Apprendre l'électronique et
construire des robots

« Apprendre l'électronique et construire des robots » est le concept qui anime ce site.

Olivier, l'éditeur de Positron-libre®, a pour vocation d'aider toutes les personnes désirants débuter, réviser, approfondir ou acquérir des connaissances en électronique et les savoirs qui y sont ratachés :

  • l'électricité,
  • l'électrotechnique,
  • l'électromécanique,
  • l'informatique orientée programmation des systèmes.

Les applications développées concernent des montages pratiques de circuits électroniques, des constructions robotiques, des programmes de pilotage et d'automatisation et des réalisations techniques multi-domaines.

Ces publications sont éditées numériquement sous la forme de tutoriels, de cours, de guides pratiques et bientôt de vidéos de formation.

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Bougie façon Arduino pour citrouille halloween

Nous allons voir ici comment illuminer une citrouille et reproduire le vacillement d'une bougie à partir de LEDs et d'une carte Arduino®.

Exemples de led oranges pour bougie électronique

Les points pratiques développés sont les suivants :

  • obtenir de la lumière orange ou rouge-orangée : la diffusion de la lumière, variation d'intensité lumineuse pour immiter une flamme,
  • pilotage par une carte Arduino : exemple avec une à trois leds oranges, simuler le scintillement, programme pour piloter une led rgb,
  • schémas de commande pour LEDs de puissance.

Comment illuminer votre tête de citrouille.

Ampli pour guitare basse W40

Cet amplificateur, délivrant une puissance modulée de 40 watts a été spécialement étudié pour la reproduction amplifiée de guitares électriques.
Nous examinerons donc son schéma de principe, qui présente des particularités intéressantes. Au préalable, nous retrouvons, ci-dessous, ses caractéristiques essentielles.

L'amplificateur « W40 » est équipé de cinq doubles triodes ECC83, de deux EL503 et de quatre redresseurs au silicium. Nous avons 5 entées dispachées comme suit :

  • 3 entrées guitares dont une spéciale pour basse accompagnement,
  • 1 entrée micro sensibilité 1 mV à 100 Hz, sur Z = 500 KΩ,
  • 1 entrée haut niveau 500 mV, Z = 500 KΩ (PU ou TUNER).

L'ampli guitare basse W40.

Table à dessin cylindrique de 1947

Les dessins industriels présentent souvent des dimensions assez considérables pour nécessiter l'emploi de grandes planches obligeant le dessinateur à des positions incommodes.
Un cylindre, fermé à ses deux extrémités, repose sur deux supports verticaux sur lesquels il peut tourner librement.

Dans cet article vous allez découvrir :

  • L'histoire d'un appareil ancien pour tracer de grands schémas industiels,
  • sa description technique simple,
  • son mode d'emploi.

L'article complet de cette table à dessin peu ordinaire.

Programme de commande d'un entraînement différentiel pour robot et plate-forme mobile

Robot à entrainement différentiel

L'entraînement différentiel est un procédé de commande pour un robot équipé de seulement deux roues motorisées.
Ce couple de roues motorisées assure les fonctions de propulsion et de direction.

Dans cet article vous allez découvrir :

  • La manière classique de construire un petit engin motorisé,
  • comment calculer le rayon de braquage d'une plateforme mobile ou d'un véhicule simple,
  • la constitution de base d'un robot à entraînement différentiel,
  • l'algorithme de commande différentielle,
  • l'utilisation avec un robot à deux roues,
  • un algorithme à commande proportionnelle.

Avec ce code, le robot exécute des demi-tours sur place ; le rayon de braquage est la moitié de l'entre-axe des roues et l'angle de braquage est de 180 °.
Si nous désirons corriger légèrement la trajectoire, il suffit de ralentir momentanément une roue pour effectuer un petit changement de direction.
Voir les algorithmes du robot à commande d'entraînement différentiel.

Alphabet Grec pour les symboles électriques

Tableau des lettres grecques avec la correspondance des symboles utilisés pour désigner une grandeur physique ou mathématique pour les cours d'électricité et d'électronique.

Tableaux de résistances pour alimenter une L.E.D.

  • 72 valeurs précalculées avec exactitude,
  • un tableau en images téléchargeable avec les 72 valeurs arrondies et indication de la puissance requise,
  • les formules utilisées pour les calculs.

Consulter le tableau et le télécharger.

Tableaux des séries normalisées E3 à E96 des résistances électroniques

  • Tableau des valeurs des séries E3 à E24,
  • Tableau des valeurs de la série E48,
  • Tableau complet des valeurs de la série de précision à 1 % E96.

Les tableaux des séries.

Programmes et algorithmes du robot photophile

Le robot photophile est un robot qui se dirige vers la lumière (photophile = qui aime la lumière).

Dans ce guide de programmation vous allez découvrir :

  • Comment capter la lumière,
  • le comportement du photophile,
  • le pseudo-code versus algorithme,
  • le mode évitement d'objets,
  • comment suivre une ligne blanche,
  • un algorithme avec une dose de logique floue,
  • l'approche « split-brain »,
  • la version photophobe.

C'est peut-être le plus simple de tous les algorithmes de détection.
Si vous êtes un débutant, il pourrait être votre premier algorithme.
Les algorithmes du robot photophile.

Alimentation d'une LED en 5, 12 volts et plus

Les LEDs (ou DEL) sont des diodes qui doivent être alimentées en courant continu et polarisées en direct pour émettre de la lumière.

Les tensions directes étant très basses (1,5 V à 3,3 V) il faut donc ajouter un ou plusieurs composants pour faire fonctionner correctement une LED avec une alimentation de 5, 12, 24 volts ou plus.

Ce cours vous apprends à effectuer les calculs de la résistance de limitation et faire le bon choix de la puissance pour câbler correctement un circuit avec une led.

Voir comment alimenter une LED en 12 volts ou plus.

Notice en francais de la BOE-Shield pour Arduino

La BOE-Shield® est une carte d'extension qui convient pour le prototypage de circuits simples et qui s'enfiche directement sur une carte Arduino.

BOE est l'acronyme anglais de "Board Of Education" qui signifie carte éducative (ou pédagogique) ; nous pouvons aussi le traduire par carte d'apprentissage et l'utiliser comme carte d'expérimentation.

Shield est le nom qui désigne un module d'extension connectable sur Arduino (MECA©). C'est une carte électronique qui sert de périphérique spécifique ou qui augmente les capacités originales de la carte Arduino.
Il y a quatre trous de montage aux angles de la carte et des connecteurs au format Arduino pour l'empilage de plusieurs shields.

Quelques idées d'utilisation

  • Sur le châssis du robot Boe-Bot la BOE peut être monter avec une carte à microcontrôleur Arduino,
  • dans une salle de classe pour les travaux pratiques en électronique, robotique et cours de base avec l'Arduino,
  • dans l'atelier de robotique pour tester rapidement et sans soudure un module hardware.
  • dans l'atelier d'électronique pour mettre au point un prototype de shield Arduino.

Cette notice est augmentée par les équivalences européennes des caractéristiques mécaniques des vis et entretoises
La notice française de la BOE-Shield.

La loi d'Ohm pour les résistances électriques pures

Petit cours pour découvrir la loi d'Ohm à partir d'une expérience simple de mesure de résistance.

Vous y trouverez :

  • Un exemple de tableau de relevés avec schéma d'expérimentation,
  • les formules avec explications,
  • des exercices et applications corrigés.

Apprendre la loi d'Ohm tout de suite.

Symboles et principales unités SI

Liste des symboles et unités SI utiles pour les cours et applications électroniques ou électriques. Le système MKSA (Mètre Kilo Seconde Ampère) à été remplacé par le système SI en 1962.

Découvrez 9 tableaux d'unités et de symboles classés par domaine d'étude : puissance d'une chute d'eau, électricité et magnétisme, résistances, fréquence, mécanique, thermodynamique et lumière.

Tous les tableaux d'unités et symboles.

Les symboles électriques et électrotechnique

Ce nouveau cours vous permet d'apprendre à tracer correctement vos symboles électriques quand vous réalisez un schéma d'électrotechnique.

Dans le contenu de cette page de cours vous découvrirez :

  • Qu'est ce qu'un symbole et à quoi sert il ?
  • que représente un symbole et comment il est constitué,
  • les objets réels et lettres qui sont aussi des symboles,
  • la normalisation et les organismes de standardisation des normes internationales, européennes et françaises,
  • le traçage des symboles avec une grille : dimension, orientation et la bonne épaisseur des traits,
  • quelques règles et méthodes simples de traçage,
  • des tableaux de symboles normalisés pour vos schémas de base avec 80 images.

La représentation symbolique est très utilisée car, comme il s'agit d'un dessin, cette forme de représentation est souvent plus facile à mémoriser (à la manière d'un logo qui donne une identité visuelle). N'importe qui peut tracer facilement des symboles sur le sable, du papier ou un tableau blanc.
Les symboles des schémas électriques.

Comment tracer des schémas électriques ?

Dans le dessin technique, nous utilisons des outils simples, comme du papier ou du calque, des crayons, des porte-mines ou des stylos techniques.
Dès l'apprentissage de l'écriture ou du dessin nous avons été habitués à tenir un crayon dans nos mains. Une simple feuille de papier et un crayon à mine de graphite suffisent alors pour exprimer une idée. Pour une image, la pression que l'on exerce sur le crayon, mais aussi son inclinaison, nous donne la possibilité de nuancer le trait et de rendre des effets de lumière et d'ombre.
La gomme nous est utile pour rectifier ou modifier facilement nos croquis ou brouillons.

Nous pouvons dire que les deux outils indispensables du dessinateur sont le crayon et la gomme ; le papier est un support au même titre qu'une toile, un parchemin, un mur ou une planche de bois. Mais comment choisir les bons crayons et le logiciel adapté au schéma électrique ou électrotechnique ?
Comment tracer des schémas.

Qu'est ce qu'un schéma ?

Un schéma est un dessin ou un tracé qui représente de façon simple une construction souvent technique. Cela peut être aussi des sous-ensembles techniques qui une fois réunis, représentent une réalisation technique complexe.

Pour réaliser ces schémas, nous utilisons des symboles graphiques, qui peuvent être tracés à la main sur du papier avec des crayons ou des stylos.
Les imprimeries et les machines informatiques (traceurs et imprimantes) peuvent reproduire ces schémas en grande quantité, une fois que le schéma est sous forme d'un fichier numérique.
Apprendre ce qu'est un schéma.

Débuter la programmation avec Arduino

Vous allez utiliser un IDE Arduino pour écrire des programmes (appelés croquis) qui sont basés sur le langage C et C++. La syntaxe des instructions est simplifiée et abordable par les débutants.
Débuter la programmation.

Table des caractères ASCII de 0 à 127 pour l'Arduino

Le micro-contrôleur de l'ardunio utilise ce code pour attribuer un numéro à un caractère imprimable. C'est aussi un standard pratique pour envoyer des chaînes de texte entre appareils électroniques. Mais dans la section 0 à 31, les codes correspondent à des actions.
La table des codes.

Montage d'une carte à relai 12 ou 24 Volts

Monté sur un support cinq broches, ce relais automobile est utilisé en carte d'interface pour application robotique ou industrielle. Equipée de diodes de protection et de connecteurs à cages elle s'intègre dans les armoires industrielles, les bancs de test, comme pilote de moteurs pour robots domestiques ou de loisirs (tondeuse-robot, r2d2) ou pour la commande de moteurs à courant continu.
Le montage et ses caractéristiques.

Schéma d'une sirène de police et modulée

Nous retrouvons ici un schéma classique à 2 NE555 ou un NE556. Un des circuits sert à commander l'autre en tension avec un signal modulé. Deux schémas que l'on peut décliner au moins en trois versions.
Le schéma pour construire une sirène de police Américaine.

Schéma d'un métronome électronique

Avec un NE555 et un petit haut-parleur bien adapté rien de plus facile pour construire un métronome imitant les tocs tocs mécaniques.
Le schéma du métronome.

Schéma d'un détecteur de pluie à sortie relais

Ce détecteur de pluie s'inscrit dans les applications suivantes : avertisseur pour signaler de rentrer du linge en cours de séchage à l'extérieur, détecteur pour ouvrir un store sur une terrasse, commande de fermeture d'un rideau ou d'une bâche de piscine, activer le recouvrement automatique d'une serre.
Il repose sur la capacité de l'eau à conduire l'électricité (plus ou moins bien, certes). Le capteur se compose de deux pièces métalliques juste assez rapprochées pour qu'une goutte d'eau puisse les combler.
Le schéma du détecteur.

Schéma bip-bip électronique

Deux NE555 (ou un NE556) sont utilisés. Le premier (IC1) est câblé comme un oscillateur avec un temps de charge d'environ 1 seconde, et un temps de décharge (sortie niveau bas) d'environ 0,2 seconde.
Le schéma du beeper.

Sirène d'alarme et bruiteur

Schéma électronique de base avec un NE555 pour produire une alarme sonore ou un bruit mécanique. La conception est basée sur le NE555 avec 2 résistances, 3 condensateurs et un haut-parleur de 50 ohms.
Le schéma de base pour produire une alarme sonore.

Sirène Star Trek alerte rouge

Schéma électronique d'une sirène imitant l'alerte rouge du vaisseau spatial Enterprise de la série Star Trek.La conception est à base de NE555.
Le schéma de sirène alerte rouge.

Guide pratique du soudage des LEDs traversantes

Conseils pour l'utilisation des composants traversants de type led : procédure de cambrage et pliage des fils, soudure manuelle de la LED au fer à souder et soudage de câble sur les pattes du composant.
Le guide pratique du montage des led.

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