Sommaire

• Introduction et définitions
  

• Objectifs
  

• Cahier des charges

• Matériels et softwares

• Assemblage des différentes pièces de la Raspberry et Bitscope

• Programmation

• Compilation cross-platform et fonctionnement des programmes

• Oscillateur Bitscope

•  Problèmes rencontrés

• Support de Raspberry

• Les points instructifs

• Conclusion

 

 

Introduction

Dans le cadre de notre 2ème année, nous devons réaliser un projet en étude et réalisation.

Pour cela, nous avons choisi le projet de Mesure de signaux via une Raspberry et un Bitscope. Comme son nom l’indique, nous chercherons à mesurer les signaux électriques dans n’importe quel système et réseau du monde. Pour arriver à ce résultat, nous utiliserons une Raspberry et un Bitscope. La présence de la Raspberry permettra la gestions des données reçus par le bitscope lorsque celui-ci recevra les mesures de tension et d’intensité. Une fois en possession des données, nous les stockerons en temps réel et nous les afficherons sur l’écran de la Raspberry.

Raspberry : Circuit imprimé fonctionnant comme un micro-ordinateur

Bitscope : Circuit imprimé représentant un micro-oscillateur qui inclut  a la fois un analyseur de protocole logique puissant , un analyseur de spectre et un enregisteur de donnees .

Objectifs

• Comprendre les différentes fonctions d’une Raspberry

• Comprendre ce qu’est un Bitscope et son fonctionnement

• Réaliser un programme adapter au cahier des charges du projet

 

Cahier des charges

Aujourd’hui, l’électricité est l’énergie principale utilisé dans le monde. Nous savons la calculer avec les formules de base comme la loi d’ohm. Ainsi, on a pu découvrir la présence des harmoniques dans les lignes électriques. Celle-ci augmentent la consommation de chacun, et les mesurées permettrait une grosse économie d’énergie.

L’objectif de ce projet est de mettre en place un système de mesure et de traitement des données de consommation énergétique.

Diagrammes fonctionnels :

Matériels et Softwares

Matériel

Software

-Éclipse : logiciel de programmation permettant de faire de la compilation croisée.

-Code Blocks : logiciel de programmation qui nous sert à tester le programme sur notre propre ordinateur.

-Bitscope software : logiciel constructeur permettant de gérer le Bitscope.

-Creo: logiciel permettant de faire le support du raspberry .

Assemblage des différentes pièces de la Raspberry et Bitscope

Assemblage écran LCD et Raspberry :

Assemblage Raspberry et Bitscope : la Raspberry et le Bitscope sont simplement relié par un cable USB.

Programmation

Pour la programmation, nous devons utiliser le programme fournit par le constructeur et le modifier de façon à ce qu’il fonctionne de la manière que l’on souhaite.

Voici le programme constructeur :

Compilation cross-platform et fonctionnement des programmes

Le compilation croisée est une sorte de compilation qui permet de compiler un programme sur son ordinateur en fonction d’une autre machine reliée au PC (une Raspberry par exemple). Cette compilation croisée permettra donc de résoudre les problèmes de vitesse de compilation en utilisant directement son propre pc.

Le fonctionnement du programme est le suivant :

Il y a 5 étapes: l’initialisation, le setup, le tracé, l’acquisition et la fermeture.

Tout d’abord, le programme la library s’initialise et les périphériques doivent être en fonction. Avant de lancer un tracé, les périphériques doivent être installés. Dès que les tracés sont prêts, les données peuvent être acquissent sur l’ordinateur hôte pour les affichées et les analysées. Une fois terminé, les périphériques sont stoppées.

Pour d’informations, voici le guide constructeur du programme:  http://www.bitscope.com/software/library/guide/2.0/

Etant donné que la compilation cross-plateforme et que le programme constructeur nous envoie une erreur lors d’une compilation normal, nous avons dû trouver une solution afin de tout de même exploité les données du bitscope.

Pour cela, nous avons utilisé la fonction « save » du logiciel constructeur pour avoir la possibilité de récolté les données en temps réel et les stockées dans un fichier .csv.

Fichier .csv : document texte-like contenant une plage de données séparée par des virgules / points-virgules.

 

Afin d’ouvrir ce fichier .csv,  trier ses données et en faire un graphique, nous avons utilisé le logiciel Excel avec sa fonction d’importation de fichier spéciaux tel que .txt et .csv. Avec ses paramètres avancés, les données sont triées dans un tableau.

Nous avons fait plusieurs captures et nous avons remarqué que le nombre de mesure par seconde était différent entre les diverses captures. On a donc refait une mesure en gardant les calibres stables tout le long de celle-ci.

Après avoir importé les données sous forme de tableau, nous avons cherché un moyen de transformer toutes ces données en graphique. Pour cela, nous avons utilisé une formule pour convertir les lignes de données en colonne de donnée et mettre ces colonnes à la suite.

:  permet de mettre toutes les données dans une seule colonne et dans l’ordre .

: donne le numéro de colonne à laquelle correspond chaque donnée

: donne le numéro de ligne correspondant à chaque donnée

Au final, si on assemble les numéros de colonne et de ligne de chaque donnée, on retrouve son emplacement dans le fichier .csv.

On a ensuite pu créer un graphique grâce au tri des données. On a rencontré quelques soucis avec celui-ci, car il n’a pas la forme que sur le logiciel constructeur. Dans l’oscillation du signal, il nous manque une/deux oscillation. L’autre souci est aussi que les valeurs des données sont trop petites.

Pour résoudre ce problème de valeurs, nous avons contacté le constructeur afin de savoir si l’on pouvait avoir le code source du logiciel. Cependant, il ne pouvait pas nous le fournir. Nous avons aussi remarqué qu’il y avait un facteur de multiplication/division de 12.

                                                                    Oscillateur Bitscope

Le Bitscope support une valeur de tension entre -+12 V .

Signal bruité

Signal du courant

 

 

                                                                   Support de Raspberry

Pour facilite l’utilisation de  notre  raspberry , on a  réalisé  un support pour le raspberry  comme projet en Mécatronique . Premièrement on a étudié  les mesures nécessaires et ensuite on a commencé  la conception des pièces . Le support contient trois pièces : deux bras et le support .

        Le bras

Le support

L’assemblage

Le logiciel utilise pour créer  cet assemblage est Creo . Les deux bras seront conçus avec une  découpeuse jet d’eau et le support serait fait à l’aide d’un imprimante  3D.

Problèmes rencontrés

-Problèmes de compilation du programme constructeur sur Code-Blocks.

–Problèmes de Library

– Problèmes  de lancement d’application

-Problèmes de installation de logiciel de Bitscope sur le Raspberry

-Difficultés de configuration du logiciel Éclipse.

-Problème de compilateur

–Problème de la taille des données captures par le logiciel Bitscope

 

Les points instructifs

-Fonctionnement du logiciel Éclipse

-Fonctionnement du système d’exploitation Raspbian (Linux)

-Programmer en cross-platform

-Configurer le Raspberry de manière à ce qu’il communique avec un ordinateur

Conclusion

Malgré les difficultés rencontrées, nous avons tout de même avancé dans notre projet. Au départ, nous devions comprendre comment câbler/relier les différents composants tel que la Raspberry avec l’écran LCD et le Bitscope avec la Raspberry. Nous devions aussi réussir à câbler un capteur de courant au bitscope, ce qui nous a permis de capturer un signal d’une alimentation et d’une lampe. Pour réaliser tout ca,  nous avons tout d’abord tenter de modifier le programme du constructeur de Bitscope, pour pouvoir par exemple utilisé des paramètres d’échantillonnage plus poussés. Cependant, après une erreur du programme difficile à corriger, nous avons utiliser le logiciel constructeur permettant  ainsi de voir directement les signaux au dépit de paramètre personnalisable et de les sauvegarde en temps réelle.  Apres avoir  exporté  les données sous un fichier .csv, nous avons pu exploité ce format grâce à excel et ensuite créer un graphique à partir de la plage de données.

Pour finir, nous avons pu obtenir un graphique convenable mais encore avec quelques erreurs.