Montage de capteurs sur breadboard

Le breadboard est un support très flexible pour enficher des composantes électroniques. On présente ici quelques situations où son utilisation permet de relier rapidement quelques pièces sans avoir à les souder sur un circuit imprimé.

Photorésistances et boutons-poussoirs

Les boutons-poussoirs blancs et carrés de même que les photorésistances ont été utilisées durant les travaux pratiques précédents. Ils seront de nouveau utiles. Cependant, il peut être important dans certaines situations de les regrouper sur un seul breadboard. Les boutons-poussoirs pourront être utilisés pour démarrer ou arrêter le robot. Ils pourront aussi être transformés en pare-chocs avec l'ajout d'une tige transparente qui vous sera fournie au besoin. Cette tige fermera le contact du bouton-poussoir lorsqu'un obstacle sera rencontré. La photorésistance permettra de concevoir un robot suiveur de lumière. La photorésistance pourra aussi servir d'interrupteur. De cette façon, le robot pourra répondre aux commandes d'une source d'intensité lumineuse.

Les photographies montrent comment disposer les fils pour arriver à intégrer l'ensemble des composantes. De plus, on remarque que des connecteurs IDC ont été ajoutés au breadboard dans le coin inférieur droit. Ils permettent d'ajouter trois autres points d'alimentation de 5 volts. Ils pourront être utilisés si les quatre paires de broches Vcc et GND de la carte mère servent déjà à alimenter d'autres capteurs. Une autre option est de retirer les connecteurs IDC pour permettre d'enficher un câble avec un connecteur Molex mâle à deux positions pouvant servir à alimenter une partie du système. Sur le montage, tous les fils rouges sont à +5 volts alors que les noirs sont à la masse.

Panasonic PNA4602

Le PNA4602 est basé sur une photodiode sensible à une lumière infrarouge de 940 nanomètres. Cette photodiode est jumelée à un circuit complexe qui permet l'amplification, le filtrage et quelques autres opérations sur le signal d'entrée. Le résultat est un photo-détecteur complet qui a une sensibilité maximale lorsque l'infrarouge est émis par impulsions à 38 kHz. Comment arriver à émettre des impulsions à cette fréquence dans l'infrarouge? Par une simple diode émettant spécifiquement dans la longueur d'onde de 940 nanomètres et alimentée par un signal PWM à 38 kHz. La diode Lite-On LTE 4208 est un émetteur convenable pour aller avec le PNA4602. Ces composantes sont utilisées pour le fonctionnement des télécommandes contrôlant des appareils électroniques tels que les téléviseurs, les systèmes audio, etc.

On peut utiliser le couple DEL émettrice et photo-détecteur de plusieurs façons. Par exemple, on peut placer la DEL pour qu'elle envoie le rayon infrarouge vers un objet de manière à provoquer une réflexion pouvant être captée par le photo-détecteur. Cette approche décrite dans le document de Parralax «Robot Wall Sensors, Sound vs Light». Cette approche ne sera pas utilisée ici puisqu'elle est à la base du fonctionnement du détecteur d'objet à proximité de Lynxmotion décrit plus haut.

Nous chercherons plutôt à utiliser la DEL et le photo-détecteur de manière à établir une communication unidirectionnelle entre deux robots. Un robot peut émettre avec la DEL alors que le second peut détecter le message avec le photo-détecteur. Un protocole de communication simple peut être basé sur la longueur des impulsions à 38 kHz.

Les photographies montrent la partie émettrice avec la DEL claire et la partie réceptrice avec le photo-détecteur noir. Les deux composantes sont photographiées sur le même breadboard, mais les deux parties sont réellement distinctes et devront être montées sur des robots différents. La diode est en série avec une résistance de 330 ohms (orange-orange-brun pour le code de couleurs). Le signal PWM arrive par le fil vert et retourne à la masse par le fil gris. La broche courte de la diode (ou le côté aplani de la base de la diode, la cathode) est en contact avec la masse alors que la broche longue, l'anode, est en contact avec la résistance.

Le photo-détecteur est un circuit complet en lui-même. La broche du milieu est à la masse. La broche du bas doit être à +5 volts (si la partie réceptrice bombée est vers la gauche). Le signal utile correspond à la broche du haut (en contact avec le fil brun). Le signal est au niveau haut si aucun signal à 38 kHz n'est détecté en entrée. Il passe au niveau bas dans le cas contraire.