====== Exercices sur les moteurs ======

Le but est de réaliser un programme informatique capable de répondre aux différentes attentes.

===== Exercices de préchauffe =====
  * Contrôler le moteur DC en utilisant la carte digitale. En appuyant sur le bouton S1, la LED1 s’allume et le moteur tourne dans le sens des aiguilles d’une montre (horaire). En appuyant sur S3, la LED3 s’allume et le moteur tourne dans le sens anti horaire. Le bouton S2 allume la LED2 et arrête le moteur.

===== Pour les débutants =====
Écrire le programme qui :
   - Simule les mouvements d’un robot en utilisant deux moteurs C et les capteurs de pression. Les capteurs de pression sont les trois boutons de la carte digitale (S1…S3). Le moteur est contrôlé en appuyant sur les boutons. S1 arrête le moteur gauche pendant deux secondes puis démarre les deux moteurs à vitesse maximum. S2 arrête le moteur droit pendant deux secondes puis démarre les deux moteurs à vitesse maximum. Si les deux boutons sont actionnés en même temps, les moteurs tournent dans le sens inverse jusqu'à ce que les boutons soient relâchés.
   - Contrôle le Servomoteur à l’aide des boutons de la carte digitale. En appuyant sur S1 le servomoteur tourne d’un pas vers la droite. En appuyant sur S3 le servomoteur tourne d’un pas vers la gauche puis en appuyant sur S2 le moteur revient à sa position initiale (au milieu). La position du servomoteur est affichée sur l’afficheur 7 segments (sachant que chaque nombre correspond à une rotation de 10 degrés et que la position initiale est de 5).
  - Simule le fonctionnement d’un radar. Le but est d’identifier les objets plus proches de 0,5m, le capteur de distance IR est installé sur le levier du servomoteur. Le levier du servomoteur bouge constamment d’une position extrême à l’autre et emporte le capteur avec lui. Si un objet se trouve dans un rayon de 0,5m du capteur, alors le servomoteur s’arrête pendant 5s et signale la présence de cet objet en allumant une LED (PB7) sur la carte de contrôle.
  - Utilise le moteur pas à pas, après chaque appui sur les boutons S1 et S3 le moteur tourne de 10 pas, dans les sens horaire et anti horaire correspondants. La rotation s’arrête immédiatement en appuyant sur S2.
  - Les trois différents types de moteurs sont connectés. En appuyant sur un bouton, le moteur correspond démarre puis s’arrête en appuyant sur ce même bouton. S1 contrôle le moteur DC, S2 le servomoteur et S3 le moteur pas à pas.

===== Pour les confirmés =====
Écrire le programme qui :
  - Accélère la vitesse de rotation du moteur DC en appuyant sur le bouton S1 et garde la vitesse réglée au moment du relâchement du bouton. En gardant le bouton S2 appuyé, décélère la vitesse de rotation du moteur. Enfin en appuyant sur S3, le moteur s’arrête instantanément (simulant un arrêt d’urgence).
  - Repère un objet. En utilisant le capteur de distance à ultrasons, qui est installé sur le levier du servomoteur, le servomoteur doit suivre un objet passant. Le moteur tourne de manière synchronisée avec les mouvements de l’objet, cet objet doit donc être en permanence au milieu de la fenêtre de tracking du capteur.
  - Le moteur pas à pas doit garder la dernière position du moteur après changement de chacune des séquences. En activant une nouvelle séquence, utilisez une variable, alors le mouvement doit continuer en fonction de la dernière position du moteur.
  - Accélère, le programme permet de changer la vitesse d’accélération et de décélération du moteur pas à pas. Utilisez une fonction linéaire de la vitesse, afin de rentre les changements de vitesse plus visibles à l’œil nu. Les mouvements les plus longs doivent suivre le schéma suivant : accélération -> vitesse constante -> décélération.
  - Concevez un régulateur PID pour un moteur DC. NB! Cet exercice requiert un moteur avec un retour. Cet exercice pourra être résolu théoriquement.

====== Questions ======
  - Pourquoi utilise t on un //H-bridge// ? Selon quel principe fonctionne t il ?
  - Comment détermine-t-on la position de l’arbre d’un servomoteur ?
  - Quelle est la différence principale entre les moteurs pas à pas polaire et bipolaire ?
  - Comment réaliser un demi pas ainsi qui micro pas à l’aide d’un moteur pas à pas ? Donnez un exemple.
  - Comment contrôle-t- on la vitesse de rotation d’un moteur DC ? Donnez un exemple.
  - Quel cycle de fonctionnement du PWM est nécessaire pour obtenir une vitesse de l’arbre d’un moteur DC à 70% de sa vitesse nominale ?
  - Comment détermine-t-on la direction de la rotation d’un moteur lorsqu’on utilise un encoder ?
  - Comment peut-t-on ralentir la vitesse d’un moteur DC électriquement?
  - Qu’arrive-t-il si le schéma de commutation d’un moteur pas à pas est modifié trop rapidement ?
  - Est-il possible d’utiliser un freinage dynamique, si oui expliquez comment ?