Différences entre les pages « Le DebrouilloKit - Multipliez les expériences ! » et « SMARS - Fabriquer un SMARS »

 
 
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{{Tuto Details
 
{{Tuto Details
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|Main_Picture=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_smars_presentation.png
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=Voici un "DebrouilloKit" permettant d'héberger jusqu'à 5 applications simultanées sur base Wemos D1 mini, sans avoir à repasser systématiquement par la case soudage. Le boitier de commande comporte 1 potentiomètre, deux boutons, et trois entrées/sorties numériques, largement suffisant pour de nombreuses applications. Le passage d'une application hébergée à une autre est simple : on positionne le potentiomètre sur un n° d'application, et on appuie simultanément sur les deux boutons pendant plus de 3 secondes.
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|Description=Imprimer, assembler et paramétrer le SMARS
|Disciplines scientifiques=Arduino, Computing, Electricity
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|Disciplines scientifiques=Arduino, Electricity
 
|Difficulty=Technical
 
|Difficulty=Technical
 
|Duration=3
 
|Duration=3
 
|Duration-type=hour(s)
 
|Duration-type=hour(s)
|Tags=Wemos D1 mini, découpe laser
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|Tags=impression 3D, programmation
 
}}
 
}}
{{Introduction
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{{Introduction}}
|Introduction=L'idée de ce DebrouilloKit a germé suite au hackathon "Rudi", organisé par Les Petits Débrouillards Grand Ouest et L'Edulab de l'Université de Rennes 2 en décembre 2021, dans le  cadre d'un appel à projet eRudi porté par le Réseau Canopé. L'objet du hackathon était de développer des POCL (Petits Objets Connectés Ludiques), sur base Arduino ou Wemos D1 mini, mettant à profit des données libres ("''Open Data''"). L'appel à projet indiquait également que Les Petits Débrouillards devaient ensuite concevoir et développer une mallette pédagogique sur la base des ces POCL.
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{{Materials
 
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|ItemList={{ItemList
 
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|Item=Shield Motor
Nous avons alors conçu un '''DebrouilloKit générique''', utilisable en dehors de ce besoin particulier. Il est aujourd'hui composé de trois boitiers, qui accueilleront  des fiches cartonnées, adaptées à chaque type d'application : <br />
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}}{{ItemList
 
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|Item=Arduino Uno
*la '''DebrouilloBox''' (boitier de commande), basée sur un Wemos D1 mini, un potentiomètre et deux boutons ;
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}}{{ItemList
*la '''DebrouilloLight''', composée d'une bande de 12 leds multicolores ;
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|Item=Bluetooth Module HC-05
*le '''DebrouilloServo''', composé d'un mini servomoteur
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}}{{ItemList
 
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|Item=Pile 9V
 
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}}{{ItemList
A titre d'exemple, nous proposons ici  3 applications (les deux dernières étant issues du hackathon Rudi) ...<br />
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|Item=Câble Dupont
 
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}}{{ItemList
*une application de test, permettant de s'assurer que les utilisateurs ont réalisé les bonnes connexions entre les différents éléments
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|Item=Led
*une application météo, affichant le temps de 5 prochains jours sur Rennes
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}}{{ItemList
*une application exploitant les données de trafic de la Rocade de Rennes
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|Item=Fer à souder
 
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}}{{ItemList
 
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|Item=Étain
... Mais les possibilités d'applications de ce simple kit, dont le coût (hors bois) est inférieur à 10 €, sont multiples, à vous de jouer ! Les propositions d'ajout de boitiers supplémentaires sont également les bienvenus ! 
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}}{{ItemList
 
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|Item=Fil de soude
Sous sa forme "mallette pédagogique", les dimensions des éléments ont été calculées pour faciliter le transport d'un ensemble de 6 kits - voir vidéo ci-dessous.
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}}{{ItemList
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|Item=Résistance
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}}{{ItemList
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|Item=Condensateur
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}}{{ItemList
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|Item=Moteur électrique
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}}{{ItemList
 +
|Item=Filament 3D
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Imprimante 3D
 
}}
 
}}
{{TutoVideo
+
|Prerequisites={{Prerequisites
|VideoType=Mp4
+
|Prerequisites=SMARS - Paramétrer une carte HC05
|mp4video=DebrouilloKit Video
+
}}{{Prerequisites
 +
|Prerequisites=SMARS - Adpatation du Motor Shield d'Adafruit
 
}}
 
}}
{{Materials
 
|Tuto_Attachments={{Tuto Attachments
 
|Attachment=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DebrouilloKit_Cmd.svg
 
}}{{Tuto Attachments
 
|Attachment=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DebrouilloKit_Leds.svg
 
}}{{Tuto Attachments
 
|Attachment=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DebrouilloKit_Servo.svg
 
 
}}
 
}}
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{{Tuto Step
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|Step_Title=Faire un listing des pièces et du matériels
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|Step_Content=* 1 x Arduino Uno R3 DIP
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* 1 x Arduino Motor Shield
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* 1 x ultrasons HC-SR04 (optionnel)
 +
* 1 x capteur IR ( optionnel)
 +
* 2 x motoréducteur 200 RPM 6V
 +
* 8 x Cavalier de câble femelle à femelle 10cm
 +
* 4 x Câble AWG24 ( câbles électrique)
 +
* 1 x connecteur 9V Batterie
 +
* 1 x batterie 9V
 +
* 1 x support de batterie (2 x Li-ion 14500)
 +
* 1 x câble USB
 +
* 2 x spool de filament 3D ( pour plusieurs couleurs)
 +
* 1 x imprimant 3D
 +
|Step_Picture_00=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_listing_pi_ces.png
 +
|Step_Picture_01=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_IMG_20220328_144528.jpg
 +
|Step_Picture_02=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_IMG_20220328_144614.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Découpe et montage de base des boitiers
+
|Step_Title=Imprimer les pièces 3D
|Step_Content=Les boitiers sont réalisés en bois, par découpe laser <sup>(*)</sup>. Chaque découpe de boitier est défini dans un fichier "svg" séparé (''voir 'Fichiers" plus haut''), prévu pour du bois d'épaisseur 3 mm. Lors du transfert du fichier svg vers le logiciel associé à la découpeuse laser, il faudra spécifier :<br />
+
|Step_Content=Commencer par imprimer les pièces en 3D et la meilleure chose à faire en premier car c'est l'étape la plus longue de tout ce projet SMARS !
  
*couleur rouge : découpe laser
+
<br />
*couleur noire : gravure
 
 
 
Le montage des trois boitiers se fait de la même façon, et ne nécessite pas d'instruction particulière (voir également quelques autres photos dans les étapes suivantes). '''A cette étape ne monter ensemble que la base, les côtés, et les cales intérieures'''. 
 
 
 
'''Attention''' : les boitiers DebrouilloLight et DebrouilloServo comportent une encoche sur le côté, et un trou dans la base, qui servent à faire passer les fils. Il faut mettre le trou du côté de l'encoche (voir photos dans les deux étapes suivantes).
 
  
 +
* Châssis
 +
* Roues menantes x2
 +
* Roues menées x2
 +
* Chenilles mécaniques x32
 +
* Carte de maintien (pour la batterie 9v)
 +
* Porte-télémètre
 +
* Couvercle du télémètre
 +
* Connecteur
  
''(*) Les boites de base ont été créés sur le site https://www.festi.info/boxes.py/?language=fr''
+
Conseil: Le châssis est la pièce centrale et la plus longue réaliser donc la première à imprimer parmi cette petite liste d'impressions 3D.
|Step_Picture_00=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DBK_Cmd.png
+
|Step_Picture_00=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_pi_ces_3D.png
|Step_Picture_01=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DBK_Leds.png
 
|Step_Picture_02=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DBK_Servo.png
 
|Step_Picture_03=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DBK_Cmd_Ph.png
 
|Step_Picture_04=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DBK_Leds_Ph.png
 
|Step_Picture_05=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DBK_Servo_Ph.png
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Finalisation de la DebrouilloLight
+
|Step_Title=Soudure sur les moteurs
|Step_Content=<u>1/ Montage du dérouleur</u> (photo 1 à gauche)
+
|Step_Content=Pour souder les câbles électrique, il te faudra:
  
 
<br />
 
<br />
  
* Le dérouleur est constitué des deux rectangles arrondis, le plus petit étant le plus proche de la face arrière du boitier.
+
* 2 moteurs
* Nous avons utilisé des vis de diamètre 3mm (longueur max 15mm), qui se vissent parfaitement dans la base, mais nécessitent d'agrandir délicatement les trous des deux rectangles arrondis.
+
* 4 câbles électrique de 13 cm ( 2 rouges et 2 noirs)
 +
* un fer à souder
 +
* de l'étain
 +
* une troisième mains (optionnel)
 +
* de la gaine thermorétractable
  
 +
Conseil: fait attention au borne avant de souder il faut toujours vérifier où se situe le + et le - .
  
<u>2/ Soudure du ruban de leds</u> (photo 2 à gauche)
+
Pour éviter un quelconque risque que ton moteur ne fonctionne pas, ajoute sur chaque câble électrique environ 3 cm de gaine thermorétractable  que tu viendra poser au niveau de tes soudure et chauffera cette gaine avec le fer à souder.  
 
 
*Le ruban de leds est de type '''Adafruit NeoPixel''' (60 leds / mètre). Couper ce ruban de façon à garder 12 leds.
 
*Prendre un ensemble de trois fils, idéalement rouge, noir, et autre couleur bien différenciée), d'une longueur de 40 à 60cm. souder le fil rouge sur le 5V, le fil noir sur le GND, et l'autre couleur sur le DIn.
 
  
 +
<br />
 +
|Step_Picture_00=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_soudure_moteur_1.png
 +
|Step_Picture_01=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_soudure_moteur_2.png
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}}
 +
{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Monter les moteurs dans le châssis
 +
|Step_Content=Une fois que tu aura souder les moteur, tu peux alors poser les moteur dans leurs emplacements respectifs et voir si rien ne gêne.
  
<u>3/ Mise en place du ruban de leds</u> (photo 3 à gauche)<br />
 
  
*Pour pouvoir faire tenir 12 leds dans un boitier pas trop long, les trous de la face avant ont un écartement inférieur à l'écartement réel des leds. Ceci oblige à mettre le ruban en accordéon pour insérer chaque led rectangulaire dans les trous de la face avant (côté opposé au logo des petits débrouillards).
+
Conseil: Si ton moteur est pas correctement poser à l'horizontale, il est possible que t'es roues par la suite frotte le châssis et donc résulte a une perte de vitesse de ton SMARS !
*Au fur et à mesure de l'installation des leds, mettre un petit bout de scotch fort, puis finir en mettant du scotch tout du long.
+
|Step_Picture_00=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_moteur_dans_le_ch_ssis.png
*faire passer les fils dans le trou de la face arrière du boitier, et les enrouler autour du dérouleur en attendant une utilisation du DebrouilloLight.
 
|Step_Picture_00=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DBK_Leds_Ph2.png
 
|Step_Picture_01=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DBK_Leds_Ph4.png
 
|Step_Picture_02=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences_DBK_Leds_Ph3.png
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Finalisation du DebrouilloServo
+
|Step_Title=Pose de la batterie/pile
|Step_Content=<u>1/ Montage du dérouleur</u> (photo 1 à gauche)
+
|Step_Content=Maintenant que tu as poser les moteurs tu peux poser à son tour la pile/batterie dans le châssis avec le connecteur 9V.
 
 
<br />
 
 
 
* montage similaire à celui de la DebrouilloLight, avec les deux pièces circulaires.
 
 
 
<u>2/ Montage du servomoteur</u> (photos 2 et 3 à gauche)
 
  
<br />
 
  
* Apposer les deux pièces supportant le servomoteur l'une contre l'autre
+
Conseil: Fait toujours sortir les câbles électrique par leurs sorties respectives afin d'éviter tout emmêlements et un bazar de câble inutile !
* Insérer le servomoteur et le visser (la longueur des vis fournies avec les servo moteur devraient permettre de coller ensemble les deux pièces en bois)
+
|Step_Picture_00=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_pose_batterie_.png
* connecter ou souder 40 à 60 cm de fils (idéalement rouge, noir, et autre couleur bien différenciée), aux fils sortant du servomoteur.
 
* Faire passer ces fils dans le trou situé à la base du boitier, et les enrouler autour du dérouleur en attendant une utilisation du DebrouilloServo.
 
|Step_Picture_00=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DBK_Servo_Ph2.png
 
|Step_Picture_01=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DBK_Servo_Ph3.png
 
|Step_Picture_02=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DBK_Servo_Ph4.png
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Montage électronique de la DebrouilloBox
+
|Step_Title=Installations des supports moteur
|Step_Content=(à faire - dépendra  du circuit imprimé)
+
|Step_Content=Tu peut dès à présent placer les supports moteur afin de maintenir tes moteur quand ils seront en fonctionnement.
  
<br />
 
  
* photo 1 = schéma  électronique
+
Conseil: tu devra légèrement plier les supports pour les faire entrés dans leurs encoches respectives et placer les câbles à travers afin de ne pas se retrouver avec un câble trop court !
* photo 2 = montage électronique sur le circuit imprimé
+
|Step_Picture_00=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_support_moteur_.png
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Finalisation de la DebrouilloBox
+
|Step_Title=Montage des roues
|Step_Content=faire - dépendra  de la position des boutons et type de potentiomètre sur le circuit imprimé)
+
|Step_Content=Pour monter les roues rien de plus simple que de les faire glisser dans les encoches imprimer pour les roues menées et les encoches "métallique" des moteurs pour les roues menantes
 +
|Step_Picture_00=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_roue_assemblage.png
 +
|Step_Picture_01=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_roue_assemblage_2.png
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Connexion des éléments
+
|Step_Title=Test des moteurs et de la batterie
|Step_Content=Cette connexion va servir à tester les étapes suivantes. Sous forme de mallette pédagogique, les éléments ne seront pas connectés. La connexion fera partie du travail réalisé par le public.
+
|Step_Content=Pour savoir si les moteurs et la batterie fonctionne correctement, il te faudra placer le fils positif (rouge) du moteur sur le fils positif (rouge) de la batterie et le fils négatif (noir) du même moteur sur le fils négatif (noir) de la batterie.
 
 
  
(à détailler + photos lorsque la DebrouilloBox sera finalisée)
+
Si le moteur et la batterie fonctionne la roue menante associer au moteur tester devrait tourner.
  
<br />
 
  
* Connexion des leds au bloc + / - / C1
+
Conseil: si rien ne fonctionne essaie avec une autre batterie et que le résultat est le même alors le problème provient de ton moteur !
* Connexion du servo au bloc + / - / C2
+
|Step_Picture_00=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_test_moteur_et_roues.png
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Fonctionnement et téléchargement des applications
+
|Step_Title=Ajouter la carte arduino avec le shield
|Step_Content=Comme indiqué en introduction, la DebrouilloBox peut héberger simultanément jusqu'à 5 applications, et on passe d'une application à une autre, en sélectionnant le n° avec le potentiomètre, et en appuyant simultanément sur les deux boutons pendant plus de trois secondes.
+
|Step_Content=Il te suffit de placer la carte dans l'emplacement dédié et de pousser légèrement jusqula butée du châssis.
  
  
Les cinq applications doivent être définies chacune dans un fichier arduino (xxxx.ino). Tous les fichiers devront être situés dans le même répertoire que les deux fichiers Debrouillo_Box.ino et Debrouillo_Serveur.ino
+
Conseil: rien ne sert de forcer tu risque de casser soit ta carte soit ton châssis et ce n'est pas le résultat attendue !
 
+
|Step_Picture_00=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_carte_arduino_dans_le_ch_ssis.png
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|Step_Picture_01=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_assemblage_shield_arduino.png
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}}
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{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Assemblage des chenilles
 +
|Step_Content=Pour assembler correctement les chenilles il te faudra prendre un peu de PLA (filament 3D) et de l'installer dans l'encoche des chenilles et ainsi de suite pour les deux chenilles.
  
(... j'arrête là pour ce soir ... fatigue ...)
 
  
<br />
+
Conseil: Laisse un morceau de chenille sans l'attacher au reste car tu va devoir placer la chenille puis la refermer.
}}
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|Step_Picture_00=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_assemblage_chenilles.png
{{Tuto Step
+
|Step_Picture_01=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_assemblage_chenilles_2.png
|Step_Title=Comment développer de nouvelles applications ?
+
|Step_Picture_02=SMARS_-_Fabriquer_un_SMARS_IMG_0547.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Notes}}
 
{{Notes}}

Version du 29 mars 2022 à 10:11

Auteur avatarAnaëlle Tudoce | Dernière modification 5/05/2022 par Samy DHL

SMARS - Fabriquer un SMARS smars presentation.png

  • Expériences pré-requises

Étape 1 - Faire un listing des pièces et du matériels

  • 1 x Arduino Uno R3 DIP
  • 1 x Arduino Motor Shield
  • 1 x ultrasons HC-SR04 (optionnel)
  • 1 x capteur IR ( optionnel)
  • 2 x motoréducteur 200 RPM 6V
  • 8 x Cavalier de câble femelle à femelle 10cm
  • 4 x Câble AWG24 ( câbles électrique)
  • 1 x connecteur 9V Batterie
  • 1 x batterie 9V
  • 1 x support de batterie (2 x Li-ion 14500)
  • 1 x câble USB
  • 2 x spool de filament 3D ( pour plusieurs couleurs)
  • 1 x imprimant 3D


Étape 2 - Imprimer les pièces 3D

Commencer par imprimer les pièces en 3D et la meilleure chose à faire en premier car c'est l'étape la plus longue de tout ce projet SMARS !


  • Châssis
  • Roues menantes x2
  • Roues menées x2
  • Chenilles mécaniques x32
  • Carte de maintien (pour la batterie 9v)
  • Porte-télémètre
  • Couvercle du télémètre
  • Connecteur

Conseil: Le châssis est la pièce centrale et la plus longue réaliser donc la première à imprimer parmi cette petite liste d'impressions 3D.




Étape 3 - Soudure sur les moteurs

Pour souder les câbles électrique, il te faudra:


  • 2 moteurs
  • 4 câbles électrique de 13 cm ( 2 rouges et 2 noirs)
  • un fer à souder
  • de l'étain
  • une troisième mains (optionnel)
  • de la gaine thermorétractable

Conseil: fait attention au borne avant de souder il faut toujours vérifier où se situe le + et le - .

Pour éviter un quelconque risque que ton moteur ne fonctionne pas, ajoute sur chaque câble électrique environ 3 cm de gaine thermorétractable que tu viendra poser au niveau de tes soudure et chauffera cette gaine avec le fer à souder.




Étape 4 - Monter les moteurs dans le châssis

Une fois que tu aura souder les moteur, tu peux alors poser les moteur dans leurs emplacements respectifs et voir si rien ne gêne.


Conseil: Si ton moteur est pas correctement poser à l'horizontale, il est possible que t'es roues par la suite frotte le châssis et donc résulte a une perte de vitesse de ton SMARS !




Étape 5 - Pose de la batterie/pile

Maintenant que tu as poser les moteurs tu peux poser à son tour la pile/batterie dans le châssis avec le connecteur 9V.


Conseil: Fait toujours sortir les câbles électrique par leurs sorties respectives afin d'éviter tout emmêlements et un bazar de câble inutile !




Étape 6 - Installations des supports moteur

Tu peut dès à présent placer les supports moteur afin de maintenir tes moteur quand ils seront en fonctionnement.


Conseil: tu devra légèrement plier les supports pour les faire entrés dans leurs encoches respectives et placer les câbles à travers afin de ne pas se retrouver avec un câble trop court !




Étape 7 - Montage des roues

Pour monter les roues rien de plus simple que de les faire glisser dans les encoches imprimer pour les roues menées et les encoches "métallique" des moteurs pour les roues menantes



Étape 8 - Test des moteurs et de la batterie

Pour savoir si les moteurs et la batterie fonctionne correctement, il te faudra placer le fils positif (rouge) du moteur sur le fils positif (rouge) de la batterie et le fils négatif (noir) du même moteur sur le fils négatif (noir) de la batterie.

Si le moteur et la batterie fonctionne la roue menante associer au moteur tester devrait tourner.


Conseil: si rien ne fonctionne essaie avec une autre batterie et que le résultat est le même alors le problème provient de ton moteur !




Étape 9 - Ajouter la carte arduino avec le shield

Il te suffit de placer la carte dans l'emplacement dédié et de pousser légèrement jusqu'à la butée du châssis.


Conseil: rien ne sert de forcer tu risque de casser soit ta carte soit ton châssis et ce n'est pas le résultat attendue !



Étape 10 - Assemblage des chenilles

Pour assembler correctement les chenilles il te faudra prendre un peu de PLA (filament 3D) et de l'installer dans l'encoche des chenilles et ainsi de suite pour les deux chenilles.


Conseil: Laisse un morceau de chenille sans l'attacher au reste car tu va devoir placer la chenille puis la refermer.



Dernière modification 5/05/2022 par user:Samy DHL.

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