Contrôle d’un servomoteur avec Micro:bit et smartphone par Bluetooth

Plan de tutoriel

1- Présentation du projet

2- Matériel nécessaire

3- Schéma de câblage du système

4- Programmation de la carte Micro:bit

5- L'application mobile pour commander la carte Micro:bit

Présentation du projet

Le projet a pour objectif de contrôler un servomoteur à l’aide d’une carte Micro:bit et d’un smartphone via une liaison Bluetooth.

Grâce à une application mobile, l'utilisateur peut envoyer des commandes à la carte Micro:bit afin de positionner le servomoteur à différents angles.

Cette réalisation permet de découvrir la communication Bluetooth ainsi que le pilotage précis d'un servomoteur dans une application de robotique.

Fonctionnement du projet

Après avoir établi la connexion Bluetooth entre le smartphone et la carte Micro:bit, l'utilisateur commande le servomoteur à l'aide de l'application mobile.

Les commandes envoyées par le smartphone sont transmises à la carte Micro:bit via Bluetooth. La Micro:bit interprète les données reçues et génère un signal PWM (Pulse Width Modulation) adapté pour piloter le servomoteur.

En fonction des commandes reçues, le servomoteur se positionne à l'angle souhaité, offrant un contrôle précis et en temps réel. Cette communication sans fil rend le système simple à utiliser et parfaitement adapté aux projets de robotique et d'automatisation.

Matériel nécessaire

1- Carte Micro:bit

La carte Micro:bit est l’unité de commande du système. Elle reçoit les commandes envoyées par le smartphone via Bluetooth, les traite, puis génère un signal PWM pour contrôler la position du servomoteur. Elle intègre également un module Bluetooth Low Energy (BLE) permettant une communication sans fil.

2- Carte d'Extension GPIO pour Micro:bit

La carte d’extension GPIO (General Purpose Input/Output) permet d’étendre les possibilités de connexion de la carte Micro:bit en donnant accès plus facilement à ses broches d’entrée/sortie. Elle facilite le raccordement de composants électroniques externes tels que les servomoteurs, capteurs, moteurs, relais et modules électroniques.

3- Servomoteur SG90

Le servomoteur est un actionneur capable de réaliser une rotation précise selon un angle donné. Il reçoit le signal PWM fourni par la carte  Micro:bit et ajuste automatiquement sa position. Il est utilisé dans les bras robotiques, les systèmes d’orientation et les mécanismes automatisés.

4- Câbles de Connexion (Jumper Wires)

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

5. Plaque d'essai

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

Schéma de câblage du système du système

1- Connectez le fil de signal du servomoteur (souvent jaune ou orange) à une broche P1 de la carte Micro:bit.

2- Connectez le fil d'alimentation (VCC) du servomoteur (généralement rouge) au 5V de la carte GPIO.

3- Connectez le fil de masse (GND) du servomoteur (souvent noir ou marron) à une broche GND de la carte Micro:bit.

Programmation de la carte Micro:bit

Suivez ces étapes pour ajouter le code nécessaire :

1- Ouvrir MakeCode : Ouvrez l'éditeur MakeCode en ligne : https://makecode.microbit.org/.

2- Créer un Nouveau Projet : Cliquez sur "Nouveau projet".

3- Cliquer sur Extension

4- Cliquez sur "Avancé"

5- Cliquez sur "Broches"

6- Choisir l'instruction régler position servo broche P0 à 180 pour commander le servomoteur :

7- Recherchez et ajoutez l'extension "Bluetooth" en cliquant dessus.

Ce programme Makecode permet de commander la position d’un servomoteur connecté à la carte Micro:bit à distance via Bluetooth depuis un smartphone. La carte Micro:bit utilise le service Bluetooth UART pour recevoir une valeur numérique envoyée par une application mobile, puis elle transforme cette valeur en angle de rotation pour piloter le servomoteur grâce à un signal PWM.

Explication du programme

Au démarrage du programme, le servomoteur est placé à la position initiale 0°.

Lorsqu’une connexion Bluetooth est établie, le Micro:bit lance automatiquement le service UART, qui permet l’échange de données entre le téléphone et la carte. Il affiche ensuite la lettre « C » sur l’écran pour indiquer que la connexion est active. Cela permet à l’utilisateur de savoir que le système est prêt à recevoir des commandes.

En cas de déconnexion Bluetooth, le programme affiche la lettre « D » sur l’écran. Cette indication visuelle sert à informer l’utilisateur que la liaison entre le smartphone et le Micro:bit a été interrompue et que les commandes ne seront plus exécutées.

Lorsque des données sont envoyées depuis le smartphone, elles sont reçues sous forme de texte terminé par le symbole « # ». Le programme lit alors cette valeur et la stocke dans une variable appelée angle. Cette valeur représente l'angle à Le servomoteur alors selon l’angle demandé

Ensuite, le programme renvoie cette valeur au smartphone pour confirmation, puis la convertit en nombre afin de pouvoir définir l'angle du servomoteur connecté à la broche P1.

Ainsi, ce programme permet de réaliser un système de contrôle de moteur intelligent, où la vitesse est ajustée en temps réel via Bluetooth, avec un retour d’information et une indication claire de l’état de connexion.

L'application mobile pour commander la carte Micro:bit

Cette application mobile permet de commander à distance un servomoteur connecté à une carte Micro:bit via une liaison Bluetooth. Elle offre une interface simple permettant à l'utilisateur de se connecter à la carte Micro:bit et de régler l'angle du servomoteur à l'aide d'un curseur.

Fonctionnement de l'application :

Recherche les cartes Micro:bit Bluetooth disponibles grâce au bouton Scan.

Établit ou interrompt la connexion Bluetooth avec les boutons Connect et Disconnect.

Affiche l'état de la connexion dans la zone Status.

Permet de sélectionner l'angle du servomoteur à l'aide du curseur (Slider).

Affiche en temps réel l'angle sélectionné (par exemple Angle: 0°).

Envoie la valeur de l'angle à la carte Micro:bit via le service Bluetooth UART, qui commande ensuite le servomoteur connecté à la broche P1.