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2.7. Recherche d’erreur
Si le circuit ne fonctionne pas comme nous l’avons décrit, il vous faut rechercher les erreurs. Il y a
malheureusement peu de possibilités de débogage, comme pour la platine ASURO, c’est pour cela
qu’un multimètre est très utile selon les circonstances.
• Vous devez d’abord vérifier que le programme de test ne comporte aucune erreur et qu’il a été vraiment
flashé. Ensuite, vous devez contrôler à nouveau les soudures et vérifier les valeurs des éléments.
• Est-ce que les branchements dénudés et étamés de la bobine sont correctement reliés à la borne à
vis ou n’y a t’il que l’isolation en contact ? Lorsque le robot est éteint, vous devez mesurer les 30Ω
de la bobine entre les vis.
Si une résistance beaucoup plus importante est affichée, le câble n’est pas correctement inséré à la
borne à vis, le fil du rotor inductif n’est pas correctement dénudé et de ce fait, il n’y a pas de contact
ou le fin fil de la bobine s’est rompu à l’assemblage. Ce dernier cas a généralement lieu à proximité
du condensateur.
Si la résistance est plus petite, il y a un court-circuit sur la platine ou à la bobine. Il est alors
judicieux de retirer le câble de la borne à vis et de remesurer la résistance à la borne à vis. Si la
résistance est supérieure à 30 Ohm, alors le court-circuit se trouve du côté de la bobine.
• Lorsque le robot est allumé, la tension de fonctionnement doit être de 4,5…5,5V entre GNDOUT1
et VCCOUT1. Si ce n’est pas le cas, alors la batterie est vide, le robot n’est pas allumé, le câble
du support de batterie est enlevé ou il y a une soudure froide au niveau du secteur arrière du
connecteur à pôle sur la platine insérée ou sur le robot.
• La tension de l’amplificateur d’opération doit être prélevée entre les broches 4 moins (lorsque le
noyau dans l’IC est en haut, en bas à gauche) et 8 plus (en haute à droite). La tension doit au
minimum être de 2V supérieur à la tension de la batterie.
N O T I C E
Version 07/11
Kit détecteur de mines
ARX-MNP55
Code : 191555
Note de l’éditeur
Cette notice est une publication de la société Conrad, 59800 Lille/France.
Tous droits réservés, y compris la traduction. Toute reproduction,
quel que soit le type (p.ex. photocopies, microfilms ou saisie dans
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préalable écrite de l’éditeur.
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Données techniques et conditionnement soumis à modifications
sans avis préalable.
© Copyright 2001 par Conrad. Imprimé en CEE. XXX/07-11/JV
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produit à un tiers.
Conservez cette notice pour tout report ultérieur !
Mode d’emploi de l’extension ASURO détecteur de mines
1. Fonction du circuit
Le kit détecteur de mines constitue une extension intéressante pour les robots ASURO. A l’aide de
l’extension du détecteur de mines, le robot ASURO est capable de détecter le métal qui se trouve
sous une demie balle de tennis de table. Ainsi, on peut, dans le cadre des possibilités du robot et
du kit, réaliser des scénarios, tels que la recherche robotisée de trésors, de mines ou la détection et
la poursuite de câbles, d’armatures croisées ou de supports en acier dans le sol de la façon la plus
simple qu’il soit.
Nous allons vous expliquer globalement la fonction du circuit.
Un oscillateur, d’un condensateur et d’une bobine avec une bobine de noyau, est stimulé par
un montage amplificateur d’opération d’oscillations. Comme la bobine de noyau utilisée s’ouvre
magnétiquement, le champ magnétique peut s’élargir dans la pièce et être influencé par la proximité
de métal.
casse pas s’il fait plus de tours. Lorsque vous avez tourné de 10 tours et que la LED ne s’allume pas,
continuez de chercher l’erreur.
Lorsque cela fonctionne, posez le robot sur un support garanti sans métal (boîte en plastique ou
en bois, table sans clous ou aucune vis à proximité) et tournez le trimmer à gauche, jusqu’à ce que
la LED soit éteinte. Il peut être nécessaire de recommencer plus tard ce réglage, car la dérive de
température et les modifications de la tension de la batterie peuvent être décalées selon des points
de fonctionnement précis. Plus l’équilibrage est mené de façon soigneuse, plus le détecteur est
sensible, mais il est d’autant plus vraisemblable, qu’il va trimmer par la suite.
Si vous vous approchez de la balle de ping-pong avec un objet métallique (un tournevis, entre autres),
la LED doit s’allumer, au plus tard lors du contact.
Le détecteur est si sensible, qu’il peut localiser un morceau de feuille d’aluminium à travers un carton.
Si vous souhaitez mesurer le changement de fréquence, réglez le détecteur du mieux que vous
pouvez dans l’application finale. En même temps, le robot va suspendre le signal maximal attendu du
détecteur (une surface métallique ou un objet métallique peut être à proximité) et le trimmer peut être
carrément tourné à gauche, ce qui fait que la LED ne marche pas. Le programme suivant peut être
utilisé pour la démonstration de la fonction (MinesweeperTest2) :
Image 1 : schéma du circuit du détecteur de mines
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Remarque : les branchements VCCOUT11/2, GNDOUT1/2 et ADC2OUT/ADC3OUT ne sont pas
nécessaires dans un premier temps. Vous pouvez les utiliser plus tard, avec le trou de fixation de la
platine, afin de brancher deux capteurs d’écart selon le principe de triangulation.
Ainsi l’ASURO peut non seulement se déplacer de manière autonome, mais aussi trouver des objets
métalliques. Les détecteurs de triangulation seront par contre directement branchés de la platine
ASURO à la platine d’extension.
2.6. Mise en marche
Lorsque la balle de ping-pong est collée à la bobine et la platine équipée, vous pouvez l’installer sur
le robot (éteint !). Vous devez alors contrôler qu’aucune pièce de la platine ASURO ne touche les
zones soudées de la platine d’extension. Les câbles de la bobine sont menés par le côté de la borne
à vis CON1 sous la platine – la polarité importe peu – puis fixés dans la borne à vis.
Afin de rendre les oscillations du circuit oscillant visible, vous devez enregistrer le programme suivant
(MinesweeperTest1) :
Celui-ci fait en sorte que les LED s’éteignent lorsque l’oscillateur est en marche.
En fonction du type de détection (effondrement des oscillations ou modification de la fréquence
de l’oscillateur), les réglages seront différents. Dans un premier temps, l’équilibrage du simple cas
d’effondrement des oscillations est expliqué et celui-ci doit être effectué comme test (et avec le
programme mentionné ci-dessus) en premier dans tous les cas.
Si la LED rouge de la platine d’extension ne s’allume pas, tournez le trimmer à broches vers la droite
jusqu’à ce qu’elle s’allume. Le trimmer peut effectuer jusqu’à 10 tours dans un même sens, et ne se
L’image 1 représente le schéma du circuit. Le circuit oscillant est constitué de la bobine L1 et du
condensateur C1. Un tel système peut être oscillant, car, cycliquement, l’énergie stockée dans le
champ magnétique de la bobine se déplace dans le champ électrique du condensateur et sera
aussitôt convertie. La fréquence, dû à cette conversion, dépend de la capacité du condensateur et de
l’inductance de la bobine. Elle se calcule ainsi :
Comme la conversion ne s’achève pas sans perte, les oscillations vont diminuer après quelques
périodes. Vous devez continuellement fournir de l’énergie, afin de pallier cette perte. Mais comme
lorsque vous poussez une balançoire, cela doit se produire au bon moment, sinon cela ne
fonctionnera pas. Le circuit utilisé ici fait en sorte qu’il pousse la tension du courant du condensateur
dans le condensateur.
Vous le réalisez grâce à un amplificateur d’opération IC1A, qui est formé à partir d’une résistance R2
et de la résistance TR1 réglable d’un amplificateur non inversé. La tension à la sortie de l’amplificateur
est, dans les facteurs réglables 1-3, plus grande que la tension du condensateur. Cela aboutit au fait
qu’un courant passe à travers la résistance R1, qui est d’autant plus grand que la tension de C1 est
grande.
Le réglage de l’amplificateur est nécessaire, car les pertes du circuit oscillant ne sont pas très
connues avant.
L’amplificateur d’opération IC1B est câblé comme un compensateur et compare la tension du circuit
oscillant avec une tension de référence d’à peu près 0,5V (en fonction de la tension de batterie de
chaque ASURO) et transmet le résultat au pin INT1 d’extension. R4 sert de circuit de protection,
autrement la broche du processeur et la sortie d’amplificateur d’opération travailleraient l’une contre
l’autre lorsque le processeur n’est pas programmé.
D4 est monté à la place de l’ancienne LED.
La partie gauche du circuit composée de diodes et de condensateurs sert à la création d’une tension
d’alimentation négative (relative à la masse du circuit). Cela est indispensable, puisque la tension du
circuit oscillant oscille autour de la masse et peut ainsi être aussi bien négative que positive.
Dans la pratique, il existe plusieurs méthodes de détection de métal. Le présent circuit prend en
charge deux d’entre elles :
• Le renforcement du circuit, et donc l’alimentation en énergie du circuit oscillant, est réglé de façon
à ce que les pertes électriques du circuit oscillant soient compensées lorsqu’il n’y a pas de métal à
proximité de la bobine. Par contre, si du métal viendrait à être à proximité de la bobine, des pertes
supplémentaires sont provoquées par des courants parasites (pour le matériel conducteur) ou
des pertes par inversion magnétique (pour le matériel non conducteur mais ferromagnétique), qui
peuvent ensuite bloquer l’oscillation.
• Le renforcement est réglé de façon à ce que les pertes supplémentaires soient compensées lors
que du métal est à proximité de la bobine, et la fréquence des oscillations sera mesurée. Si du
matériel seulement conducteur est amené à être près de la bobine, le champ sera affaibli par les
courants parasitaires du matériel, ce qui conduit à une diminution de l’inductance de la bobine et
à une augmentation de la fréquence des oscillations. En présence de métal ferromagnétique, le
champ est renforcé, l’inductance augmente et la fréquence chute. Pour cette variante, il est donc
possible de compléter la détection par une distinction sommaire, qui trouve du métal.
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2. Montage
2.1. Mise en place de la bobine
Dans le cas où la bobine est déjà entièrement enroulée, collée au condensateur et munie de câbles
de connexions, comme dans l’image 8, vous pouvez sauter cette étape. Sinon, amusez-vous bien !
Vous devez maintenant faire 400 spires de fins fils de bobinage émaillés de cuivre (diamètre de
0,1 mm) sur le support de bobines. Cela s’effectue comme suit.
Un deuxième support de bobines est joint au kit de construction, car il est pensé pour deux moitiés
de noyau (cf. image 2).
Image 2 : corps de bobine, en entier Image 3 : corps de bobine, coupé
Afin que le support soit adapté à notre noyau unique, vous devez séparer ces deux parties, grâce
à, par exemple, une scie à archet. Vous devez scier le support de bobine d’un côté de la nervure
centrale, afin de parvenir à un support de bobine plus fin, avec un espace pour l’enroulement. Vous
pouvez supprimer les marques de sciage grâce à un fin papier d’émeri (240 ou 300 grains) ou un
couteau à tapis (attention aux doigts !). Vous pouvez jeter la deuxième partie.
Afin d’effectuer l’enroulement sur le support de bobine, insérez le sur un stylo ou sur le manche d’un
pinceau (plus adapté car de forme conique) vous pouvez déjà coincer fermement le début du fil et
quelques centimètres de fil de bobinage émaillé de cuivre, comme cela est représenté sur l’image 4.
Afin de vous assurer que le fil ne va pas glisser, vous pouvez le fixer avec un peu de ruban adhésif.
2.5. Équipement de la platine
Dès que les connecteurs à pôles (et de ce fait les réglettes à douilles) sont soudés, vous pouvez
retirer la platine et équiper le reste des pièces. L’équipement va se faire dans l’ordre qui suit, selon
le plan d’équipement (cf. image 13). Toutes les résistances jusqu’à R7 vont rester soudées, ce qui
signifie qu’une patte doit être pliée à 180°. A R7, les deux pattes seront pliées à 90°.
Image 13 : Plan d’équipement
À équiper dans l’ordre suivant :
IC1 : D’abord le socle uniquement, attention à la polarité !
D1, D2, D3 : 1N4148, attention à la polarité !
C4, C5, C6 : 100nF céramique
R1, R2, R3, R7 : 10 kΩ 5% (marron, noir, orange, or)
R4 : 220Ω 5% (rouge, rouge, brun, or)
R5 : 1kΩ 5% (marron, noir, rouge, or)
R6 : 100kΩ 5 % (marron, noir, jaune, or)
C2, C3 : Condensateur 100µF, min. 16V, attention à la polarité !
TR1 : Condensateur ajustable de broches 20 k continu
D4 : LED 5 mm rouge, attention à la polarité !
CON1 : Borne à vis, l’entrée de câble doit être indiqué sur le bord de la platine.
IC1 : Branchez le TS912 dans le socle. Pliez d’abord, éventuellement, les pattes et faites attention à la
polarité (L’encoche ou le marquage du boîtier doivent indiquer la direction de l’encoche du socle) !
Image 4 : dispositif d’enroulement
Image 14 : Montage de la platine d’extension terminé
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Image 11 : Montage de la platine d’extension
2.3.2. L’ASURO possède déjà des réglettes à douilles pour la platine d’extension
Les connecteurs à deux et trois pôles sont à ficher sur les réglettes à douilles encastrées dans
l’ASURO (cf. image 10) et la platine d’extension est à placer par-dessus, de sorte que les broches se
voient à travers la platine. Quand tout passe, soudez les connecteurs à pôles à la platine d’extension.
Vous allez alors enrouler, de façon soigneuse et ordonnée, les 400 spires du fil de bobinage émaillé
de cuivre (et bien évidemment sans modifier la direction de l’enroulement). Si le fil se rompt ou que
vous vous trompez dans le nombre de tours, vous devez recommencer depuis le début. Ce n’est
toutefois pas grave, s’il y a 380 ou 420 spires, mais l’écart ne doit pas être plus important.
Lorsque vous avez fini d’enrouler, vous pouvez fixer le bobinage avec un peu de vernis ou de colle instantanée. Lorsque c’est fait, retirez délicatement le ruban adhésif du pinceau ou du stylo et retirer le
support de bobine. Vous pouvez couper le fil, tout en laissant dépasser quelques centimètres. Les fins
de fil doivent être dirigées dans le même sens et ne doivent surtout pas passer par le trou du support
de bobine (cf. image 5)
Image 5 : corps de bobine avec bobinage terminé
Lorsque le corps de bobine est terminé, vous pouvez le fixer avec un peu de colle instantanée au
noyau. Les fins de fils sortent par l’encoche du noyau (cf. image 6).
Image 12 : Platine d’extension avec les connecteurs à pôles
2.4. Pose de la balle de ping-pong
Lorsque les connecteurs à pôles sont soudés à la platine, retirez la platine d’extension et laissez la de
côté pour l’instant. Tirez délicatement le câble de raccordement de la bobine par le trou de la platine
ASURO et la balle de ping-pong avec la bobine collée à l’intérieur, puis fixez à l’aide de 3 à 4 points
de colle instantanée sur la platine ASURO.
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Image 6 : bobine collée au noyau
Les fins de fils dépassent de l’arrière du noyau, où un ou deux millimètres sont dénudés. Utilisez un
fer à souder, avec un peu d’étain frais à la pointe. Ainsi, le fil sera chauffé jusqu’à ce que l’isolation
disparaisse et que le fil soit étamé. Attention : les fumées issues de ce procédé sont nuisibles pour la
santé et ne doivent surtout pas être respirées !
Enfin, collez le condensateur 10nF (empreinte 103) à l’arrière de la bobine avec de la colle instantanée, de sorte que la direction des connexions dépasse de l’encoche, de laquelle sont issus les fils.
Dans l’image 7, le condensateur est collé près du trou du noyau – vous pourriez avoir besoin du trou
plus tard pour quelque chose d’autre. Cela est cependant insignifiant pour la fonction du circuit.
Les pattes de connexion du condensateur sont à raccourcir à 5 mm et les fins étamées du fil de
bobinage étamé de cuivre sont à enrouler autour de celles-ci (à l’aide d’une pincette) puis à souder.
2.2. Montage de la bobine
Afin de monter la bobine, désormais terminée, sur le robot, vous devez d’abord enlever la balle de
ping-pong.
La bobine est à fixer à une moitié de balle de ping-pong, grâce à de la colle instantanée (cf. image 9).
Attention : Si l’ASURO n’est pas prêt pour le montage d’une platine d’extension, la balle ne doit être
collée lorsque c’est fait.
Image 9 : Bobine collée dans la balle de ping-pong.
Image 7 : La bobine avec le condensateur.
Nous allons maintenant nous occuper du câble de 70 mm raccourci, avec des bouts dénudés,
torsadés et étamés. Ceux-ci sont à souder directement aux pattes du condensateur, de sorte que le
sens du milieu de la bobine soit montré et enfin entrecroisé, comme cela est représenté sur l’image
8. Ici, peu importe la polarité. Si vous avez un multimètre à votre disposition, vous pouvez mesurer la
résistance entre les deux fins de câble. Celle-ci doit se trouver dans les environs de 30 Ω. Si elle se
trouve au-dessus de cela (60 Ω et plus) ; vous devez contrôler que le fil de cuivre est correctement
dénudé, qu’il a vraiment été soudé et ne s’est pas rompu entre-temps. Si la résistance se trouve en
dessous (un petit 10 Ω), alors vous devez examiner l’endroit soudé, à la recherche de courts-circuits.
Malheureusement, il n’est pas possible de détecter les courts-circuits à l’intérieur du bobinage.
Image 8 : Bobine terminée
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2.3. Équipement du connecteur à pôles
Avant d’installer les éléments dans la platine, vous devez d’abord fabriquer le connecteur à pôles. Le
procédé dépend ici de si l’ASURO est déjà préparé pour l’accueil d’une platine d’extension.
2.3.1. L’ASURO n’a pas encore de réglettes à douilles pour la platine d’extension
Dans ce cas, les pièces doivent être démontées de la platine en ligne, du moins les phototransistors
T9 et T10, ainsi que les LED D11. Pour cela, la balle de ping-pong doit également être démontée.
Le plus simple est de chauffer les brasures de la pièce que vous avez enlevée avec un fer à souder
et de la retirer délicatement de la platine. Si les trous ne sont plus libres, vous pouvez les libérez
soigneusement avec un toron de débrasage et/ou une pompe aspirante de dessoudage.
Les fiches à 2 et 3 pôles sont ensuite montées avec les réglettes à douilles sur la platine ASURO
(comme sur l’image 10) avec les fiches femelles de la platine ASURO. La platine d’extension vient
par-dessus et seulement après, soudez les connecteurs multipoints et les réglettes à douilles sur la
platine d’extension et sur la platine principale de l’ASURO.
Image 10 : Montage du connecteur à pôles
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