sa broche numéro 1 àune des seize broches (de 2 à 9 puis de16 à 23) en fonction d’informationsbinaires (codées sur 4 bits) que

r

x x x x 1 None0 0 0,o 0 X00 0 011 0 Xl0 0 110 0 X20 0 1'1 0 x30 1 0 0 0 x40 1 011 0 X50 1 110,o ! X60 1 111'0 '

' i

x71 0’0 0 0 X81 x9

1 ’ 0 i 01 1 I

X 10.l 0, X.(io/o 0

oh 0X 12X 13

11 0 0 x 14,111 0 x 1s

Table de fonctionnementdu CD 4067

l’utilisateur (I’or-dinateur !!!) vapouvoir lui trans-mettre sur sespattes 11,12,13et 14

Remarque : Labroche 12 estreliée à la masseet la broche 24au «+» pour quele CI soit ali-menté. La bro-che 15 doit tou-jours être reliéeau wx Dans lecas contraire, labroche 1 n’est re-liée à aucune desautres broches.

/

Le CD 4067

Retournons à nos moutonsOn réalise le montage suivant. Commetout le monde le sait (puisque tout lemonde a lu les articles des précédentsmicrobes) les résistances en séries’ajoutent. Donc entre A et B, on aune résistance qui peut prendre 16valeurs différentes suivant la posi-tion de l’objet que l’on voulait dépla-ter.. .

Choix des résistances

C’estcommevousvoulezmaislasommede toutes vos résistances doit s’appro-cher le plus possible de R.

Microbe numkro 12 - Fevrier 1994

LE SERV~M~TEUR NIA PAS DIT SON

DERNIER MOT

Laurent Métais, du club de robotique de Nantes, est apparament un fidèle lecteur de Microbe.Suite à un article de Guillaume Barray (autrefidèle lecteur.. l1) ‘) concernant les servomoteurs, ilnous livre enfin les secrets de son électronique.

Dans le précédent Microbe, les auteurs del’article <tServomoteur» sont obligés de décor-tiquer un Servomoteur car ils ne connaissent passont fonctionnement. Je trouve cela dommagecar un serve c’est cher. De plus le système demaintien de sa position en fonction de la force

I

exercée est intéressant.Voici les caractéristiques du signal à envoyer surle troisième fil pour gérer le servo.. .

Il faut donc envoyer au serve, toutes les 20 ms,une impulsion de durée comprise entre 1,s et 0,92ms qui définit la position du servo. J’ai mêmeconcocté un montage qui permet de définir laposition du servo à l’aide d’un potentiomètre...

,

Son fonctionnement est simple: ICl, monté enoscillateur envoie toutes les 20 ms une impulsionà IC2. A la réception de cette impulsion IC2(monté en monostable) en renvoie une autre quidépend de la position dupotentiomètre de 22 kilo-ohms et le tour est joué.I <____- 20 ms ----->I< > I

Position max : 1.8 msPosition repos : 1.36 msPosition minimum : 0.92 ms Laurent Métais

28 Kohms

402 ohms

1 microF

22 kohms/

7Y

iIl1 s KC

, Y 7 q b \1RE ETS

4 DIb ucc. L

SRE ETs

,4

2 3 21 TRIGKR OUT[

A 6 TRI&ER OUTT A THRESHOLD i THR ESHOLD

1 (rND1 CAP GND CAP

/ 5

I I .&

- 1hF555 Timer 555 TimerICl Y-8 I limfl

1

8

puge 8

Mictdw numth 12 - Fevtiet 1994

TESTEZ VOTRE C A D E N S(suite et fin)

Dans le précédent Microbe, nous vous indiquions comment (à l’aide d’un transistor, de deuxrésistances et d’une LED) vérijier 1 ‘état des sorties de la CADENS. Ce montage permettait devérifier les sorties une à une.Nous nousproposons maintenant de réaliser une cartepermettant de tester 8 sorties simultané-ment Nous décrivons par ailleurs un exemple de programme qui la met en oeuvre.

Cette carte s’inspire très largementdu montage proposé dans le Microbe11 : elle comporte en effet huit fois cemontage. II faut donc nous procurer8 transistors BD 13 58 résistances de1 kilo-ohms, 8 résistances de 150 ohmsainsi que 8 LEDs. Par ailleurs, nousavons besoin d’un bornier à vis à 12trous (ou encore 4 borniers de 3 trous.. .ou pourquoi pas 24 de 1/2 trous).

Rappel de 1 ‘épisode précédentDans le précédent numéro (de Mi-crobe, évidemment), la résistance de1 kilo-ohms était reliée d’une part à labase du transistor et d’autre part àune sortie de la CADENS. L’émet-teur du transistor était relié au pôlemoins de la pile. Le collecteur était,quant à lui, relié à la résistance de 150ohms qui elle même était reliée à lacathode de la LED. Pour terminer,l’anode de la LED était reliée au pôleplus de la pile et le pôle moins de lapile était à la masse (patte numéro 1delaCADENS).Ouf!Riennevautunbeau schéma. Dès lors, l’apparitiond’une tension 5 volts sur la sortie con-cernée de la CADENS suffisait à allu-merlaLED. En fait, nous avonsvu quetout se passait comme si le transistorétait un interrupteur : en appliquant 0volt en sortie de la CADENS, il secomportait comme un interrupteurouvert (on dit qu’il est «Bloqué» ou«kéblo» en verlan !) et en appliquant 5volts (toujours à la sortie de laCADENS) il se comportait comme uninterrupteur fermé (on dit qu’il est «Sa-turé»).

QuelquessymbolesAvant d’aller plus loin, introduisonsquelques notions qui nous permet-trons de lire des schémas d’électroni-que. Cela nous évitera de faire devéritables dessins en guisede schémas,

ce qui se traduit par un gain de temps Le montage du numéro précédent, àappréciable. savoir.. .

La LED est représentée de la manièresuivante

La pile est identifiée par

Lagrande barre correspond àson pôle«Plus» et la petite à son pôle «Moins».

Le conducteur ohmique (alias la ré-sistances!) a pour représentation peut se représenter plus simplement, il

devient alors.. .

Son ancienne représentation était

& .& 66;;

*

/

On la retrouve encore dans certainesrevues.. .

Le Transistor de tvpe NPN (cas duBD 135) est représenté par ’

\\ Le montagefinalEn reproduisant huit fois le montageci-dessus, nous obtenons notre cartede test. N’oublions pas de relier tou-tes les masses entre-elles (patte 1 dela CADENS et pôle moins de la pile).

11 existe d’autre types de transistors,mais nous n’en parlerons par ici (maispeut-être que dans un prochain nu-méro de Microbe.. . qui sait.. . si un denos valeureux lecteur se sent l’âmed’écrire un article à ce propos.. .).

Microbe numh 12 - Fevrier 1994

Les deux premiers trous du bomier (enpartant de la droite) sont réservés à lapile : le premier au pôle «plus» et lesecond au pôle «moins» de la pile.L’avant dernier trou (à gauche) estréservé à la masse de la CADENS(patte 1 de la CADENS).Le dernier trou du bomier ne sert àrien et ne doit pas être connecté. Lesbomiers à 11 trous n’existant pas,nous en avons utilisé un à 12 trous,dont un ne sert à rien.

Pour tester un port de la CADENS,il suffit de relier les pattes de laCADENS correspondant à ce portaux 8 trous restants du bomier. Ainsi,par exemple, si on veut tester le port A,on n’a qu’à relier les pattes 10 à 13 et28 à3 1 de la CADENS aux 8 trous dubomier.

Le listingPour terminer, vous trouverez ci-contre un exemple de programmepermettant de tester la CADENS ensortie.Il a été écrit en Turbo-Pascal; vousdevez donc disposer de ce langagepour faire le faire fonctionner. No-tons que la version 4 de ce langage aéte utilisée, le programme ne devraitdonc pas avoir de problèmes pourfonctionner avec des versions Ulté-rieures.Lesvariables Add A, Add B, Add Cet Add CW rec&ront l& adres&des ~0% A, B, C et du ControlWord.La procédure Switch (prononcer

«Souitche») permet àl’utilisateur d’en-trer l’état des switches de configurationde la carte. En effet, selon l’état des cesswitches (prononcer souitchize), lesadresses desPorts A, B et C ainsi quecelle du Control Word changent. Ainsi,l’adresse du port A peut être $300,$3 08, $3 80 ou $3 88 (le symbole «$»indiquant qu’il s’agit d’un nombrehexadécimal).D’autre part, les adresses de ports A,B, C et du Control Word se succè-dent, ce qui explique les lignes

Add B := Add A+l;Add-c := Add-A+2;Add-CW := Add A+3;- -

Tous les ports (A, B et C) sont en-suite configurés en sortie : c’est le rôlede la ligne

port[Add A]- := $80;

La procédure Allume place toutes lessorties à l’état logique «1» (c’est-à-dire qu’elle envoie du courant sur tousles ports) : cela correspond aux lignes

port[Add A] := $eport[Add-B] := $fY,port[Add-C] := S&-

La procédure Etteint a pour effetd’eteindre les LEDs. C’est le rôle deslignes

port[Add A] := $00;port[Add-B] := $00;port[Add-C] := $00;-

Cette fois-ci c’est le nombre

hexadécimal «0» (ou encore 00000000en binaire) qui est écrit aux adressesdes ports A, B et C. Cela se traduit parl’arrêt de l’envoi du courant sur lespattes de ces ports et donc l’extinctiondes LEDs.

La procédure Menu doit nous per-mettre de choisir entre l’allumage etl’extinction des LEDs. Elle permetégalement de sortir du programme.Si, en choisissant l’option «allumage»,une LED venait à rester éteinte, lapanne serait à chercher à deux endroits

- Elle pourrait provenir d’un com-posant ou d’une connexion défec-tueuse sur la carte de test.- Elle pourrait être due àun compo-sant défectueux sur la CADENS.

Ou elles utilisations ?Une fois assuré du bon fonctionne-ment de la CADENS et de la carte detest, cette dernière vous permettraégalement de tester les sorties logi-ques de votre robot (le rôle de laCADENS est tenu alors par le ro-bot)Elle pourra aussi permettre de tester lebon déroulement d’un programme. Eneffet, la programmation d’un robot passepar l’envoi d’un courant sur les diffé-rentes pattes de sortie de la CADENS;brancher à ses pattes la carte de testpermet de visualiser le déroulement duprogramme.La dernière utilisation que nous vousproposons n’a rien de robotique: ils’agit de faire allumer les LEDS les uneaprès les autres à une cadence donnée

(super, le jeu de mot) et on a ainsifabriqué un magnifique chenillard à ins-taller dans votre camion. 11 ne vousmanque alors plus que le traditionnel

t calendrier pourvu d’image féminines entenue de rêve et vousvoilà prêt pour lafolle vie de camionneur (NDLR: sacréRachid ! ! ! ! ).

Rachid Aït Mansour

FROGRi‘:Pl TEST CADEMS ;-

USES crt;

V,&R Add A, Add B : kteger;A.dd--C ,- Add-CI1 : integer;-

PROCEIXRE Sxitch;vx i, repense : intecjer;Begin

clrscr;gotoxy(lO,5);wr i te ('Etat des switcnes ‘);’'c/rite('de la CADENS,) ;gotoxy(l0,G);for i:= 10 to 33 doirite(chr(l9G));

got~xy(l0, 9);write('l. .A : off '1;xrite(' B : off’) ;qotoxy(l0,l2);write('2. A : off ');write(' B : on ,);gotoxy(l0,l5);write('3. A : on 7;write(' B : off');gotoxy(10,10);write('4. A : OR I \1 ;xrite(' B : on ');repeat

gotoxy(l0,22);birite( 'Entrez votre ‘) ;:urite( 'riponse :‘J ;clreol;gotoxy(~5,22);read(reponse);

until reponse in :l..F;case reponse of1: .Add A := $300;2 : Add-A := $308;3 : Add-A := $380;;1: Add-A := $368;-

end;Add B : = Add .A *- 1 ;.Add-C : = Add-.4 - 2 ;Add-C:'l := Add__A. L 3 '-por:;.qdd C:V; : = S30;-

End;

b*rite(flogique 1 : f);write(,les LEDs cbivent ‘) ;write(,s,,allumer,);repeat

gotoxy(l0,lS);write(,Taper sur M ,);write(,pour revenir au ,);write(,Menu,);gotoxy(45,14);clreol;read(touche);

until upcase(touche) = ,M,;2nd;

LROCEDURE Eteint;Var touche : char;Begin

port[Add A]:=$O;port[AddIB]:=$O;port[Add_C]:=$O;clrscr;gotoxy(l,l0);write(,Toutes les sorties,);write(, sont à l,,état ,);write(,logique 0 : 1);write('les LEDs doivent ,);write(,s "éteindre.,);repeat

gotoxy(l0,l4);write(,Taper sur M ,);write(,pour revenir ,);write(,au Menu,);gotoxy(45,14);clreol;read(touche);

until upcase(touche) = 'M,;End;

PROCEDURE Menu;Var choix I i: integer;Begin

repeatclrscr;gotoxy(l9,10);write(,MENU,);gotoxy(l9,11);for i :=19 to 22 dowrite(chr(l9Gj);

gotoxy(l0,l3);write(,l. Allumer ,);write(,les LEDs,);gotoxy(l0,l5);write('2. Eteindre ,);write('les LEDs,);gotoxy(l0,l7);write('3. Sortir ,);write(,du programme,);repeat

yotox\, ( I Cl, 20; ;write( Entrez votre ‘);write('r-épmse : 1) ;clreol;qotxy(35,20!;read (choix) ;

until chCi: ir, :l..>J;case choix of1 : Aillume;2 : Eteint;_)_) : clrscr;

end;until choix = 3;

End;

BEGINSwitch;Menu;

END.

Le SASD vous cause !!!

L’ordinateur AMIGA 1200 de Commodorepermet de faire de la robotique pour moinscher qu’un pecé.C’est une machine qui dispose d’un vraisystème multitâches et surtout d’uneinterface graphique performante (intui-tion) qui se loge dans 5 12 k0 comparé aux8 MO nécéssaires sur disque dur pourfaire tourner Windows sur péce.Un logiciel de type “Auteur”: LAND0permet de réaliser des applicationsrobotiques sans connaitre aucun langagede type Pascal, C, donc par les plus jeu-nes.L’utilisateur construit son application à lasouris et peut tester immédiatement cequ’il vient de créer ou de modifier.Par exemple, pour tel ou tel octet présentsur tel port, il tiche tel dessin ou jouetelle musique ou renvoie telle valeur.L’Amiga peut être utilisé de cette manière,très facilement, pour commander un ro-bot. Si le robot est muni d’un détecteur dechoc, 1’AMIGA peut activer une voixdigitalisée qui nous informe surl’évènnement qui s’est produit.Que tous les roboticiens qui possedentun AMIGA essayent leur création avecCANDO. C’est vraiment tres simple. Il fautcependant connecter au port parallele deI’AMIGA une interface puissance.Utilisateurs d’AMIGA contactez-moi...Fréderic Bouchard 102 rue Pasteur 59282Douchy

puge Il

Microbe numth 12 - Fevtier 1994

ACCOUPLEMENTELASTIQUE

POURARBRESVoici unepetite astuce qui vouspermettra d’améliorer lesperformances mécaniques de vos robots,et en perticulier lorsque vous voudrez réaliser des liaisons %Mcrous ” qui ne coincentpas, choses’avérant difficile compte-tenu des défauts des tigesjïletées,que l’on trouve dans le commerce.Merci à Henry Kamdem, animateur de Contraste pour son article.

Dans nos dispositifs mécani- glisser. rotation de la Durit. Le rôle desques, le problème de l’accou- La solution que je vous dominos est de fixer l’ensembleplement bout à bout de deux propose fait plus pro, je l’ai via des méplats et vis de pres-arbres est accentué par leur utilisée lors d’un stage BAF’A sion, sur les arbres. La durit nemésalignement. en 93, c’est celle d’un véritable doit pas être trop longue, car au

Les traditionnels dominos joint élastique. démarragekrrêt, elle subit une

ne provoquentque des vibra-tions oucoincements dufait de leur rigi-

’ Idrte .

Diversessolutions exis-tent, elles sonttoutes baséessur l’utilisationd’un intermé-diaire souple.

La Che-ville (souventremplacée parun bout de Du-rit), est la plussimple d’entree l l e s :emmanchée deforce sur les

torsion quiest propor-tionnelle à salongueur:cela signifieun retarddans la trans-mission durécepteur.J’ ai utilisédes dominosde 4 mm,pour une Du-rit de 7 x 1mm, et la lon-gueur librefaisant entre15et20mm.Les grandsdébattementssont permis,comme par

bouts d’arbre, elle est, selon sa Le bout de Durit (plus sou- exemple pour un arbre orienta-longueur, capable de transmet- ple que les chevilles) est monté ble.tre la rotation pour de faibles sur des dominos chauffés au -- Henri Kamdemdéfauts, mais elle a tendance à F_a. S. ainsi les angles évitant la

Microbe numkto 12 - Fevtiet 1994

LES OPTO-COUPLEURSIvan Benilannousenvoieunepetitesynthèsedetoutleblablaayantpu êtreracontésurlecomptedes opto-coupleurs, lors du premier stage d’initiation à l’électronique du mois de décembredernier.

Pour actionner un moteur (4,5 V,600 mA) à l’aide d’un micro-ordina-teur (0 ou 5 V, 16 mA), il est néces-saire d’isoler le circuit de commandedu circuit de charge. Cette isolationqui doit protéger le micro-ordinateuradmet plusieurs solutions technologi-ques :

- Le relais- Le transistor- L’opto-coupleur

Etudions plus en détail le fonctionne-ment d’un opto-coupleur dont l’avan-tage sur les deux autres est de garan-tir une protection du micro-ordina-teur à 100%.

Le principe de baseDans un boîtier étanche à la lumièreet constitué d’un matériau isolantélectrique, une LED se trouve placéevis-à-vis d’un photo-transistor NPN,ou d’une photodiode. La lumièreémise dans l’infra-rouge par la LEDjoue le même rôle qu’un courant debase pour le photo-transistor : pourune lumière suffisamment intense, ilapparaît un courant entre le collec-teur et l’émetteur.La section émission est toujours iso-lée de la section réception. Le pre-mier rôle de l’opto-coüpleur est doncla retransmission d’états ou de si-gnaux d’un système A à un système B, avecune parfaite isolation électrique.La liaison est optique. Le second est

C-e

NC

Base

Collecteur. c.--

Emetteur

Opto-coupleur à transistor simpleBoitier DIP 6 broches

d’amplifier éventuellement ce signal(présence du photo-transistor).

Le type de boîtiersIl existe 4 types de boîtiers pouropto-coupleurs simples :

- Les boîtiers DIP 4 broches- Les boîtiers DIP TO 18 4 broches(pour les militaires)- Les boîtiers DIP 6 broches (mo-dèles les plus courants)- Les boîtiers DIP 8 broches (sou-vent réservés aux transistorsDarlington, donc à fort gain).

Les opto-coupleurs à transis-torsEn dehors du type de boîtiers, il y abien d’autres critères qui distinguentces produits :

. - Le taux de transfert (ou ratio)_- La vitesse de transfert- La tension d’isolation- Le voltage maximum en sortie- Le courant maximum en sortie- Les caractéristiques de la LED- La puissance maximum

On rencontre enfin deux montages ty-..

- Montages en émetteur commun(signal de sortie disponible sur lecollecteur- Montage en collecteur commun(signal disponible sur l’émetteur)

Les opto-coupleurs à tlzyristorsIls sont conçus pour isoler un circuitde commande en basse tension etfaible puissance qui doit commuter àtrès haute vitesse des hautes tensionscontinues ou alternatives (en monoalternance). Leur emploi est rare.

Les opto-triacsIls permettent la commutation decharges alternatives sur tout ou par-tie des 4 quadrants. Leur emploi estassez fréquent.

Les opto-coupleurs à transis-tors à déclenchement alterna-.tifsCe type d’opto-coupleurs est équipéd’une seconde LED en oppositionavec la première, qui autorise ainsi undouble déclenchement, sur courantdirect ou inverse. On les utilise parexemple comme application de sau-vegarde sur onduleur.

ConclusionNous avons réalisé pendant ce week-end une interface entre l’ordinateuret l’actionneur (notre moteur).De nombreux autres montagesd’interface utilisent des opto-coupleurs ou opto-isolateurs : la normeMIDI en hifi en est un exemple.Citons enfin deux autres domaines d’ap-plication des opto-coupleurs : d’unepart les asservissements de régulationd’alimentations àdécoupage(sur télé-viseurs récents) et en général pour iso-ler du secteur tout montage basse ten-sion de commande ; d’autre par latéléphonie (se protéger contre la fou-dre et éviter que d’inévitables gagsprovoqués par d’audacieux bricoleursne viennent perturber le réseau !).

Source : Hobbytronic no32

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R E A L I S E R D E S C A R T E S ELECTRONIOUESVoici encore un article de Henry Kamdem qui, comme son compère Ivan (voir

1 ‘articlesur les opto-coupleurs) a eu la joie departiciper au premier stage d’initiationà l’électronique du mois de décembre. Grâce à lui, nous allons enfin pouvoir réaliserde beaux circuits intégrés.

Amis robotomanes débutants, vousêtes sans doute de ceux qui se sontheurtés au problème des supports decircuits électroniques; en effet dèsque l’on connecte des composantsmême simples, il apparaît souventdes courts circuits et faux contactsmalheureux au milieu de nos forets defils et pattes.. .

l’article suivant regroupe dessolutions variées au problème descartes de circuits.

Le bas de gamme ou laformule QuickSur une plaque de carton rigide, vouscollez des dominos (pièces de con-nections électriques) selon votreschéma de circuit, ensuite vous insé-rez les composants, vissez... le tourest joué!Avantages et inconvénients :

Rapidité d’exécutionHyper économiquePas de soudure, démontableIncompatible avec les C.I. et cer-tains composantsEncombrement des dominos

Les plaques d’essais,marque «Labœdec» ouautre

Elles se présentent sous laforme de plaques en plastique avec depetits trous reliés entre eux (connec-tions visibles dessous). Les compo-sants les plus variés peuvent y être

enfichés. Vous y réalisez des connec-tions en ((pontant» avec du filmonobrin (genre P.T.T.).Avantages et inconvénients :

Câblage rapide sans aucune sou-dureCompatible avec les C.I.Risques de courts-circuits ou decontacts malencontreusPrix : -200 fr. en 100x200 mm

Les plaques « Véroboard))

cuivre prépercées de trous pour les

Sous ce nom barbare se ca-a .

chent des plaques de résine rigide, surlesquelles sont déposées des pistes en_

Op. de grattage dangereuseCe type de plaque est difficile-ment dépanable dès que le mon-tage est un peu complexe.

Les techniques d’attaquechimique

La technique suivante est trèscouramment utilisée dans deus va-

k7n t.

_

riantes. Elle peut également être em-

J ‘

ployée en simple ou double face. Elle

en raison de Z’emploi de produitsdemande une attention particulière

chimiques hautement corrosifi etagressifs pour nous ou I’environne-

pattes de composants.Métltode de base:

Vous avez besoin du matérielsuivant :

Il en existe deus types: les «abandes» et les ((a pastilles».

Sur les premières, on implanteses bébêtes, on soude et on isole lesportions de bandes cuivrées en lesgrattant au cutter (attention les en-fants, danger!) ou en y perçant un troude gros diamètre. On peut dessoudersans décoller le cuivre !

Sur les secondes, vous devezréaliser des «ponts» de soudure (pâtéset bavures en perspectives) entre lespastilles pour matérialiser les fils devotre circuit. En cas de réchauffe pourdésoudage. vous risquez d’ôter lapastille cuivrée.Avantages et inconvénients :

LégèretéDimensionnable à volontéRépandues chez les débutantsPris: 15 Fr. en 50x 150 mm

-Plaque de résine époxy ou bakéliterecouverte d’une couche de cui-vre métallique. La b‘akélite est àdéconseiller car trop friable.- Perchlorure de Fer (FeC13)- Bac en plastique et g‘ants- Feutre opaque indélébile ou dé-calcomanies spécifiques pour des-siner les circuits (voir votre dé-taillant)

Cette technique consiste à at-taquer la plaque sur laquelle serontpréalablement dessinées et masquéesdes pistes. Lors du bain dans le perchlo,(TRES salissant !) les parties proté-Ges resteront cuivrée, tandis que les3autres auront été rongées donc misesa nu. Il faut faire attention a la duréedu bain; a vous d’expérimenter enfonction de vos plaques ! Un truc : enchauffant ou agitant le bain, c’est plusrapide.. .

A la fin de l’attaque, rincez àgrande eau et nettoyez la plaque àl’éponge abrasive + détartrant ouacétone. Votre circuit est prêt à êtreiquipé: Percez, soudez, le tour estjoué; n’oubliez pas que le cuivre est

1 conducteur, évitez donc de manipulerlc montage sous tension. Il est con-seillé de le vernir après avoir im-planté les composants.

Plus ProSi vous souhaitez par exemple réali-ser plusieurs exemplaire du circuit, ilest fastidieux de tracer à la main tousles masques. Munissez vous du maté-riel suivant :

-Plaque de résine épo.uy ou b<akéli terecouverte d’une couche de cui-vre métallique et d’un film derésine sensible au U.V.- Perchlorate de Fer (FeC13)- Bac en plastique et gants- Feuille de calque polyester ouautre plastique transparent- Feutre noir ou décalcomanies,très opaques- Lampe à bronzer ou plus sérieu-sement bac à insoler.- Soude caustique (déboucheur)

Vous n’avez qu’à dessiner sur le cal-que votre circuit, puis en faire une«photo» grâce à l’insoleuse, votrecalque constituant alors le wkgatifk

Exposé de la méthodeCe qu’il faut savoir sur la«machineàbronzerlescircui ts». . .Les lampes à U.V. émettent une lu-mière agressive, même pour nous. cesrayons vont rendre sensible (soluble)à la soude toute résine exposée, etlaisser inerte les zones non e?tposées:phénomène d’insolation (le soleilbrille.. . vous saisissez?) . . .

Entre les rayons U.V. et larésine. intercalons un calque sur le-quel on a tracé des traits sombres,alors la résine se trouvant derrière cestraits ne sera pas soluble à la soude !De là à remplacer les traits par unschéma de circuit électronique, vousavez tout compris!

Fabuleux non? Pensez à votre appa-reil photo, au projecteur de diapos,aux ombres chinoises, c’est pareil !

Revenons à nos moutons, vous posezvotre calque sur la vitre, puis la pla-que (déjà coupée aux dimensions,adhésif de protection enlevé) puisrefermez le couvercle; à partir de lamise en route, comptez environ unedizaine de minutes, variable selon lesrésines et la superficie.

Après l’insolation, le calque peut (c’estlà l’avantage) resservir. Vous deveztremper la plaque sensibilisée dansun bain de soude (GANTS OBLIGA-

effet, une fois la plaque bien rincée etdécapée, vous pouvez la plonger dansun bain d’Etamag (solution d’ctamageà froid devant coûter dans les 80francs la bouteille). Au bout dc quel-ques minutes, vous sures une belleplaque couleur argentée. Le dépotchimique ayant eu lieu pendant lebain aura trois avantages.. .

s-i7

TOIRES, ça ronge la peau), puis larincer à l’eau. vous voyez alors appa-raître le cuivre, sauf aux endroitsmasqués par les dessins du calque. Làaussi, faites des échantillons. Si vousutilisez de la lessive de soude (c’estmoins cher) il faut la diluer dans l’eauà 1 pour 10. Si la solution est tropconcentrée en soude, elle va attaquertoute la résine, mêm celle n’ayant pasété insolée ! !!

La suite ressemble à du déjà vu; laplaque est trempée dans le perchlo,puis au bout du délai de rigueur,rincée. Normalement, vous avez at-taqué le cuivre découvert, tandis quecelui protégé par la résine est restéintact; enlevez maintenant la diterésine (éponge abrasive + acétone):le circuit est prêt à être câble.

L’étamage à froid ouComment joindrel’estltétiqueau fonctionnelUne fois votre belle plaque réalisée,mais avant d’avoir soudé vos compo-sants, il vous est possible pour le plusgrand plaisir des petits et des grandsd’effectuer une superbe opération. En

Il évitera une o,xydation du cuivre,source de faux contact lors dessouduresIl facilitera la soudure de vos com-posantsIl vous offrira un aspect très pro-pre d’un esthétisme certain.

ConclusionCes techniques sont les plus employéespour des applications «définitives)>ou devant être fréquemment manipu-lées. Ce sont aussi les plus profession-nelles.L’insoleuse peut en dissuader plusd’un, les prix allant de 900 à 3 ou 4mille fr. On peut aussi s’en construireune en Kit pour meilleur marché!Si vous débutez, tournez vous plutôtvers les Véroboard.Ultime recommandation et je me ré-pète, Il n’y a que dans sa bouteille enplastique que le perchlo est inoffensif.Attention!

Pour ceux qui ont l’esprit jeuneet créatif, sachez que ces techniquesde gravure peuvent permettre de fa-briquer des «épinglettes», badges. outoutes sortes de plaques . . . Je vous faitconfiance, vous trouverez de quoi vousilmuser!

Voilà, vous savez tout (ou presque),bon câblage à tous!

page 15

QUELQUES MOTS SUR

LES TRANSISTORSEncore un article issu du premier stage d’initiation à 1 ‘électronique du mois de décembre. Cettefois-ci, c’est Frédéric Leroy qui nous propose un petit topo sur les transistors...

PrésentationOn fait de la robotique, oui ou non ?On utilise donc des moteurs électri-ques pour faire rouler, voler, bougernos robots !Leur cerveau, c’est l’ordinateur.Derrière l’ordinateur, si l’on soulèvela trappe, on aperçoit les circuitsimprimés, avec leurs puces, qui ser-

- vent à parler à notre. robot, à luidonner des ordres, par exemple lefaire tourner à droite. Ce sont lescartes d’inter-faces.

Y’a un HIC !!!Seulement, il y a un problème ! Nosmoteurs fonctionnent avec unampérage important (une grande puis-sance) et l’ordinateur, à traversl’interface, ne fournit que du courantde quelques milliampères.Et si on branche directement le mo-teur à l’ordinateur, me direz-vous ?Et bien cela détruit tout d’abordl’interface, puis le micro-ordinateurtout entier. Si vous ne voulez pastrouver en rentrant chez vous unamas informe de plastique et de fer-railles, il faut chercher une solution.. .

0C4 4 C

0c E

fig 1.

Cette solution, c ‘est le transis-tor !Comment se présente ce nouveauvenu dans nos composants électroni-ques ? Contrairement à une résis-tance ou à une diode, on a besoin detrois fils pour le connecter, c’est uncomposant tripolaire (fig. 1). Il enexiste deux sortes : les NPN et lesPNP (P pour positif et N pour néga-tif). La petite flèche sur les symbolesélectriques représente le sens du cou-rant (pôle négatif vers pôle positif).Les trois bornes portent des nomspoétiques : Base, Collecteur, Emet-teur. On verra leur signification dansle paragraphe suivant.

On va en fait brancher le transistor àl’intersection de deux circuits. Toutcela est plus clair avec un schéma : lafig. 3 montre les deux circuits, l’uncontenant la pile 4.5 V et l’interrup-teur, l’autre l’alimentation 12 V et lerelais. Le premier (a), représente lecircuit de commande, le deuxième,(b), le circuit commandé. La base estalors le fil de commande, le collec-teur provient du circuit commandé etl’émetteur est le fil commun aux deuxcircuits. Ce montage se nomme mon-tage à émetteur commun.On relie ces deux circuits avec letransistor (fig. 4). En appuyant surl’interrupteur, on commande à l’aided’une pile de 4.5 V un relais qui

FonctionnementOn va tout d’abord essayer de fairef o n c t i o n n e r u n relaiselectromagnétique avec ce transis-tor, une pile 4,5 V, une alimentation12 V et des résistances bien choisies.Pourquoi des résistances, me direz-vous ? Et bien le transistor est trèsfragile, il est en fait formé de deuxdiodes qui ont mis chacune une deleur patte en commun. Il faut donc leprotéger, car un courant trop grandpourrait le faire chauffer et l’abîmer(On a vu que les diodes brûlaient enkmettant une iolie couleur, mais ici ils’agit de diodes qui n’émettent pas de1 1- l \ \

marche en 12 V.Les personnes ayant une sainte hor-reur des mathématiques peuvent al-ler à la page suivante...

Pour calculer les valeurs des résistan-ces : on a V,=O.7 V environ et i =b.i,,b étant le gain, c’est à dire le facteurd’amplification du transistor. Pour letrouver vous devez consulter le ré-pertoire mondial des transistors. Si-non, sachez que le plus souvent b= 100environ. Exemple :Ici on a besoin d’un courant de20 mApour déclencher le relais. On a donci =20 mA=20* 10s3 A.

b.

la iumiere).

Microbe numbo 12 - Fwrier 1994

Fig.4

V =R*i +V,eti=bi,d’oùV,=R*Flb+Q

C

On obtien?donc avec V = 4.5 V4.5 = R * 20 * 10-3 / 108+ 0.7 d’oùR=19 kOhms

Pour déterminer

(b+l)/ b est quasiment égal à 1YorSqueb est très grand, c’est à dire proche de100Donc d’après cette chère loi d’ohmon a s * i, = 12 V, on néglige larésistance interne du relais.D’où \ = 600 ohms

On peut aussi chercher la valeur ex-périmentale et non théorique de R en

plaçant une résistance variable,comme sur le schéma et chercher lavaleur de R maximale pour laquelle lerelais fonctionne.

Après ces hautes considérations ma-thématiques, compliquées pour nospauvres méninges, revenons à nosmoutons. Nous savons maintenantcommander un relais à l’aide d’unealimentation 4.5 V. Or ce chiffre esttrès proche de la tension de sortiedélivrée par l’ordinateur (environ 5V). On peut donc commander unrelais par l’ordinateur sans crainte degriller celui-ci (Ouf. .on a encore euchaud !)Comme vous le remarquerez peut-être, le transistor nous sert ici à la fois

5) puisqu’on peut le schématiser parun doigt qui ferme un interrupteur,fermant un circuit où le courant estplus fort.Pour brancher un moteur (le courantnécessaire n’est plus de 20 mA maisplus fort), il suffit de recalculer lesvaleurs des résistances pour le nou-veau courant.

Evidemment, l’ordinateur n’est pastotalement isolé du circuit que l’onveut commander. Pour cela, il fautaller voir du côté des optocoupleurs,mais c’est une autre histoire, et unautre conteur.. .

-Y--

h- . \Fig. 5

page 17

Microbe numh 12 - Fa&t I PW

LEZINF~DU EC

DespermanencesNous ne l’dironsjamais assez, les per-manences robotiques existent, nous lesavons rencontrées.. . Les seconds mar-dis de chaque mois, de 19hOO à 23h00,nous somme à votre écoute (si voustéléphonez) et à votre disposition (sivous risquez votre peau jusqu’à Ris-Orangis). Alors, si vous paniquez surun projet d’animation en robotique, sivous vous désespérez devant votre carteélectronique qui refuse obstinément defonctionner, si y’a un bug dans votreprogramme, vous trouverez bien à cettepermanence une âme généreuse pourvous‘ aider, Et si vous voulez justenous donner un p’tit bonjour, pas deproblèmes non-plus.

Et toute la semaine.. .Le reste de la semaine, vous trouverezassez souvent quelqu’un du secteurrobotique pour vous répondre. De-mandez Laïc ou Alain, ou bien laissezun message à nos ravissantes secrétai-res qui se feront un plaisir immense ànous le transmettre.

Construire sa carte à Micro-contrôleur...Dans le Microbe précédent, il étaitquestion de la rédaction d’un docu-ment relatif à la mise en oeuvre d’unecarte à microcontrôleur. Cette dotsuit son petit bonhomme de cheminet, au fil des mois, elle se peaufine,prend du volume, de la forme et tout ettout.. . 11 ne nous est pas encore possi-ble de donner une date de parution decette mine d’information sur le fameuxmicrocontrôleur 8052AHBASIC. Enrevanche suivant les bons conseils pro-digués dans cette belle future publica-tion, le célèbre Fox Club de Noisy-le-Sec a réalisé une superbe carte quidevrait être au point d’ici peu. Conclu-sion : rien ne vaut l’expérimentation.

De 1 ‘Z2C en veux-tu en voilà.. .Toujours dans la rubrique des bellespromesse, nous devrions sortir d’icipeu un petit dossier sur le Bus 12C et

son utilisation. Peut-être que dans leprochain Microbe, qui sait, vous aurezla chance de le lire. Nous projetonsavec quelques bénévoles forts inves-tis dans le secteur, de nous organiserun p’tit week-end d’étude de ce Busdans le courant du mois de février. Jerappelle pour ceux qui n’ont pas suiviles épisodes précédents, que le Bus12C est une norme à laquelle répon-dent un certain nombre de circuitsélectroniques. Cette norme permetune communication entre ces circuitsgrâce à 2 ou 3 fils. Par exemple, vouspourrez piloter votre robot préférégrâce à un ordinateur, avec un nom-bre d’entrées-sorties quasiment illi-mitées, grâce à 3 malheureux filssortant de l’ordinateur et à des vi-tesse raisonnables ( inférieures à 100kilobits/secondes).

Des nouvelles du Super MecCa y’est, c’est parti pour le SuperMec... L’Anvar est partie prenantepour nous aider à développer ce nou-vel outil d’animation en robotique«spécial 13-l 5 ans». Vu d’extérieur,il ne difèrera pas beaucoup de sonpetit frère le MEC, mis à part, peut-être au niveau de ses connexions.Dans son fonctionnement, jeunes etanimateurs habitués au MEC ne se-ront pas non-plus dépaysés. Cepen-dant, fini les photorésistances.. . Il per-mettra surtout de transmettre des infor-mations du Robot vers l’ordinateur.Vous pourrez enfin faire réagir vospetitsrobotsàleurenvironnement. Lapartie informatique du robot en serad’autant plus riche.. .La liaison entre l’ordi et le Super MECnécessitera l’ajout d’une carte àl’inté-rieur de l’ordinateur. Cette carte, à elleseule, permettra de connecter moultSuper-Mec à l’ordinateur, puisque nousprojetons d’utiliser le Bus 12C (encorelui). Les Super-MEC seront connectésentre-eux en réseau : De l’ordi partiront2 fils qui iront au premier Super-Mec.Du premier Super-MEC partiront 2 filsqui iront vers le second Super-MEC etainsi de suite. Letout pourraêtre pilotéen Logo ou en Pascal grâce à des

I f

routines que nous auront fait au préala-ble. Nous pensons tester ce Super-MEC sur un séjour 13-l 5 (peut-êtreaux Fourgs Juillet avec Amar Aber)afin d’évaluer la pertinence d’un teloutil.

Les week-ends techniques dusecteurC’est parti, depuis le mois de décem-bre.. . Les deux premiers stages ont eutun franc succès: une dizaine de partici-pants à chaque fois, et non des moin-dres, puisque bon nombre d’entre-eux,comme vous avez pu le constater ontécris des articles dans Microbe, à lasuite de ces stages. Les thèmes abor-dés étaient: les actionneurs pour le pre-mier et les capteurs pour le second.Stages restant à venir.. .

12-l 3 février 1993 : Informati-que et interfaçage12-l 3 mars 1993 : Mécanique, ma-tériaux et matériauxcomposite (avecune participation exceptionnel duProfesseur Duglobule spécialiste,entre autre des matériaux composi-tes)2-3 Avril 1993 : Assemblage et miseen fonctionnement

La Coupe E=M4Vous avez peut-être vu, dans le cou-rant du mois de novembre 1993 à latélé des têtes familières en train depiloter des pseudo-robots (télégui-dés) élaborés à base d’une boîte deMéccano. Certains participants queje ne nommerais pas (pour leur secu-rité) ont même poussé le vice jusqu’àutiliser la boîte de Meccano (en car-ton, polystyrène.. .) comme pupitrede commande.. . Cette opération quiétait mise en place par l’émissionE=M6 portait le doux patronyme de

«Trophées E=Mb)). Devant le succès7 remporté par ces Trophées, 1 et à

l’image de ce qui peut se dérouler auxEtats Unis au MIT (prononcer Aime

Aille Tii), les responsables de I’émis-sion (la société VM Production) dé-cidèrent d’organiser une sorte de tour-noi de véritables robots autonomesréagissant à leur environnement: LaCoupe E=M6. Le thème de ces deuxopérations tournant autour d’un sportpeu pratiqué chez nous-autres occi-dentaux: le SUMO.La Coupe E=M6 est principalementdestinée à des équipes issues de gran-des écoles, mais aussi à des clubsd’amateurs. Ainsi, pour l’instant, unepetite quinzaine d’équipes sont can-didates et planchent sur leurs petitesmerveilles. Côté grandes-z-écoles,notons la participation de Centrale,Supelec, Polytechnique, Ensam.. . .Coté clubs quelques noms déjà derenommée quasi-internationale figu-rent sur la liste des participants : MJCde Castelnau, Club RobotiquedeRosnyet, bien sûr, l’incontournableFox Clubde Noisy le Sec. . .L’événement se déroulera le samedi7 mai 1994 à I’Ecole Centrale deParis qui,. comme son nom ne I’indi-que pas, se trouve à Châtenay Malabry(92). Vous êtes bien sûr conviés àvenir encourager les équipes.. .

Leprincipe des Robot-SumoLe Ring est constitué d’une tablecirculaire (2 mètres de diamètre) decouleur noir mat. Sur sa circonférenceest peinte une bande blanche brillante.Au delà de la bande blanche se trouveun filet évitant une chute fatale auxRobots-Sumo.. . Au début du combat,les deux robots sont face à face à unedistance d’environ 50 cm. Ils pourrontse détecter mutuellement grâce à unebalise se trouvant sur le robot adverse.Une botte secrète pourra âtre action-née manuellement et à distance par leséquipes participantes. Le tout (robots,balises, bottes secrètes.. .) sera entière-ment conçu et réalisé par les équipes.Tous les systèmes de commandes sontautorisés (analogiques,microcontrôleurs, ordinateursportables, automatesprogrammables.. .). La masse des ro-bots étant limitée à 10 kg, une ré-flexion importante concernant la stra-tégie à employer sera à mener.

Du déjà testéCet été, lors de I’inoubliabl

Microbe numh 12 - Fevtiet 1994

clubs que pour les rndivrduels. Ces JEprésentent un cadre propice aux échan-ges. C’est le moment pendant lequel lesclubs et animateurs peuvent discuter deleurs projets, de leurs problèmes tech-niques ou solutions révolutionnaires,d’expériences d’animations.. .

Le thème des JE duGROIN (c’est chouette les sigles,non ?) est cette année les moteurs.C’est un sujet qui revient souvent dansles articles de Microbe. Le programmeprévu est le suivant (il est possible qu’ilsoit légèrement bousculé) :

e séjourde vacances 15-l 8 ans de I’ANSTJ àRibérac, outre le fait de se recevoirdes grêlons «gros comme des ballesde tennis», nous avons réalisé troisrobots Sumo suivant ce principe (lacommande était cependant externeet était effectuée par un PC). Nousn’oublirons pas les mémorables com-bats de Sumo, en fin de séjour. Salut aupassage à François, aux deux cousinsinséparables, à David, à «Ludwig», àFabienne (et à sa persévérance), auxautres et à la couleur bleue.

Rôle de L ‘ANSTJLe secteur robotique est chargé pourcette Coupe de l’ensemble des as-pects techniques: suivi technique deprojets, conseils, idées du concours,rédaction du règlement etc... Cettelourde tâche seraprincipalement assu-rée par Alain Amaudet qui est actuelle-ment permanent du secteur robotique àmi-temps. Quand il n’est pas là, LaïcDayot est aussi disponible, ne vousdésespérez pas.. . Et bien entendu, rienne pourrait se faire sans le soutien actifde tous les bénévoles du secteur:Thierry, Ra&id, Fredi, Fredo, Amar etles autres.

Les Journées d’Etudes, L’AS-semblée Générale.L’ANSTJ, comme toutes les associa-tions vit grâce à ses membres, bénévo-les, clubs associés.. . Afin que ceux quifont l’association puissent s’exprimer,se tenir au courant, l’Assemblée Géné-rale se déroulera le 26 mars 1994.Vous êtes tous les bienvenus, vouslecteurs de Microbe, donc intéressésvoire passionnés (n’ayons pas peur desmots) d’informatique, de robotique et/ou d’animation scientifique. Sachez deplus, petitsveinards, que 1’ ANSTJ rem-bourse un trajet (aller-retour) pour unepersonne par club adhérent. Profitez-en !

Autourdel’AG(petit nomde l’Assemblée Générale), se déroule-ront les Journées d’Etudes (ou JE, çasonne bien et ça fait pros en plus) les 26et 27 mars Chaque secteur d’activitéprésente un programme de conféren-ces, ateliers, débat. . . Le GroupeRobotiqueInformatique(ouleGROIN)n’est pas en reste, avec un programmedes plus intéressant, autant pour les

Samedi 26 marsde 1Oh à 12h et de 13h30 à 14h

- Les moteurs àcourant-continu, unvariateur devitesse- Le couple mécanique, les engre-nages.. .- Les moteurs pas-à-pas, le fonc-tionnement, les différents systèmesde commandes : les drivers, I’ordi-nateur- Les servomoteurs, utilité et systè-mes de commandes

de 14hà 16h- Un challenge (dont on ne peut

pas encore donner le règlement pré-cis pour que personne ne puisseréfléchir avant, eh, eh, eh.. .) auralieu. Il faudra réaliser des montages(ou petits robots simples) mettanten oeuvre des moteurs de toutesorte. Un atelier de montage seraouvert à tous les participants de 14hà 15h avec tout le matériel néces-saire (il y aura du carton, pas d’in-quiétude à avoir à ce sujet). Lechallenge débutera à 15h

A partir de 16h, I’AG de 1’ANSTJcommencera.

Dimanche 27 marsde 10h à 11 h30 : L’atelier sur lesmoteurs continueraavec ce qui n’aurapas pu être abordé ou suffisammentapprofondi le samedi.de 11 h30 à 12hOO : L’Assemblée Gé-nérale du secteur informatiquerobotique (ou 1’AG du GROIN pourceux qui s’en souviennent) aura lieu.de 13h30 à 15h30

- Ouverture d’un atelier sur leLOGO (le langage dont on ne voitjamais le bout) avec démonstration desdifférentes versions et utilisation partous ceux qui le désirent de ce langageet de sa sympathique tortue.

- Présentation des projets encours, les vôtres, ceux des clubs, desparticipants à la Coupe E=M6.. .

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Microbe numéro 12 - Fevrier 1994

L’AGENDA DU PARFAIT ROBOTICIEN. . . A l’usage des clubs, des animateurs, du Pr Duglobulle, du Dr A. de Juvisy, de Tonton Rachidet de tous ceux qui s’ennuient le dimanche devant la télé...r

Dates

Du 16 au 24 avril1994

Du 23 au 30 avril1994

Du 25 avril au 3mai 1994

Du 21 au 23 mai1993

Thème Lieu coût Organisateur ’

Bafa 3: deveniranimateur enRobotique

Faremoutiers (Seineet Marne)

2200 francs ANSTJ/AIoïse

Bafa 3: deveniranimateur enRobotique

Camurac (Aude) 2200 francs ARSTJ/ASSEM/ PSTJ

Bafa 3: deveniranimateur enRobotique

Finistère 2200 francs CISTEM

Initiation à larobotique

Larmor Baden(Morbihan)

700 francs CISTEM

Du 07 au 29 août Séjour de vacances La féclaz (Savoie) 5300 francs ANSTJ15-18 ans:construction etréalisation de robots(électroniqueinformatique,mécanique,interfaçage)

Du 17au 20 Animer en milieuseptembre 1994 scolaire

Ile de France 800 francs ANSTJ en collaborationavec Aloïse, ASSEM etCISTEM

Du 24 au 28octobre 1994

Stage techniqued’initiation enrobotique

Ile de France 1400 francs ANSTJ

Du 19 au 20novembre 1994

Utilisation duSuper-MEC

Ile de France 400 francs ANSTJ

Du 17au 18dkembre

Complément de Ile de France 170 francs ANSTJformation techniquedestiné auxanimateurs enrobotiaue

puge 20

Microbe numho 12 - Fevtict 199-l

LES CLUBS

AldebaranLieu: Rue de la pensée

34 110 FrontignanContact: Guillaume Barrey

C.R.E.lk1.ELieu: Lycée de Mennecy

91542 Mennecy CedexContact: Olivier Perigaud

Tel: 64.99.84.74

Le Fox ClubLieu: Centre Gavroche

Rue Jaurès93130 Noisy le Sec

Contact: Amar AberTel: 48.43.32.29

Club Robotique de RosnyLieu: Halte SNCF bois Perrier

Rue Hoffenbach93 110 Rosny sous BoisContact: Stéphane Ravard

Tel: 42.87.50.31

Club L.S.ALieu: Lycée St Joseph

5 av du Léman74200 Thonon les Bains

Contact: Thomas EglyTel: 50.71.34.43

AlcesteLieu: 13 rue du bon roi St Louis

78300 PoissyContact: Christophe Denis

Tel: 30.74.20.33

CremivLieu: 43 bd de l’Europe

78540 VernouilletContact: Nathalie Girault

B.‘Li.O

ROBOTIQUE ~ PRES DE CHEZ

Lieu: L’Arcas Premian34390 Olargues

Contact: Nicolas Combes

MJC de CastelnauLieu: 10 chemein de la Moutte

34170 Castelnau le lezContact: Olivier MartinTel: 67.79.3 1.11

coslVlosLieu: me Pierre Lotti

33700 MerignacContact: Patrick Soriano

Tel: 56.34.05.60

Centre Social J2? CosteLieu: 217 anv J.P. Coste

13100 Aix en ProvenceContact: Nathalie Senas

Tel: 42.27.32.96

Espérence et JeunesseLieu: 70 rue E. Restout

14300 CaenContact: Jeanne Mc Nair

Tel: 31.34.63.39

Club Robotique du lycée J.MonodLieu:Lycée J Monod

45800 St Jean de BrayeContact: Thierry Soler

Club RobotiquedeiklarcoussisLieu: C/O François Virelizier

63 rue de la roche Garnier9 1460 Marcoussis

Contact : François Virelizier

YACLieu: C/O Olivier Dalechamps

4 rue des Lavandières78790 Septeuil

Contact: Olivier DalechampsTel: 30.93.83.44

GSALieu: 14 rue Haufbauer

62000 ArrasContact: Jean Christophe Lourme

Clrrb Robotique de MouzonLieu: Collège Elisabeth Coffln

08210 MouzonContact: Marie Claire Guerard

Club Lycéen d’activitésscientikquesLieu: Lycée J.J. Henner

chemin d’Hirtzdach68130 Altkirch

Contact: Dominique Broeglin

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M.A.R.LE. SAIT TOUT -FAIRELAISSEZ FAIRE LES JEUNES !

Vous encadrez un groupe de jeunes, dons un club, un établissementscolaire, une M.J.C. ;

Vous avez envie d’aborder une activité scientifique pour présenter destechnologies nouvelles ;

Pourquoi pas I’informoticpe utile Z

1 I I

A partir de 7 0 ans, les jeunes peuvent concevoiret construire un robot qu’ils pilotent avec unordinateur.

Dons Io M.A.R.l.f ., YOUS kouverez toutes lesinformations et le matériel pour conduire le groupeou bout de son projet de robot.

Pour vous procurer ICI MALLE pour I’ANIMATIONen ROBOTIQUE et INFORMATIQUE EDUCATIVES,

contactez au plus vite I’A.N.S.T.J.@ Association Nationale Sciences Techniques Jeunesse

,- 17, avenue GambettaH’ansi!=j._. 9 1 130 Ris Orangis

. Id Té1 : (1) 69 06 8 2 2 0. , _ -’/. /