Robot suiveur de ligne V4 — Arduino Nano, PCB custom et PID complet

Matériel clé

• 1 × Arduino Nano R3
• 1 × PCB personnalisé (châssis intégré) — fabriqué par JLCPCB
• 1 × Driver moteur MX1508 (mini H-bridge)
• 2 × Micro-moteurs 6 V à engrenages métalliques + roues RD-34
• 8 × Capteurs réflexifs CNY70 (lecture analogique A0–A7)
• 1 × Régulateur 7805 + condensateurs, LEDs SMD, switch DIP, bouton poussoir
• 2 × Accus 14500 3,7 V (support 2×AA)
• 1 × Roue libre (ball caster)

Architecture du PCB

Le circuit imprimé fait office de châssis : il supporte moteurs, capteurs, électronique et batterie. Conçu sous EasyEDA, il intègre :

• Zone capteurs (8 CNY70) en avant, espacement optimal pour lecture 0–7000.
• Driver MX1508 au centre, dissipation thermique via plan de masse.
• Arduino Nano en mezzanine (connecteurs femelles 40 pins).
• Alimentation : 2×14500 en série (7,4 V) → 7805 → 5 V pour logique et capteurs ; moteurs alimentés directement en 7,4 V (MX1508 supporte jusqu'à 10 V).

Algorithme : calibration + PID complet

1. Calibration au démarrage : normalisation 0 (blanc) – 1000 (noir) sur chaque capteur.
2. Position calculée 0 (capteur gauche) – 7000 (capteur droit).
3. Erreur proportionnelle P = position – 3500 (centre).
4. Mémorisation du dernier capteur ayant vu la ligne (pour récupération en sortie de piste).
5. PID complet (P + I + D) pour lisser les corrections et reprendre la trajectoire.

Résultats

• Consommation max mesurée : 200 mA.
• Vitesse élevée maintenue stable sur courbes serrées.
• Code source : GitHub (commit référent).
• Simulation Webots disponible pour tests virtuels.

Enseignements

• PCB comme structure mécanique : gain de place, rigidité, reproductibilité.
• 8 capteurs analogiques → résolution de position fine sans encodeurs.
• PID bien réglé > simple proportionnel pour robots rapides.
• JLCPCB : qualité pro, délais courts, coût faible (~2 $/5 pcs).