SE3Groupe2025-6

Programmation des systèmes embarqués

Carte électronique

Carte réalisée en utilisant le logiciel KiCAD : Fichier:2025-PSE-6-Prog.zip.

Schéma électronique de la carte :

Schéma KiCad

Résultat du routage :

Capture écran du PCB KiCad

Vue 3D de la carte :

Vue 3D

Photo de la carte soudée :

Recto Carte

Verso Carte

Vidéo très courte et en basse résolution de la carte en fonctionnement :

Cliquer pour voir la vidéo Carte en fonctionnement

Programmation

Code pour faire clignoter les LEDs : Ok

clignote_led.c

Code pour allumer/éteindre les LEDs avec les boutons : OK

switch_led.c

Code pour allumer/éteindre les LEDs via le terminal (communication LUFA) : OK

led_control.c

Code pour communiquer avec l'AVR ISP (trouver la signature de l'Arduino UNO) : OK

read_signature.c

Archive des fichiers descripteurs, minimal et makefile pour LUFA : Fichier:2025-PSE-6 arch lufa.zip.

Bilan

Séance 1 : Schématique + routage (demande fabrication carte)

Séance 2 : Cours (1h) et Soudage des premiers composants (1h)

Séance 3 : Carte complètement soudée

Séance 4 : Programmation de la carte (clignote_led.cet switch_led.c) + changement d'une LED cramée lors de la soudure

Eventuellement la vidéo brève du fonctionnement complet du programmateur : Média:2025-PSE-B6-PROG-final.mp4.

Premier système embarqué

Archive GIT

Mon archive GIT pour le projet KiCAD et pour les programmes : [1].

Structure : Matériel (y compris production - gerber, bill of materials) / Logiciel / Documentation (e.g. documentation technique).

Description du système embarqué

Objectif : Réaliser une montre connectée qui affiche l'heure et capture les BPM de l'utilisateur + autres fonctions si réalisables (podomètre, alerte téléphone si BPM anormal)

Carte électronique

Carte réalisée en utilisant le logiciel KiCAD :

Schéma électronique de la carte :

Schéma KiCad

Résultat du routage :

PCB KiCad

Vue 3D KiCad

Photo de la carte soudée :

PROGRAMMATION

Pour réaliser la partie logicielle de la montre, nous avons développé le programme embarqué en C pour le microcontrôleur ATmega32U4. *[(Voir /Logiciel)](https://gitea.plil.fr/gsailly/2025_PSE_B6_gsailly_bjoumier/src/branch/main/Logiciel)*

Nous avons utilisé plusieurs bibliothèques afin de faciliter la gestion des différents périphériques :

- **U8G2** : gestion de l’écran OLED SSD1306 - **LUFA** : gestion de la communication USB - pilotes personnalisés pour :

 - le Bluetooth HC-05
 - le capteur MAX30102
 - l’I2C
 - les timers
 - la gestion de l’heure

1. 1. 1. 1. 1. Structure du projet

```text Logiciel/ ├── montre_connectee/ │ ├── include/ │ │ └── LUFA/ │ ├── lib/ │ │ └── U8g2/ │ ├── src/ │ │ ├── main.c │ │ ├── display.c │ │ ├── display.h │ │ ├── i2c.c │ │ ├── i2c.h │ │ ├── max30102.c │ │ ├── max30102.h │ │ ├── timekeeper.c │ │ ├── timekeeper.h │ │ ├── timer.c │ │ ├── timer.h │ │ ├── uart.c │ │ ├── uart.h │ │ ├── usb_comm.c │ │ └── usb_comm.h │ └── Makefile ```

1. 1. 1. 1. 1. Fonctionnement général

Le programme initialise : - l’écran OLED, - la communication Bluetooth UART, - les timers, - la gestion du temps, - ainsi que le capteur cardiaque MAX30102.

L’heure peut être synchronisée via Bluetooth grâce à l’application **Serial Bluetooth Terminal** sur tablette ou smartphone.

Un message au format suivant est envoyé : ```text T14:30:00 ```

Le microcontrôleur lit ensuite cette trame et met à jour l’horloge affichée à l’écran.

1. 1. 1. 1. 1. Affichage

L’écran affiche : - l’heure actuelle, - le rythme cardiaque en BPM (le capteur étant grillé, nous avons chois d'afficher une valeur de 80 BPM fixe), - ainsi qu’une interface graphique réalisée avec la bibliothèque U8G2.

1. 1. 1. 1. 1. Communication Bluetooth

Le module **HC-05** communique avec l’ATmega32U4 via l’UART à 9600 bauds.

La réception Bluetooth est gérée directement dans la boucle principale du programme.

1. 1. 1. 1. 1. Capteur cardiaque

Le capteur **MAX30102** communique via le protocole I2C.

Nous avons développé un pilote permettant : - l’initialisation du capteur, - la lecture des valeurs IR, - ainsi que le calcul du rythme cardiaque.

1. 1. 1. 1. 1. Compilation

Le projet est compilé avec `avr-gcc` via un `Makefile`.

Effacer : ```bash make clean ```

Compilation : ```bash make all ```

Appuer sur les boutons NHWB (maintenir) et RESET (1 pression) puis relâcher NHWB pour pouvoir re-flasher la carte.

Téléversement : ```bash make upload ```

Débrancher puis Rebrancher la carte.

Travail effectué

Séance 1 : Découverte projet + Création GIT et WIKI + Choix projet réalisé.

Séance 2 : Schématique OK (Mr Boé) | Empreintes OK -> placement des composants (à faire).

Séance 3 à 5 : Ajustements du schéma, modifications de composants (module de batterie, charge, régulateur de tension) et Routage de la carte.

Séance 6 : Corrections finales PCB (si validé par Mr Boe) et Refonte graphique du Wiki et du Git (notamment "infos_globales_proj.md").

Bilan

Vidéo très courte et en basse résolution de la carte en fonctionnement :