Robot Autonome TinyBot24 25 Gr : 7 Étapes (avec Photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Petit robot autonome entraîné par deux servos de 3,7 grammes à rotation continue.

Alimenté par une batterie Li-ion de 3,7V et 70mA MicroServo Motors 3,7 grammes H-Bridge LB1836M soic 14 pin Doc: https://www.onsemi.com/pub/Collateral/LB1836M-D. PDF Microcontrôleur ATTiny24A soic 14 pin 2KB Mémoire flash, 128 octets de mémoire SRAM, 128 octets de mémoire EEPROM, 12 entrées/sorties et de nombreuses autres fonctions. Documentation: https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATtiny24A Détection d'obstacles Capteur infrarouge Sharp IS471F et Led IR 2mm CQY37N Mouvement dans l'obscurité par détection photoresist (LDR de 5mm) et deux LED blanches 3mm Renvoi de deux LED rouges 3mm. Programmé en BASIC avec le programmateur BASCOM AVR USBasp.

Étape 1: Matériel:

1 x Attiny24A Soic 14 broches

1 x LB1836M Soic 14pin

1 x batterie Li-ion 70mA 3.7V

1 x inter micro cms pour PCB

1 mini LDR

1 x IS471F pointu

1 x LED infrarouge CQY37N 2mm

1 x LED rouge SMD 1206

2 x LED blanches 3mm

2 x LED rouges 3mm

1 x broche d'en-tête

2 x résistances 10 Kohms SMD 1206 (LED signal obstacle et Reset), 2 x résistances 220 ohms SMD 1206 (éclairage), 1 x résistance 150 Kohms SMD 1206 (détection sombre)

2 x 100nF SMD 0805 (Reset et alimentation), 2 x 470nF SMD 0805 (antiparasitage des moteurs)

2 x servomoteurs 3,7 grammes rotation 360 °

2 x joints plomberie15mm collés sur roulettes de reprise

1 x Époxy positif double face sensible positif, révélateur positif, perchlorure de fer, semelle UV Colle cynolite ou araldite, ruban transparent Cuivre doux, fil du plus petit diamètre possible brin de brin 0,75 mm², multi brins Fil de cuivre rigide 1,5 mm² (pour l'arrière queue), fer à souder, soudure 0.5mm, pince à épiler bec droit, pince coupante, loupes, acétone Flux pour soudure SMD

Programmateur USBasp, Multimètre (pour tester l'isolement des pistes et leur continuité)

Étape 2: Construction:

Ce mini robot pas cher qui peut marcher dans une pièce, évite la plupart des obstacles, détecte les ombres et éclaire ses feux avant, tourne également ses feux arrière vers l'arrière.

Il se déplace grâce à ses deux servos de 3,7 grammes modifiés pour fonctionner en rotation continue, son cerveau est un microcontrôleur Attiny24A; 14 broches et 2 Ko de mémoire flash Son oeil unique est composé d'un détecteur IR de Sharp le IS471F guidé par une LED IR de 2mm, une LED 1206 CMS qu'il détecte un obstacle. La construction du PCB demande de l'attention car il est double face et les pistes sont serrées. Côté programmation, j'ai utilisé un langage simple et performant le BASCOM AVR de base. Mon programmateur est en connexion USB c'est un USBASP destiné aux microcontrôleurs de la famille AMTEL.

Le circuit imprimé:

Pour le circuit, j'ai utilisé Kicad version 4.02 stable (gratuit et puissant grâce à son auteur), l'installation peut se faire en plusieurs langues et il existe des tutos sur internet. Il peut être téléchargé pour différents systèmes d'exploitation ici: Kicad

Si vous ne souhaitez pas utiliser Kicad j'ai joint au ZIP les deux types d'impression du PCB au format SVG que l'on peut imprimer avec Internet Explorer (ou modifier avec le logiciel de dessin vectoriel gratuit InkScape) Vous pouvez télécharger InkScape ici:

Les captures d'écran Kicad vous aideront à placer les composants et à souder les 14 sangles entre les deux faces du circuit intégré.

Astuce: Si la double face vous pose problème, une astuce simple consiste à faire percer les trous pour les composants sur chaque CI et à les coller dos à dos après avoir soudé certains composants pour le suivi.

Étape 3: Placer et souder les composants

ATTENTION les pistes sont toutes prêtes les unes des autres:

Avant de souder les composants, vérifiez (avec le compteur et la loupe et de manière transparente en mettant une lampe derrière) qu'aucune piste ne se touche ou n'est coupée et retirez le cercle de cuivre qui a servi à couper le CI car il touche plusieurs pistes. Assemblage des composants: Nettoyer soigneusement les deux faces à l'acétone Pour faciliter le soudage l'idéal est de tremper le CI dans un bain d'étamage à froid (je ne l'ai pas fait) Percer toutes les pastilles avec une forêt de 0.8mm Enduire les deux faces d'écoulement pour cms Souder les 14 sangles d'abord avec un brin de brin toronné (opération délicate) Souder les composants cms après les avoir enduits de flux dans l'ordre résistances, leds cms, condensateurs, circuits intégrés et souder les autres composants.

Étape 4: Collez les servos sur le support

Pour les moteurs j'ai utilisé des servomoteurs modifiés de 3,7 grammes pour une rotation continue, c'est assez délicat mais possible. le potentiomètre intégré et couper toute l'électronique.

Une fois les servos modifiés et remontés, il faut mettre du scotch pour les garder étanches (surtout si vous les collez avec une colle type cyanoacrylate ou araldite) puis ils sont collés sur le morceau d'époxy du même diamètre que le PCB dont le cuivre s'enlève par gravure ou plastique de 1 mm d'épaisseur. Les roues sont vissées sur l'accessoire servo (fourni avec) et légèrement coupées aux extrémités.

Étape 5: Programmation et assemblage

Lorsque tous les composants sont soudés, nettoyez avec de l'acétone et revérifiez soigneusement avant de commencer la programmation. Le programme du microcontrôleur a été écrit en BASIC avec BASCOM AVR qui est puissant et dont on peut télécharger une version gratuite ici: BASCOM

Pour le programmeur, vous n'avez que l'embarras du choix: j'ai utilisé un USBasp qui peut être acheté sur Amazon ou Ebay.

Dans les images de BASCOM AVR deux icônes importantes: compilation qui permet de compiler le programme BASIC avant de le charger dans le microcontrôleur. Programmation qui permet de charger le programme dans la mémoire flash ou de

configurer les fusibles. La fenêtre Lock and Fuse bits permet de configurer les paramètres du microcontrôleur

ATTENTION: Le Fuse H doit toujours être à 0 (Activer la programmation série) c'est lui qui me permet le dialogue entre PC et microcontrôleur (sinon la puce est bloquée et irrécupérable).

Il existe un circuit de réinitialisation pour ce genre d'incident, il est à construire tout seul, je l'ai construit, il m'a sauvé de nombreuses fois grâce à son auteur:).

Voici le lien en anglais: FuseBitDoctor

Étape 6: Assemblage final:)

Pour l'étui j'ai utilisé une mini bouteille de soda que j'ai découpée avec des fenêtres à la demande car elle était un peu trop large, je l'ai découpée haut et scotchée pour un diamètre de 4cm. Le PCB fini est ensuite collé sur le support de roue à l'aide d'un pistolet thermofusible ou d'un époxy à 2 composants.

Amusez-vous maintenant:)

Tous les fichiers pour la construction et la programmation ici: tous les fichiers

Je suis français et mon anglais n'est pas très bon si vous voyez une mauvaise expression s'il vous plaît envoyez-moi un message et je rectifierai.

Étape 7: consultez la fiche technique pour une meilleure compréhension de l'ATtiny24

Lien vers la fiche technique ATtiny24