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Utiliser un capteur ultrason HC-SR04

Ce tutoriel présente l’utilisation du capteur HC-SR04 avec la carte Esus.

image_hc-sr04

Carte Esus + HC-SR04

Le câblage

Les caractéristiques techniques du capteur  HC-SR04  sont les suivantes :

  • Alimentation +5V
  • Consommation : 15 mA
  • Gamme de distance : 2 cm à 4 m.
  • Sortie : TTL

Pins du capteur:

  • VCC => sur + 5V de la carte Esus
  • Trig => sur IO2
  • Echo => sur IO3
  • GND => GND

Voici le schéma de câblage :

 

cablage_hc_sr04_v2Le capteur ultrason HC-SR04 fonctionne par l’envoi d’une impulsion sur la pin ‘Trig‘, puis un signal impulsionnelle est retourné sur la pin ‘Echo’ en fonction de la distance d’un obstacle. La durée de cette impulsion représente la distance de l’obstacle.

Distance en cm = ( durée de l’impulsion ‘Echo’ en µs ) / 58

signal_ultrason

Le programme en Arduino

#include <esusBoard.h>

// pins 
#define trig_pin 2
#define echo_pin 3

void setup() 
{
 // init de la carte Esus
 initEsusBoard();

 // init liaison serie
 Serial.begin (9600);
 
 // init pin trig en sortie
 pinMode(trig_pin, OUTPUT);

 // init pin echo en entrer
 pinMode(echo_pin, INPUT);

 // init pin trig à l'état bas
 digitalWrite(trig_pin, LOW);

}

void loop() 
{  
long durer;
long distanceCm;  

  // mise à l'état haut de la pin trig
  digitalWrite(trig_pin, HIGH);
  
  // pause de 10µs
  delayMicroseconds(10);

  // mise à l'état bas de la pin trig
  digitalWrite(trig_pin, LOW);
  
  // mesure de la durée du niveau haut du signal echo
  durer = pulseIn(echo_pin, HIGH);
  
  // conversion de la durer en cm
  distanceCm = (durer/58);  

  // envoi sur le port série de la distance
  Serial.print("distance= "); 
  Serial.print(distanceCm);  
  Serial.println("cm"); 
 
  // pause 1 seconde
  delay(1000);
}

Le résultat

result_ultrason

Attention, pendant le téléchargement la pin IO3 doit être débrancher du capteur, car le téléchargement à besoin de cette pin (RX/IO3).

Fin du tuto !

Contrôle d’un robot avec un smartphone

Développeur>Tutoriels>Contrôle d’un robot avec un smartphone

Un tutoriel pour contrôler un robot avec l’aide d’un smartphone sous Android.

esus_robot_phone

Le Programme la carte Esus

Voici le programme pour le microcontrôleur ESP8266 :

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <esusBoard.h>
 
const char* ssid = "yout_SSID";
const char* password = "your_PASSWORD";

// serveur
WiFiServer server(80);

// adresse IP
IPAddress ip(192, 168, 1, 13); 
IPAddress gateway(192,168,1,1);
IPAddress subnet(255,255,255,0); 
 
void setup() 
{

  // initialisation de la carte Esus
  initEsusBoard();

  // initialisation du port serie
  Serial.begin(115200);
  delay(10);
 
  // Connection au reseau wifi
  Serial.println();
  Serial.println();
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);
 
  WiFi.begin(ssid, password);
  WiFi.config(ip, gateway, subnet);

  // attendre la connexion
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }

  // la carte Esus est connecter au reseau wifi
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected");
 
  // Démarrage du serveur
  server.begin();
  Serial.println("Server started");
 
  // Affichage de l'adresse IP sur le port serie
  Serial.print("Use this URL to connect: ");
  Serial.print("http://");
  Serial.print(WiFi.localIP());
  Serial.println("/");
 
}
 
void loop() 
{
  
  // vérification si un client est connecté
  WiFiClient client = server.available();

  // attendre la connexion d'un client
  while(client != true)
  {
    client = server.available();
    Serial.println("Attendre client...");
    delay(100);
  }
 
  // Un client est connecté
  Serial.println("new client");
  while(!client.available()){
    delay(1);
  }

  // lecture de la requete du client
  String request = client.readStringUntil('\r');
  
  Serial.println(request);
  client.flush();

  // commande avancer
  if (request.indexOf("/CMD=FOR") != -1) 
  {
    Serial.println("forward");
    motors1_set(1023,DIR_BACK);
    motors2_set(1023, DIR_BACK);
  }

  // commande reculer
  if (request.indexOf("/CMD=BAK") != -1) 
  {
    Serial.println("back");
    motors1_set(1023,DIR_FORWARD);
    motors2_set(1023, DIR_FORWARD);
  }

  // commande tourner a droite
  if (request.indexOf("/CMD=TR") != -1) 
  {
    Serial.println("turn right");
    motors1_set(1023,DIR_BACK);
    motors2_set(1023, DIR_FORWARD);
  }

  // commande tourner a gauche
  if (request.indexOf("/CMD=TL") != -1) 
  {
    Serial.println("turn left");
    motors1_set(1023,DIR_FORWARD);
    motors2_set(1023, DIR_BACK);
  }

  // commande tourner stop
  if (request.indexOf("/CMD=STP") != -1) 
  {
    Serial.println("turn left");
    motors1_set(0,DIR_FORWARD);
    motors2_set(0, DIR_BACK);
  }

  Serial.println("Client disonnected");
  Serial.println("");
 
}
  • Modifier votre SSID et password :
const char* ssid = "your_SSID";
const char* password = "your_PASSWORD";
  • Ensuite vous pouvez compiler et télécharger le programme dans la carte Esus.

L’application Android

Maintenant, nous allons réaliser l’application Android grâce à App Inventor développé par Google et basée sur une interface graphique similaire à Scratch.

cr_1

  • Vous devez arriver sur l’interface de votre application :

app3

  • Alignement horizontal de l’interface : centrer

app4

  • Ajouter un bouton :

app5

  • Modifier le texte du bouton : AVANCER
  • Ajouter d’autres boutons avec :

    • RECULER
    • DROITE
    • GAUCHE
  • Utiliser la disposition en tableau avec 3 colonnes et 3 lignes :

cr_2

  • Ajouter l’Afficheur Web :

cr_3

  • Rendre l’afficheur web non visible

Réalisation des blocs :

  • Voici le programme en bloc pour la gestion des boutons :

cr_5

Construction de l’application

  • Construction de l’application sur votre ordinateur :

app10

  • Transférer l’application sur votre smartphone.
  • Autoriser l’installation de l’application sur votre téléphone.

MRduino à l’Euro 2016 !

Le robot MRduino joue au football pour l’Euro 2016.

MRduino est équipé d’un bras avec deux servomoteurs SG90 :

  • Alimentation des servomoteurs avec le +BATT

FootEuro2016

Vidéo :

 

Le programme :

#include <Servo.h>
#include <mrduino.h>

Servo Servo1;
Servo Servo2;

int reception;
 
void setup()
{
    Servo1.attach(2, 1000, 2000);
    Servo2.attach(4, 1000, 2000);

    Servo1.write(90);
    Servo2.write(180);

    delay(500);

    Serial.begin(115200);
}

void loop() {


   // read IR reception sensor
  reception = irReceiver();

  // read command
  switch(reception)
  {
    case 2:
      forward(30);// Forward
    break;

    case 6:
      turnRight(30);// turn right
    break;

    case 4:
      turnLeft(30);// turn left
    break;

    case 8:
      back(30);// back
    break;

    case 5:
      stop();// stop
    break;

    case 7:
     Servo1.write(160);
     Servo2.write(90);
    break;

    case 9:
     Servo1.write(90);
     Servo2.write(180);
    break;
  }


}

 

 

MRPi1 Raspberry Pi robot – Speech synthesis

  • Speech synthesis
  • Autonomous robot
  • Python program

The python program :


from mrpi1_lib import *
import time

#main program

state = 1

try:
  # infinite loop
  while 1:

    if state == 2:
      play("Thank you bye")# speech synthetis
      state = 3
    # read sensors
    p3 = proxSensor(3) 
    p4 = proxSensor(4)

    forward(30)
    print "%d %d" %(p3, p4)

    if (p3 > 900 or p4 > 900):
     stop() # stop robot
     state = 2
     playWav("BeCarefull.wav") # play wav file
     
     
except:
  stop()
  exit()

 

 

 

Architecture logicielle du microcontrôleur

Voici, l’architecture logicielle du microcontrôleur STM32F407 du robot MRPi1 :

  • Un bloc de la gestion pour la communication série 8 bits vers la carte Raspberry Pi.
  • Un bloc scheduler pour la gestion des différentes taches de manière synchrone et en temps réel,
  • Un bloc d’acquisition et de traitement des capteurs du robot,
  • Un bloc de contrôle du niveau de la tension de la batterie lipo,
  • Un bloc d’asservissement du robot en position/orientation avec deux régulateurs numérique de type PID,
  • Un bloc de commande des moteurs en signaux PWM,
  • Un bloc d’acquisition des encodeurs en quadrature avec deux timers configuré sur les front des signaux,
  • Un bloc du calcul de la position du robot sur les axes X et Y puis sur l’orientation du robot.

 

archi_micro