Interface Velleman VM110 et robot FISCHER TECHNIK
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1. Attention donc au moment de la programmation et de la mise au point du robot Jai nomm les interrupteurs et les bornes pour faciliter le rep rage des connections Ainsi on saura que la borne ita doit tre connect e une borne du moteur l alimentation 10 et itb la borne de ROBOTIQUE sous LOGO La Tour de Hano R f http www conrad fr petit relais pour circuit imprime 18925 1 9029 215863 215865 J ai utilis des relais 1RT achet s sur le site de Conrad r f rence 50 42 38 71 12 v Linita bp m m i AURLTTITT TEA r M T Monostables Pour circuit imprim Contact 1 RT Courant de coupure maxi 2 5 A 5 A Tension de coupure maxi 250 V 60 V Puissance de coupure 600 VA 120 W Dim 21 x 16 x 17 5 mm II m a fallu ensuite cr er le sch ma de branchement et d implantation sur un circuit Imprim Voici une image du circuit termin n p i Alimentation des bobines des relais 12 v via la carte d alimentation Alimentation des moteurs 5 v ou 12 v selon via x sa Ve les lamelles a a bS Es T interrupteurs des e LE 4E E relais la n M L p j F bu Es sr Ici 4 moteurs L go sont fonctionnels en marche avant ou arri re pour essais 11 ROBOTIQUE sous LOGO la Tour de Hano 3 1 5 L implantation et le branchement des relais pour 1 moteur 12 Le pon2. D apr s la tradition des moines d un clo tre bouddhiste sont occup s une t che qui exige une dose extraordinaire de patience trois piliers de cuivre d argent et d or sont plac s sur une planche Il y a tr s longtemps de cela 64 disques trou s taient empil s tous de diam tres diff rents et dispos s par ordre de grandeur sur le pilier de d part en cuivre La t che consiste d placer le tas sur le pilier d arriv e en or en observant les r gles suivantes 1 On ne peut d placer qu un disque la fois 2 On ne peut jamais d poser un disque sur un autre plus petit 3 Seuls les trois piliers peuvent tre utilis s pour d placer les disques 26 ROBOTIQUE sous LOGO La Tour de Hano RIRE ESP SECTE PT cu s D re ci ES ENTS co ia f Le T4 E 2 n A A D motos TU LL LA SES TU CE 3 P h Eo s PER Py L 7 Fe Se iy x Dis Ae te b AY MATRA L histoire nous conte aussi que lorsque le but est atteint c est la fin du monde Dans notre exemple nous avons renonc aux piliers de cuivre d argent et d or et n utilisons tout au plus que 5 disques pour ne pas provoquer d lib r ment la fin du monde Pour les emplacements des tas nous trouvons respectivement une position sur le bord gauche et droit ainsi qu au centre du ch ssis voir photo Algorithme Il est pr f rable de tenir compte de l observation suivante afin de faire passer le disque du dessous du pili
3. op rationnel on peut mettre en route un moteur Un nouveau clic l arr te Pour les autre fonctions je vous renvoie au mode d emploi livr avec la carte VM110 ou t l chargeable sur le site de Velleman Donc la premi re tape fut cette r ception de cette carte et fort ou plut t faible de mes exp riences ant rieures j essayais tout de suite de brancher un moteur ou une petite ampoule 5 volts Rien ROBOTIQUE sous LOGO La Tour de Hano Les 8 sorties logiques de cette carte ne produisent rien Ou plut t si un petit courant de quelques volts mais bien incapable de produire un effet sur les extensions que je souhaitais faire fonctionner Alors que mes pr c dentes cartes dont celles de Fischer Technik taient op rationnelles imm diatement Tr s perplexe j ai donc contact Dominique Bille et Jean Louis Barbedette qui m ont donn une partie de la solution 31 Les extensions n cessaires la VM110 3 1 1 Le circuit de puissance Comme l indique le sch ma de connection de la VM110 il faut lui adjoindre un circuit externe permettant d alimenter les objets que l on veut piloter Connection diagram ANALOG OLTAGED 5 Fk FOR EXPERIMENTAL USE mout K amp SES when uang FA 2 i To estema ekctronics malog output TEE 2 EXTERMAL TE DD LR g Ta a From FE USE K al D re For home or office uhe ji z O RELAY O Le site de Do
4. un des potentiom tres Il conviendra de proc der de la m me fa on par t tonnements pour d terminer les valeurs extr mes du bras vertical sur l autre potentiom etre Ainsi le moteur s arr tera juste avant de toucher le socle et ne forcera pas les engrenages solidaires de la cr maill re verticale 5 LA PROGRAMMATION LOGO 51 La programmation des d placements A B et C Je renvoie le lecteur la page 5 o il trouvera les instructions Logo relatives aux commandes de la carte VM110 En outre l interface LogoPlus d velopp e par Dominique Bille offre un catalogue des primitives du langage avec leur description Tout d abord des petites proc dures de tests des entr es qui peuvent tre utiles sans passer par le logiciel de tests d crit pr c demment POUR cpt ECL TOPS 1 cpt fin POUR ESS INIT_COMPTEUR 1 ECL TOPS 1 FIN POUR sorties_analogiques EC CANAL 1 ou CANAL 2 ATTENDS 0 2 efftxt sorties_analogiques fin POUR TEST PRENDS EC OUVERT 1 ou une valeur entre 1 et 5 selon le branchement ATTENDS 0 2 efftxt TEST PRENDS FIN Puis les proc dures pour les points B et C Proc dures pour les 3 positions des plots A B C POUR T D OUVRECANAL 1 en fonction de votre configuration OUVRECANAL 1 ou 2 ou m me 3 ou 4 FIN POUR T G OUVRECANAL 2 FIN POUR INI proc dure dont on peut se passer mais qui peut tre utile FERMECANAUX FIN 24 ROBOT
5. 0 html La Tour de Hanoi Ce robot peut tourner autour de son axe vertical a l aide du moteur M1 et monter et descendre son bras l aide du moteur M2 Ces 2 moteurs sont coupl s avec des engrenages pour r duire la vitesse Gr ce un lectro aimant M3 en guise de main il peut recueillir des disques qui sont plac s devant lui en arc de cercle et les d poser un autre endroit Le processus de mouvements pour ce robot repose sur un sport c r bral ancien les Tours de Hano 19 ROBOTIQUE sous LOGO la Tour de Hano EX et EY sont des potentiom tres qui tournent en m me temps que les d placements L axe de EX est solidaire d une roue dent e qui est elle m me solidaire d une cr maill re que l on aper oit le long de l axe vertical vers l avant L axe de EY est solidaire de la plate forme tournante qui permet le pivotement du robot Ces deux potentiom tres ont un r le important puisqu ils rendent via les 2 entr es analogiques des valeurs comprises entre 0 et 255 qui seront exploit es dans la programmation EY donnera des valeurs qui seront prises en compte dans la programmation pour d terminer les positions A B ou C repr sentant les 3 plots de la Tour de Hanoi EX donnera des valeurs qui seront prises en compte pour l arr t du moteur en bas ou en haut de l axe vertical Nous verrons plus loin qu il est tr s important de d terminer les valeurs extr mes acceptables avant de commencer la progr
6. EY et selon votre propre branchement entr e A1 ou A2 position du potentiom tre les valeurs seront propres chaque syst me C est pourquoi je recommande de bien r p rer les valeurs extr mes celles qui ne doivent pas tre d pass es pour ne pas mettre rude preuve le syst me m canique et ses engrenages L encore le programme de test va tre utile en observant les valeurs comprises entre 0 et 255 rendues par AD1 ou AD2 22 62 ROBOTIQUE sous LOGO La Tour de Hano Supposons la d termination des valeurs extr mes de l axe de rotation pour arr ter le moteur aux positions B et C Activez les sorties 1 ou 2 par petites touches pour positionner le bras en puis en C Notez les valeurs rendues par AD1 ou AD2 selon votre branchement Card ddress MW SK5 M SKE Connect Card connected Set All Digital Clear All Digital Set All Analog Clear Al Analog Output Test Observez la valeur dans AD1 ou AD2 AL AL Inputs TiRerarars Outputs D nz Dinane KE Counter Debon Debounce Time C ims C im Jms Jms C 10me C 10me 1000m 1000m Activez le moteur par les sorties 1 ou 2 150 23 ROBOTIQUE sous LOGO la Tour de Hano En supposant que vous ayez trouv 150 pour la position C et 62 pour la position vous pouvez trouver la position interm diaire B par calcul ou gr ce la lecture de la valeur rendue par l
7. I CE EII PT ROBOTIQUE sous LOGO la Tour de Hano 3 1 4 La commande des moteurs Un nouveau probl me appara t maintenant comment commander des moteurs sachant que pour inverser leur sens de rotation il faut inverser les polarit s J ai trouv la solution sur Internet par exemple http fr wikipedia org wiki Pont en H Il existe une multitude de solutions avec de simples relais 1RT des relais doubles inverseurs jusqu l utilisation de composants lectroniques plus ou moins sophistiqu s Mes connaissances et mes comp tences en ces domaines tant plus que limit es j ai opt pour la solution la plus facile comprendre le simple pont en H fait de 4 interrupteurs en l occurrence de 4 relais simples 1RT Certes ce n est pas la solution la plus l gante ni la moins co teuse il me faut 4 relais par moteur et donc pour utiliser les 8 sorties logiques pour 4 moteurs il faut utiliser 16 relais Le sch ma de principe du pont en H est le suivant Les interrupteurs il et 14 doivent tre ferm s simultan ment Ainsi le courant passe dans le sens indiqu par la fl che rouge Les interrupteurs 12 et 13 doivent aussi tre actionn s et ferm s en m me temps et on voit bien ainsi que la polarit est invers e aux bornes du moteur Seul probl me tre bien synchronis et ne pas actionner i1 et i2 en m me temps sous peine de court circuit
8. IQUE sous LOGO La Tour de Hano POUR POSITIONC TESTE CANAL 2 143 valeur extr me pour le plot C SIVRAI FERMECANAL 1 TEMPO 100 JOUE DO6DC RETOURNE T D POSITIONC FIN IEn fran ais la primitive TESTE rends VRAI ou FAUX SI la valeur 143 est d pass e ALORS arr te SINON tourne droite et continue POUR POSITIONB TESTE CANAL 2 lt 99 SIVRAI POSITIONB1 TEMPO 100 JOUE DO6DC j ai ajout un petit l ment sonore POSITIONB2 TEMPO 100 JOUE DO6DC FIN POUR POSITIONB1 TESTE CANAL 2 lt 95 SIVRAI T D POSITIONB1 FERMECANAL 1 RETOURNE FIN POUR POSITIONB2 TESTE CANAL 2 gt 118 SIVRAI T G POSITIONB2 FERMECANAL 2 RETOURNE FIN POUR POSITIONA TESTE CANAL 2 lt 75 SIVRAI FERMECANAL 2 TEMPO 100 JOUE DO6DC RETOURNE T G POSITIONA FIN Toutes les valeurs num riques sont d terminer selon votre propre configuration Explication sur la proc dure POSITIONB En Logo TO7 70 la proc dure s crivait comme suit POUR POSITIONB SI PLP EY 99 T G POSITIONB SI PLG EY 99 T D POSITIONB INI STOP FIN Ce qui se traduit en bon fran ais SI la valeur du potentiom tre EY est inf rieure 99 ALORS tourne gauche et continue SINON SI la valeur du potentiom tre EY est sup rieure 99 ALORS tourne droite et continue SINON arr te J avoue ne pas avoir r ussi bien comprendre les arcanes et la syntaxe de LogoPlus et c est pou
9. LOGO A ROBOTIQUE Interface Velleman VM110 et robot FISCHER TECHNIK pour r soudre la Tour de Hanoi ROBOTIQUE sous LOGO La Tour de Hano L 2 Sommaire PANDO a le Cl M dl 4 CODE D O On 1 DS SR ET 4 PP T PLANGAGE LOGO SSSR SR CT A tn Cr M A de Le 4 22 LES CARTE INTERFACE VELLEMAN VMILEOS Se ne A ed 5 232 LS DESCRIPTION D ROPOPE SR RS RS RS ind nee ie one ion doit 5 24 IA PROGRAMMATION EN LANGAGE LOGOPEDS 2 in ttes 5 LA CARTE INTERFACE USB VELLEMAN VM1i10 eseseseesesccscsesecsesecsececseseoceseseosesesecsesesesecsesesee 5 31 LES EXTENSIONS N CESSAIRES LA VMI10 idee eee secs eeceneeeceneeeeeenneeeeeneeee 7 Jde Leece depui SanCor a tenant den NAR OEE E OOE ot Rares 7 JI laered e Aa V O a e r Dotnet aad 8 Lia Lacarre d OLIMOMIOATION ES etes rade a A a a a a aeia 9 3 14 Lacommande d s Moles none needs e aa ar a a a aE i arati 10 3 1 5 L implantation et le branchement des relais pour 1 moteur 12 KIC CO SOS RE n a AR US de ie LES 16 De COS NS dd a 17 2 1 LOS CR ES OP QUES ER nn net de else nn tant dt ne in seat 17 2 20 Ley CIT S analo olgUCs re tata nant Ent date 17 3 2 3 Le branchement des potentiom tres du robot 17 L ROBOTF FISCHER TECHNIEKS 225 ne E a a 19 Ale DESCRIPTION eme te me em nes este nee re ie eee te OA 19 42 PR CAUTIONS N CESSAIRES AVANT LA PROGRAMMATION eee eeeeenreeeeeeeeeneeeeeneeeceneeeeneeeeceeneeeees 21 4 2 1 La reconnaissance des sorties et de le
10. N BLEU Alimentation des bobines des relais par couple EN ROUGE Circuit de sorties des polarit s vers les moteurs J Alim moteurs ma 5 9 12 volts EE E PRE Carte Alim ou sorties 5 12 SE D N Lo 4 D o N A O Oo 14 ROBOTIQUE sous LOGO La Tour de Hano A partir de ce sch ma de principe vu par dessus c t implantation des relais j ai r alis le typon pour graver le circuit imprim dont voici une photo malheureusement pas l chelle Utilisation d un calque pour ne pas faire d erreurs lors du retournement vue par dessous J ai m nag sur le circuit l emplacement d un porte fusible que l on peut voir sur la photo plus haut ci gt ro g p a lzi va r Pour r sumer les l ments de l interface compl te se pr sentent ainsi en ce qui concerne les 8 sorties logiques Alimentation variable en fonction des p riph riques branch s aux 8 sorties entre 0 et 50 Connection USB Alimentation USB Alimentation Carte Interface VM110 d di e 12 v volts ici du 12 v pour alimenter les relais de commandes des moteurs Carte Alim Alimentation variable en fonction des moteurs branch s aux 4 sorties Carte Relais Pont en H Pour 4 moteurs ROBOTIQUE sous LOGO la Tour de Hano Pour des raisons de gain de place j ai choisi d assem
11. SITIONNER SUR L BAISSE LACHE LEVE FIN POUR RETIRER L DONNE CPT CPT 1 ECL PH Manipulation N CPT ECL PH RETIRER DE MOT L MOT CAR 32 POSITIONNER SUR L BAISSE PRENDS LEVE FIN POUR DEPLACER A B RETIRER A PLACER B FIN POUR MOUVEMENTS N TESTE N 1 SIVRAI REPONDRE 1 REPONDRE 1 2 MOUVEMENTS N 1 FIN Je tiens encore remercier Dominique Bille et Jean Louis Barbedette pour leur aide ce qui m a permis ma compl te remise niveau dans ce domaine Faire fonctionner nouveau ce robot qui dormait depuis une dizaine d ann es dans un carton avec les technologies nouvelles P C sous Windows Vista nouvelle carte interface nouvelle mouture du langage Logo fut pour moi complet n ophyte dans les domaines de l lectricit et de la m canique m me s il ne s agit que d un jouet un d fi 29 ROBOTIQUE sous LOGO la Tour de Hano LA IOnNNnesS d autres passi ice t topo pourra rendre serv t esp re que ce pe J dans ce domaine Jean Pierre KRUG DIJON club internet fr kru lerre 30
12. TION N A B C Cette proc dure est le i RESOUDRE N 1 A C B noyau de la r solution RESOUDRE 1 A B C lt RESOUDRE N 1 C B A On pourra remarquer sa FIN concision POUR PLACER L EC PH PLACER SUR L FIN POUR RETIRER L DONNE CPT CPT 1 ECL PH Manipulation N CPT ECL PH RETIRER DE MOT L MOT CAR 32 FIN POUR DEPLACER A B RETIRER A PLACER B FIN POUR MOUVEMENTS N TESTE N 1 SIVRAI REPONDRE 1 REPONDRE 1 2 MOUVEMENTS N 1 FIN 54 La r solution du probl me pos par la tour de Hano avec robot Il suffit d ajouter les primitives d finies pour le robot dans ces proc dures de base c est dire peu de choses en fait 28 ROBOTIQUE sous LOGO La Tour de Hano Proc dures r cursives HANO avec robot POUR HANOI N DEPART EFFTXT PARTAGE CPT DONNE CPT 0 EC L Wkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk ECL PH Nombre de manipulations MOUVEMENTS N ECL Wkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk RESOUDRE N A B C FIN POUR RESOUDRE N A B C TESTE N 1 SIVRAI DEPLACER A B RETOURNE SIFAUX RESOLUTION N A B C FIN POUR RESOLUTION N A B C RESOUDRE N 1 A C B RESOUDRE 1 A B C RESOUDRE N 1 C B A FIN POUR POSITIONNER SUR X SI EGALITE X A POSITIONA SI EGALITE X B POSITIONB SI EGALITE X C POSITIONC FIN POUR PLACER L EC PH PLACER SUR L PO
13. ammation E1 et E2 sont de simples interrupteurs poussoirs plac s par s curit E2 est plac en haut de l axe vertical pour palier une d faillance du potentiom tre Ainsi gr ce un test d entr e 0 ou 1 VRAI ou FAUX le moteur sera arr t en haut de course et ne risquera pas de tirer sur les fils au risque de tout casser E1 est plac judicieusement en haut de course de l lectro aimant Celui ci coulisse gr ce 2 axes et un ressort permet l amortissement en bas de course quand le bras baisse Ainsi selon la hauteur de la tour le nombre de disques embpil s le moteur ne forcera pas en bas de course au risque de faire patiner les engrenages du r ducteur de vitesse L lectro aimant coulisse Ressort compress ou non CAT Interrupteur E1 non activ ouvert Interrupteur E1 activ ferm A LL LT l A Selon la hauteur de la tour l Ces indications sur la configuration du robot pourraient permettre quelques experts en m canique d en fabriquer un sur le m me principe 20 ROBOTIQUE sous LOGO La Tour de Hano Au niveau du mat riel part les 2 moteurs et leurs r ducteurs l lectro aimant coulissant les potentiom tres les interrupteurs poussoirs peut tre des ILS et aimants il faudrait pr voir la cr maill re la vis sans fin et quelques roues dent es Le plus d licat sera de fabriquer le ch ssis et d y fixer tous ces
14. bler ces 4 modules en tages fa on mille feuilles et voil quoi ressemble l interface compl te 7 D J ai juste m nag un espace l arri re pour avoir acc s aux connecteurs des entr es de la VM110 3 1 6 Conclusions Nous voici en possession d une interface capable de commander des ampoules 5 volts ou des moteurs L go 5 volts Fisher Technik 10 volts en mode automatique Ce n est pas encore un robot car le syst me est incapable de r agir l environnement ext rieur Pour cela il faut maintenant s occuper des entr es 16 ROBOTIQUE sous LOGO La Tour de Hano 32 Les entr es La carteVM110 de chez Velleman poss de 5 entr es logiques et 2 entr es analogiques Voir sch ma de connections page 7 3 2 1 Les entr es logiques Rien de plus simple Elles sont fonctionnelles imm diatement par un simple interrupteur bouton poussoir I L S ou autre avec une r ponse binaire O ou 1 VRAI ou FAUX 3 2 2 Les ent es analogiques Elles rendent une valeur entre O et 255 Leurs r actions sont directement observables via le logiciel de test livr avec la carte et l action sur les potentiom tres RV1 ou RV2 ATTN1 et ATIN2 condition que les cavaliers SK2 et SK3 soient en place voir la page 7 et le livret mode d emploi de la VM110 Pour que ces entr es analogiques r agissent des informations venant de l ext rieur des potentiom tres par exemple il fa
15. e Situation en adaptant au niveau des l ves Le TO7 70 a rendu l me depuis longtemps Le robot fut remis et devint inactif Jusqu ces mois derniers o je d couvre le site de Dominique Bille auteur d un LogoPlus qui comprend des primitives d di es la robotique via l interface VM110 de chez Velleman et qui se branche simplement sur un port USB Le projet d crit ci dessous est en rapport avec ma remise niveau et la possibilit de faire refonctionner le robot partir de nos P C actuels 2 OBJECTIFS 21 Le langage LOGO Je renvoie au site de Dominique Bille o il est possible de t l charger gratuitement le logiciel et d obtenir toutes les informations sur celui ci http www espacefr education com wineduc scien5 php ROBOTIQUE sous LOGO La Tour de Hano 22 La carte interface Velleman VM110 Le site de Dominique Bille indique cette carte comme possibilit de piloter de petits syst mes robotiques Pour ma part il m a fallu son aide et celle de Jean Louis Barbedette pour venir bout de la compr hension de son fonctionnement somme toute tr s simple J avais malheureusement les anciens sch mas relatifs au TO7 qui me bridaient Je d crirai donc mes tapes dans la prise en main de cette interface 23 La description du robot Elle permettra ventuellement aux lecteurs int ress s d envisager une construction analogue le mat riel Fischer Technik utilis n tant plus commerc
16. e formateur dans une cole d Application Dijon La mode p dagogique de cette poque faisant suite au plan I P T Informatique pour Tous tait au Logo et la robotique J avais donc fait l acquisition d un TO 70 et une bo te Fischer Technik permettant de construire quelques modules m caniques La bo te comprenait aussi une carte interface d di e au TO7 70 programmable en Logo J avais opt pour la construction et la programmation d un syst me robotique capable de r soudre les probl mes de la Tour de Hano Je renvoie les lecteurs aux nombreux sites ou documents existants sur Internet pour plus de d tails sur ce probl me Par exemple http fr wikipedia org wiki Tours de Hano C3 AF Le probl me en soit est tr s int ressant d cortiquer avec des l ves de l cole l mentaire Avec des CM la possibilit d utiliser les puissances d un nombre puissances de 2 en l occurrence la question angoissante de savoir quand interviendra la fin du monde la possibilit d tudier les algorithmes de r solution et d en d terminer une formule g n rale 2 1 le tout illustr par des manipulations de tours fabriqu es avec des rondelles de manches d outils ou avec un robot pilot par un ordinateur Tout cela rendait les activit s de maths du mois de juin tr s captivantes m mes pour des l ves un peu mathophobes Un coll gue de CE1 r ussissait aussi cette exploitation de cett
17. e qu il nest pas possible d alimenter quelque p riph rique moteur ou ampoule que ce soit C est une carte relais donc on ne dispose en fait que de 8 interrupteurs certes command s par l ordinateur via la VM110 mais seulement des interrupteurs Pas de courant encore La suite se devine comment se servir de ces 8 interrupteurs pour alimenter et commander des p riph riques automatis s ROBOTIQUE sous LOGO La Tour de Hano 3 1 3 La carte d alimentation Celle ci je l ai con ue et construite mat riel de soudure multim tre testeur plaque poxy perchlorure de fer pour r v ler le circuit imprim des connecteurs souder ou de simples dominos Le prix est d risoire Voil quoi ressemble le b te Liaisons avec les 16 bornes des relais de la carte VM129 ou K8056 Velleman D sormais on peut brancher 8 ampoules de v lo 5 v et programmer un chenillard par ex Le sch ma ci dessous montre la carte vue de dessus La VM129 est sch matis e par 8 interrupteurs correspondants aux 8 relais A partir de maintenant on obtient bien 8 sorties aliment es en 5 ou 12 volts Il est possible de faire fonctionner un chenillard avec 8 ampoules basse tension Un grand pas a t franchi L ordinateur peut commander un petit syst me automatis externe Pas encore un robot car il ne capte pas d informations de l ext rieur Carte Alim ou sorties 11 RC R RME ft LE an CI E
18. er de d part au pilier d arriv e vous devez tout d abord d une fa on ou d une autre d placer tous les disques du dessus sur le pilier interm diaire Alors le disque du dessous peut tre d plac Puis de nouveau il ne reste plus qu d placer le tas restant du pilier interm diaire sur le pilier d arriv e Comment r aliser le d placement du tas restant Si nous avons 5 disques le tas restant fait 4 disques Nous pouvons comme pr c demment d placer le quatri me disque le plus bas nous pla ons le tas de 3 disques sur le pilier libre celui de d part Ainsi nous d pla ons le probl me d un tas 4 disques un tas 3 puis 2 disques En fin de compte nous sommes parvenus dans la r flexion la situation avec un seul disque Et de la il est simple de d placer ce disque Nous pouvons pr sent de nouveau suivre cette conclusion et affirmer ainsi que nous maitrisons le jeu de la Tour de Hano pour un nombre infini de disques C est exactement selon cette r flexion que fonctionne le programme qui est propos ci apr s Le nombre de pas n cessaire pour n disques est donn par la formule 2 puissance n 1 Donc pour 5 disques le robot doit r aliser ainsi 31 pas Comme indiqu ci dessus un jeu 64 disques requiert un minimum de 2 1 d placements En admettant qu il faille 1 seconde pour d placer un disque ce qui fait 86 400 d placements par jour la fin du jeu aurait lieu au bout d environ 213 000 milliards de
19. ialis actuellement 24 La programmation en langage LogoPlus Je donnerai le programme complet de la programmation du robot capable de r soudre les probl mes de la tour de Hano quelque soit le nombre d tages et cela en ne tapant que la simple instruction HANOI n n tant le nombre d tages mis sur le tapis de jeu 3 LA CARTE INTERFACE USB Velleman VM110 Il est possible de se la procurer facilement sur des sites Internet comme GolTronic ou Conrad pour un prix d environ 60 Il est possible de l acheter moins cher mais en kit monter Dans ce cas elle a la r f rence K 8055 http www conrad fr carte interface d experimentation usb p 19247 19265 407528 259924 C est sur le site de Dominique Bille que j ai trouv la premi re description accompagn e des instructions Logo INIT_COMPTEUR 5 interrupteurs correspondant aux cinq entr es logiques TOPS NE ESS ET ES FIXECANAL FIXECANAUX_A CANAL _MIN CANAUX_MIN CANAL_MAX N5 sorties analogiques CANAUX_MAX FIXECANAUX_L FERMECANAL FERMECANAUX OUVRECANAL OUVRECANAUX 8 sorties logiques 0 ou 1 2 entr es analogiques CANAL gt k P CANAUX 5 entr es logiques 0 ou 1 Es OUVERT OUVERTS Connection de la carte CONNECTE DECONNECTE ROBOTIQUE sous LOGO la Tour de Hano Ce qui va m int resser plus sp cialement ce sont bien s r les sorties logiques po
20. jours ce qui quivaut peu pr s 584 5 milliards d ann es soit 43 fois l ge estim de l univers 13 7 milliards d ann es selon certaines sources Dans un premier temps le programme demande de rep rer la position des trois piliers Puis le nombre de disques Il commence alors le traitement il affiche le nombre de pas restant et le d placement en cours La fonction de gestion de l lectro aimant pr sente une particularit apr s chaque mise hors tension de l lectro aimant on alimente bri vement dans le sens contraire l lectro aimant Ce qui permet de r duire la magn tisation d un disque 2 7 ROBOTIQUE sous LOGO la Tour de Hano Voici un programme qui refl te la d marche expliqu e ci dessus et que vous pouvez faire ex cuter sans robot ni interface directement depuis l diteur LogoPlus l aide de Dominique Bille a t d terminante puisque les variables et elles sont nombreuses se g rent d une mani re particuli re par rapport au Logo TO7 70 Proc dures r cursives HANO sans robot POUR HANOI N EFFTXT PARTAGE CPT DONNE CPT 0 EC L Wkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk ECL PH Nombre de manipulations MOUVEMENTS N ECL Wkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk RESOUDRE N A B C FIN POUR RESOUDRE N A B C TESTE N 1 SIVRAI DEPLACER A B RETOURNE SIFAUX RESOLUTION N A B C FIN POUR RESOLU
21. l Set All Analog Clear All Analog z Output Test 00 DAZ AL AD2 Inputs x i 44 111 LIMINIWISE 3f 4 _ 5 Outputs Mi 2 31L 4 5 rs Conter C unte 0 H Reset Cebounce Time C Dms Ce 2m C 10m C 1000m 00 Un clic bref sur chacune de ces sorties logiques d terminera une action des moteurs selon vos propres branchements tourne gauche ou droite descend ou monte prends ou l che Pour l lectro aimant ROBOTIQUE sous LOGO la Tour de Hano Pour ma part suivant ma propre configuration je sais que la sortie 1 fait tourner le syst me droite et que la sortie 2 fait tourner le syst me gauche Mais attention cette programmation sans les tests des potentiom tres peut tre dangereuse pour la sant du robot Si on ne sait pas arr ter la sortie temps le robot peut tourner plusieurs fois sur lui m me et arracher les fils par exemple en les entortillant POUR T D OUVRECANAL 1 FIN POUR T G OUVRECANAL 2 FIN La s curit possible serait les commandes suivantes en mode direct T G ATTENDS 0 5 FERMACANAL 2 on fait tourner juste un petit peu puis on arr te ou T D ATTENDS 0 5 FERMACANAL 1 Ainsi le robot bougerait juste un peu et s arr terait le temps pour noter l effet 4 2 2 La reconnaissance des positions extr mes C est le travail des potentiom tres et des entr es analogiques expliqu plus haut Pour
22. l ments A noter les interrupteurs E3 E7 n ont pas t plac sur ma maquette Peut tre devaient ils servir d interrupteurs d arr t d urgence 3 ampoules non n cessaires sont branch es en parall le avec les 3 moteurs Elles s allument en m me temps que chaque moteur travaille 42 Pr cautions n cessaires avant la programmation 4 2 1 La reconnaissance des sorties et de leurs effets On va brancher maintenant le robot l interface En ce qui concerne les sorties logiques reli es aux 2 moteurs et l lectro aimant il convient de bien rep rer chacune d elles en fonction de l action des moteurs Les sorties 1 et 2 tant reli es par exemple M1 qui fait tourner l axe du robot il convient de noter dans quel sens tourne cet axe en fonction de l activation de la sortie 1 ou 2 Ainsi on pourra programmer en logo OUVRECANAL 1 ou OUVRECANAL 2 selon le sens de rotation souhait De m me pour les sorties 3 et 4 en supposant qu elles activent le moteur qui fait descendre ou monter le bras laquelle de ces sorties fait monter laquelle fait descendre A cette occasion le programme de test livr avec la VM110 s av re tr s utile Il suffira de connecter la carte et d activer tr s bri vement gr ce un clic puis un autre chacune des sorties Li K8055 USB Experiment Interface Board Card ddress DAl Ww SKE w 5K6 z Connect 7 Card connected Set All Digital z Clear All Digita
23. minique Bille donne une solution en utilisant des relais ro Voici le typon propos par nagmeao m DOMINIQUE imprimable et l chelle au format PDF sur son site Les r f rences des relais et les possibilit s de se les procurer y sont indiqu es J aurais pu m en inspirer mais j ai t attir par une proposition quivalente mais plus ch re propos e par le constructeur belge Velleman une carte a relais compatible avec la WM110 r f rence de cette carte relais VM129 Sortie analogique Le OT oa 0 5 Volts ot LA _R9 Compact 5VDC 1A SPST Reed Relay Mod le 275 272 i ROBOTIQUE sous LOGO la Tour de Hano 3 1 2 La carte relais VM129 N cessite une alimentation 12 volts Ej S L L Te _ La d H nur Description issue du site Velleman http www conrad fr carte relais 8 canaux telecommandee k 8056 p 192 47 19261 117898 117899 Le but de cette carte est de convertir des sorties ou contacts lectroniques en contacts relais Ceci r sulte en une division bien pratique entre la charge et le circuit d alimentation Id al en combinaison avec notre carte interface pour ordinateur VM110 ou r cepteur infrarouge VM122 La carte est quip e de connecteurs d entr e et de sortie de qualit sup rieure Le branchement avec l interface VM110 est tr s facile 8 entr es et 1 masse et 16 plots de sorties Mais l encore il faut bien comprendr
24. rquoi j ai r solu le probl me d une autre fa on POUR POSITIONB La valeur du potentiom tre EY est elle inf rieure ou gale 99 SIVRAI ALORS ex cute la proc dure POSITIONB1 SIFAUX ALORS ex cute la proc dure POSITIONB2 FIN 29 ROBOTIQUE sous LOGO la Tour de Hano 52 la programmation du bras et de la main LEVE BAISSE PRENDS LACHE Proc dures pour prendre les disques LEVE BAISSE PRENDS POUR LEVER OUVRECANAL 4 FIN POUR ARRET LEVE FERMECANAL 4 FIN POUR BAISSER OUVRECANAL 3 FIN POUR ARRET BAISSE FERMECANAL 3 FIN POUR LEVE TESTE OUVERT 2 OU CANAL 1 lt 60 scrute l interrupteur ou le potentiom tre rends VRAI ou FAUX SIVRAI ARRET LEVE RETOURNE LEVER LEVE FIN POUR BAISSE TESTE OUVERT 1 OU CANAL 1 gt 70 scrute l interrupteur ou le potentiom tre rends VRAI ou FAUX SIVRAI ARRET BAISSE RETOURNE BAISSER BAISSE FIN POUR PRENDS TEMPO 100 JOUE DO3DC OUVRECANAL 5 FIN POUR LACHE TEMPO 100 JOUE DO3DC FERMECANAL 5 OUVRECANAL 6 ATTENDS 0 01 FERMECANAL 6 on inverse le courant tr s rapidement dans l lectro aimant pour viter une magn tisation des disques de m tal FIN POUR DEPART TEMPO 100 JOUE DO3QCMI3QCSOL3QC LEVE POSITIONB FIN 53 La r solution du probl me pos par la tour de Hano sans robot D apr s le texte du site http www esiee fr infoweb labos Kits ManFischer10 html
25. t en H pour 1 moteur n cessite 4 relais 1 RT 1 contact Repos Travail Voici l implantation que j ai pr vue 1 et 14 fonctionneront simultan ment De m me 13 et 12 Il suffira de brancher leurs bobines en parall le avec les sorties de la carte d alimentation 12 volts d crite plus haut Le probl me est de bien rep rer les bornes des lames des relais pour savoir comment les connecter aux bornes du moteur B1 et B2 L astuce que j ai trouv e est de nommer ces bornes a et b Le sch ma et le tableau ci dessous donnent les solutions de branchements BRANCHEMENTS des bornes ROBOTIQUE sous LOGO La Tour de Hano Voici une proposition que jai adopt e il est possible de suivre th oriquement le chemin du courant en partant du pour aller au carte relais On obtient ainsi le branchement th orique suivant qui nous permettra de dessiner le typon sur la plaque poxy En bleu le circuit d alimentation simultan des bobines des relais via la carte d alimentation en 12 volts ici puisque les relais choisis sont des relais 12 volts En rouge le circuit d alimentation du moteur via le pont en H c est dire les 4 interrupteurs qui sont en fait les 4 lames de contacts Travail des relais On pourra alimenter les moteurs en 5 9 ou 12 volts selon leurs caract ristiques 12v carte alim g n rale 13 ROBOTIQUE sous LOGO la Tour de Hano E
26. udra enlever ces 2 cavaliers et jouer sur les potentiom tres internes RV1 et RV2 3 2 3 Le branchement des potentiom tres du robot Le robot Fisher Technik comporte 2 potentiom tres de 4 7 KO aliment s en 5 volts qui ont chacun 3 bornes C est Jean Louis Barbedette qui ma donn la solution des branchements partir du sch ma de principe d un pont r sistif Ce sch ma th orique donne la solution Mais les entr es analogiques de la VM110 ne comportent que 3 bornes A1 A2 et GND et il me faut 8 bornes pour connecter 2 x 3 bornes des potentiom tres 2 bornes pour l alimentation 5 v 17 ROBOTIQUE sous LOGO la Tour de Hano La solution que j ai adopt e est de fabriquer des bornes de d rivations a l aide de dominos sis H R RAR VM1440 Sr E L entr es analo As H B F rr i 18 ROBOTIQUE sous LOGO La Tour de Hano 4 LE ROBOT FISCHER TECHNIK Nous ma trisons maintenant l interface avec ses sorties logiques ses entr es logiques et ses entr es analogiques Int ressons nous au robot lui m me vieille machine acquise dans les ann es 1990 plus commercialis e actuellement 41 Description Jean Louis Barbedette a retrouv un site Internet qui me servira de support http www esiee fr infoweb labos Kits ManFischer1
27. ur commander les 3 moteurs du robot et les 2 entr es analogiques qui vont permettre de tester les valeurs rendues par les 2 potentiom tres coupl s au moteur Voir chapitre description du robot plus loin Quand j ai re u cette carte j tais impatient de la tester Aucun probl me elle est livr e avec un mini CD comprenant un logiciel de tests qui s av rera bien utile par la suite Voici une image de l cran de tests Ay K055 USE Experiment Interface Board Card ddress DAT DAZ AL1 A0 2 Inputs Ww SKS w SKE z BROSSE EE 5 Card 0 connected T MENT S NET NS MEN JON TE gt Counter Counter 5 i 0 o Set Al Digital __ Aes ___ Reet Clear All Digital Cebounce Time Cebounce Time C Dms C Dms Set All Analog i Fe me Ce ms Clear All Analog i C Ormes C 1m sl l C 1000m C 1000m Output Test 00 00 30 105 Our cet cran de capture on constate v Elle est connect e et porte le num ro 0 on peut brancher 4 cartes sur le PC v 2 cavaliers SK5 et SK6 sont pr sents pour d terminer le n de la carte ou des cartes v AD1 et AD2 indiquent des valeurs entre 0 et 255 il s agit des valeurs renvoy es par les 2 potentiom tres du robot l instant t aux 2 entr es analogiques A1 et A2 v La case 2 des entr es logiques est coch e c est l tat d un interrupteur ferm pr sent sur le robot ce moment En cliquant sur l une des sorties logiques en supposant le syst me
28. urs effets 21 4 2 2 La reconnaissance des positions extr mes sisi 22 LA PROGRAMMATION LOGO sesesesesesesscssecscscscsesesesesecesesececscscseseseseseseseseosossscsoseseseseseseseseseseoseseso 24 51 LA PROGRAMMATION DES D PLACEMENTS A BETCuuus eee see seeeee rene seen eeeeeeeneeeeeeeeeneeeeeeeees 24 52 LA PROGRAMMATION DU BRAS ET DE LA MAIN LEVE BAISSE PRENDS LACHE 26 53 LA R SOLUTION DU PROBL ME POS PAR LA TOUR DE HANO SANS ROBOT nee eeeeneeeeeeneeeeneeeeeneeeeeennee 26 54 LA R SOLUTION DU PROBL ME POS PAR LA TOUR DE HANO AVEC ROBOT esse eeeneseenereeneeeeeeeeee 28 Robotique pour les nuls Oui Etant assez nul moi m me j ai voulu d crire par le d tail toutes les tapes qui m ont permis de remettre ce fameux jouet en route et aider les lecteurs int ress s avancer plus vite Pour les n ophytes cela pourra tre utile Les sp cialistes en informatique lectronique pourront se gausser de ma fameuse solution basique pour commander les moteurs partir de l ordinateur mes 16 relais basiques leur feront s rement penser ces premiers ordinateurs des ann es 1950 qui prenaient toute une pi ce alors qu aujourd hui les P C portables tiennent dans un cartable et sont des milliers de fois plus puissants Ils pourront passer tous ces chapitres basiques ROBOTIQUE sous LOGO la Tour de Hano 1 Pr ambule Dans les ann es 1990 j tais Ma tr
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