Commande de moteur pas à pas avec un Hacheur¶

Le système à concevoir comporte une boussole numérique montée sur un moteur pas à pas.

A l'aide d'un clavier matricé et d'un afficheur, un opérateur choisira un angle par rapport au Nord magnétique et le moteur pas à pas positionnera automatiquement le capteur boussole numérique dans la bonne direction.

Pour réaliser ce système, vous devrez concevoir une interface de puissance isolée galvaniquement permettant de piloter les deux bobines du moteur pas à pas fourni.

Vous suivrez la méthodologie suivante :
1. étude du cahier des charges
2. proposez un schéma fonctionnel
3. proposez un schéma structurel
4. écrire l'algorithme du programme
5. développez et mettez au point chaque fonction séparément
6. assemblez progressivement les fonctions
7. testez et validez

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Séance 1

Fichier HMC6352.pdf ajouté
Fichier 23lm.pdf ajouté

Découverte du sujet : Comment contrôler le moteur pour qu'il suive la boussole?

Identification des composants :
Moteur pas à pas : Recherche de datasheet, test du moteur pour déterminer les sens de rotation
Boussole : Recherche et lecture de la datasheet, communication avec le PIC (liaison I2C), implantation (2 résistance de pull up de 10k Ohms)
Isolation galvanique : Reste à déterminer un choix de transformateur ou d'optocoupleur (dispo en magasin IL300)
Premières réflexions sur le hacheur

Début d'un schéma fonctionnel

Logiciels :
DropBox : installation pour tous les membres du groupe pour faciliter le transfert de documents

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Séance 2

Nous décidons de commander le moteur pas à pas avec deux hacheurs 4 quadrants un pour la première bobines et l'autre pour la deuxième. Nous sommes obliger de nous servir des 4 quadrants car il faut alimenter les bobines comme suit :

B1 : + / -

B2 : + / -

B1 : - / +

B2 : - / +

Nous avons commencé les test pour faire fonctionner notre hacheur avec les composants choisit qui sont :

Interrupteurs : transistors bipolaires BD237.

Commencer à étudier les port dont on à besion sur le PIC :

Boussole : liaison I2C

Commande des transistors

Afficheur lcd

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Séance 3

Choix des optocoupleur pour l'isolation galvanique (CNY74-4).
Le transistor de cet optocoupleur (coté puissance) acceptent un courant de 50mA. Alors que pour saturer les transistor BD237 il faut un courant de 120mA. On a donc ajouté un étage de transistors afin d'amplifier le courant, on utilise les transistors bipolaires 2N2219.

Programmation de l'afficheur lcd. Celui-ci fonctionne.

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Séance 4

Le premier hacheur fonctionne correctement.
Réalisation du deuxième hacheur.

Routage de la carte pour un hacheur.

Programmation de la commande des hacheurs.

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Séance 5

Les deux hacheurs fonctionnent.
Le moteur fonctionne dans 2 sens de rotation.

Finitions du routage. Nous ne réaliserons pas la carte par manque de temps et de composants de secours.

Réalisation du programme de la boussole par liaison I2C. Nous avons un problème nous n'arrivons pas recevoir les bonnes trame de la boussole.

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Séance 6

Nous avons résolu notre problème, nous n'avions pas mis une période d'horloge assez grande.
Nous recevons correctement la trame de la boussole qui donne un angle en degré par rapport au nord.

Normalement nous aurions du utiliser un clavier afin de faire tourner le moteur d'un certain angle, aucun clavier n'étant disponibles on utilisera un potentiomètre pour régler la valeur de l'angle. Pour cela on utilise le CAN avec pour tensions limite :

0V pour 0°

5V pour 360°