Mise en oeuvre d’un module Wago

 

Mise en œuvre d’un module Wago

Introduction

Dans le cadre des projets du troisième semestre du DUT GEII, nous avons été amené à utiliser un automate programmable de la marque WAGO afin de réaliser une récupération de données de consommation d’une installation électrique. De plus nous avons dû programmer une interface graphique plus claire pour l’utilisateur.
Le groupe est composé d’Alexandre MEYER, Célestin HAGER et de Benoît WITZ.

 

 


Sommaire

Objectifs

Outils

Le projet

Problèmes rencontrés

Bilan

Conclusion

Remerciements

 

 

 


Objectifs

Notre projet possède différents objectifs, son but principal est de récupérer et d’archiver les mesures de tensions, de courants et de puissances afin de pouvoir observer la consommation et ainsi mieux la gérer.

Dans un second temps il faut centraliser et afficher les données récupérées sous forme de graphiques plus compréhensible pour une personne non familière avec le domaine des énergies.
Et pour finir rendre tout cela portable afin de pourvoir l’utiliser sur des installations électriques externes.


Outils

module_ 750-494

Automate WAGO (CENTRALE FASTLOGGER 3G)

Module 750-494 (monophasé + triphasé)

module_750-495

Module 750-495/000-002 (triphasé)

Module de terminaison 750-600

4 sondes de courants (60/1A)

boucle Rogowski

4 boucles de Rogowski (RT500)

Alimentation +24V

sonde de courant

Logiciels :

  • CoDeSys
  • WAGO Ethernet settings
  • WAGO-IO Check
  • MakerCase
  • CorelDRAW


Le projet

Les premières heures de projets ont été consacré à la prise en main du matériels (automate et outils de mesures) ainsi qu’à la lecture de la documentation technique.

Nous avons ensuite effectué les branchement afin d’alimenter l’automate, ainsi que  mettre en place une connexion entre lui et les différents ordinateurs du réseau informatique de l’UHA.

 

 

Ensuite nous avons pris en main les interfaces permettant la visualisation et le paramétrage, WebVisu et Web-based Management.

Web-based Management est une interface propre à l’automate qui permet de régler ses différents paramètres.

WebVisu est l’interface de la marque qui permet de voir en temps réel les différentes mesures effectués. On y retrouves tout les éléments tel que le courant, la surintensité, le cos phi, la tension …

Une fois mis sous tension nous avons procédé à nos premiers tests de mesures à l’aide du module 750-495/000-002, un test avec les sondes de courants, un autre avec les boucles de Rogowski. Depuis l’interface FASTLOGGER, nous avons remarqué que les valeurs affichées étaient hors normes. C’est pour cela que l’on a effectué des mesures de référence à l’aide d’une pince ampèremétrique.

Après comparaison des mesures, et grâce à l’intervention du service technique WAGO, nous nous sommes aperçu que les sondes de courants n’étaient pas faite pour ce module, contrairement aux boucles de Rogowski.

En effet il faut savoir que les boucles de Rogowski ne peuvent donner une valeur précise que si la charge mesurée fournit au moins 20% du courant admissible par la boucle. Dans notre cas le courant maximal admissible est de 500A, il faudra donc que la charge mesurée fournisse au minimum 100A pour avoir une valeur de mesure précise.
Le module 750-495/000-002 n’étant pas utilisable dans notre cas car nous n’avons pas accès à une armoire électrique pour avoir un tel niveau d’ampérage.Pour continuer nos différents tests, nous avons utilisé le module 750-494, les sondes de courants fonctionnant avec celui-ci. Nous avons refait des tests de mesures avec des résultats cohérent pour la charge que nous avons mis en place, ici un fer à souder.

Afin de pouvoir afficher les différentes valeurs récupérées lors de nos mesures, nous avons développé un programme permettant d’afficher la consommation horaire, journalière, ainsi que sur une semaine.
Pour se faire nous avons utilisé le logiciel Codesys 2.3 modifié par la société WAGO qui inclus directement la référence de notre automate.
Les langages utilisés sont le Ladder ainsi que le texte structuré. De plus nous utilisons une librairie, PowerMesurement_494_02 qui inclus les blocs Ladder permettant la récupération des mesures du module complémentaire 750-494.

Une fois les données récoltées, il nous a été demandé de pouvoir les affichées sur une interface graphique selon les critère de l’uha.
Dans un premier temps, le but était de pouvoir afficher les valeurs en temps réel.

Par la suite nous avons réussi à pouvoir consulter un historique des consommations d’une semaine tant que l’automate est alimenté.

Afin de compléter notre projet, nous avons été amené à concevoir et à réaliser une mallette pouvant accueillir notre automate WAGO, son alimentation ainsi que les différents instruments de mesures. Les logiciels MakerCase et CorelDRAW ont permis la modélisation de notre mallette  ainsi qu’à la construction des plans. La réalisation des différentes parties a été faite à l’aide de la découpeuse laser de l’IUTLab.  Nous utilisons  du contreplaqué de 3mm et 5mm pour faire l’armature et ces différents rangements pour les boucles de Rogowski et les sondes de courant. Le couvercle a été fabriqué de la même sorte, mais nous avons décidé de le faire en plexiglas transparent. La boîte est fabriqué de telle sorte qu’on puisse rajouter des modules, des sondes de courants ainsi que des boucles de Rogowski.

 


Problèmes rencontrés

Nous avons du résoudre de nombreux problèmes concernant la mise en fonctionnement du WAGO ainsi que ces différents outils de mesures :

  • JAVA : Nous avons dû faire la Mise à jour de JAVA sur le PC afin de faire fonctionner le WebVisu.
  • Problème accès Web-based Management : nous avons essayé de communiquer via une liaison série et pour cela nous avons désactivé le port http.
  • Problème du logiciel FASTLOGGER: Réinstallation du FASTLOGGER.
  • Coefficient de transformation sonde de courant : la sonde courant n’avait pas le bon coefficient de transformation ce qui nous donnait des fausses valeurs pour l’essai avec un module 750-494 en monophasé.
  • Nous avions pas la version de CeDeSys permettant de ce connecter au WAGO.

La résolution de ces problèmes nous on fait perdre de nombreuses heures, afin de les résoudre nous avons fait appel au service technique WAGO.

 


Conclusion

Nous n’avons pas accompli tous les objectifs fixés en début de projet, en effet nous ne sommes pas arrivés à archiver nos données. Pour le moment la malette n’est pas encore autonome.
Néanmoins nous avons tout de même réalisé la majeur partie de notre projet, la mise en réseau et l’alimentation de l’automate WAGO, la récupération de données, la fabrication et l’assemblage de la mallette, ainsi que la réalisation d’une interface graphique ont été
effectués.


Remerciements

Nous tenons à remercier les personnes qui ont permis la bon déroulement du projet, tout particulièrement Mr Ould Abdeslam, Mr Drouaz, Mr De Sabbata et le service technique WAGO.

 

iutCouleur


EfficacEnergie

Projet :

MISE EN SERVICE DU SERVEUR EFFICACENERGIE

 

 

 

 

Introduction

 

Le projet sur lequel nous avons travaillé au cours de ces trois derniers mois a été la remise en marche de l’interface web « Efficacenergie ». Notre groupe est constitué de trois membres au total :

  • KELES Hakan
  • OZTUNC Tunç
  • SANGWA Marco

Les recherches que l’on a menées ont été divisé en trois sous parties :

  • Prendre en main l’architecture
  • Remise en marche de l’interface
  • Réalisation des rapports de mesures

Pour pouvoir réaliser ces recherches, nous avons eu au total 98h de projet en groupe (sans compter le travail personnel). Le compte-rendu de ces 98H a été divisé en deux parties :

  • 1ère évaluation au bout de 56h de projet le 11 janvier 2018
  • Soutenance finale le 26 janvier 2018

L’interface que nous avons utilisé tout au long du projet, « Efficacenergie » est un outil qui permet :

  • De surveiller les consommations à l’aide de capteurs
  • D’avoir à disposition des tableaux de bord personnalisables
  • L’édition automatique de rapports (fonctionnalité dont nous ne disposons pas car nous avons l’ancienne version)
  • Possibilité de projeter ses mesures en direct en mode diaporama
  • La possibilité d’ajouter ou supprimer à tout moment des capteurs
  • Faire une cartographie des capteurs et répéteurs (pour pouvoir, par exemple plus facilement intervenir en cas de panne)

 

L’interface web « Efficacenergie » a été conçue par Distrame, une société de création et développement de solutions de surveillance des consommations d’énergies. En résumé, ce que l’on peut dire sur l’utilité de cette interface, c’est la réduction des consommations énergétiques (jusqu’à 30% selon leurs revendications).

Pour information, l’accès au serveur ne peut se faire que sur le réseau local de l’IUT à l’aide de l’adresse IP du serveur et grâce à la connaissance des identifiants et du mot de passe (selon votre statut d’identifiant, le serveur vous donne le droit ou non d’avoir la possibilité de modifier les paramètres). Nos principales sources d’aide ont été nos professeurs et tuteurs de projet : Monsieur OULD Abdeslam et Monsieur DROUAZ Mahfoud, les différentes documentations, fichiers PDF ainsi que l’aide des services techniques de la société Distrame.

L’installation de plusieurs outils (fixation capteurs, répéteurs, …) et logiciels ont été nécessaires tout au long du projet (Wavenet Monitor, WebCorTool …).

Sommaire

I/Cahier des charges

II/Inventaire

III/Etape lié à la configuration

IV/Analyse

V/Fonctionnalités de l’interface web « Efficacenrgie »

VI/Conclusion

VII/Remerciement

I/ Cahier des charges

 

Diagramme bête à corne du système :

 

 

Diagramme pieuvre du projet :

L’objectif du projet est d’étudier le fonctionnement du système « Efficacenergie » afin d’identifier le problème lié à l’envoie sur l’interface web des données enregistrées par les différents modules.

 

II/ Inventaire

 

III/ Etape lié à la configuration

 

Pour pouvoir utiliser le système nous avons eu le besoin de faire plusieurs configurations, la premier étant la configuration des capteurs Coronis qui se fera via le logiciel Wavenet Monitor ainsi que celle du collecteur de données. Pour faire ces configurations, nous avons dû connecter le Waveport qui doit être lui aussi configuré. Pour réaliser cette tâche, nous avons réalisé des tutoriels montrant et expliquant chaque manœuvre des configurations :

  • « Configuration du collecteur de donnes CORONIS »
  • « Configuration des capteurs/répéteurs » .

Ces tutoriels sont disponibles en annexe avec également d’autres tutoriels expliquant le fonctionnent du système « Efficacenergie ».

Pour pouvoir effectuer la configuration du capteur nous avons besoin d’une autre configuration au préalable qui est :

Configuration des capteurs Coronis

       La configuration du waveport

En effet dans « panneau de configuration » il faut repérer le port COM attribué au waveport par l’ordinateur et le configurer de telle sorte qu’elle soit comprise entre 2 et 9.

       La connexion du waveport

La connexion au waveport s’effectue via le logiciel wavenet monitor.

Lorsque notre waveport est configuré puis connecté, on pourra affectuer la configuration des capteurs Coronis.

On effectue tout d’abord la déclaration des modules

Cela vient à effectuer via le logiciel Wavenet Monitor, la saisie des adresses radio de chaque capteur et répéteur.

 

  • Puis on crée l’architecture radio

Cela permet de rendre communiquant les modules, les répeteurs et le waveport dans le loqiciel Wavenet Monitor.

 Ensuite on effectue la configuration des modules

C’est-à-dire la configuration du pas de temps et l’heure de rapatriement des données vers le Waveport.

Déclaration des capteurs Coronis dans Efficacenergie

Lorsque nous avons effectué la configuration des capteurs, nous avons besoin d’effectuer la déclaration des capteurs Coronis dans Efficacenergie.

Configuration du collecteur de données Coronis

Pour pouvoir effectuer la configuration du collecteurs de données Coronis nous avons besoin de l’outil « Webcortool Distrame Edition »

-Connexion du collecteur de données

-Paramétrage du collecteur de données

-Forcer un rapatriement de données à partir d’un collecteur Ethernet

 

 

IV/ Analyse

 

Au niveau des analyses, nous avons effectué différents tests RSSI (Received Signal Strength Indication) afin de vérifier la puissance du signal envoyé par les différents capteurs via le logiciel Wavenet Monitor.

Pour se faire, nous avons d’abord placé le capteur de température WTH12 à différents endroits dans le bâtiment B, nous en avons conclu que la distance affectait la qualité ou la réceptivité du signal. Ainsi nous avons utilisé un répéteur (REP3) qu’on a ajouté à l’architecture radio du système sur le logiciel Wavenet Monitor. Puis nous avons fait le même test que précédemment en modifiant la position du capteur et du répéteur. On a déduit d’après la documentation qu’il fallait pas avoir un pourcentage RSSI en dessous de 30%. Nos tests ont été concluants avec le répéteur car nous avons obtenu une valeur RSSI minimum de 41% en plaçant les capteurs aux endroits voulus (compteur d’impulsion WFL2 en B21).

Test RSSI réalisé avec le capteur de température WTH12 près du collecteur de données et les capteurs d’impulsions WFL1 et WFL2 dans leur salle respective ainsi que le répéteur REP3.

Suite aux bons résultats, nous avons ajouté des capteurs au répéteur à notre disposition, cependant, certains étant trop distant du répéteur, nous avons dû en ajouter un autre : le REP4 dans le couloir du bâtiment B. Ainsi nous avons refait des tests RSSI avec les résultats ci-dessous.

Test RSSI avec le répéteur REP4 envoyant au répéteur REP3 le signal des capteur WTH10, WTH11 et WFL1 distant de celui-ci. A gauche se trouve une visualisation de l’architecture radio de l’ensemble du système.

Cependant, durant notre appel avec le technicien de la société Distrame, ce dernier nous à fait la remarque que le niveau de pile des capteurs pouvait être un facteur de la mauvaise réception du signal, nous avons du dans ce cas vérifier par nous-même leur état via Wevenet Monitor.

Procédure pour accéder au niveau de batterie de la pile d’un capteur, ici le WTH10. Pour ce
faire, il faut se rendre dans la rubrique « Gestion des données » sur la face principale du logiciel.

Toujours durant l’appel, nous sommes aussi allés dans le serveur QNAP à l’aide du logiciel FileZilla Client FTP afin de recueillir les données qu’il a reçu du collecteur de donnée.

Connexion du au serveur NAS (serveur QNAP) sur le logiciel FileZilla Client FTP

Une fois sur le serveur, nous avons pu récupérer un fichier « .xml » sur lequel les données stockées par les capteurs ont été envoyé sur le collecteur de données.

Une fois ces tests et analyses terminés nous avons synchronisé le collecteur et le serveur afin que le processus de traitement des données du serveur se remette en marche et envoie les données des capteurs sur l’interface web « Efficacenergie ».

Après le rapatriement de données, les données des capteurs ont bien été acheminées sur l’interface web, ainsi durant toute une semaine, nous avons pu observer l’acquisition des différentes données des capteurs (modules de température wavetherm et modules de mesure d’énergie waveflow) sur l’interface web.

V/ Fonctionnalité de l’interface web « Efficacenergie »

 

Après avoir créé le dossier, on crée un tableau de bord pour pouvoir justement voir nos données.

On demande un ajout de tableau de bord puis l’onglet suivant apparaît :

On donne le nom du tableau de bord à créer, dans notre cas on prend le « capteur témoin » Wavetherm 12 (d’où le nom WTH12). Le nombre de colonne permet de mettre en place l’agencement des panneaux d’affichage des données. Dans ce cas par exemple, l’écran se divise en deux et on a deux tableaux d’affichage sur la même colonne.

On met le dossier dans lequel doit être présent le tableau de bord.

Avant d’ajouter le tableau de bord, il faut donner la liste des droits selon les utilisateurs. Pour notre cas (juste un exemple), nous avons donné le droit de modifier et de pouvoir lire le tableau aux utilisateurs « groupe1 lpro » et à « mulhouse iut ». « Bertrand SIMON » et « Almedin Cavalic » ont juste le droit de lire les données tandis que le dernier utilisateur « Michael SCHERER » n’a aucun accès.

 

Une fois le tableau de bord créé, il faut l’ouvrir et aller sur la configuration de la première fenêtre (faire la même manipulation pour les autres fenêtres s’il y en a plusieurs).

Pour chaque fenêtre, lui donner un nom et préciser le type de fenêtre que vous voulez créer.

Sur l’interface « Efficacenergie », et avec la version que l’on a (version 2.13 de 2014), on peut avoir quatre types de fenêtre : un graphique, un tableau de données, des compteurs manuels (pas utilisé pour notre cas) ou encore des textes dynamiques.

Pour notre cas, nous expliquerons comment faire la configuration d’une fenêtre graphique et la fenêtre d’un tableau de données.

Le cas d’une fenêtre graphique

On précise tout d’abord les données d’axes avec leurs noms et leurs configurations. Le mieux est de mettre la taille de l’échelle en automatique pour que l’on ait pas à toujours changer l’échelle en permanence pour chaque jours écoulés. Après avoir précise les axes, on passe aux données série. Pour cette étape d’ajout de série, il faudra donc assigner le module de l’architecture que l’on a créé au préalable.

Le nom de la série n’est pas très important. Il faut tout d’abord dire quel type de graphique, on veut obtenir. Avec la version que l’on a (version 2.13 de 2014), on a la possibilité d’avoir une courbe, un diagramme en barres, une courbe en zone, une courbe lissée ou encore une courbe lissée en zone.

Une fois le type renseigné, il faut retrouver le module qui sera source des données, en précisant à chaque fois le collecteur parent du module.

Les axes correspondent au nom que vous avez donnée au préalable. Le facteur de conversion reste à 1 pour notre cas et l’unité de mesure change selon le capteur que l’on a (Wavetherm ou Waveflow)

Au final, on choisit la référence de la couleur que l’on veut donner au graphique obtenu.

Le cas d’un tableau de données :

Dans le cas d’un tableau de données, la manipulation est plus simple car on ne demande que le nom de série. On aura donc à remplir le tableau suivant (comme avec la fenêtre graphique, on doit rechercher le module).

Que ce soit pour le graphique ou le tableau, il faut à présent préciser les dates pour pouvoir visualiser toute nos données.

Il faut donc remplir les champs présents sur le bord du haut de la fenêtre.

Pour ce cas, nous utilisons une période d’une semaine allant du 17 janvier 2018 au 24 janvier 2018 (ps : les données antérieures au 15 janvier 2018 ont été archivées en raison du mauvais fonctionnement du système). L’échantillonnage sera de préférence réalisé toutes les 15 minutes.

Il faut toujours prendre 1 jour après pour pouvoir visualiser les données du dernier jour (si on met jusqu’au 24, il mettra les données jusqu’au 24 00h donc on ne verra pas ce jour là). De plus, pour information, il faut au moins une heure pour obtenir les données en prenant en compte le temps de rapatriement des données.

Ce que l’on obtient donc au final :

 

Sur 1 semaine, on remarque que la température ne monte pas et présente une petite diminution avec stagnation du 20 au 21 janvier 2018, ce qui est logique car ces 2 jours correspondent au samedi-dimanche, donc la période où les chauffages sont éteints (les chauffages ne sont pas en action pendant les week-ends à l’IUT).

On peut très bien rétrécir le temps en 1 ou 2 jours pour pouvoir faire l’analyse des données et voir si c’est cohérent.

On prend donc comme intervalle, un intervalle de 24h pour voir les modifications en 1 journée.

 

En faisant l’analyse des autres jours et de celui-là on remarque que le chauffage se remet en route vers 4h30 – 5h du matin et qu’il s’éteint vers 18h du lundi au vendredi. En analysant, on en déduit que le samedi le chauffage est ouvert jusqu’à 12h et il s’éteint tandis que dimanche il est éteint toute la journée.

A côté de ces tracés, on peut créer et enregistrer la carte.Pour cela, il faudra aller dans la partie configuration de l’interface et charger une image de la vue aérienne de l’IUT.

Pour que les valeurs soient plus facilement analysables, nous pouvons ajouter des « limites ». Ces « limites » sont des tracées que l’on fait sur le graphique pour le faire encore plus visible et donner des informations supplémentaires.

On ajoute ces limites depuis la fenêtre de configuration de fenêtre. Ces limites peuvent être fait sur la verticale ou l’horizontale. Par exemple, sur la courbe suivante nous indiquons les températures max et min limites que l’on obtient au cours des dernières semaines.

 

Sur le prochain, nous mettons des limites pour indiquer le moment où le chauffage est allumé. Bien sûr, ces indications sont des informations que l’on a déduit.

Chaque bande verte correspond au moment où le chauffage est allumé.

Après cela, il faut ajouter un tableau de bord puis configurer la fenêtre en texte dynamique avec le fond d’écran du plan de l’IUT. Après cela il faudra ajouter à chaque fois les éléments. On aura des liens avec des textes dynamiques.

 

VI/ Conclusion

 

Après vérification des éléments du système, le problème était donc au niveau du serveur et de son processus de traitement des fichiers qu’il recevait du collecteur de données en grande quantité. Ainsi le problème réglé et la synchronisation avec le serveur et le collecteur de données effectuée, les données des capteurs sont bien enregistrées sur l’interface web. Reste plus qu’à ajouter d’autres capteurs et à réaliser une carte correcte de l’IUT et ses capteurs avec leur niveau RSSI. De plus, d’autres fonctionnalités sont disponibles sur la nouvelle version de l’interface web « Efficacenergie », cependant, nous ne disposons que d’une des premières versions qui date d’il y a 4 ans.

 

 

VI/ Remerciements

 

Nous tenons à remercier notre professeur en charge de ce projet à savoir M.OULD, pour nous avoir guidé tout au long de ces semaines à appréhender le système, nous voulons également remercier le technicien de la société Distrame de nous avoir aider à régler informatiquement le problème de traitement des fichier du serveur.


Microbrasserie


 

 

 

 

 Micro-Brasserie

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Sommaire



  • L’équipe


    Notre équipe de projet est composée de :

    • PATRE Guillaume
    • QUANG Benjamin
    • NGUYEN Thanh Suon

    Présentation du projet


    Objectif :

    • Réaliser une maquette permettant la production de bière.

    But :

    • Créer un programme permettant l’automatisation de la production.
    • Créer un IHM simple et compréhensible pour tout utilisateur.
    • Effectuer de la régulation de vitesse sur le malaxeur et la pompe.

    Analyse fonctionnelle


  • Diagramme bête à cornes 


    Montage


    //texte


    Bilan


    Le projet de la Micro-Brasserie nous à fait découvrir des notions pratiques et techniques dans le domaine de informatique industrielle notamment. Ce projet a été enrichissant pour chacun de nous 3 et nous a permis de créer une cohésion dans le travail de groupe. La répartition des tâches fût très importante pour le gain de temps et pour développer l’autonomie de chacun. Pour finir ce projet est très intéressant car il touche à tous les domaines du DUT Geii.


    Mode d’emploi


    //texte


    Conclusion


    //texte


    Remerciements


    Un grand merci à Mr OULD ABDESLAM et Mr DROUAZ, nos enseignants-chercheurs tuteurs pour ce projet ainsi qu’à Mr DE SABATTA, de nous avoir aidé pour ce projet.

    Merci au département GEII de l’IUT de Mulhouse pour le prêt du matériel nécessaire et pour l’achat des composants et matériels.

     


Interface de gestion d’énergie

INTERFACE DE GESTION D’ÉNERGIE
Volume horaire du projet: 98heures

 

OBJECTIF : Réalisation d’une interface pour le contrôle et la gestion d’énergie.

Professeurs référents: 
Monsieur DROUAZ Mahfoud
Monsieur OULD-ABDESLAM Djaffar

Équipe :
ZINK Valentin
ROCA Maxime
BRUGGER Marie-Camille
NAZE Anthony

 

SOMMAIRE :
Présentation du projet :
1. Introduction

Partie traitement des données (présentation DAQExpress) :
1. Acquisition des données
2. Traitement du signal récupéré
3. Création de la base de données
4. Envoi des données

Partie création d’interface et gestion des données :
1. Interface
2. Problèmes rencontrés
3. Solutions apportées

Conclusion :
1. Ouverture du projet

Introduction:

Le projet d’interface de gestion d’énergie nous a été référé par Mr DROUAZ ainsi
que Mr OULD-ABDESLAM. Ce projet a pour but de récupérer des mesures en utilisant le
module de 16 entrées analogiques/numériques NI-9220 (outil développé par National
Instrument), qui, via le châssis NI cDAQ-9174, bufférise toute les données et les envoie via
un port USB. Par la suite, le traitement des données se fait à l’aide du logiciel DAQExpress
(logiciel développé par National Instrument). Sur celui-ci, il existe deux fonctions
principales :
 Le traitement des données (VI’s),
 La configuration et la visualisation directe de la mesure des entrées/sorties.
Les entrées sont configurées d’après les mesures de tension, de courant obtenues. Par la
suite, données stockées seront enregistrées dans des fichiers « .csv ». Un programme envoie
les données sur un serveur, puis, un autre programme récupère les données sur le serveur et
les affiche sur une interface. La programmation se fait à l’aide du langage en Python 3.
Le projet a été réparti en deux grandes parties : la première partie qui traite les données puis
les envoie et la seconde qui les récupère pour pouvoir ensuite les afficher.
Schéma explicatif du projet « Interface de gestion d’énergie »
Il a fallu en premier lieu approfondir nos connaissance de programmation en Python 3 ainsi
qu’apprendre à utiliser le logiciel DAQExpress, semblable au logiciel LabView que nous
avions déjà utilisé.

I. Partie traitement des données (présentation DAQExpress) :
Acquisition des données :
Pour l’acquisition des données, on utilise le logiciel DAQExpress. Tout d’abord, il a fallu
créer un fichier au format « .csv » pouvant stocker les données. Grâce à ce format,
l’organisation des données permet que celles-ci soient envoyées sur le serveur déjà créé
auparavant par les MMI de l’IUT de Mulhouse. Les données sont traitées (diagramme sous
DAQExpress), puis envoyées et enregistrées dans un fichier dont le chemin sur l’ordinateur
a été défini préalablement. L’échantillonnage de la mesure est de 15kHz. Nous avons un
échantillonnage élevé sur une mesure de tension, ce qui lui permet d’être précise.
L’acquisition est à ce stade stoppée par un bouton stop, elle est donc non quantifiée.
Le problème majeur rencontré a été la séparation des informations reçues. Ces
dernières étaient écrites dans le fichier en chaîne de caractères dans une colonne du fichier
au format csv. Il a fallu les séparer par des points-virgules. Ceux-ci sont ensuite retranscrits
par un changement de colonne.

 

Traitement du signal récupéré :
Par la suite, nous avons échantillonné les données à 7 kHz pour pouvoir récupérer la
valeur moyenne de chaque mesure. Elles sont ensuite traitées en les multipliant par l’échelle
des sondes, puis multipliées entre elles pour avoir la puissance. Les valeurs
sont inscrites dans le fichier. Pour pouvoir les traiter, les données, brutes, changent de
« type » pour permettre certaines opérations :
 En tableau pour les grouper
 En nombre décimal pour les calculer
 En chaîne de caractère pour les écrire

Pour pouvoir inscrire les données dans le fichier, on doit les organiser dans un ordre
conventionnel. Nous avons choisi de les organiser dans l’ordre suivant :
1) tension
2) courant
3) puissance
Cet ordre permettra à la partie qui réceptionne et affiche de connaître la correspondance
entre la donnée et sa signification.
Pour finir, nous avons rajouté plusieurs entrées. Nous avons pris 6 entrées : 3 mesures de
tension et 3 mesures de courant. Au total, 9 valeurs sont envoyées : 3 valeurs de tension, 3
valeurs de courant et 3 de puissance. Enfin, il a fallu rajouter la date et l’heure de la mesure
des relevés. Nous avons décidé d’enregistrer chaque mesure dans un fichier .csv qui lui est
propre. Ce fichier commence par le bandeau de présentation de l’ordre des données. Les
valeurs affichées sont le temps puis les neuf mesures.

 

Envoi des données :
Nous devons ensuite envoyer les données. Nous avons donc fais un programme en
Python 3. Le programme scanne le fichier .csv, extrait la date, puis les données et les envoie
via un URL au serveur.

Dans un premier traitement de fichier sur DAQ Express nous avions mis un caractère« * »
marquant la fin du fichier. Par la suite nous avons trouvé une fonction en Python qui
retournait la longueur des données du fichier. Par conséquent, ce caractère était inutile. Au
final, nous avons complété ce caractère par la valeur du temps d’attente entre chaque
mesure. Cette donnée nous permet de régler une fonction Timer dans le programme d’envoi
Python. Il nous suffit maintenant de lancer le programme Python (envoi.py), puis de lancer
l’acquisition de données. DAQ Express crée un fichier pour chaque mesure. A la fin de
l’écriture de chaque mesure, le programme envoie les données du dernier fichier créé. Il faut
ensuite arrêter le programme.

II. Partie création d’interface et gestion des données :
Interface :
En premier lieu, il a fallu apprendre le langage Python. Sur Python nous utilisons la
bibliothèque Tkinter, pour afficher les valeurs obtenues depuis la base de données sur une
interface graphique pour pouvoir les visualiser. Nous a commencé à faire des essais
d’affichages « brutes » de la base de données (date, tension, courant) dans la même frame. Le
résultat n’était pas très lisible.
Pour pouvoir faire cela il a fallu créer 9 blocs (V1, V2 et V3, I1, I2 et I3 et P1, P2 et
P3). Nous avons commencé par créer une interface avec un design plutôt simpliste sans trop
de couleurs, ni d’images afin de ce concentré exclusivement sur la récolte et la visualisation
des données. Nous avons commencé par importer des données d’un fichier .txt et .csv. Nous
nous sommes ensuite diviser le travail encore une fois en 2 partie (Maxime qui fait le
design, et Valentin pour la partie séparation des données et affichage sur l’interface).
Mais cette séparation n’était valable que sur un fichier csv qui devait être sur le même
PC pour pouvoir fonctionner.Il a fallu adapté le code pour extraire les données mais cette
fois depuis la base de données.
Jusqu’à présent les données s’actualisaient manuellement via un bouton situé sur
l’interface. A la demande de M.DROUAZ , nous avons commencé à chercher des solutions
quant à la création d’une actualisation automatique. Suite aux nombreuses difficultés que
cela représentaient,le chef de projet et les 2 responsables de l’interface ont joint leurs efforts.
L’actualisation automatique est d’ailleurs toujours en phase de recherche et de création.

 

Problèmes rencontrés :
Nous avons rencontrés des problèmes sur le placement des différents blocs et sur la
récolte des données. Le fait d’avoir été dans une perpétuelle appréhension du langage
Python avec les objectifs qui nous étaient donnés rendait la tâche difficile. Le code était lui
aussi fastidieux car chaque bloc était constitué de 2 Frames et de 2 Labels. (Une Frame est
un conteneur permettant de séparer des éléments et un Label un espace dans laquelle on
peut écrire du texte). Et le fait de décupler cela pour tous les blocs de tensions de courants et
de puissances rendait le code très chargé et pas très lisible.

Erreur courante :

Le système ne trouve pas le contenu du tableau contenant les valeurs successives de tension, courant et puissance

 

Solutions apportées :
Après une meilleure appréhension du langage Python, nous avons pu exploiter au
maximum ce langage. Afin de remédier aux problèmes rencontrés, nous avons décidé de
revoir notre code quant à la mise en forme de l’interface graphique. Nous avons décidé
d’insérer une image contenant initialement les 9 blocs qu’il nous faut pour n’y insérer que le
texte pour l’affichage de données. Ce qui fait qu’il n’y a plus de Frames et plus de Labels ce
qui nous a permis d’avoir un gain de place dans le code non négligeable.
Après de gros problèmes rencontrés pour l’actualisation automatique de la fenêtre,
nous avons décidé de placer un bouton « Ouvrir » permettant à chaque clic effectuer, de
pouvoir effectuer une actualisation. C’est-à-dire que sur un nombre défini de mesures
récoltés par DAQ Express et envoyés directement à la base de données, on récupère à
chaque clique, le dernier échantillon ce trouvant dans la base de donnée. Cette méthode est
quant à elle facile à mettre en place et à codé, c’est pour cela qu’on l’utilise.

III. Conclusion :

Ouverture du projet :
Actuellement, nous avons réussi a collecter les données et a les envoyer sur le
serveur. Nous avons aussi une interface dont le design est terminé. Nous affichons donc les
valeurs à partir du serveur.
Il nous reste une actualisation automatique à ajouter. Nous pourrions aussi
développer la prise en charge des mesures pour en faire un graphe évolutif de la puissance
sur une une longue période de mesure.


CanSat

 

 

 

 


Sommaire

  • Introduction
  • Points importants
  • Réalisation
  • Code et rendu
  • Planification
  • Répartition des tâches
  • Perspectives
  • Point complexe et solutions envisagées

 


Introduction

 

  • Qu’est ce qu’un CanSat ?

Un CanSat (Canette-Satellite) est un dispositif autonome de faible volume (equivalent a une canette de soda de 33cl) qui réalise des missions scientifiques à très haute altitude ou en orbite. Cet appareil prend la forme d’une sonde nanosatellite cylindrique, qui est lancée par une fusée ou un ballon et qui redescend sous parachute en effectuant ses missions.

Dans notre cas nous n’allons pas lancer notre CanSat en orbite ou le larguer depuis un ballon sonde, mais nous allons le larguer depuis un parapente en vol, ceci étant plus simple à organiser.

 

  • Contraintes :

    • Raspberry PI3
    • Module émetteur/récepteur XBee
    • Volume max : 1L

 


 

 

Objectifs

  • Crée un CanSat équipé de :

    • Raspberry PI3
    • Capteur ultra sons (approche)
    • Caméra
    • Capteur de températures, de vitesse, d’humidité et de pression
    • Module émetteur/récepteur Xbee
    • Système autonome (via pile/batterie)
    • Test en condition réelle
    • Volume minimum

Diagramme pieuvre

 


Planification

 

 


 


Perspective

  • Crée un CanSat équipé de :

    • Raspberry PI3
    • Capteur ultra sons (approche)
    • Caméra
    • Capteur de températures, de vitesse, d’humidité et de pression
    • Module émetteur/récepteur Xbee
  • Système autonome (via pile)

  • Test en condition réelle


Réalisations

  • Recherche sur les CanSat
  • Apprentissage Raspberry PI/python
  • Test des capteurs (ultra sons, caméra, Sense Hat …)
  • Transmission des données avec les modules XBee
  • Construction 3D  CanSat
  • Programmation du capteur ultrason

 


Le module Sense Hat

  • Capteur de température
  • Capteur de pression
  • Capteur d’humidité
  • Matrice LED
  • Gyroscope/accéléromètre

 


Transmission des données 

  • Deux modules XBee émetteur/récepteur

  • Logiciel XCTU

 


Capteur ultrason

  • Alimentation : 5Vcc

  • Portée: de 10cm à 4 m

  • Consommation :30mA

 


Alimentation

  • Power Board:

    • Deux Vcc de 5V

    • Deux  Vcc de 3,3V

    • Deux  Gnd

    • Entrée VIN


Conception 3D

 

 

Pour la création de la structure du CanSat nous avons utiliser Sketchup car il s’agit d’un logiciel que je connaissait déjà, et nous avons utiliser l’imprimante 3D de l’IUT LAB pour le crée

 


Parachute

S=(2.g.M)/(R.Cx.Vd²)

 

g = 9,81  m·s−2
M = 1,2 kg
R = 1,21 m
Cx = 1  : coefficient de frottement
Vd = 3m/s   : Taux de chute


Points complexe et solutions

 

  • Test des capteurs

    • Début compliquer puis simplifier avec l’utilisation du Sense Hat
  • Transmission des données lors de la descente

    • Utilisation de Xbee complexe
    • Problème priorité entre les ports série GPIO et le bluetooth du Raspberry Pi
  • Conception 3D

    • Intégration du Raspberry Pi, du Sense Hat, des capteur, … dans un volume restreint

Programmation

Le code permettant de gérer la prise de mesure a été écrit en python car il s’agit d’un langage simple et très utiliser sur Raspberry Pi.

Vous pouvez trouver le code commenter ici : Code du CanSat


Vidéo récapitulative

 

 


Remerciements


Vidéo Surveillance

Vidéo Surveillance

 

SOMMAIRE

I. Contexte du projet

1).Définition du projet

2).Cahier des charges

3).Expression du besoin

II. Déroulement du projet

1) Initiation au Raspberry (interface Raspberry, python…)

2) Logiciel MOTION

3) Détection de mouvement à l’aide d’un capteur

4) Ajout d’un servomoteur

5) Transfert des images

6) Packaging

III. Conclusion

 

I.Contexte du projet

 

1. Définition du projet

Dans le cadre de nos projet de deuxième année il nous a été demandé de réaliser une vidéo surveillance a l’aide d’un raspberry pi 3, d’une caméra et d’un capteur ultrason. L’objectif primaire de ce genre de projet est non seulement de nous introduire au travail en équipe mais aussi en autonomie.

Notre projet  vidéo surveillance a pour but la protection des biens et des personnes. Ce projet  se base sur la détection de mouvement, lorsque le capteur ultrason détecte un obstacle (mouvement dans la pièce ) il prend une photo.

EXPOSE

2.Cahier des charges

 

-Récupération des données capteurs

-Ecriture du programme

-Interface web pour la sauvegarde

 

3.Expression du besoin

 

Captuikhbibiubigbuih

 

II. Déroulement du projet

1) Initiation au raspberry (interface raspberry, python…)

Avant de commencer l’utilisation du Raspberry, il nous a fallu prendre connaissance des différentes commandes utile pour l’utilisation de ce dernier car, pour la plupart d’entre nous, nous n’avons jamais utilisé de raspberry. Une fois a l’aise avec le raspberry nous nous somme initier au langage python, car c’est essentiellement avec ce langage que nous avons travailler.

2) Logiciel MOTION

Avant de commencer a coder en utilisant le capteur, nous avons d’abord tester si la caméra du raspberry fonctionnait et réagissait bien. En recherchant sur internet nous avons trouver l’existence du logiciel « MOTION ». La fonction première de Motion est de faire de la vidéo-surveillance avec diffusion en ligne, en temps réel, via une ou plusieurs caméras ! Motion permet également de faire de la « motion capture », c’est-à-dire, que Motion est capable de comparer la dernière image prise avec la nouvelle pour faire de la détection de mouvements.

 

 

Avec Motion la caméra réagissait bien au mouvement, comme nous pouvons le voir sur l’image de droite, a chaque mouvement une photo est prise et enregistrer.

 

3) Détection de mouvement à l’aide d’un capteur

Lorsqu’une personne passe devant le capteur d’ultrasons, une photo est prise car il y a un changement de distance entre la distance précédente et la distance capter par le passage d’une personne.

 

4) Ajout d’un servomoteur

Une fois la partie détection faite, nous sommes passé à la partie servomoteur pour faire des balayages, pour avoir un champ plus grand 180°.En effet, nous avons constater des saccades, pour régler le souci, avant de d’executé le programme principale nous lancions un programme qui gênerait un tableau avec les distances capté par l’ultrasons chaque 20° jusqu’à 180°, le servomoteur balaye un champ de 180° par pas de 20 ° et le fichier stocke les distances chaque 20° pour ainsi optimiser la détection des obstacles lors des balayages pendant le programme principale. En effet, le programme principale comparait la valeur de la distance prise par celle du capteur et celle stocké dans le tableau, si la distance était différente à plus de 5% elle prenait des photos.

 

5) Transfert des images

Une fois la photo prise par détection de l’ultrasons , la photo était transféré sur un serveur web par FTP puis afficher sur un site web.

 

6) Packaging

Nous avons modéliser en 3D une boite pour le Raspberry Pi, le capteur d’ultrasons et le servomoteur pour avoir une meilleure ergonomie.

 

III. Conclusion

Pour conclure, ce projet nous a beaucoup apporté, tant niveau théorique,pratique et tant au niveau sociable. Au début de ce projet nous avions aucune connaissance sur le raspberry, grâce à ce projet nous avons pu acquérir toutes les connaissances en Linux nécessaires pour utiliser son interface. Durant ce projet nous avons aussi apprit à coder en python et transféré des fichiers en FTP.

Finalement notre projet a parfaitement fonctionner, ceci grâce au réelle investissement de toute l’équipe et aussi grâce au professeurs qui étaient la pour répondre a toutes nos questions.


Lanceur de volants de badminton


LANCEUR DE VOLANT POUR BADMINTON

 

 » On ne devient pas champion dans un gymnase. On devient champion grâce à ce qu’on ressent; un désir, un rêve, une vision. On doit avoir du talent et de la technique. Mais le talent doit être plus fort que la technique. « 

Mohammed Ali

 

 



REMERCIEMENTS

 

Nous tenons a remercier nos professeurs tuteurs sans qui ce projet n’aurait certainement pas aboutis. Nous remercions également Mr De Sabbata qui a été présent à chaque étapes du projets ainsi que nos camarades qui ont fait preuve d’une bienveillance exceptionnelle lors de la conception et des tests.

 

 



 

 

Cet article fait office de rapport dans le cadre du cours Etudes et réalisation. Il s’agit de l’étape final de notre projet qu’est, vous l’aurez compris, le lanceur de volant. Ce projet à été choisie par nous même et réalisé sous la tutelle de nos professeurs référents que sont Mr Bazeille et Mr Verrier. Dans la suite de ce développement, nous allons essayer de vous expliquer et illustrer les étapes intrinsèques à notre réalisation, puis nous allons conclure sur une petite démonstration.

 

Objectif: Réaliser un lanceur de volant pour badminton

 

Membres de l’équipe:  Alexandre DARTOIS,  Adin BADIENZI et Marvin DARBOUX

 

Sommaire

 

I) Contextualisation

1) Présentation du projet

2) Gantt

II) Conception

1) Construction mécanique

2) Conception électrique

III) Programmation

IV) Conclusion

 

 

 



 

I) Contextualisation 

 

Tout d’abord comme son nom l’indique notre projet sera un robot qui va lancer des volants à différentes positions du terrain. Il devra idéalement pouvoir faire des routines permettant l’entrainement du joueur. Notre projet n’a pas vraiment de cahier des charge unique car il évolue au fur est à mesure des besoins liées aux contraintes de jeux.

 1) Présentation du projet

Avant de se lancer dans la conception d’un objet tels que celui ci , quelques prérequis sont importants. Par exemple la vitesse d’un lancer de volant qui peut atteindre les 450 km/h ou encore la taille du terrain  étant de 13,40 m sur 5,20 m pour la réalisation des routines. De ce fait il nous est très vite venu l’idée de se servir de deux disques tournant en sens inverse de façons a pouvoir propulser un volant vers un endroit prédéfinis. On s’est aussi inspiré des modèles existants tels que :

–  Le BLK

 

– Le Aliobot Supra

On peut voir que ces 2 lanceur sont vraiment riches en choix d’exercices et de fonctionnement car il peuvent faire énormément de routines ainsi que des routine spéciales crées par le joueur lui même en réglant la vitesse des volant. Mais le plus intéressant est que le BLK peut se connecter via le Bluetooth à un portable et a son application propre pour faire différente routines.

 

De ce fait, l’idée du support viens très rapidement afin de stabiliser le tout et permettre éventuellement de réaliser manuellement les routines. Pour que ce système soit un peu plus optimale voila les premiers objectifs que nous nous sommes fixés :

Le capteur devait servir à l’incrémentation des volants. Il permettait au lanceur de savoir si le volant est effectivement parti ou non. Si oui il devra permettre au lanceur de repositionner un autre volant de façon autonome et aussi de connaitre le nombre de volant que compose sa série. Pour ce faire il fallait bien évidement un support pour les volants et un système permettant de bloquer les volants le temps que le capteur perçoive un volant.

Afin de réaliser ce tour de force on a eu comme matériel droit à :

– Un RasPi 3 Model B

– Des kits de construction mechano ( gentillement fournis par l’iut lab)

– La possibilité de commander des composants sous peine d’accord de nos tuteurs

 


 

2) GANTT

Avant de pouvoir passer à la partie physique de notre projet on a du commencer par une approche plutôt papier sur l’étude de notre système: la répartition des tache, comment aboutir au résultat escompté, etc . Donc pour ce faire on a commencé par faire différentes analyses avec différents logiciel permettant la facilité pour l’avancement de notre projet et des taches a réaliser.

 

  • Première analyse fonctionnelle dit « la Bête a corne » :

Cette première analyse nous a permis d’exprimer le besoin primaire, donc son exigence principal sous forme très simplifiée.

  • Seconde analyse :

Maintenant qu’on a exprimé la fonction principal de notre lanceur on peut passer à une autre analyse qui est le « le MindMap », cette analyse est le fait de représenter les grande idée et partie qui vont constituer un même sujet qui pour nous est notre lanceur de volant:

 

  • Dernière analyse :

Maintenant grâce a notre MindMap on peut faire notre Gantt qui est le fait de planifier toutes les idées trouvé lors de l’analyse précédente en fonction de la durée de notre projet ainsi que d’autres contraintes.

Grace a notre planification on peut voir les durée « prévisionnelle » et surtout la date de début et de fin du projet et de chaque sous partie.Notre projet commença le 30 novembre 2017 et la dernière consacré a celui-ci était le 22 janvier 2018.

 



II) Conception

 

Maintenant que toute l’étude est faite on peut passer au gros du projet qu’est la partie conception d’une structure adéquate pour notre lanceur.

 

1) Conception mécanique 

Avant de pouvoir tester des programmes on doit tout d’abord ce pencher sur une structure permettant de lancer des volants.

Schémas illustrant le mode de fonctionnement

 

D’où Notre choix qui c’est très vite porté sur les méchanos pour la réalisation de la structure à cause de la diversité des composants et outils que présente ces boites(Makeblock). On a commencé dans l’optique que ce que nous réaliserons avec les méchanos sera un prototype pour ensuite créer notre « vrai » réalisation. Dans un premiers temps nous nous sommes concentrés sur la structure:

  • Première réalisation et problèmes associés
Réalisation intermédiaire (I)

On peut voir sur cette image que notre réalisation n’est pas adéquate pour lancer des volants de part ça rigidité qui n’est pas bonne car certaines pièces sont déformé sous le poids de nos moteur et des tremblements du a la rotation des moteur. L’impacte de la mise en route des moteurs provoque un bruit assourdissant à cause de l’écart et des frottements entre les roues dentés.

  • Après ces premiers résultats quelques peut chaotiques, voici ce que nous avions imaginé ensuite
Résultat intermédiaire (II)

On peut voir sur cette image que le second test juste l’aspect externe montre un peu plus de rigidité mais il y a d’autre aspect technique qui on était résolu comme par exemple le niveau des roue qui était du a la mauvaise rigidité de la structure ainsi que l’espace pour le volant ou encore les vibration des moteur qui on était réduite, etc. Donc au vue des aspects résolu on remarque qu’une grande partie était du a la rigidité de la structure. Cependant les 2 plus gros problème sont toujours a résoudre : Les tremblement ainsi que le bruit assourdissant.

Le modèle illustré ci-dessus fait office de premier prototype pour notre lanceur de volant. Bien que plutôt satisfaisant pour effectuer des lancers, on a préférer le solidifier pour le prototype finale, prototype que nous illustrerons dans la partie conception électrique car cette structure comporte des composant qui seront expliqué dans cette partie.


Maintenant que nous disposons d’une structure convenable au lancé on va pouvoir y incorporé des composant qui vont permettre le confort des utilisateurs ainsi que le bon fonctionnement de notre lanceur.

2) Conception électrique

Pour commencer voici un petit schéma qui regroupe les grandes parties qui compose notre lanceur et qui seront implantés dans la structure vu dans la partie conception mécanique :

 

Principe de fonctionnement

 

Nous avons essayé par le biais du schémas ci-dessus de vous illustrer les différents  composants électriques qui ont intervenus lors de la conception du lanceur.Voici une liste non exhaustive des composants que nous avions choisi:

  • dans le cas des moteurs on a opté  pour le 42BYG Stepper
  • dans le cas du capteur Ultrason on a opté pour le Me Ultrasonic sensor
  • pour l’affichage du choix des routines on a choisi le Me TFT LCD screen
  • pour gérer l’ensemble des composants on a choisi le Me Orion
  • pour choisir son mode de jeux on a préférer le Me 4Button

Pourquoi le 42BYG stepper ?

En résumé il s’agissait tout simplement du moteur pas à pas le plus puissant disponible dans les boites Makeblock. Avec sa puissance, on pouvait se rapprocher (avec un système similaire à celui des engrenages) d’un lancer ordinaire de volant par un individus quelconque.  De plus par le biais du contrôleur qui lui est systématiquement associer on pouvait gérer le voltage et l’ampérage, donc agir sur la façons dont allait tourner le moteur ( les roues) .

2H ME Make (contrôleur pas à pas)

Le Me 2H Microstep Driver est une pilote de moteur pas à pas hybride à 2 phases, et adopte l’alimentation de DC 12 ~ 36V. Il est adapté pour piloter le moteur pas à pas hybride à 2 phases avec une tension de 24 ~ 36V et un courant inférieur à 2,0A. Ce pilote utilise la boucle de courant numérique complète pour mettre en œuvre le contrôle de micropas, de sorte que le moteur présente une faible ondulation du couple, une faible vitesse et un fonctionnement fluide, des vibrations et du bruit faibles. Lorsqu’il tourne à grande vitesse, son couple de sortie est relativement élevé et sa précision de positionnement est élevée.

 

Le Me Orion , qu’est ce que c’est ?

Me Orion

Le Makeblock Orion est une sorte de carte mère basée sur Arduino Uno . Il se munit de huit ports RJ25 pour se connecter à tous les autres modules de la série Me (kit Inventor ou séparé sur demande) avec des étiquettes couleur. Il supporte  la plupart des logiciels de programmation (Arduino / Scratch / AduBlock).

 

Maintenant que vous connaissez la plupart des composant qui seront implanté dans notre lanceur voici le résultat final après que chaque composants soit inséré :

On peut voir sûr cette image la structure final avec les solution technique au problème expliqué dans la partie conception mécanique et donc les solution sont pour le bruit on a utilisé une courroie entre l’axe du moteur et celui des roue qui permet d’évité le frottement entre les 2 axes et pour les tremblement on a opté pour des pied qui vont permettre au moteur de ne pas être directement en contacte avec le sol et ainsi limité au maximum les vibrations. On peut voir aussi les composant électrique utilisé comme :  – la carte Me Orion (en haut au milieu)

– les 2 moteur (en bas) et leur driver (en haut)

– l’écran LCD (en haut)

– le capteur (au milieu de l’image)

– la télécommande (a gauche au milieu)

Maintenant que nous avons un prototype opérationnel on peut passez a la partie programmation.

 



III) PROGRAMMATION

 

Avant de ce lancé dans du code pur et dur voici un schéma explicatif de comment notre lanceur fonctionnera et donc de comment le programme sera fait.

Principe de fonctionnement informatique

 

1) Rasberry Pi 3

Qu’est ce que c’est ?

Le Raspberry Pi est un ordinateur à processeur ARM conçu par David Braben, dans le cadre de sa fondation Raspberry Pi2. Cet ordinateur  permet l’exécution de plusieurs variantes du système d’exploitation libre GNU/Linux et des nombreux logiciels compatibles. Il existent actuellement plusieurs versions du Raspberry-Pi. Il est malgré sa taille réduite suffisamment ouvert (ports USB, réseau) et puissant (ARM 700 MHz, 256 Mo de mémoire vive pour le modèle d’origine, 512 Mio sur les dernières versions) pour permettre une grande palette d’utilisations.

Le Raspberry Pi 3 est quant à lui équipé d’un processeur ARM Cortex-A53 quad-core 64 bits (Bradcom BCM2837) fonctionnant à 1.2GHz, de 4 ports USB 2.0, 1Go de mémoire, 1 sortie vidéo HDMI 1.3a, 1 port Ethernet 10/100, 1 prise jack audio/vidéo. La version 3 ajoute le support du Bluetooth 4 BLE (BCM43438) et plus du WiFi 802.11 b/g/n (BCM43438). Enfin, il possède un connecteur CSI permettant de brancher une caméra compatible.

 

Raspi 3

Un problème c’est alors très vite posé. Celui de se servir d’un rasberry Pi pour piloter une cate arduino. Afin de palier à ce problème une solution existe : le Megapi

Megapi Makerblock

Mais on très vite abandonné cette piste faute de matériel. Il fallait se  munir d’un Megapi et coté timing on étais assez limités. On a donc écarté le fait d’inclure le Rasberry Pi dans notre projet.

Nous avons décidé d’utiliser arduino afin de programmer.

2) Arduino (logiciel)

Mais arduino qu’est ce que c’est ?

Le logiciel Arduino (IDE) open source fonctionne sous Windows, Mac OS X et Linux. L’environnement est écrit en Java et basé sur processing avec d’autres logiciels open-source. Il fonctionne également comme compilateur C. Le C est adopté dans le monde entier pour les microprocesseurs. Il offre un bon compromis entre l’effort de développement et l’efficacité du programme.

 

 

Maintenant que le domaine informatique est devenu limpide on va pouvoir passez au code que je vais séparé en plusieurs partie distincte pour que votre compréhension soit plus facile :



Pour commencé on a inséré les librairie qui sont propre a notre carte MeOrion et pour notre moteur pas a pas AccelStepper, ensuite on définie une longueur max pour notre écran LCD et après on a créer des variable qu’on a mit a 0  de base ou d’autre qu’on a juste créer ensuite on a définie chaque composant utilisé :  – MeSerial (écran LCD) connecté au port 5.

– Me4Button(télécommande) connecté au port 8 et on définie ce qui ce passe quand on appuie sur le bouton.

– AccelStepper(Moteur pas à pas) on définie les 2 sens de marche et sur quel variable interne au MeOrion il sont connecté, le FULL2WIRE signifie qu’il n’y a que 2 fil pour un sens.

– MeUltrasonicSensor (capteur Ultrason) connecté au port 6 du MeOrion.

 

 

Maintenant qu’on a définie les librairies, les variables et les composant on peut passez a l’initialisation.



Pour l’initialisation on a juste définie une série d’action que notre lanceur va exécuté. Le mySerial.begin permet de définir la vitesse des bits donc des bauds et les mySerial.print(ln) permette d’écrire sur l’écran LCD. Donc cette série d’action va écrire UHA dans un rectangle ensuite on attend 3 seconde puis efface tous et on écris 3 phrase « Salut … » « Je suis B0-1 … » « Jouons ensemble ! » ensuite on efface tous et on écris « Owww tu vas kiffer » et aprés on efface tous.

 

 

Maintenant que notre initialisation est faite on va passez a la création de la fonction menu.



Pour la fonction menu ces une fonction qui est créé et qui pourra être appelez dans le programme, donc on peut voir que cette fonction est très simple elle permet juste d’écrire les 3 jeux qu’il y a et sur quel bouton il faut appuyé et sur quel bouton appuyé pour retourné au menu.

 

 

Maintenant on peut passez a la boucle infinie.



On peut voir dans cette boucle qu’au début définie ce que signifie appuyé sur le bouton et ensuite comme la variable start a été mise a 0 au début alors on appelle la fonction menu vu précédemment ensuite on passe start à 1 pour pouvoir commencé le programme.

 

 

Maintenant avant de passez a la création des jeux on va commencé par le capteur.



On peut voir que pour le capteur on commence par créer un compteur ensuite il faut que le moteur tourne toujours donc il faut constamment mettre des stepper(1/2).run() ensuite on demande pour que l’écran LCD écrive Nb_de volant suivi de la valeur du compteur. Puis pour un aspect visuelle on dit que pour chaque jeux on veut qu’il écrive le nom de ce jeux.

 

 

Maintenant pour un aspect visuelle on a définie des conditions.



On peut voir que ces condition sont active que quand soit tout les bits poubelle sont à 0 ou a 1 pour explication les bits poubelle sont définie pour l’activation(=1) ou la désactivation(=0) du mode de jeux pour résumé il permette soit que les moteur accélère pour pouvoir commencé le jeux soit qu’il décélère pour pouvoir arrêté le jeux, chaque jeux possède sont bit poubelle. Donc quand un des bits et a 0 alors on écrit que les moteurs vont s’arrêté et donc atteindre 0 tr/min et inversement quand un des bits et a 1 alors le moteur va atteindre 1200 tr/min.

 

 

Maintenant pour notre plus grand plaisir on a créé un événement.



On peut voir pour cette événement qu’il s’active quand le capteur a compté 10 volant et il va écrire sur l’écran « PFF petit joueur ».

 

 

Maintenant on peut passez a la création des jeux.



On peut voir pour la création du jeux 1 qu’on regarde quel bouton a été pressé si ces le bouton 1 alors on est dans le mode_jeux=1 et on incrémente la variable poubelle adéquate ensuite si celle-ci est égal a 1 alors on écrit le nom du jeux et la vitesse des moteurs. Ensuite on définie que la position actuelle des moteur est 0 et on lui donne une vitesse max une accélération et une position a atteindre (comme la position est très grande le moteur ne s’arrêtera pas tout de suite) et on fait cela pour les 2 moteurs.

 

 

Maintenant que la partie accélération et faite il faut passez a la partie décélération.



On peut voir comme je l’ai dit précédemment quand poubelle égal 2 (égal 0 car boucle infinie donc il voit poubelle égal à 0) alors le moteur est en phase de décélération, donc quand on appui de nouveau sur le même jeux la variable s’incrémente et donc on passe en phase de décélération (poubelle=2) dans cette phase on écrit la vitesse du moteur et le nom du jeux ensuite on prend la position du moteur actuelle et on lui dit qu’il a 5 fois cette distance pour s’arrêté.

Voici pour un mode de jeux mais le scénario ce répète a part que les moteur utilisé ne seront pas les même.

 



IV CONCLUSION

 

Quoi de mieux qu’une petite vidéo démonstrative pour conclure ?

 

 

Perspectives d’évolutions:

  • gestion plus effective du temps et des priorités
  • réalisation du vrai lanceur à l’instar d’un prototype
  • réalisation d’un socle pour les volants et choix de moteurs plus puissants

Webographie:


Microscope à bille

 

 

 

 

 

 

Microscope à bille

 

 

 

 

Sommaire :

 

 

Introduction

Cahier des Charges

Ressources

Réalisation du Projet

Perspectives D’améliorations

Conclusion

Remerciements

 

 

 

 

Introduction

 

Lors de cette deuxième année en DUT GEII, je suis amené à réaliser un projet, celui-ci doit être en lien direct avec ma formation ( génie électrique et informatique industrielle ), pour mon cas, il s’agit du projet intitulé « Microscope à bille », ce projet rentre dans le cadre du module « études et réalisations » dont la notation dépend des efforts fournies (avancement du projet), ainsi que le rapport et la vidéo .

Pour mon projet, il m’est demandé d’utiliser une Raspberry Pi 3 mais également de faire une « Conception Assistée par Ordinateur » (CAO) du microscope. Afin de réaliser mon projet, qui consiste à acquérir des images et faire du traitement de donnée, j’utilise « Python » un langage de programmation intégré dans le Raspberry Pi 3.

 

 

Cahier des Charges

 

 

A quoi sert le projet et à qui il sert ?

  

Les différents fonctions et contraintes du projet :

 

 

 

 

Fonctions principales : Le projet doit posséder les bases d’une microscope traditionnelles, en terme d’acquisition d’image, zoom,  réglage de luminosité et travaille d’un échantillon.

 

Contrainte Informatique : J’utilise une Raspberry Pi afin de crée le microscope.  Au delà de ça, il faut une interface visuelle afin de rendre le projet plus intuitif. La prise en main et la maîtrise des différents langages sont nécessaires pour réaliser le projet.

 

Contrainte Conceptuelle : J’utilise Corel Draw afin de réaliser la conception assistée par ordinateur de ma microscope en obtenant en produit final, un appareil peu coûteux et simple d’accès.La prise en main et la maîtrise des notions d’optiques sont nécessaires pour réaliser le projet.

 

Contrainte de ressources : Le budget est limité à 100€.

 

 

Organisation du projet :

 

 

 

 

Ressources

 

 

PICAMERA :

Caméra permettant d’acquérir une image ou faire une vidéo. Dans mon cas, elle est utilisée en tant que lentille d’acquisition d’image. Elle est de très bonne qualité,  en effet elle possède une multitude d’application (réglage de contraste, résolution, qualité…) très facile d’accès.

 

 

 

RASPBERRY PI 3:

C’est un mini-ordinateur qui relie les différents module du microscope. Cette carte contrôle l’écran, les LEDS ainsi que la caméra à travers des langages de programmations notamment le python.

 

 

 

SENSEHAT :

C’est un module qui contient un ensemble de capteur (pression, ultrason, température…), personnellement j’utilise seulement la matrice de LED compatible avec Raspberry Pi pour des raisons d’accessibilité. Ces LEDS sont simples à programmer. Cependant, le flux lumineux qu’elles délivrent est irrégulier après expérience.

 

ECRAN LCD :

Ecran tactile «  7 pouces » permettant de visualiser les images acquises par le microscope.  Il est possible de travailler directement avec le microscope sans avoir besoin d’être à proximité d’un écran d’ordinateur grâce à une interface manipulée avec python.

 

 

BILLE :

C’est utilisé comme une lentille, de 1,92 millimètres de diamètre, qui permet d’agrandir 177 fois l’image de la camera, qui est placé entre la source de lumière et l’échantillon.  La seule problématique est la distance entre la focale et l’échantillon.

 

Réalisation du Projet

 

Programmation : 

Dans un premier temps, l’objectif consiste à acquérir une image à l’aide de la PiCamera. La maîtrise de linux et aussi python est nécessaire avant de débuter l’un est semblable à l’invite commande d’un PC et l’autre est un langage de programmation intégré dans le Raspberry PI. Pour capturer une image, il faut : télécharger la librairie appropriée, déclarée au tout début du programme python. On à ainsi accès aux différents fonctionnalités comme par exemple : le contraste de l’image, la résolution, obtenir une vidéo, image ….

Puis dans un second temps le but est de régler la luminosité délivrée par le sense hat par le biais de la matrice de LED, pour facilité l’observation de l’échantillon. Il faut également installer la librairie pour ce cas.

Ensuite il m’est demandé de mettre au point une interface permettant de manipuler le code de manière tactile via Tkinter. Et pour terminer, faire du traitement d’image avec OpenCv, le travaille ce fait sur les pixels de l’image, le but est d’obtenir un échantillon perceptible pour ensuite l’étudier, avec l’aide du détection de contours et de filtre. 

 

 

Test 1 : observation d’un échantillon de plume d’oiseau avec filtre.

 

 

 

Test 2 : observation d’un échantillon de plume d’oiseau sans filtre.

 

 

Conception :

Pour ce projet, il m’est demandé de faire une CAO de la microscope. Pour ce faire, certains critères doivent être traités en amont, tout d’abord la distance focale entre la bille et la lentille de caméra (quelques millimètres ), ensuite la distance entre l’échantillon et la source de lumière (proche de 2cm), prendre en compte la taille de la nappe (15 cm), un support pour projeter la lumière à un point précis, un support pour tenir l’échantillon et le tout relié au Raspberry pi. Pour la conception, le logiciel utilisé est « CorelDraw ». C’est une conception en 3D utilisant une machine  à découpe laser.

 

Perspectives D’améliorations

 

 

Afin que le projet puisse connaître de meilleur résultat, il est envisageable de travaillé sur la source d’éclairage, l’autotomie ainsi qu’un moyen de support, d’extension pour la Picamera. 

 

Source d’éclairage :  LED Blanche.

   

 

Extension Picamera : Raspberry Pi Camera HDMI Câble Extension

 

Autonomie : Batterie lithium 5 Volts.

 

 

 

Conclusion

 

 

Ce projet m’a permis de découvrir de nouvelles choses comme : la gestion d’un projet, le travail en autonomie, la démarche à suivre pour arriver au bout d’un projet. De plus, cela m’a permis d’approfondir mes connaissances en informatique, en langage python, l’univers de linux ainsi qu’à la conception d’une microscope. 

 

 

Remerciements

 

 

Merci au département GEII de l’IUT de Mulhouse pour le budget et l’apport de matériels.

Nos professeurs encadrants Mr Verrier et Mr Bazeille de m’avoir aidé pour ce projet.


Microscopie sans lentille

  

MICROSCOPE SANS LENTILLE

 

SOMMAIRE

 

INTRODUCTION

PROBLÉMATIQUES

STRATÉGIES

COMPOSANTS

CAO

PROGRAMMATION

VIDÉO

CONCLUSION

POUR ALLER PLUS LOIN…

REMERCIEMENTS

 

INTRODUCTION

 

Durant notre deuxième année de DUT Génie Electrique et Informatique Industrielle nous devions effectuer un projet d’étude et réalisation. Nous avons choisi de réaliser un microscope sans lentille à l’aide d’un Raspberry Pi 3. Pour mener à bien se projet nous étions encadrés par deux professeurs, Mr Verrier et Mr Bazeille et notre équipe était composée de la manière suivante :

  • Arthur Gasser – Chef de Projet
  • Quentin Dijoux – Responsable Programmation
  • Raphaël Jimenez – Responsable Conception Assistée par Ordinateur

Notre microscope devait impérativement être réalisé en utilisant un Raspberry Pi 3 et nous devions le créer à l’aide d’une Conception Assistée par Ordinateur (CAO). Il nous a donc tout d’abord fallut apprendre les bases de la programmation Linux, Unix et de l’univers Raspberry en général. Mais nous avons également dû approfondir certaines notions concernant le domaine de l’optique pour pouvoir dimensionner notre microscope de manière optimale. La capture de l’image zoomée se fait à l’aide d’une RaspiCam Noire V2 et peut être visualisée sur un écran LCD et l’éclairage se fait à l’aide d’un module de leds SenseHat.

Nous avons commencé ce projet le jeudi 30/11/2107 et nous l’avons achever le lundi 22/01/2108. La réalisation d’un microscope géré électroniquement nous intéressait tout particulièrement car les différents aspects de conception et de programmation étaient nouveaux pour nous. Mais ce projet faisait appel à d’autres notions intéressantes comme l’holographie par exemple.

 

PROBLÉMATIQUES

 

Comment programmer efficacement le microscope pour qu’il soit simple d’utilisation ?

Comment dimensionner rigoureusement la CAO pour que les zooms effectués par le microscope soient suffisamment conséquents et nets ?

Nous voyons ressortir ici les deux points principaux de notre projet : CAO et Programmation.

 

STRATÉGIES

 

Ce projet était assez conséquent tant au niveau de la charge de travail qu’au niveau de la difficulté. Nous avons donc relevé le challenge en donnant le meilleur de nous même ! Nos points forts étaient notre motivation et notre bonne répartition des rôles. Nous avons également essayé de communiquer régulièrement avec nos professeurs encadrants afin qu’ils soient tenus au courant des avancements de notre projet et pour qu’ils puissent nous conseiller au mieux.

Nous avons tout d’abord réalisé le cahier des charges fonctionnelles accompagné de différents diagrammes pour bien commencer le projet. Puis nous avons effectué les différentes recherches nécessaires afin de pouvoir démarrer la programmation de la caméra et des leds. Ensuite nous avons étudié un certains nombres de documents afin de pouvoir calculer la future résolution de notre microscope qui nous a permis de le dimensionner et nous avons rédigé les différents documents accompagnant notre projet tout au long de celui-ci. Plus notre projet avançait, plus il était complexe, il a donc fallut travailler en dehors des heures prévues pour les études et réalisations, lors de nos temps libres.

Nous vous invitions à télécharger le PDF suivant afin de visualiser nos différents diagrammes qui nous ont permis de démarrer le projet dans les meilleures conditions possibles (Bête à cornes, MindMap, Pieuvre, Ligne des temps).

Stratégies

 

COMPOSANTS

 

Notre microscope est constitué de plusieurs éléments, nous allons vous les présenter brièvement. Les caractéristiques électroniques de ces composants sont détaillées dans notre Cahier des charges techniques disponible en bas de page.

  • RASPBERRY PI 3 Modèle B

C’est le cœur de notre microscope. En effet cette carte contrôle notre écran, nos leds ainsi que notre caméra. L’entièreté de la programmation a été réalisé sur ce Raspberry et toutes les informations sont centralisées à l’intérieur de ce dernier.

  • ECRAN LCD

Cet écran tactile permet de visualiser les images récupérées à l’aide de notre microscope. Il rajoute énormément de confort car il est possible de travailler directement avec le microscope sans avoir besoin d’être à proximité d’un autre écran. Cependant, travailler sur un écran plus grand reste plus confortable sur le long terme.

  • RASPICAM NOIRE V2

Cette caméra nous permet de capturer nos images zoomées. Elle est de très bonne qualité mais dans le cadre de notre application, comme le nom de notre projet l’indique, nous avons été amené à retirer la lentille présente sur la caméra. Cela est indispensable pour pouvoir réaliser les zooms des images.

  • SENSEHAT

Cette petite carte contient un module leds compatible avec Raspberry, voilà pourquoi nous l’avons choisi pour réaliser l’éclairage dans notre microscope. Ces leds sont pratiques à utiliser et assez simples à programmer. Cependant, le flux lumineux qu’elles délivrent est assez faible. Il est possible d’augmenter la qualité de notre microscope avec des leds plus puissantes.

  • CARTE SD

Nous réalisons des captures ainsi que du traitement d’image, ces opérations sont assez lourdes niveau mémoire. Nous avons donc du ajouter une carte SD de 16go compatible avec Raspberry pour éviter tout problème et pour mener à bien notre projet.

  • ÉCHANTILLON

Enfin, comme dans tout microscope, il faut un échantillon à observer. Comme pour les microscope classique nous observons des échantillons présents sur de simples lames standards.

CAO

 

L’un des points principaux de notre projet était de réaliser une CAO (Conception Assistée par Ordinateur) pour créer notre microscope. Pour cela, nous avons utilisé le logiciel Tinkercad, qui était le plus pratique dans notre cas car c’est un logiciel en ligne, nous pouvions donc travailler chez nous et sur tous les PC de l’IUT (voici un lien vers le site Tinkercad).

Pour une question de praticité, nous avons décidé de réaliser notre microscope en plusieurs pièces pour faciliter le montage ainsi que la maintenance. Dans cette partie, nous allons vous présenter chacune des pièces en détail.

  • SOCLE

Commençons par la base de notre microscope. Ce socle a été conçu afin que la caméra et surtout le capteur soit au milieu du microscope. Il y a également un chemin de câble qui passe en dessus pour que la nappe de la caméra soit protégée et pour la connecter directement au Raspberry de manière efficace. Le Raspberry et l’écran sont donc placés sur la partie avant du socle (la plus grande) pour des questions de confort.

  • MURS/ÉCHANTILLON

Sur ce socle, vient la partie qui permettra d’accueillir l’échantillon. Cette pièce est constituée de 4 murs et sur deux de ces murs, il y a une fente permettant d’introduire l’échantillon dans le microscope à l’aide de la pièce que nous allons voir tout de suite.

  • SUPPORT/ÉCHANTILLON

On place l’échantillon sur cette pièce puis on l’introduit dans le microscope. Tout a été étudié pour que le support soit maintenu par les deux fentes vues précédemment. Cette pièce est de cette forme car l’échantillon ainsi que la lumière doivent arriver jusqu’au capteur située juste en dessous.

  • PROTECTION

Pour que notre écran et notre Raspberry soient protégés contre les chutes. Nous avons réalisé cette pièce permettant de les caler. Sur cette pièce nous avons également réalisé deux trous pour laisser passer les câbles provenant du SenseHat et de l’alimentation mais aussi pour brancher le clavier, la souris et un câble HDMI. Nous avons aussi placé le logo de l’IUT ainsi que nos noms sur le dessus de la pièce.

  • PINHOLE

Cette pièce est entièrement pleine. Mais en son centre, il y a le trou appelé « pinhole » permettant de laisser passer la lumière. Sa taille a été étudiée afin que le phénomène de diffraction soit respecté, nous verrons les détails des phénomènes physiques dans la dernière partie de ce document.

  • FOCALE

Afin que le flux de lumière soit plus conséquent, nous avons ajouté une focale pour concentrer la lumière en un seul point. Cette pièce est donc constituée d’un trou permettant de fixer parfaitement la focale au centre.

  • LEDS/TUYAU

Notre module de leds sera fixé sur cette pièce, nous avons percé un trou afin de laisser passer les câbles du SenseHat. Ces câbles passeront ensuite dans le tuyau et descendront jusqu’au Raspberry.

  • TOIT

Voici la dernière pièce de notre microscope. Il s’agit d’un cube permettant de refermé le montage. Sur cette pièce nous pouvons voir le nom de notre microscope « μSCO-Pi 3D » ainsi que notre logo.

La CAO était une étape très importante du projet, nous avons donc consacré beaucoup de temps pour la réaliser de la manière la plus précise, esthétique et ergonomique. Cependant, le rendu final présentait quelques erreurs de précision que nous avons tenté de corriger au mieux. Nous avons dû peindre notre microscope en noir pour empêcher la lumière extérieure de gêner notre acquisition. Nous avons utilisé l’imprimante 3D (résine) de l’IUT Lab, nous souhaitons donc remercier Mr De Sabbata pour son aide.

Nous vous invitions à télécharger notre Cahier des charges techniques (CDCT) en bas de page dans la rubrique « Pour aller plus loin… » afin de visualiser nos différentes pièces ainsi que le microscope fini sur Tinkercad et après impression.

 

PROGRAMMATION

 

La programmation de notre microscope est réalisée en Python 3. Avant ce projet, nous n’avions aucune connaissance en Python et en Linux, nous avons donc dû nous adapter et apprendre ces différents langages. Nous souhaitions que notre microscope puisse être utilisé par tout le monde, c’est pour cela que nous avons annoté chacun de nos programmes. Nous utilisons trois programmes principaux et nous allons détailler leur contenu.

  • ACQUISITION

La programmation de notre microscope est réalisée en Python 3. Avant ce projet, nous n’avions aucune connaissance en Python et en Linux, nous avons donc dû nous adapter et apprendre ces différents langages. Nous souhaitions que notre microscope puisse être utilisé par tout le monde, c’est pour cela que nous avons annoté chacun de nos programmes. Nous utilisons trois programmes principaux et nous allons détailler leur contenu.

  • RECONSTRUCTION

La capture étant réalisée, il faut maintenant améliorer le rendu de celle-ci. Pour cela veillez cliquer sur le bouton « Reconstruction 2D » afin de lancer le programme correspondant. Ce dernier va réaliser une mise au point numérique à l’aide d’un recalage de pixel. Pour cela, il faut utiliser plusieurs FFT (Fast Fourier Transformer). Ces différents termes peuvent paraître compliqués mais en visualisant la photo une fois reconstruite vous allez très vite comprendre son impact sur l’image que vous avez prise précédemment. Une fois la reconstruction terminée vous pouvez analyser votre image.

  • ANALYSE

Pour ouvrir ce programme il vous suffit d’appuyer sur le bouton correspondant. Une fois le programme lancé, vous pouvez réaliser un certains nombres d’actions :

  • Contouring
  • Zoom
  • Déplacement
  • Annotation
  • Sauvegarde

Pour accéder à ces différentes actions, il vous suffit de lire les instructions présentes sur votre écran.

Vous pouvez retrouver tous nos codes en téléchargement dans la rubrique « Pour aller plus loin… » en bas de page.

 

VIDÉO

 

Dans le cadre du projet nous avons du réaliser une vidéo résumant l’entièreté de celui-ci. Nous n’avons pas réalisé une vidéo classique, en effet, nous avons utilisé une macro sur PowerPoint afin de transformer ce dernier en vidéo full HD puis nous avons rajouté nos voix ainsi qu’une musique en fond. Cette vidéo est disponible juste ici, nous vous invitons à la visionner.

 

 

CONCLUSION

 

Malgré le manque de connaissance, nous nous sommes adaptés très rapidement à l’univers Raspberry. Nous avons réussi à créer un programme assez simple d’utilisation ainsi qu’un CAO précise, nous avons atteints nos objectifs. Nous sommes globalement très satisfaits du rendu final de notre microscope. Le projet était assez complexe mais nous avons redoublé d’effort pour le mener à bien. Nous arrivons à obtenir des images zoomées avec une résolution et une précision correctes. Nous aurions cependant pu avoir de meilleurs résultats avec une source de lumière plus adaptée à la situation et un pinhole plus petit (ce qui était difficilement réalisable). Et avec plus de temps, nous aurions aimé réaliser, en plus de la reconstruction 2D, une reconstruction 3D de nos images mais c’est encore un autre niveau de difficulté.

Mais notre microscope n’est pas encore dans son état final puisque Mr Verrier continuera à travailler sur celui-ci et l’utilisera lors de divers présentations ou événements.

 

POUR ALLER PLUS LOIN…

 

Afin que notre projet soit plus complet et plus détaillé, nous avons rédiger plusieurs documents. Si notre projet vous a intéressé, nous vous invitons à les télécharger. Les différents programmes que nous avons réalisé sont également en téléchargement.

  • Cahier des charges fonctionnelles

Indispensable au bon démarrage du projet, ce cahier des charges définit les différents cadres et objectifs de celui-ci. Il permet de partir dans la bonne direction et de vérifier si tous les membres de l’équipe ont la même vision des moyens à mettre en œuvre pour accomplir les objectifs.

CDCF

  • Cahier des charges techniques

Ce document récapitule les fonctions des composants que nous avons utilisé, la manière dont nous avons effectué notre CAO, les différents calculs de dimensionnement que nous avons du faire et aussi un résumé de la partie programmation.

CDCT

Interface Raspberry

Analyse Raspberry

Interface Moniteur

Analyse Moniteur

Reconstruction

  • Guide d’utilisation et d’installations

Ce guide vous permet de comprendre comment utiliser notre microscope étape par étape mais il vous explique également comment installé les divers logiciels que nous avons installé sur notre Raspberry.

Guide

  • Rapport de nos séances

Ce document permet de visualiser l’avancement de notre projet au fur et à mesure de nos séances de travail.

Rapport des séances

 

REMERCIEMENTS

 

Nos professeurs encadrants pour leurs aides et leurs conseils.

L’IUT ainsi que l’IUT LAB de Mulhouse pour le budget et l’apport de matériels.