Logiciels d’automatismes Technologie au collègesitelyceejdarc.org/autodoc/cours/010 1S/Sciences...

2012

MATMAT Nordine

([email protected])

Collège Louis Pergaud

01/01/2012

Logiciels d’automatismes Technologie au collège

http://www.a4.fr/images/K-AP-MUS.jpg

http://www.a4.fr/images/K-AP-MMOT-M.jpg

Formation Technologie Les logiciels d’automatismes

2

Les fonctions dans Logicator for Picaxe

La barre d’outils dans Logicator for Picaxe

Les fonctions communes

Start Début de programme

Stop Fin de programme

Outputs Mise à l’état haut où bas de plusieurs sorties

High Mise à l’état haut d’une sortie

Low Mise à l’état bas d’une sortie

Motor Commande de moteur

Wait Temps de pause dans le programme

Decision Test sur une entrée logique

Analogue Test sur une entrée analogique

Comment Commentaire

Basic Appel d’un sous programme en basic

Configuration logiciel Zoom Plan de la fenêtre Afficher

panneau des

variables

Fi

Afficher

panneau des

EEPROM

Fi

Tracé de

liaison

Fi

Arrêter la

simulation Transférer le

programme

Nouveau

fichier

Fi

Ouvrir

fichier

Fi

Enregistrer

fichier

Fi

Imprimer

fichier

Fi

Afficher

panneau

numérique

Fi

Afficher

panneau

analogique

Fi

Mode

Sélection

Fi

Mode

Simulation

Fi

Réinitialiser le

diagramme


3

Les variables

Les sous - programmes

Compare Configurer la comparaison d’une ou plusieurs variables

Express Configuration de calcul d’une variable

Inc Incrémenter une variable

Dec Décrémenter une variable

Random Affecte une valeur aléatoire à une variable

Out Affecte la valeur de la variable à toutes les sorties

In Lit et stocke toutes les entrées dans une variable

Time on Démarrage de l’horloge (Picaxe 28x1)

Time off Arrêt de l’horloge (Picaxe 28X1)

Read Lit une valeur dans un EEPROM et la copie dans une variable

Write Copie la valeur d’une variable dans une EEPROM

Procedure Nom d’un sous-programme

Gosub Saut vers un sous-programme

Return Fin du sous-programme et retour vers le programme principal

Interrupt Sous programme en cas de demande d’interruption

Interrupt Setup

Condition pour l’interruption de programme

Repeat Réalise une procédure en boucle jusqu'à une condition sur entrée ou sur une variable

Loop Fin de boucle


4

Les fonctions sonores

Les fonctions séries

Sound Jouer une note sur un buzzer piezzo

Playtune Jouer un des 4 airs préenregistrés (happy birthday, jingle bells…)

Player User Tune

Jouer un air créé par l’utilisateur

Play MP3 Jouer un morceau MP3 préenregistré sur une sortie

SerIn Sélectionne l’entrée qui reçoit une information en série et stocke l’information dans une variable

SerRxd Sélectionne la variable qui reçoit l’information en série

SerOut Sélectionne la sortie qui envoi une information en série

Sertxd Sélectionne la variable qui reçoit l’information en série (mode ascii)

Debug Lit en direct l’information sur une entrée analogique

LCD Envoi des informations sur un afficheur LCD 2 lignes (LCD Axe 033)


5

Les autres fonctions fonctions

PulseIn Mesure la durée de l’état haut où bas d’une entrée logique

PulseOut Mesure la durée de l’état haut où bas d’une sortie logique

Toggle Fait basculer en inversant l’état d’une sortie logique

Servo Commande d’un servomoteur

Count Compte le nombre d’impulsion sur une entrée avec une période et stocke la valeur dans une variable

InfraIn Stocke l’information d’une entrée avec un capteur infra rouge dans une variable

InfraOut Envoi des informations sur un émetteur infra rouge sur une sortie

ReadTemp Lit la température d’un capteur et la stocke dans une variable

ReadADC Lit la valeur d’une entrée analogique et la stocke dans une variable

PWM PWMout

Non utilisées


6

Configuration des circuits Picaxe

Fenêtre de configuration du Processeur Sélection du port USB pour le câble USB Axe 033

Choix du type de PIC : (Picaxe 28X1 pour les boitiers Autoprog)

Simulation

Gestion des moteurs

Simulation

Panneau entrées

/sorties logique

Simulation entrées

analogiques

Panneau des valeurs de

variables

Panneau des valeurs

EEPROM

Choix des moteurs –

sens – vitesse Choix des actions

moteurs pour

microrobot


7

Niveau de difficulté

Situation 1 : Eclairage simple

Mise en situation 1 :

Dans une pièce on désire allumer et éteindre une lampe à partir du même bouton poussoir

Modélisation Google Sketchup :

Plan d’adressage :

Entrée PIN Sorties OUT

BP1 In 1 DEL 1 OUT 0

Situation initiale :

La lampe est éteinte

Aucune action sur le bouton poussoir

Séquence :

L’action sur BP1 allume la DEL

Une deuxième action sur le BP1 éteint le DEL

Matériel :

Un boîtier Autoprog Un cordon de transfert USB

Deux câbles jacks

Un bouton poussoir

Un module DEL

Fonction de programmation à utiliser :

DEL1

BP1


8


Situation 2 : Eclairage multipoint


Dans une pièce on désire allumer et éteindre une lampe à partir de 3 boutons poussoirs différents



Entrées PIN Sorties OUT

BP1 In 1 DEL 1 OUT 0

BP2 In 2

BP3 In 3


La lampe DEL1 est éteinte

Aucune action sur le bouton poussoir 1 ou le bouton poussoir 2 ou le bouton poussoir 3

Aucune action sur le bouton poussoir 1 ou le bouton poussoir 2 ou le bouton poussoir 3

Séquence :

L’action sur BP1 ou BP2 ou BP3 allume la DEL

L’action sur BP1 ou BP2 ou BP3 éteint la DEL

Matériel :

Un boîtier Autoprog

4 câbles jacks

Un bouton poussoir

Un module DEL


DEL1

BP1 BP2

BP3


9


Situation 3 : Eclairage temporisé + Veilleuse


Dans un hall d’entrée on désire allumer pendant un certain temps une lampe à partir d’un bouton poussoir.

Comme la pièce est sombre une veilleuse indique la position du bouton poussoir lorsque la lampe est éteinte

Lorsque la lampe est s’éteint automatiquement au bout de 3 secondes la veilleuse s’allume automatiquement




BP1 In 1 DEL 1 Out 0

DEL 2 Out 1


La lampe DEL1 est éteinte - La veilleuse V1 est allumée

Aucune action sur le bouton poussoir BP1

Séquence :

L’action sur BP1- La veilleuse s’éteint- La DEL 1 s’allume pendant 3secondes

Au bout de 3 secondes la DEL 1 s’éteint et la veilleuse se rallume

Matériel :


3 câbles jacks

1 bouton poussoir

2 modules DEL

DEL1 V1

BP1



10


Situation 4 : Sonnerie multipoint - multi tons


On veut différencier la sonnerie d’une maison selon la porte d’entrée. (Entrée principale et entrée par le jardin)

Si on appui sur un bouton poussoir on a un type de sonnerie. Si on appui sur le deuxième


P



BP1 In 0 BUZ Out 1

BP2 In1

Séquence :

L’action sur BP1- Un premier type de sonnerie retentit

L’action sur BP- Un deuxième type de sonnerie retentit

Matériel :


3 câbles jacks

2 boutons poussoir

1 module Buzzer


BP1

BP2

BP1

BUZ


11


Situation 5 : Eclairage automatique + Luminosité


Au dessus de la porte de garage on décide d’allumer automatique une lampe à condition que la luminosité soit

faible et que l’on détecte la présence d’une personne. L’éclairage se fera pendant 3 secondes si une personne est

encore présente la lampe reste allumée




LDR AN0 DEL1 Out 0

PIR In0


La luminosité est forte

Pas de présence de personne détectée

Séquence :

La luminosité descend (<150) et si on détecte la présence d’une personne alors la lampe DEL 1 s’allume pendant 3 secondes puis elle s’éteint à condition qu’il n’y ait plus de présence de personne détectée

Matériel :


3 câbles jacks

1 capteur de présence

1 capteur LDR

1 module Buzzer


BP1

LDR

DEL1 PIR


12


Situation 6 : Eclairage progressif


Le sol comporte un système d’éclairage progressif. Lorsqu’il est mis en marche le nombre de DEL s’allume en

fonction de la luminosité extérieure. Plus la luminosité est faible plus on allume le nombre de DEL




LDR AN0 DEL 1 à 8 Out 0 à Out 7.

BP1 In 0


La luminosité est forte – Le bouton poussoir n’est pas actionnée

Séquence :

Lorsque l’on actionne BP1 alors on met en route le système

Si la luminosité est <50 on allume 8 DEL - Si la luminosité est <100 on allume 6 DEL - Si la luminosité est <150 on allume 4 DEL - Si la luminosité est <200 on allume 2 DEL - Si la luminosité est <250 on allume 0 DEL

Le système s’arrête à lorsque l’on actionne à nouveau BP1

Matériel :

- 1 boîtier Autoprog - 10 câbles jacks - 1 capteur LDR - 8 modules DEL


DEL1 à 8

BP1 LDR


13


Situation 7 : Parking 10 places


Dans une résidence on voudrait indiquer s’il reste des places disponibles. 1 DEL indique que le parking est libre et une

seconde quand le parking est complet. Un bouton poussoir indique qu’un véhicule entre dans le parking un second quand

un véhicule sort.




BP1 DEL 1

BP2 DEL 2


Le parking est complètement vide – On affiche parking libre

Séquence :

Lorsqu’ on actionne BP1 on incrémente la variable A et ceci a chaque fois que BP1 est actionné. Cela représente un véhicule qui entre dans le parking. Si on appui sur BP2 on décrémente la variable A. Si le nombre de véhicule est > ou égal à 10 on affiche que le parking est complet jusqu'à ce qu’un véhicule sorte du parking

Matériel :

- 1 boîtier Autoprog - 4 câbles jacks - 2 DEL - 2 boutons poussoirs


BP1 Entrée de

Véhicule

BP2 Sortie de

véhicule

DEL 1 Parking

Complet

DEL 2 Parking

Libre


14


Situation 8 : Portail coulissant


Un portail permettant d accéder à une maison est actionné par un moteur. Pour piloter le moteur on à 4 boutons poussoir (une ouverture et une fermeture à l’extérieur de la maison et à l’intérieur)

Deux capteurs à lamelle souple indiquent si le portail est ouvert ou fermé




BP1 IN 3 MOTEUR A Out 0 -1

BP2 IN 5

BP3 IN 4

BP4 IN 2

CL1 IN 1

CL2 IN 6


Le portail est fermé.

Séquence :

Si une personne appui sur le bouton poussoir BP1 ou BP2 le portail s’ouvre par l’intermédiaire du moteur A.

Le moteur s’arrête lorsque le portail est complètement ouvert

Si une personne appui sur le bouton poussoir BP3 ou BP4 le portail se fermer par l’intermédiaire du moteur A.

Le moteur s’arrête lorsque le portail est complètement fermé

BP1 Ouverture Ext

BP3 Fermeture Ext

BP2 Ouverture Int

BP4 Fermeture Int

CL 2 Portail Fermé

CL 1 Portail Ouvert

Moteur A


15

Matériel :

- 1 boîtier Autoprog - 8 câbles jacks - 4 boutons poussoir - 1 carte de pilotage 2 moteurs - 1 Moteur

2 DEL

2 boutons poussoirs

Fonction Motor pour l’ouverture du portail Fonction Motor pour la fermeture du portail

Montage de la carte deux moteurs


Fil Rouge moteur (+)

Fil Noir moteur (-)

Out2 Out1

Attention à la position du cavalier

Alimentation interne

Alimentation externe

Coupleur de pile si

alimentation externe


16


Situation 9 : Porte sécurisée 2 personnes


On veut créer un système sécurisé qui permet d’ouvrir une salle de coffre-fort uniquement avec la présence de 2 personnes.

La salle ne s’ouvre uniquement si deux personnes appuient en même temps sur des boutons poussoir. Les deux boutons sont

suffisamment éloignés pour qu’une seule personne ne puisse appuyer sur les deux boutons simultanément.




BP1 DEL 1

BP2 DEL 2

BUZ

Moteur A Out 0-1

Moteur B Out 2-3


La porte est fermée – Le voyant porte verrouillé est allumé – Aucun signal sonore – Aucun bouton poussoir n’est actionné –

Les deux moteurs sont à l’arrêt

Séquence :

Le voyant porte verrouillé est allumé

Une première personne actionne le bouton poussoir 1 Rien ne se passe

Une deuxième personne actionne le bouton poussoir

(La première maintient son action sur le bouton poussoir sinon rien ne se passe)

Lorsque les deux boutons sont actionnés en même temps

Le bouton porte verrouillé s’éteint

Le voyant porte déverrouillé s’allume

Un signal sonore (3 secondes) est émis pour annoncé le déverrouillage de la porte

Le moteur A tourne dans le sens 1

BP2 Sortie de

véhicule BP1

BP2

DEL Porte

vérouilléeVV

DEL Porte déverrouillée

VD

Buzzer - BUZ

Moteur A

Moteur B


17

Le moteur B tourne dans le sens 1

Une temporisation de 4 secondes le temps permettant aux portes de s’ouvrir

Arrêt des moteur A et B

Un signal sonore (3 secondes) est émis pour annoncé la fermeture de la porte

Une temporisation de 2 secondes

Le moteur A tourne dans le sens 2

Le moteur B tourne dans le sens 2

Arrêt des moteur A et B

Un signal sonore (4 secondes) différent indique le verrouillage de la porte

Le voyant porte déverrouillé s’éteint

Le voyant porte verrouillé s’allume

Matériel :

- 1 boîtier Autoprog - 9 câbles jacks - 2 DEL - 2 boutons poussoirs - 1 carte de pilotage 2 moteurs - 1 Moteur

Montage de la carte deux moteurs



18


Situation 10 : Robot moustache


Un robot se déplace sur une surface plane et détecte des obstacles grâce à des capteurs à lamelle souple. Il évite ainsi les

obstacles rencontrés



Séquence

Si le robot détecte un obstacle à droite ou à gauche il recule pendant 0,5 seconde tourne à gauche ou a droite pendant 0,5

seconde et repart en avant

Matériel :

- Un boîtier Autoprog - 6 câbles jacks - 1 carte de pilotage 2 moteurs - 2 moteurs - 2 modules capteur lamelle souple


CL 1 IN 0 Moteur A Out 0- 1

CL 2 IN 1 Moteur B Out 2-3


BP1

Moteur A

MoteurB

Capteur Lamelle

souple - CL1

Capteur Lamelle

souple – CL2


19

Niveau de difficulté ()

Situation 11 : Robot Ultrason

Mise en situation 11:

Un robot se déplace sur une surface plane et détecte des obstacles grâce à un capteur ultrason.

Il évite ainsi les obstacles rencontrés




Ultra IN IN 0 Moteur A Out 0- 1

IN 1 Moteur B Out 2-3

Ultra Out Out 5

Séquence

Si le robot détecte un obstacle à 5 cm om appelle une procédure (sous programme) EVITER. Elle consiste à tourner à gauche

pendant 2 secondes, avancer pendant une seconde tourner à droite pendant 1 seconde et de refaire une mesure de la

distance. Si il n y’a plus d’obstacle il retourne dans le programme principal en allant tout droit sinon il recommence la

procédure EVITER

Matériel :

- Un boîtier Autoprog - 6 câbles jacks - 1 carte de pilotage 2 moteurs - 2 moteurs - 1 Capteur ultrason


BP1

Moteur A

Moteur B

Emetteur – Récepteur

Ultrason

Obstacle


20


Situation 12 : Robot Suiveur de ligne


Un robot se déplace sur une surface plane et il suit une ligne noir dessiné au sol au moyen d’un capteur de suiveur de ligne




SL 1 IN 0 Moteur A Out 0- 1

SL 2 IN 1 Moteur B Out 2-3

SL3 IN 2

Matériel :

- Un boîtier Autoprog - 7 câbles jacks - 1 carte de pilotage 2 moteurs - 2 moteurs - 1 module suiveur de lignes


BP1

MoteurB

Capteur Suiveur de ligne - -SL

Moteur A SL1

SL2

SL3


21

Notes :


22

Proposition de corrections :

Situation 1

Situation 2


23

Situation 3

Situation 4

Situation 5


24

Situation 6

Situation 7


25

Situation 8

Situation 9


26

Situation 10

Situation 11


27

Situation 12

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