Kit de construction éducatif du robot SKY WALKER Mode d‘emploi modèle SW-007 © 2007 AREXX Engineering -1-
Table des Matières 1. Présentation du Sky Walker 3 2. La soudure des composants électroniques 4 2.1 Outils nécessaires 4 2.2 Technique de soudure 5 2.3 Réparer des erreurs de soudure 6 3. La partie électronique 7 3.1 Les composants électroniques 9 3.2 Le travail de soudure 10 3.3 Test du circuit électronique 11 3.4 Recherche d'erreurs dans le circuit électronique 12 4. Explications théoriques relatives à l’électronique 13 5.
1. PRÉSENTATION DU SKY WALKER Le SKY WALKER est un robot électronique équipé de deux détecteurs intégrés qui réagissent aux bruits et à la lumière. Lorsque les détecteurs captent un son (p.ex. frapper dans les mains) ou enregistrent une modification de l’intensité lumineuse, le robot avance pendant quelques secondes. Non seulement le comportement du robot est une partie de plaisir, le montage est également instructif et amusant.
2. LA SOUDURE DES COMPOSANTS ELECTRONIQUES Voici encore quelques conseils avant le montage et la soudure des composants électroniques: Lisez attentivement les instructions de soudure avant de commencer le travail. Suivez exactement l’ordre des instructions de montage. La garantie ne couvre pas les dommages causés par le non-respect des instructions. Le bon outil facilite le travail ! 2.1 Outils nécessaires: Soudure 0,8- bis 1mm Fer à souder (15 to 30W) Utilisez un fer à souder d’une puissance de 20 à 30W.
2.2: Technique de soudure N’utilisez en aucun cas de pâte à étamer pour la soudure. Elle peut causer de la corrosion et agir commeun conducteur réalisant des courtscircuits entre les éléments. PASTE Technique de soudure: Tenez le fer à souder comme un stylo dans la main droite (ou gauche si vous êtes gauche) et la soudure dans la main gauche (idem) que vous ferez fondre petite quantité par petite quantité. 1.
2.3 Reconnaître et réparer des erreurs de soudure: Boule de soudure Trop peu de soudure Le soudure ne touche pas le circuit imprimé. La soudure n’a pas fondrée suffisant. Soudure incomplète Pont de soudure La soudure ne touche pas la patte du composant. Deux composants sont soudés ensemble. Court-circuit Une soudure réussie doit être lisse et brillante et bien s’étaler tant sur la patte du composant que sur la pastille de cuivre du circuit imprimé.
3.
Composant Montage PCB symbole Circuit symbole PHTR E C E Transparent ou noir C Commutateur Vue du dessous gnd sig gn d sig Microphone ECM GND est branché sur le corps métallique Lamp Rouge Contacts du bornier MOTEUR (Picot) M1, M2 (Picot) SW (Picot) S1, S2 Moteur + Pile (non comprise) -8- Non symbole
3.1 Les composants électroniques: Résistance 0,25 Watt; 5% Marqué: Quantité: … 15 Ω … 1 KΩ … 3.9 KΩ … 27 KΩ … 47 KΩ … 100 KΩ … 2.2 MΩ R13 R1, R3, R7, R8 R2, R4, R12 R11 R10 R5, R6 R9 (Marron, Vert, Noir, Or) 1 pc. (Marron, Noir, Rouge, Or) (Orange, Blanc, Rouge, Or) (Rouge, Violet, Orange, Or) (Jaune, Violet, Orange, Or) (Marron, Noir, Jaune, Or) (Rouge, Rouge, Vert, Or) 4 pcs. 3 pcs. 1 pc. 1 pc. 2 pcs. 1 pc. Résistance variable Marqué: Quantité: … 100 KΩ VR1, VR2 (104) 2 pcs.
3.2 Le travail de soudure: Vérifiez à l’aide de la nomenclature qu’aucun composant ne manque, pages 9 et 18 . D’abord il faut souder tous les composants sur la plaquette de circuit imprimé. Cochez sur la nomenclature les composants que vous avez déjà montés. SUR LES PAGES 5 - 7 VOUS VERREZ COMMENT IL FAUT MONTER ET SOUDER LES COMPOSANTS. Lorsque tous les composants ont été montés et soudés sur la plaquette, il faut placer le support de pile.
3.3 Test du circuit électronique: Avant d’assembler la partie mécanique, il est nécessaire de tester l’électronique. Nous devons vérifier si tous les composants sur les plaquettes de C.I. fonctionnent correctement ensemble. Attention! Nous n’avons pas dessiné les lampes sur cette platine! Mais il est de la plus haute importance que les pattes des lampes soient recouvertes d’une gaine afin d’éviter tout court-circuit! PREPARATION Raccordez tous les fils selon le schéma.
3.4 Recherche d’erreurs dans le circuit électronique: Problème: Vérifications: Les lampes ne s’allument pas. • Vérifiez la polarité de la pile • Vérifiez si la pile est chargée • Vérifiez la polarité du support de pile Les voyants s’allument mais Sky Walker ne réagit pas aux bruits Les voyants s’allument mais Sky Walker ne réagit pas aux différences de luminosité.
4. Explications théoriques relatives à l’électronique: Lampe Une pièce très ordinaire que vous trouvez dans chaque ménage. En raison de la basse tension, nous utilisons une ampoule à incandescence. Ce type transforme l’électricité en lumière et en chaleur. Le rendement est faible parce que la chaleur est une perte de puissance que nous ne souhaitons pas. C’est pourquoi nous utilisons de plus en plus de LED à la place d’une lampe. Elles présentent un bien meilleur rendement.
Résistance variable (potentiomètre) C’est une résistance dont la valeur peut être modifiée en tournant un axe ou une vis de régiage. Dans les amplificateurs hi-fi ou les récepteurs radio par exemple, c’est cela qui sert à régler le volume. Dans ce robot, la résistance variable est implantée directement sur le circuit imprimé. Savaleur est de 100kW.
Transistor Un transistor est un semi-conducteur dont la fonction première est d’amplifier le courant. Un faible courant appliqué à son entrée permet de commander un fort courant en sortie. De manière schématique, le signal faible d’un micro à l’entrée devient un signal suffisamment puissant pour actionner un haut-parleur en sortie. Les transistors sont essentiellement de deux types PNP ou NPN.
IC = Integrated Circuit (circuit intégré) „Integrated circuit" signifie littéralement „circuit intégré". Ceci décrit un circuit dans lequel plusieurs transistors, résistances et parfois également des condensateurs forment un composant. Il existe un grand nombre de types de CI différents. Souvent ils forment des circuits partiels tels qu’un amplificateur, mais parfois aussi un produit presque complet tel qu’un poste de radio.
5. ELECTRONICS 5.1 Le schéma fonctionnel Section Moteur Section Filtre Section Alimentation & Lampes Section Détecteur de lumière Section Timer Section Détecteur de bruits Un schéma fonctionnel permet de simplifier la représentation d’un circuit complexe. Il montre d’une manière simple et claire le fonctionnement d’un circuit. Ainsi nous voyons immédiatement à quoi servent les principaux composants. Tout d’abord nous allons décrire les blocs fonctionnels.
5.3 Description du circuit électronique: Le schéma électrique représente la totalité du flux de courant. Dans les paragraphes suivants nous allons traiter chaque composant individuellement. Section Microphone Ce circuit utilise un micro électronique à condensateur. Ce type de microphone est très sensible. Une particularité de ce micro est l’application d’une tension. Cette tension est acheminée vers le microphone à partir de la pile en passant par la résistance R1.
Section Lumière Power voltage Signal En présence d’une lumière suffisante, le transistor photoélectrique PHTR est activé et achemine le courant. TR1 et TR2 sont alors bloqués et la tension au point ’intersection de R5 et C3 correspond à peu près à la tension de la pile. Lorsque le transistor photoélectrique capte peu ou pas assez de lumière, PHTR acheminera moins de courant. Ceci active TR1 qui achemine le courant. Ceci active TR2 qui conduit également le courant.
6. LA MÉCANIQUE Attention: Lisez ce chapitre en premier! Respectez scrupuleusement l’ordre indiqué dans ces instructions afin d’éviter des erreurs de montage. Si vous suivez exactement la notice dans l’ordre en regardant de temps en temps la photo sur l’emballage, vous allez construire un robot parfait du premier coup. Les composants sont numérotés par jeu mais les numéros NE sont PAS marqués sur les composants eux-mêmes.Toutes les pièces s’emboîtent avec précision. Il ne faut pas les forcer.
Vis auto tardaudeuses: Ces vis ont les mêmes propriétés que des vis à bois, c’est à dire qu’elles créent leur taraudage en même temps qu’elles se vissent. Comparées à des vis classiques, elles ont un filetage beaucoup plus dur et coupant et une extrémité pointue. La meilleure façon de fixer une telle vis est: 1. Rentrer la vis 2. Dévisser légèrement 3.
6.1 Nomenclature des pièces mécaniques: Vérifiez avant le montage que toutes les pièces sont au complet! Vis (court) Vis (longue) M3x30 4 Pcs. M3x20 2 Pc. Rondelle caoutchouc 1 Pc. Roue de transmission Vis M2 1 Pc. Support latéral (droite) ø3x12 2 Pcs. Ecrou M2 ø3x5 10 Pcs. 14 Pcs. M2x5 1 Pc. Moteur Roue de transmission 1 Pc. Support moteur 6 Pcs. 1 Pc. 1 Pc. Double clé à molette M2/M3 4 Pcs. Arbre de pignon 1 Pc. Tube 1 Pc. 1 Pc.
6.2 Montage de la partie mécanique: Pour le montage il vous faut; Rassemblez d’abord tous les composants d’après la « liste des pièces dont vous avez besoin » avant de commencer le montage! Montage du moteur et du commutateur 1 pc. Moteur 1 pc. Pignon (moteur) 1 pc. Commutateur 1 pc. Support plat 1 pc. Support Moteur 1 pc. Vis auto-taraudeuse M2.3x5 6 pcs. Vis M2x5 4 pcs. Écrous M2 4 pcs.
Montage des équerres: Nous commençons avec le montage des équerres sur les supports latéraux. Pour le montage, il faut fait; 1 Pc. Support latéral gauche 1 Pc. Support latéral droite 4 Pcs. Équerres 4 Pcs. M2x5 Écrous Assemblez dans l’ordre numérique Support latéral gauche Support latéral droite Important! Axes de ce côté-ci CORRECT FAUTE NOTE! Il faut monter les équerres verticalement sur le côté supérieur des supports latéraux.
Assemblage des supports latéraux: Pour l’assemblage des supports latéraux, il vous faut: 1 Pc. Support latéral gauche 1 Pc. Support latéral droite 1 Pc. Entretoise Ø 3x5 1 Pc. Manivelle Lorsque vous utilisez un marteau en plastique, il faut protéger le support avec un morceau de bois Ø 3x5 Cranck ATTENTION! Veillez à ce que les manivelles soient parallèles Assemblage des jambes: M3 Ecrou Ø 3x12 Pour l’assemblage il vous faut: Jambe avant Montez les jambes selon le schéma.
Montage des jambes arrière au support latéral: Pour le montage des jambes arrière, il vous faut: M3 Ecrou M3 Rondelle à ressort ! en haut Le support latéral assemblé Les Jambes arrière assemblées 2 Pcs. Rondelle à ressort M3 2 Pcs. M3 écrou Choisissez le bon emplacement dans la manivelle ! sous NOTE! Veillez à ce que les jambes se déplacent à 180° l’un par rapport à l’autre (voir fig.
Montage de l’arbre à pignon sur les jambes arrière Pour monter l’arbre à pignon, il vous faut; Support latéral assemblé 2 Pcs. Vis M3x12 2 Pcs. Rondelle à ressort M3 2 Pcs. M3 Ecrou 2 Pcs. Ø 3x5 Entretoises M3x12 Ø 3x5 Ø 3x5 Montez les bielles selon le dessin. Droite Avant M3x12 Montage final des jambes: Pour l’assemblage il vous faut: Support latéral assemblé 2 Pcs. Vis M3 x 30 2 Pcs. M3 Ecrou 2 Pcs.
Montage des engrenages: Pour le montage des engrenages, il vous faut; Couronne dentée Support latéral assemblé 1 Pc. Support plat 1 Pc. Couronne dentée 1 Pc. Roue de transmission grand 1 Pc. Roue de transmission petit 4 pcs. Vis M2x5 Roue de transmission, grand Assemblez les roues dentées dans l’ordre 1-2-3. Roue de transmission, petit Le support latéral A n’est pas représenté sur ce schéma afin que l’ensemble reste clair.
7. Vérification de la partie mécanique: 7.1 Test mécanique:: Ceci est un test simple pour savoir si les jambes se déplacent correctement.Connectez la pile directement aux câbles bleu et orange du moteur comme indiqué ci-contre. Si les jambes ne bougent pas, il faut faire une vérification selon la liste ci-dessous. PROBLEME Le moteur tourne mais les roues dentées ne bougent pas. CAUSE Les pignons n’ont peut être pas été montées correctement. SOLUTION Installez de nouveau les pignons.
7.2 Montage final: Pour le montage final, il vous faut; 1 pc. Châssis Assemblé 1 pc. Platine assemblée 3 pcs. Vis auto-taraudeuse M2,6x6 Passez les quatre câbles par les trous et vissez la plaquette de C.I.
Le Sky Walker dans la pratique; *) Mettez le robot sous tension. Les lampes s’allument. 1) Frappez dans vos mains. 2) Le moteur doit tourner pendant quelques secondes et s’arrêter. 3) Couvrez le détecteur photoélectrique avec vos mains. 4) Le moteur devrait tourner pendant quelques secon des et s’arrêter automatiquement.
8. COMMENT FONCTIONNE LA MECANIQUE La mécanique du Sky Walker est composée principalement de deux parties. La première partie est l’engrenage qui transmet la force de l’axe moteur sur l’arbre de transmission. La seconde partie convertit le mouvement rotatif de l’arbre de transmission en un mouvement des jambes du robot. La transmission de la puissance mécanique Des roues dentées, les courroies de transmission, tiges, manivelles, arbres et chaînes peuvent transmettre de l’énergie.
Annexe A SOURCES D’ALIMENTATION AC ET DC Pile 1.5 Volt Type LR6 ou LR3 En page 15, nous avons déjà donné quelques informations sur la pile en tant que source d’alimentation mais… il reste encore beaucoup de choses à expliquer. La tension d’une pile est une tension continue relativement faible. Elle n’est pas dangereuse lorsque vous la touchez.
PESONNALISEZ LE SKY WALKER Si vous voulez, vous pouvez personnaliser le Sky Walker. Vous pouvez découper des symboles ou des caractères en papier (ou des autocollants) et les fixer avec du ruban adhésif transparent ou de la colle. Sky Walker est très facile à personnaliser.
