1-2 Sélectionner le mode de fonctionnement,
sélectionner un paramètre
3 Arrêter le klaxon
4 Reseter une anomalie
5-7 Changer d'écran de visualisation, choisir un
écran de réglage, sélectionner un paramètre
6 Accéder au menu général, revenir à
l'écran précédent
8 Accéder à l'écran de réglage
sélectionné, valider un réglage
9 Démarrer le GE (mode MAN)
10 Arrêter le GE (mode MAN)
11 Fermer/ouvrir le DJ motorisé (mode MAN)
13 LED état du GE
14 LED état physique du DJ
15 LED état de la charge (LED : diode
électroluminescente)
Figure 14: Présentation de l'APM 403 [14]
I.2 RESSOURCES MATERIELLES
Il s'agit dans cette partie de présenter tout le
matériel utilisé pour la réalisation du système
électronique de monitoring des GE.
§ Ordinateur Portable
Doté d'un disque dur de 500 Go (Technologie SSD),
d'une mémoire vive (RAM) de 16Go DDR4, d'une carte graphique NVIDIA
Gforce, 2Go GDDR5 de mémoire dédiée et d'un processeur
core i7, notre ordinateur de marque « DELL » a été une
pièce importante pour mener à bien notre travail. En plus de nous
permettre d'effectuer les recherches, il a servi par l'intermédiaire des
outils de développement, à la modélisation de
l'application.
29
Figure 15: Ordinateur portable DELL
§ Microcontrôleur ESP32
La carte ESP32 est une carte de
développement électronique open-source basée sur un
microcontrôleur ESP32 de chez Espressif Systems. Elle
est particulièrement utilisée dans les projets de domotique et de
IoT (Internet des Objets) en raison de ses fonctionnalités de
connectivité sans fil (Wi-Fi et Bluetooth) et de sa grande puissance de
calcul. Les caractéristiques courantes de cette carte sont les suivantes
:
· Microcontrôleur ESP32 à
double coeur avec un processeur principal à 160 MHz et un coprocesseur
à 240 MHz ;
· Support de la connectivité Wi-Fi 802.11b/g/n et
Bluetooth v4.2 ;
· 32 Mo de mémoire flash et 520 Ko de
mémoire RAM ;
· 34 broches d'entrée/sortie, dont 18 PWM et 8
entrées analogiques ;
· Support de l'OTP (One-Time Programmable) pour la
mémoire flash et de la mémoire FRAM (Ferroelectric Random Access
Memory) ;
· Alimentation via USB ou 3,3 V externe.
Figure 16: Présentation de l'ESP32
30
La carte ESP32 est compatible avec une grande
variété de langages de programmation, tels que C, C++ et Python.
Elle est également compatible avec de nombreux Framework de
développement comme Arduino.
§ Module MAX485 TTL to RS485 Converter
Le module MAX485 TTL vers RS485 convertit le signal TTL en
RS485 pour une communication différentielle à longue
portée et à débit de données élevé.
Ce convertisseur permet d'envoyer et de recevoir des données via le
réseau RS485 depuis un microcontrôleur (l'ESP32 dans notre cas)
.RS485 est un protocole standard de l'industrie pour le transfert de
données et offre de nombreux avantages. Il permet de transférer
des données entre 32 appareils maximum, via la même ligne de
données sur une longueur de câble allant jusqu'à 1,2 km (4
000 pieds) avec un débit de données maximum de 10 Mbit/s. les
caractéristiques de ce convertisseur sont les suivantes :
§ Puce MAX485 intégrée, faible
consommation d'énergie pour la communication RS-485,
émetteur-récepteur à débit lent.
§ Borne 2P à pas de 5,08 (mm)
intégrée pour faciliter le câblage de communication
RS-485.
§ Émetteur-récepteur limité
à débit lent.
§ Toutes les broches de la puce peuvent être
contrôlées via le microcontrôleur.
§ Câblage de communication RS-485 pratique.
§ Plusieurs unités peuvent être
connectées au même câblage de bus RS-485.
§ Toutes les broches de la puce sont sorties pour des
contrôles appropriés.
Figure 17: Module MAX485
§ Module GSM SIM800L
SIM800L est un module cellulaire miniature qui permet la
transmission GPRS, l'envoi et la réception de SMS ainsi que
l'émission et la réception d'appels vocaux. Son faible
coût, son
31
faible encombrement et sa prise en charge des
fréquences quadri bandes font de ce module la solution parfaite pour
tout projet nécessitant une connectivité longue portée :
raisons pour lesquelles nous l'avons adopté.
Figure 18: module GSM SIM800L
Les caractéristiques de ce dernier sont les suivantes :
· Tension d'alimentation : 3,8 V - 4,2 V
· Tension d'alimentation recommandée : 4 V
· Consommation d'énergie : - Mode veille < 2,0 mA
- Mode veille < 7,0 mA
· Transmission GSM (moyenne) : 350 mA
· Transmission GSM (coup d'oeil) : 2000 mA
· Taille des modules : 25 x 23 mm
· Interface : UART (max. 2,8 V) et commandes AT
· Prise pour carte SIM : micro SIM (côté
inférieur)
· Fréquences prises en charge : Quad Band
(850/950/1800/1900 MHz)
· Connecteur d'antenne : IPX
· Signalisation d'état : LED
· Plage de température de fonctionnement : -40 do +
85 °C
§ SIM Orange
Pour l'envoi des sms par la SIM800L, l'on doit y introduire une
puce de communication. Dans notre cas, nous avons opté pour une SIM
Orange car sa couverture de réseau est très large par rapport aux
autres opérateurs à travers le pays.
32
Figure 19: SIM Orange
§ Module radio NRF24L01
Le NRF24L01 est utilisé dans une grande
variété d'applications nécessitant un contrôle sans
fil. Ce sont des émetteurs-récepteurs, ce qui signifie que chaque
module peut transmettre et recevoir des données.
Figure 20: Module radio NRF24L01
Les caractéristiques sont les suivantes :
· Circuit intégré
d'émetteur-récepteur RF GFSK 2,4 GHz mono puce à faible
coût
· Portée avec antenne : débit de 250 Ko (zone
ouverte) > 1 000 mètres
· Alimentation : consommation d'énergie ultra
faible
· Tension d'entrée : 3,3 V
· Broches : tolérantes à 5 V
§ Câbles de connexion
Ces câbles nous permettent d'effectuer des liaisons
entre les différents composants. Nous avons utilisés les
câbles male-femelle, femelle-femelle et male-male.
Figure 21: fils de connexion
§ Imprimante 3D
L'imprimante 3D nous permet de créer des objets
physiques à partir des modèles numériques. Ainsi, par
fabrication additive, nous avons réalisé notre boitier de
protection par ajout de la matière en couche successives.
Les caractéristiques de l'imprimante à notre
disposition sont les suivantes :
Tableau 6. Caractéristiques de l'imprimante
3D
Nom
|
Spécifications
|
Software
|
Spécifications électriques
|
|
-Taille d'impression (X Y Z)
|
-Slicer Cura/Repetier-
|
-Besoin
|
Imprimante
|
|
|
|
|
220×220×300 mm
|
Host
|
alimentation
|
3D
|
|
|
|
|
-Vitesse 200 mm/sec
|
-Fichiers supportés
|
Input-AC
|
KINGROON
|
|
|
|
|
-Résolution 50 microns
|
STL, Gcode, OBJ
|
110V/220V
|
KP3S
|
|
|
|
|
-Hauteur de couche 0.05-
|
-OS
|
50/60Hz Output-
|
|
0.4mm
|
Windows/Mac/Linux
|
DC 24V
|
|
-Diamètre du filament 1.75
|
|
-Alimentation :
|
|
mm
|
|
250W max
|
|
-Diamètre de la buse 0.4 mm
|
|
|
|
-Filaments compatibles PLA, ABS, PETG, TPU, Carbon
|
|
|
|
Fiber, etc.
|
|
|
|
33
Figure 22. Imprimante 3D Kingroon
34
I.3 RESSOURCES LOGICIELLES
Il s'agit dans cette partie de présenter tous les
logiciels ayant permis la conception du système électronique et
la simulation. Nous avons utilisé 05 logiciels à savoir : Arduino
IDE, EasyEDA, App Inventor et SolidWorks.
§ Arduino IDE
L'environnement de développement intégré
(IDE) Arduino est une application multiplateforme (pour Windows, MacOs, Linux)
et libre dont les langages de programmation utilisés sont le C et le
C++. Il sert d'éditeur de code, de compilateur et permet de
téléverser les programmes vers les cartes Arduino ou ESP au
travers de la liaison série (RS-232, Bluetooth ou USB selon le
module).
Dans le cadre de notre projet, nous l'avons utilisé
pour écrire et téléverser du code vers notre ESP32.
Figure 23: IDE Arduino
§ EasyEDA
EasyEDA est un outil de CAO pour l'électronique
(EDA= Electronic design automation) fonctionnant dans un navigateur
web, donc sans installation. Ce logiciel permet la conception, la simulation de
fonctionnement et la création du circuit imprimé (PCB). Sa
particularité réside dans la possibilité de commander
directement les pièces du circuit dans l'interface.
Nous avons utilisé ce logiciel pour concevoir notre
carte électronique, la simuler et la commander en ligne chez JLPCB pour
sa fabrication.
Figure 24: interface EasyEDA
§ App Inventor
App Inventor est un outil de développement en ligne
pour les téléphones et les tablettes qui fonctionnent avec le
système d'exploitation Android. Il faut donc une liaison internet et un
navigateur comme Mozilla Firefox ou Chrome pour s'en servir. La programmation
est réalisée sans taper une seule ligne de code, mais simplement
en associant et en paramétrant des briques logicielles toutes faites
(langage Scratch). Un émulateur ou son smartphone connecté permet
de visualiser les applications créées.
Ce logiciel nous a permis de concevoir notre application
mobile MyGENERATOR.
35
Figure 25: Interface APP INVENTOR
§
36
SolidWorks 2019
SolidWorks est un logiciel de conception assistée par
ordinateur capable de modéliser des objets en 3D. cette application de
conception mécanique permet aux concepteurs d'esquisser rapidement des
idées, d'expérimenter des fonctions et des côtes afin de
produire des modèles et des mises en plan précises.
SolidWorks dispose également de plusieurs outils de
visualisation et d'analyse d'impression 3D.
Dans le cadre de ce projet, nous utilisons le logiciel
SolidWorks pour concevoir et générer le fichier d'impression 3D
du boitier qui abrite notre carte électronique.
Figure 26: Interface SolidWorks
| 
