« SE3Groupe2024-2 » : différence entre les versions

De projets-se.plil.fr
Aller à la navigation Aller à la recherche
 
(27 versions intermédiaires par 3 utilisateurs non affichées)
Ligne 2 : Ligne 2 :


=== Objectif ===
=== 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.   
L'objectif de ce projet est de concevoir une station domotique capable de collecter et d'afficher des 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 ===
=== Cahier des charges ===
Ligne 10 : Ligne 10 :
* Taux d'humidité ;
* Taux d'humidité ;
* Présence humaine (via capteur de mouvement) ;
* Présence humaine (via capteur de mouvement) ;
* D'autres paramètres pourront être ajoutés en fonction de l'avancement du projet).
* 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 :
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) ;
* 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).
* 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.  
Des capteurs et actionneurs supplémentaires pourront être ajoutés si le projet atteint ses objectifs initiaux.  
(<u>''Commentaire :''</u> Le préciser permet de garder une vision réaliste des attentes, sans être trop ambitieux)


=== Spécification techniques ===
=== Spécification techniques ===
'''Microcontrôleur'''  
'''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 projet nécessite un microcontrôleur, qui contiendra le programme, et qui communiquera avec les autres composants 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 <u>3 modèles de microcontrôleur</u> imposés : '''ATmega16u4, AT90USB1286, AT90USB1287.'''
Nous avons le choix entre <u>3 modèles de microcontrôleur</u> 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 :
Voici un tableau comparatif afin de sélectionner le plus adapté pour notre usage :
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|Caractéristiques
|Caractéristiques
Ligne 105 : Ligne 101 :




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.  
 
Avec ce tableau, on constate 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... ).
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 ====
==== Communication ====
La station utilisera des puces '''NRF24L01''' pour la communication sans fil à distance entre les différents composants.
La station utilisera des puces '''NRF24L01''' pour la communication sans fil entre les différents composants.


==== Énergie ====
==== Énergie ====
Ligne 122 : Ligne 119 :




<u>Modèle de batterie à notre disposition :</u>  
<u>Modèles de batterie à notre disposition :</u>  


* Batterie 3.7V 100 mAh, connecteur molex mâle ;
* Batterie 3.7V 100 mAh, connecteur molex mâle ;
* Batterie 3.7V 300 mAh, connecteur molex mâle.
* Batterie 3.7V 300 mAh, connecteur molex mâle.
(<u>''Commentaire :''</u> Le choix se fera plus tard durant le projet... '''En attente de rédaction''')


==== Affichage ====
==== Affichage ====
La station sera équipée d'un écran LCD pour afficher les valeurs mesurées par les capteurs environnants.
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 premier temps, les informations seront remontées via la connexion USB à un programme sur PC (selon les exigences du cahier des charges).


Ligne 144 : Ligne 137 :


== Lien GIT ==
== Lien GIT ==
https://gitea.plil.fr/ahouduss/station_cp_ah.git
https://gitea.plil.fr/ahouduss/se3_2024_B2.git


== Station ==
== Station ==
Ligne 151 : Ligne 144 :


=== Routage ===
=== Routage ===
=== Brasure ===
=== Brasure ===


Ligne 169 : Ligne 161 :


== Ressources ==
== Ressources ==
Rédaction de fichier word et de canvas afin d'organiser les idées au propre ;
* Utilisation de puces à distance [https://passionelectronique.fr/tutorial-nrf24l01 NRF24L01]
<u>''Tutoriel :''</u>
# '''<u>Programmateur AVR :</u>'''
* Utilisation de puces à distance [https://passionelectronique.fr/tutorial-nrf24l01 NRF24L01]; (''<u>Commentaire :</u>'' Génial utiliser ce lien mes amis IOT)
 
'''programmateur AVR kicad :'''
* '''Datasheet du microcontrôleur :'''[[Fichier:Datasheet ATMEGA8U2.pdf|centré|vignette|Datasheet ATMEGA8U2]]
[[Fichier:Payet houdusse.zip|alt=programmateur avr|vignette|programmateur avr]]
* '''Conception schéma :'''
[[Fichier:SE3_2024_G2_prog_schema.pdf|center|thumb|Schéma original]]
[[Fichier:SE3_2024_G2_prog_schema-rex.pdf|center|thumb|Schéma ReX]]
* '''Compréhension schéma :'''
 
[[Fichier:Comprendre le schéma.pdf|vignette|centré|Document expliquant point par point le schéma réalisé sur KICAD]]
 
 
<u>'''(Commentaire''' : Il manque 2 points à revoir. Si vous avez lexplication n'hesitez pas à me le signaler :) )</u>
* '''Conception CAO  :'''
 
[[Fichier:SE3_2024_G2_prog_PCB1.png|left|thumb|MODELE 3D : Face ARRIERE originale]]
[[Fichier:SE3_2024_G2_prog_PCB2.png|right|thumb|MODELE 3D : Face AVANT originale]]
 
[[Fichier:SE3_2024_G2_prog_PCB-rex.png|center|thumb|Vue de la carte ReX]]
 
Projet KiCAd programmateur AVR : [[Fichier:2024-PSE-G2-Prog.zip]]
 
<p style="clear: both;" />

Version actuelle datée du 25 février 2025 à 13:14

Description

Objectif

L'objectif de ce projet est de concevoir une station domotique capable de collecter et d'afficher des 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.

Spécification techniques

Microcontrôleur

Le projet nécessite un microcontrôleur, qui contiendra le programme, et qui communiquera avec les autres composants via les GPIOs du microcontrôleur.

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


Voici un tableau comparatif afin de sélectionner le plus adapté 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 constate 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 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.


Modèles de batterie à notre disposition :

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

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/se3_2024_B2.git

Station

Schématique

Routage

Brasure

Capteurs

Capteur de température

Capteur de mouvement

Actionneur

Détecteur de mouvement

Programmation

Tests

Ressources

  • Utilisation de puces à distance NRF24L01
  1. Programmateur AVR :
  • Datasheet du microcontrôleur :
    Datasheet ATMEGA8U2
  • Conception schéma :
Schéma original
Schéma ReX
  • Compréhension schéma :
Document expliquant point par point le schéma réalisé sur KICAD


(Commentaire : Il manque 2 points à revoir. Si vous avez lexplication n'hesitez pas à me le signaler :) )

  • Conception CAO  :
MODELE 3D : Face ARRIERE originale
MODELE 3D : Face AVANT originale
Vue de la carte ReX

Projet KiCAd programmateur AVR : Fichier:2024-PSE-G2-Prog.zip

Récupérée de « http:///mediawiki/index.php?title=SE3Groupe2024-2&oldid=7657 »