1. Introduction

Le Chasse-Taupe, quelle merveilleuse invention. Elle permet de passer ses nerfs pour les plus enragés du marteau, de développer des réflexes qui frôle l’entendement pour les plus habiles ou tout simplement se détendre ou s'amuser pour le plus grand nombre.
L'idée est de présenter un "Proof of concept" qui reprend les codes de ce jeu et ainsi essayer de faire découvrir ce monument de la culture à des plus jeunes qui n'ont pas eu la chance de pouvoir en profiter mais permet aussi aux plus nostalgiques de redécouvrir ce jeu de leurs jeunes années

2. Matériel et méthodes

2.1 Matériel

-1 Arduino UNO
-1 breadboards
-une trentaine de jumpers
-6 électro-aimants
-6 transistor NPN
-1 alimentation 12V
-6 boutons
-6 LEDs (pour tester le programme)
-12 résistances

2.2 Méthode

L'idée principale était d'utiliser des électro-aimants pour faire monter et descendre les taupes, car les moteurs avaient de fortes chances de se casser à l'impact du marteau. Pour se faire, il fallait utiliser des transistors pour permettre à l'Arduino de commander des voltages qu'il ne peut pas générer lui-même.
Pour pouvoir commencer à programmer avant d'avoir tout le matériel à disposition, j'ai commencé par simuler les taupes avec des LEDs, ce qui a permis de déjà faire la partie du code qui choisit aléatoirement une taupe pour la monter.
Ensuite j'ai agrémenté le circuit d'un bouton qui représentait "quand on tape une taupe" pour gérer l'idée que, quand on appuie sur une taupe, ça accélère le rythme.
Je me suis ensuite occupé des électro-aimants, de comprendre comment ils fonctionnent exactement notamment avec l'usage des transistors et de comment j'allais pouvoir les implémenter dans le circuit déjà existant.

3. Résultats

Comme on peut facilement s'en douter, la première étape qui utilise uniquement des LEDs et un code on ne peut plus basique a été réussie sans grandes difficultés. Mais dès qu'on ajoute un bouton ça complexifie rapidement la chose. En effet, un bouton peut paraitre simple, mais il y a quand même quelques problèmes à résoudre comme : comment faire en sorte que ,quand on appuie, le programme ne prenne qu'une seule et unique impulsion ou encore qu'il ne se retrouve pas déclenché par des interférences. Pour résoudre le problème des impulsions, on peut faire un programme, qui une fois qu'il a détecté un impulsion, "bloque" le bouton pour ne pas en recevoir d'autre.
Pour résoudre l'autre problème, il faut monter le bouton en pull-up et non en pull-down comme on le ferait instinctivement, c'est-à-dire ne pas faire en sorte que, quand le bouton est au repos, le courant ne passe pas et qu'il passe quand on appuie mais ,qu'à l'inverse, le courant passe quand le bouton est au repos et ne passe plus quand on appuie sur le bouton.

Mais même une fois ces problèmes résolus, le programme accélère de manière incontrôlée au bout d'environ 30 secondes d’exécution et cela, peu importe le nombre de fois qu'on a actionné le bouton durant ce laps de temps. Je n'ai trouvé aucune solution qui expliquerait qu'il fonctionne correctement et qu'à 30 secondes il accélère de manière systématique, que ce soit au niveau du code ou de l'hardware. Mes connaissances ne me permettent pas de trouver une réponse à ce problème.

Maintenant, pour la partie la plus difficile, les électro-aimants, ayant déjà travaillé avec des solénoïdes dans le cadre des travaux pratiques de physique, j'ai naïvement pensé que je pourrais les utiliser de la même manière que durant les travaux de physique. Voilà ma première erreur. Je pensais que la répartition du champ serait celle d'un solénoïde, soit un coté qui attire et l'autre qui repousse. Or dans le commerce, on trouve les électro-aimants majoritairement comme un solénoïde enroulé autour de fer doux. Dans cette configuration le fer doux ne fait qu'attirer ce qui va à contre-sens de mon projet.

J'ai donc dû démonter l'électro-aimant pour récupérer le solénoïde. En essayant une première fois de faire varier le courant entre 0V et 5V, on peut sentir une légère force agir, mais rien qui va porter une taupe. En récidivant l’expérience avec cette fois-ci du 12V à la place du 5V, on sent de nouveau une force, mais toujours insuffisante, après avoir enlevé la barre de métal, on peut constater que maintenant le barre attire comme un aimant pendant un court laps de temps. C'est à ce moment qu'il faut se rendre à l’évidence, les informations fournies par le constructeur détaillant le champs du fer doux, le solénoïde n'est pas assez puissant contrairement à ce que l'on aurait pu penser à première vue.

4. Discussion

Le projet aurait pu être mené à son terme avec des électro-aimants plus puissants. Il aurait aussi fallu résoudre le problème du programme avec les LEDs, mais le fait que les électro-aimants n'avaient pas une puissance suffisante a été quelque peu démoralisant, ce qui ne m'a pas poussé à chercher le problème tout en sachant que je n'avais pas trouvé de solution avant malgré tous mes efforts. C'est donc dû à cette erreur de jugement de ma part que le projet n'est pas arrivé à son terme.

5. Conclusion

Le "Proof of concept" est un échec car rien de concret n'est à proprement parler fonctionnel. Cette échec est dû en grand partie à ma méconnaissance des électro-aimants utilisés dans le marché. Mais malgré un résultat plutôt décevant, j'aurai appris à utiliser des électro-aimants et quelques subtilités des boutons. L’expérience acquise un voltmètre à la main ne sera jamais perdu et c'est en se confrontant à ce genre d'échec que les prochaine fois on prend plus de précaution dans le choix des matériaux dans ce vaste secteur en plein extension qu'est l'électronique.

Références

Image: Pull-up

  • http://www.vorobotics.com/wiki/index.php?title=Maquettep%C3%A9dagogiqued%27ascenseur

Images: électroaimants

  • https://www.supermagnete.ch/fre/faq/Quelle-est-la-difference-entre-un-aimant-permanent-et-un-electroaimant