Construire un Rover Windows IoT Core avec Raspberry Pi 2 – Guide débutant à avancé

Le Rover est un robot accessible aux débutants qui démarre simplement et évolue vers des possibilités infinies. Pour moi, les robots ont toujours suscité la curiosité — après la première LED clignotante, un robot basique devient le projet parfait pour explorer de nouvelles plateformes et technologies.

Quand j'ai choisi d'essayer Windows IoT Core, le Rover s'est imposé comme première étape naturelle. Son design simple le rend idéal pour les nouveaux venus, tandis que son architecture permet des mises à niveau futures.

Ce Rover initial fonctionne en mode autonome : il avance en ligne droite jusqu'à ce qu'un obstacle bloque son chemin, puis tourne jusqu'à ce qu'une voie libre apparaisse, et reprend sa marche avant. Le cœur du Rover est un Raspberry Pi 2 sous Windows 10 IoT Core. Deux moteurs sont pilotés via un contrôleur double pont en H L298N, et un capteur ultrasonique HC-SR04 assure la détection d'obstacles. Le châssis est un kit peu coûteux, largement disponible, interchangeable avec toute plateforme roulante.

Aucune connaissance avancée en matériel ou logiciel n'est requise. Hors prérequis, la construction prend 1,5 à 2 heures pour quiconque connaît Arduino ou Raspberry Pi. Si c'est votre premier projet électronique, passez quelques heures à regarder des vidéos d'introduction Arduino et Raspberry Pi avant de commencer.

Améliorations futures prévues :

• Résistance dépendante de la lumière et LED pour phares.
• Contrôle de vitesse type PWM via GPIO.
• Corps et châssis imprimés en 3D pour dissimuler l'électronique.

N'hésitez pas à partager vos propres améliorations en commentaires !

Ressources utiles utilisées pendant ce projet :

• Centre de développement Windows pour IoT – guide pas à pas pour Windows 10 IoT Core.
• Article du blog ModMyPi sur l'utilisation d'un capteur de distance ultrasonique avec Raspberry Pi.

Prérequis

1. Faire fonctionner Windows 10 IoT Core sur votre Raspberry Pi 2 (instructions ici).

2. Installer Windows 10 et Visual Studio 2015 sur votre PC (instructions ici).

3. Déployer une application Windows simple sur le Raspberry Pi pour vérifier la configuration (instructions ici).

Note : Les prérequis prennent 2-3 heures, mostly unattended.

Ce dont vous aurez besoin

Pièces :

1. Raspberry Pi 2 et accessoires standards : alimentation 5 V 2 A, carte micro-SD 8 Go Classe 10, boîtier, câble réseau.
2. Fils de liaison – mâle/mâle et mâle/femelle.
3. Mini breadboard.
4. Kit châssis robot voiture (base, moteurs, roues).
5. Contrôleur moteur L298N.
6. Capteur de distance ultrasonique HC-SR04.
7. Résistances 1 kΩ et 2,2 kΩ.
8. Module convertisseur DC-DC ajustable step-up LM2577.
9. 3 × Support pile 1,5 V AA.
10. Optionnel : Support 4 × 1,5 V AA avec interrupteur et couvercle.
11. Optionnel : Ruban double face, Velcro, ou élastiques.

Outils :

1. Multimètre.
2. Tournevis cruciforme #1.
3. Pince à bec long.
4. Optionnel : Dénudeur de fils.
5. Optionnel : Fer à souder.
6. Optionnel : Ruban électrique.

Références :

Instructions du projet

Étape 1 : Assembler le châssis du robot

Temps : 30 minutes

Outils : Tournevis cruciforme #1 ; fer à souder ou ruban électrique ; dénudateur optionnel

Pièces : kit châssis robot ; support 4 × AA avec interrupteur optionnel

Suivez les instructions du kit pour assembler la plaque de base, les moteurs et les roues. Si vous avez un fer à souder, soudez les fils des moteurs ; sinon, pliez les extrémités des fils, fixez-les aux bornes et enveloppez avec du ruban électrique.

Astuce : Faites passer les fils des moteurs par les trous de la base pour éviter qu'ils ne s'emmêlent.

J'ai remplacé le support de piles du kit par un modèle avec couvercle et interrupteur marche/arrêt pour un contrôle d'alimentation pratique. Le Raspberry Pi repose directement sur le support de piles, donc cet interrupteur permet d'éteindre les moteurs sans déconnecter le Pi.

Montez le boîtier de piles au centre de la base pour maintenir l'équilibre. Utilisez vis, Velcro, ruban double face ou élastiques selon le cas.

Étape 2 : Câblage du pilote moteur L298N

Temps : 20 minutes

Outils : Tournevis cruciforme #1 ; pince à bec long

Pièces : pilote moteur L298N ; fils de liaison

Connectez les fils des moteurs aux bornes du L298N : rouge/noir sur Moteur A, rouge/noir sur Moteur B. Branchez le support 4 × AA sur l'entrée +12 V (rouge) et Masse (noir). Reliez la masse du L298N à une broche GND GPIO du Raspberry Pi (broche 6).

L'alimentation 5 V du L298N peut fluctuer sous charge des moteurs, risquant de réinitialiser le Raspberry Pi. Pour l'éviter, alimentez la logique du L298N depuis le rail 5 V du Pi et utilisez un pack de piles séparé pour les moteurs.

Important : Retirez le cavalier d'activation 5 V sur le L298N pour éviter une sortie variable.

Créez un rail d'alimentation 5 V sur la breadboard : connectez un cavalier femelle-mâle de la broche 2 du Pi (5 V) vers une rangée inutilisée, puis utilisez un cavalier mâle-mâle pour relier le terminal +5 V du L298N à ce rail.

Câblez quatre broches GPIO vers les entrées du L298N : IN1 → GPIO 27 (broche 13), IN2 → GPIO 22 (broche 15), IN3 → GPIO 5 (broche 29), IN4 → GPIO 6 (broche 31). Gardez les cavaliers ENA/ENB en place.

Les connexions résultantes correspondent au schéma ci-dessous.

Étape 3 : Câblage du convertisseur DC-DC step-up

Temps : 20 minutes

Outils : multimètre ; fer à souder ou ruban électrique ; dénudateur optionnel

Pièces : convertisseur DC-DC step-up ; support 3 × AA ; fils de liaison

En utilisant trois piles AA (4,5 V), le convertisseur DC-DC élève à un 5 V stable pour le Raspberry Pi. Soudez ou fixez les fils de la pile aux bornes In+ et In- du convertisseur, puis réglez la sortie à 5 V avec le potentiomètre intégré.

Important : Vérifiez que le convertisseur sort bien 5 V avant de le connecter au Pi.

Connectez la sortie du convertisseur au Pi : soudez ou torsadez les fils aux bornes Out+ (rouge) et Out- (noir) du convertisseur, puis reliez au 5 V (broche 4) et GND (broche 14) du Pi.

Lire plus de détails : Rover

Projet / Article actuel aussi trouvable via :

• rover raspberry pi