Commande Bluetooth d’un servomoteur avec Arduino UNO et Smartphone

Arduino 26-07-26

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Plan de tutoriel

1- Présentation du projet

2- Matériel nécessaire

3- Schéma de câblage du système

4- Programmation de la carte Arduino UNO

5- L'application mobile pour commander le système

Présentation du projet

L’objectif de ce projet est de réaliser une commande sans fil d’un servomoteur à l’aide d’un Smartphone et de la technologie Bluetooth. Une carte Arduino UNO reçoit les commandes envoyées par l’application mobile et contrôle la position du servomoteur en fonction de l’angle demandé par l’utilisateur.

Ce projet permet de découvrir :

- la communication Bluetooth entre un Smartphone et Arduino UNO ;

- la programmation de la carte Arduino UNO ;

- la commande d’un servomoteur ;

- la création d’une application mobile avec MIT App Inventor ;

- la transmission de données entre une application mobile et un système électronique.

Fonctionnement du projet

L’utilisateur contrôle la position du servomoteur à partir d’une application installée sur son Smartphone. Il peut, par exemple, sélectionner ou régler un angle de rotation.

1. L’utilisateur choisit l’angle souhaité sur l’application mobile.

2. L’application envoie la commande à travers la communication Bluetooth.

3. Le module Bluetooth connecté à l’Arduino UNO reçoit cette commande.

4. La carte Arduino UNO interprète la valeur reçue.

5. Arduino UNO génère le signal de commande approprié pour le servomoteur.

6. Le servomoteur se positionne automatiquement à l’angle demandé.

Ainsi, le projet permet de contrôler un servomoteur à distance, sans connexion filaire entre le Smartphone et le système Arduino.

Matériel nécessaire

1- Carte Arduino UNO

Arduino Uno

La carte Arduino UNO constitue l’unité de commande du projet. Elle reçoit les données envoyées par le Smartphone via le module Bluetooth HC-06, interprète la valeur de l’angle reçue, puis génère le signal de commande nécessaire pour positionner le servomoteur.

2- Servomoteur SG90

Le servomoteur est l’actionneur du système. Il permet de contrôler précisément la position angulaire d’un axe, généralement dans une plage de 0° à 180°, selon le modèle utilisé.

Arduino UNO envoie un signal PWM au servomoteur afin de lui indiquer l’angle à atteindre. Le servomoteur se positionne alors automatiquement à la position demandée.

3- Module Bluetooth HC-06

module HC-06

Le HC-06 est un module Bluetooth utilisé pour assurer la communication sans fil entre le Smartphone et la carte Arduino UNO. Il fonctionne généralement comme un périphérique Bluetooth esclave (Slave).

Le Smartphone envoie une commande contenant, par exemple, l’angle souhaité du servomoteur. Le module HC-06 reçoit cette information et la transmet à l’Arduino UNO par communication série UART à travers les broches RX et TX.

4. Module d’alimentation 5 V / 3,3 V

Le module d’alimentation 5 V / 3,3 V permet de disposer d’une alimentation stable et adaptée aux composants électroniques, tout en évitant d’appliquer une tension incorrecte au module Bluetooth.

5- Câbles de Connexion (Jumper Wires)

Fils de connexion

Les fils de connexion permettent de relier les différents composants entre eux.

6. Plaque d'essai

La plaque d’essai (breadboard) permet de réaliser des montages électroniques sans soudure.

Schéma de câblage du système du système

1- Connexion du capteur HC-SR04 à la carte Arduino UNO

Module HC-06	Arduino UNO
VCC	5V du module d'alimentaion
GND	GND
TXD	D2
RXD	D3

2- Connexion du servomoteur à la carte Arduino UNO

Servomoteur	Arduino UNO
Fil rouge (+)	5V
Fil Marron (-)	GND
Fil jaune (S)	D4

Programmation de la carte Arduino UNO

Ce programme permet de commander à distance la position d’un servomoteur à l’aide d’un Smartphone via une communication Bluetooth.

L’Arduino UNO reçoit, par l’intermédiaire du module HC-06, une valeur correspondant à l’angle souhaité du servomoteur. Le programme récupère cette valeur, la convertit en nombre entier, puis positionne le servomoteur à l’angle correspondant.

// ==========================================================
// Commande Bluetooth d'un servomoteur
// Arduino UNO + Module Bluetooth HC-06
// ==========================================================


// ==========================================================
// Inclusion des bibliothèques
// ==========================================================

// Bibliothèque permettant de créer une communication série
// sur des broches numériques de l'Arduino UNO
#include <SoftwareSerial.h>

// Bibliothèque permettant de commander un servomoteur
#include <Servo.h>


// ==========================================================
// Configuration de la communication Bluetooth
// ==========================================================

// Définition de la communication série avec le module HC-06
//
// Arduino UNO  ->  HC-06
// Broche 2     ->  TX du HC-06 (RX Arduino)
// Broche 3     ->  RX du HC-06 (TX Arduino)
//
// SoftwareSerial(RX, TX)
SoftwareSerial BT(2, 3);


// ==========================================================
// Création de l'objet servomoteur
// ==========================================================

// Création d'un objet nommé "myservo"
// permettant de contrôler le servomoteur
Servo myservo;


// ==========================================================
// Déclaration des variables
// ==========================================================

// Cette variable permet de stocker progressivement
// le message reçu par Bluetooth
String message = "";


// ==========================================================
// Fonction setup()
// ==========================================================

// Cette fonction est exécutée une seule fois
// au démarrage de la carte Arduino UNO
void setup() {

  // --------------------------------------------------------
  // Initialisation de la communication série avec l'ordinateur
  // --------------------------------------------------------

  // Vitesse de communication : 9600 bauds
  // Cette communication permet d'afficher des informations
  // dans le Moniteur Série de l'Arduino IDE
  Serial.begin(9600);


  // --------------------------------------------------------
  // Initialisation de la communication Bluetooth
  // --------------------------------------------------------

  // Le module HC-06 communique avec Arduino
  // à une vitesse de 9600 bauds
  BT.begin(9600);


  // --------------------------------------------------------
  // Connexion du servomoteur
  // --------------------------------------------------------

  // Le fil de commande du servomoteur
  // est connecté à la broche numérique D4
  myservo.attach(4);


  // --------------------------------------------------------
  // Position initiale du servomoteur
  // --------------------------------------------------------

  // Positionner le servomoteur à l'angle 0°
  // au démarrage du programme
  myservo.write(0);


  // Afficher un message dans le Moniteur Série
  // pour indiquer que le système est prêt
  Serial.println("Waiting for a Bluetooth message...");
}


// ==========================================================
// Fonction loop()
// ==========================================================

// Cette fonction est exécutée continuellement
void loop() {


  // --------------------------------------------------------
  // Vérification de la réception de données Bluetooth
  // --------------------------------------------------------

  // Vérifier si des données sont disponibles
  // dans la mémoire tampon du module Bluetooth
  while (BT.available()) {


    // Lire un caractère reçu par Bluetooth
    char c = BT.read();


    // --------------------------------------------------------
    // Construction du message reçu
    // --------------------------------------------------------

    // Le caractère '#' est utilisé comme séparateur
    // et indique la fin du message
    //
    // Exemple :
    // L'application envoie : 90#
    //
    // Le message reçu est alors : "90"
    if (c == '#') {


      // ------------------------------------------------------
      // Affichage du message reçu
      // ------------------------------------------------------

      // Afficher un texte dans le Moniteur Série
      Serial.print("Received message: ");


      // Afficher le contenu complet du message
      Serial.println(message);


      // ------------------------------------------------------
      // Conversion du message en angle
      // ------------------------------------------------------

      // Copier le message reçu dans une deuxième variable
      String message2 = message;


      // Convertir le message texte en nombre entier
      //
      // Exemple :
      // "90" devient 90
      // "45" devient 45
      int angle = message2.toInt();


      // ------------------------------------------------------
      // Commande du servomoteur
      // ------------------------------------------------------

      // Positionner le servomoteur à l'angle reçu
      myservo.write(angle);


      // ------------------------------------------------------
      // Réinitialisation du message
      // ------------------------------------------------------

      // Effacer le contenu du message
      // afin de préparer la prochaine réception
      message = "";
    }


    else {

      // ------------------------------------------------------
      // Ajout du caractère au message
      // ------------------------------------------------------

      // Ajouter le caractère reçu à la fin du message
      //
      // Exemple :
      // Réception de 9 puis de 0
      //
      // message = "9"
      // puis
      // message = "90"
      message += c;
    }
  }
}

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// Commande Bluetooth d'un servomoteur

// Arduino UNO + Module Bluetooth HC-06

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// Inclusion des bibliothèques

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// Bibliothèque permettant de créer une communication série

// sur des broches numériques de l'Arduino UNO

#include <SoftwareSerial.h>

// Bibliothèque permettant de commander un servomoteur

#include <Servo.h>

// ==========================================================

// Configuration de la communication Bluetooth

// ==========================================================

// Définition de la communication série avec le module HC-06

// Arduino UNO -> HC-06

// Broche 2 -> TX du HC-06 (RX Arduino)

// Broche 3 -> RX du HC-06 (TX Arduino)

// SoftwareSerial(RX, TX)

SoftwareSerial BT(2, 3);

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// Création de l'objet servomoteur

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// Création d'un objet nommé "myservo"

// permettant de contrôler le servomoteur

Servo myservo;

// ==========================================================

// Déclaration des variables

// ==========================================================

// Cette variable permet de stocker progressivement

// le message reçu par Bluetooth

String message = "";

// ==========================================================

// Fonction setup()

// ==========================================================

// Cette fonction est exécutée une seule fois

// au démarrage de la carte Arduino UNO

void setup() {

// --------------------------------------------------------

// Initialisation de la communication série avec l'ordinateur

// --------------------------------------------------------

// Vitesse de communication : 9600 bauds

// Cette communication permet d'afficher des informations

// dans le Moniteur Série de l'Arduino IDE

Serial.begin(9600);

// --------------------------------------------------------

// Initialisation de la communication Bluetooth

// --------------------------------------------------------

// Le module HC-06 communique avec Arduino

// à une vitesse de 9600 bauds

BT.begin(9600);

// --------------------------------------------------------

// Connexion du servomoteur

// --------------------------------------------------------

// Le fil de commande du servomoteur

// est connecté à la broche numérique D4

myservo.attach(4);

// --------------------------------------------------------

// Position initiale du servomoteur

// --------------------------------------------------------

// Positionner le servomoteur à l'angle 0°

// au démarrage du programme

myservo.write(0);

// Afficher un message dans le Moniteur Série

// pour indiquer que le système est prêt

Serial.println("Waiting for a Bluetooth message...");

}

// ==========================================================

// Fonction loop()

// ==========================================================

// Cette fonction est exécutée continuellement

void loop() {

// --------------------------------------------------------

// Vérification de la réception de données Bluetooth

// --------------------------------------------------------

// Vérifier si des données sont disponibles

// dans la mémoire tampon du module Bluetooth

while (BT.available()) {

// Lire un caractère reçu par Bluetooth

char c = BT.read();

// --------------------------------------------------------

// Construction du message reçu

// --------------------------------------------------------

// Le caractère '#' est utilisé comme séparateur

// et indique la fin du message

// Exemple :

// L'application envoie : 90#

// Le message reçu est alors : "90"

if (c == '#') {

// ------------------------------------------------------

// Affichage du message reçu

// ------------------------------------------------------

// Afficher un texte dans le Moniteur Série

Serial.print("Received message: ");

// Afficher le contenu complet du message

Serial.println(message);

// ------------------------------------------------------

// Conversion du message en angle

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// Copier le message reçu dans une deuxième variable

String message2 = message;

// Convertir le message texte en nombre entier

// Exemple :

// "90" devient 90

// "45" devient 45

int angle = message2.toInt();

// ------------------------------------------------------

// Commande du servomoteur

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// Positionner le servomoteur à l'angle reçu

myservo.write(angle);

// ------------------------------------------------------

// Réinitialisation du message

// ------------------------------------------------------

// Effacer le contenu du message

// afin de préparer la prochaine réception

message = "";

}

else {

// ------------------------------------------------------

// Ajout du caractère au message

// ------------------------------------------------------

// Ajouter le caractère reçu à la fin du message

// Exemple :

// Réception de 9 puis de 0

// message = "9"

// puis

// message = "90"

message += c;

}

L'application mobile pour commander le système

Télécharger application

Cette application mobile, développée avec MIT App Inventor, sert d’interface de commande pour contrôler à distance la position d’un servomoteur connecté à une carte Arduino UNO via le module Bluetooth HC-06.

L’utilisateur peut :

- sélectionner le module Bluetooth HC-06 à partir du bouton « Choose HC-06 » ;

- établir la communication Bluetooth avec l’Arduino UNO ;

- régler l’angle du servomoteur à l’aide d’un curseur (Slider) ;

- visualiser l’angle sélectionné, par exemple « Angle : 0° ».

Lorsque l’utilisateur déplace le curseur, l’application envoie la valeur de l’angle sélectionné à l’Arduino UNO par Bluetooth. L’Arduino reçoit cette commande et positionne le servomoteur à l’angle correspondant.