SE3Groupe2024-2

Description

Objectif

L'objectif de ce projet est de concevoir une station domotique capable de collecter et d'afficher diverses mesures provenant de capteurs environnementaux. Elle devra également être capable d'activer des actionneurs, tels que des LEDs, des cadenas ou tout autre dispositif, en fonction des besoins.

Cahier des charges

La station domotique devra permettre l'affichage des informations suivantes concernant une pièce :

• Température ambiante ;
• Taux d'humidité ;
• Présence humaine (via capteur de mouvement) ;
• D'autres paramètres pourront être ajoutés en fonction de l'avancement du projet).

Elle devra aussi permettre de contrôler différents actionneurs dans la pièce, tels que :

• L'éclairage, en fonction de la présence d'une personne (via un capteur de mouvement) ;
• (D'autres dispositifs pourront être intégrés en fonction des besoins).

Des capteurs et actionneurs supplémentaires pourront être ajoutés si le projet atteint ses objectifs initiaux.

(Commentaire : Le préciser permet de garder une vision réaliste des attentes, sans être trop ambitieux)

Spécification techniques

Microcontrôleur

Le projet neccessite un composant agissant comme un "cerveau", le microcontrôleur, qui contiendra notre programme et reliera les autres composants de notre projet qui agissent comme des "membres" via les GPIOs du microcontrôleur.

Le tout agis un peu comme un corps et doit chaque composant doit être millimetré afin d'avoir un corps harmonieux et viable à long terme. (Bon on peut enlever cette phrase si vous le souhaiter)

Nous avons 3 modèles de microcontrôleur imposés : ATmega16u4, AT90USB1286, AT90USB1287.

Voici un tableau comparatif des modèles que nous avons dresser afin de nous aider dans notre choix pour selectionner le meilleur pour notre usage :

Caractéristiques	ATmega16U4	AT90USB1286	AT90USB1287
Architecture	AVR 8 bits	AVR 8 bits	AVR 8 bits
Mémoire Flash	16 KB	128 KB	128 KB
RAM (SRAM)	1.25 KB	4 KB	4 KB
EEPROM	512 Bytes	4 KB	4 KB
Fréquence d'horloge max.	16 MHz	16 MHz	16 MHz
Nombre de broches GPIO	26	48	48
Interfaces de communication	UART, SPI, I²C, USB 2.0	UART, SPI, I²C, USB 2.0	UART, SPI, I²C, USB 2.0
Contrôleur USB intégré	Oui (USB 2.0)	Oui (USB 2.0)	Oui (USB 2.0)
Taille des registres	8 bits	8 bits	8 bits
Nombre de broches	32	64	64
Différences principales	Conçu pour des applications compactes avec moins de mémoire et d'E/S	Plus de mémoire, adapté à des projets complexes nécessitant de nombreuses E/S et de la mémoire	Similaire au AT90USB1286 mais avec des fonctionnalités spécifiques pour certaines configurations USB (e.g., modes host/OTG).
Lien documentation	https://www.microchip.com/en-us/product/atmega16u4	https://www.microchip.com/en-us/product/at90usb1286	https://www.microchip.com/en-us/product/at90usb1287

Avec ce tableau, on peut facilement voir que l'ATmega16U4 ne parviendra pas à assurer l'affichage LCD que nous souhaiterions mettre en place plus tard.

Nous allons donc garder l'AT90USB1286 et nous ne prendrons pas son homologue l'AT90USB1287 car son cadre d'usage dépasse le notre (utilisation mode USB spécifique HOST/OTG, etc... ).

Communication

La station utilisera des puces NRF24L01 pour la communication sans fil à distance entre les différents composants.

Énergie

La station sera alimentée de manière hybride, selon les scénarios suivants :

• Par un port USB, pour la programmation, les tests et la configuration avec affichage sur moniteur PC ;
• Par une batterie Lithium, en mode autonome pour une utilisation prolongée (avec affichage écran LCD dans un second temps).

Les capteurs/actionneurs seront alimentées de manière hybride, selon les scénarios suivants :

• Par un port USB, pour la programmation, les tests et la configuration ;
• Par une batterie Lithium, en mode autonome pour son usage définitif.

Modèle de batterie à notre disposition :

• Batterie 3.7V 100 mAh, connecteur molex mâle ;
• Batterie 3.7V 300 mAh, connecteur molex mâle.

(Commentaire : Le choix se fera plus tard durant le projet... En attente de rédaction)

Affichage

Dans un premier temps, les informations seront remontées via la connexion USB à un programme sur PC (selon les exigences du cahier des charges).

Dans un second temps, un écran LCD sera utilisé pour afficher les données directement sur la station, offrant ainsi une solution autonome, sous réserve du temps disponible pour cette implémentation.

Diverses

La carte comportera également des LEDs commandés par le microcontrôleur afin d'indiquer son état d'alimentation.

(Commentaire : Eventuellement ajouter des LEDS pour afficher si on a une communication qui se fait comme sur les arduinos)

Lien GIT

https://gitea.plil.fr/ahouduss/station_cp_ah.git

Station

Routage

Fichier:Programmateur-AVR PAYET HOUDUSSE.zip

Ressources

Rédaction de fichier word et de canvas afin d'organiser les idées au propre ; Tutoriel :

• Utilisation de puces à distance NRF24L01; (Commentaire : Génial utiliser ce lien mes amis IOT)

Programmateur AVR - KICAD :