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P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-10-10T14:19:06Z

Mherwegh : /* État de l'art */

==Présentation du Projet ==

=== Contexte ===

Une entreprise produit des pièces plastiques techniques. Afin d'améliorer sa compétitivité et également afin de répondre l'accroissement de ses commandes, cette société souhaite automatiser et robotiser son département de finition.
Plus précisément, après moulage, les pièces produites doivent être ébavurées afin d'éliminer les surplus de matière provenant des plans de joint des moules. Ces pièces plastiques étant intégrer à des systèmes aéronautiques ou automobiles, une précision de production importante est demandée. Pour cette raison, en aval du poste d'ébavurage, un poste de contrôle qualité automatisé doit être mise en place.

=== Intitulé du Projet ===

Le projet vise à concevoir un système d'instrumentation pour un poste d'ébavurage destiné à faire le contrôle d'une pièce avant et/ou après ébavurage,afin de détecter :

- les bavures sur les arrêtes et au niveau des plans de joint,

- la présence de matière restante dans les orifices de la pièce,

- l'absence ou un manque de matière en certain endroit de la pièce.

Il faut alors rendre compte :

- de la conformité ou non de la pièce

- des éventuels travaux de finition à mener

Pour réaliser ce projet, plusieurs systèmes de contrôles sont envisagés; contrôle vidéo (conformité des orifices, absence de matière...), utilisation de laser 2D (détection d'aspérités, de trous) ou des palpeurs (bavures sur les arrêtes et des plans de joint).

=== État de l'art ===
Afin de concevoir ce projet, une première partie de documentation consiste à se renseigner sur les différentes techniques de contrôle qualité déjà existante qui pourrait être utilisées. Ainsi que les particularités des thermoplastiques.

Les thermoplastiques sont des matières plastiques qui se ramollissent sous l'action de la chaleur et se durcissent en se refroidissant de manière réversible. La plupart des plastiques utilisés dans l'emballage sont des thermoplastiques, ce qui permet de les recycler.

Pour concevoir des pièces en thermoplastique, des moules sont utilisés pour le refroidissement de la matière. Ce qui peut entraîner des absences ou des surplus de matière en certains endroits. Cette action en sortie de moule pour régler la conformité des pièces produites est appelé ébavurage.

L'entreprise cliente de ce projet réalise les actions d'ébavurage de façon manuel grâce à des opérateurs. Le process de qualité en fin de chaîne de production est lui aussi réalisé par un opérateur.

L’objectif de ce projet est d’automatiser le contrôle qualité des pièces thermoplastiques.

Différents types de contrôle qualité non destructif existent :

- Examen visuel
- Ressuage
- Radiologie (rayons X, gammagraphie, neutronographie, jauges)
- Ultrasons
- Acoustiques
- Thermographie
- Magnétoscopie

Les différentes caractéristiques d'un contrôlé qualité sont :

-Fréquence : systématique ou par prélèvement
- Les caractéristiques à contrôler
- Type de contrôle : mesure / comparaison (défauthèque) / appréciation visuel
- Moyens de contrôle : appareil de mesure / référentiel / …
- Entité qui contrôle : machine ou personne

Les décisions à prendre suite à un contrôle qualité sont :

- Conforme
- Non conforme pouvant être retouché
- Non conforme rebuté
- Non conforme acceptable

[[Fichier:-PFE24-Logigramme_qualité.png|400px|thumb|right|Logigramme d'un contrôle qualité]]

== Gestion Projet ==
[[Fichier:Bete-a-corne.png|400px|thumb|center|Bête à corne du projet]]

Pour préparer le projet, et avant d'avoir rencontrer l'entreprise pour pouvoir poser nos questions et rédiger le cahier des charges, nous pensons gérer la première partie du projet comme suit :

[[Fichier:PFE24-161005-Ganttoctobre.PNG]]

[[Fichier:-PFE24-pieuvre.png|400px|thumb|center|Diagramme pieuvre du projet]]

== Cahier des Charges ==

=== Pièces en question ===

[[Fichier:-PFE24-137-722_C.JPG|300px|thumb|center|Pièce 137-722 Conforme]]

[[Fichier:-PFE24-905-920_C.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Conforme]]

[[Fichier:-PFE24-905-920_C2.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Conforme]]

[[Fichier:-PFE24-905-920_C3.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Conforme]]

On voit sur la pièce 905-920 ci-dessus qu'un numéro de série est moulé ainsi qu'un numéro de moule. Ce dernier peut changer selon le moule et valoir -1 ou -2. Il faut donc prendre en compte cette différenciation entre deux pièces qui n'est pas un défaut.

[[Fichier:-PFE24-905-920_NC.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Non Conforme]]

Sur certaines pièces, nous pouvons avoir un manque de matière. La pièce ci-dessus illustre un exemple flagrant.

[[Fichier:-PFE24-905-920_NC1.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Non Conforme]]

Ci-dessus nous avons n exemple d'un manque de matière plus subtil entre A et B sur l'arrête.

[[Fichier:-PFE24-905-920_NC2.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Non Conforme]]

Il est aussi possible d'avoir des problème liés à la couleur.

[[Fichier:-PFE24-905-920_NC3.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Retouchable]]

Une autre catégorie de pièce est "Retouchable". La pièce ci dessus est conforme mais les contours nécessitent un ébavurage.

[[Fichier:-PFE24-137-722_RET.JPG|300px|thumb|center|Pièce 137-722 Retouchable]]

Il en est de même avec la pièce 137-722 qui peut nécessiter une retouche au niveau de l'ébavurage.

== Suivi de l'avancement ==
=== Semaine 1 (19/09-23/09) ===

Étude du sujet, des thermoplastiques et de l'état de l'art concernant le contrôle qualité de pièces plastiques

Prise de contact avec les tuteurs écoles et entreprise pour définir le cahier des charges

=== Semaine 2 (26/09 - 30/09) ===

'''*Réunion du 26/09*'''

Présents : Corentin Casier, Blaise Conrard, Matthieu Herwegh, Alex Julita, Jordan Razafindraibe

''Début : 14h30''

Lors de cette réunion, il a été précisé que les deux sujets P23 et P24 peuvent être traités séparément pour le moment. Une réunion avec Benjamin Massart devrait avoir lieu le 06/10 à 16H00. Cette réunion doit être confirmée par Blaise Conrard. L'objectif de cette réunion sera de préciser le sujet et de lancer la rédaction d'un cahier des charges précis (CdC ci-après).

Pour préparer cette réunion, nous avons convenu de plusieurs axes sur lesquels nous devons travailler :

- Préparer la gestion du projet : bête à corne, diagramme de gantt, ...

- Etablir un panel de solution techniques : cela permettra de soulever quelques points sombres que nous réglerons avec l'entreprise lors de la rédaction du CdC.

- Réfléchir aux atouts et aux handicaps des solutions techniques : une matrice SWOT permettra de bien mettre en évidence ces informations. Cette matrice, ainsi que les solutions techniques, seront réétudiées une fois le CdC bien établi.

''Fin : 15H00''

Prochaine réunion : lundi 03/10 à 16H

=== Semaine 3 (03/10 - 07/10) ===

'''Réunion du 03/10''' : [[Fichier:PFE24-20161003_-_Réunion_-02.pdf‎]]

'''Réunion du 06/10''' : [[Fichier:-PFE24-20161006_-_Réunion_-03.pdf]]

=== Semaine 4 (10/10 - 14/10) ===

Fichier:-PFE24-Logigramme qualité.png

2016-10-10T14:17:59Z

Mherwegh :

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-10-10T13:35:52Z

Mherwegh : /* Données initiales */

==Présentation du Projet ==

=== Contexte ===

Une entreprise produit des pièces plastiques techniques. Afin d'améliorer sa compétitivité et également afin de répondre l'accroissement de ses commandes, cette société souhaite automatiser et robotiser son département de finition.
Plus précisément, après moulage, les pièces produites doivent être ébavurées afin d'éliminer les surplus de matière provenant des plans de joint des moules. Ces pièces plastiques étant intégrer à des systèmes aéronautiques ou automobiles, une précision de production importante est demandée. Pour cette raison, en aval du poste d'ébavurage, un poste de contrôle qualité automatisé doit être mise en place.

=== Intitulé du Projet ===

Le projet vise à concevoir un système d'instrumentation pour un poste d'ébavurage destiné à faire le contrôle d'une pièce avant et/ou après ébavurage,afin de détecter :

- les bavures sur les arrêtes et au niveau des plans de joint,

- la présence de matière restante dans les orifices de la pièce,

- l'absence ou un manque de matière en certain endroit de la pièce.

Il faut alors rendre compte :

- de la conformité ou non de la pièce

- des éventuels travaux de finition à mener

Pour réaliser ce projet, plusieurs systèmes de contrôles sont envisagés; contrôle vidéo (conformité des orifices, absence de matière...), utilisation de laser 2D (détection d'aspérités, de trous) ou des palpeurs (bavures sur les arrêtes et des plans de joint).

=== État de l'art ===
Afin de concevoir ce projet, une première partie de documentation consiste à se renseigner sur les différentes techniques de contrôle qualité déjà existante qui pourrait être utilisées. Ainsi que les particularités des thermoplastiques.

Les thermoplastiques sont des matières plastiques qui se ramollissent sous l'action de la chaleur et se durcissent en se refroidissant de manière réversible. La plupart des plastiques utilisés dans l'emballage sont des thermoplastiques, ce qui permet de les recycler.

Pour concevoir des pièces en thermoplastique, des moules sont utilisés pour le refroidissement de la matière. Ce qui peut entraîner des absences ou des surplus de matière en certains endroits. Cette action en sortie de moule pour régler la conformité des pièces produites est appelé ébavurage.

L'entreprise cliente de ce projet réalise les actions d'ébavurage de façon manuel grâce à des opérateurs. Le process de qualité en fin de chaîne de production est lui aussi réalisé par un opérateur.

L’objectif de ce projet est d’automatiser le contrôle qualité des pièces thermoplastiques.

Différents types de contrôle qualité non destructif existent :

- Examen visuel
- Ressuage
- Radiologie (rayons X, gammagraphie, neutronographie, jauges)
- Ultrasons
- Acoustiques
- Thermographie
- Magnétoscopie

Les différentes caractéristiques d'un contrôlé qualité sont :

-Fréquence : systématique ou par prélèvement
- Les caractéristiques à contrôler
- Type de contrôle : mesure / comparaison (défauthèque) / appréciation visuel
- Moyens de contrôle : appareil de mesure / référentiel / …
- Entité qui contrôle : machine ou personne

Les décisions à prendre suite à un contrôle qualité sont :

- Conforme
- Non conforme pouvant être retouché
- Non conforme rebuté
- Non conforme acceptable

== Gestion Projet ==
[[Fichier:Bete-a-corne.png|400px|thumb|center|Bête à corne du projet]]

Pour préparer le projet, et avant d'avoir rencontrer l'entreprise pour pouvoir poser nos questions et rédiger le cahier des charges, nous pensons gérer la première partie du projet comme suit :

[[Fichier:PFE24-161005-Ganttoctobre.PNG]]

== Cahier des Charges ==

=== Pièces en question ===

[[Fichier:-PFE24-137-722_C.JPG|300px|thumb|center|Pièce 137-722 Conforme]]

[[Fichier:-PFE24-905-920_C.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Conforme]]

[[Fichier:-PFE24-905-920_C2.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Conforme]]

[[Fichier:-PFE24-905-920_C3.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Conforme]]

On voit sur la pièce 905-920 ci-dessus qu'un numéro de série est moulé ainsi qu'un numéro de moule. Ce dernier peut changer selon le moule et valoir -1 ou -2. Il faut donc prendre en compte cette différenciation entre deux pièces qui n'est pas un défaut.

[[Fichier:-PFE24-905-920_NC.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Non Conforme]]

Sur certaines pièces, nous pouvons avoir un manque de matière. La pièce ci-dessus illustre un exemple flagrant.

[[Fichier:-PFE24-905-920_NC1.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Non Conforme]]

Ci-dessus nous avons n exemple d'un manque de matière plus subtil entre A et B sur l'arrête.

[[Fichier:-PFE24-905-920_NC2.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Non Conforme]]

Il est aussi possible d'avoir des problème liés à la couleur.

[[Fichier:-PFE24-905-920_NC3.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Retouchable]]

Une autre catégorie de pièce est "Retouchable". La pièce ci dessus est conforme mais les contours nécessitent un ébavurage.

[[Fichier:-PFE24-137-722_RET.JPG|300px|thumb|center|Pièce 137-722 Retouchable]]

Il en est de même avec la pièce 137-722 qui peut nécessiter une retouche au niveau de l'ébavurage.

== Suivi de l'avancement ==
=== Semaine 1 (19/09-23/09) ===

Étude du sujet, des thermoplastiques et de l'état de l'art concernant le contrôle qualité de pièces plastiques

Prise de contact avec les tuteurs écoles et entreprise pour définir le cahier des charges

=== Semaine 2 (26/09 - 30/09) ===

'''*Réunion du 26/09*'''

Présents : Corentin Casier, Blaise Conrard, Matthieu Herwegh, Alex Julita, Jordan Razafindraibe

''Début : 14h30''

Lors de cette réunion, il a été précisé que les deux sujets P23 et P24 peuvent être traités séparément pour le moment. Une réunion avec Benjamin Massart devrait avoir lieu le 06/10 à 16H00. Cette réunion doit être confirmée par Blaise Conrard. L'objectif de cette réunion sera de préciser le sujet et de lancer la rédaction d'un cahier des charges précis (CdC ci-après).

Pour préparer cette réunion, nous avons convenu de plusieurs axes sur lesquels nous devons travailler :

- Préparer la gestion du projet : bête à corne, diagramme de gantt, ...

- Etablir un panel de solution techniques : cela permettra de soulever quelques points sombres que nous réglerons avec l'entreprise lors de la rédaction du CdC.

- Réfléchir aux atouts et aux handicaps des solutions techniques : une matrice SWOT permettra de bien mettre en évidence ces informations. Cette matrice, ainsi que les solutions techniques, seront réétudiées une fois le CdC bien établi.

''Fin : 15H00''

Prochaine réunion : lundi 03/10 à 16H

=== Semaine 3 (03/10 - 07/10) ===

'''Réunion du 03/10''' : [[Fichier:PFE24-20161003_-_Réunion_-02.pdf‎]]

'''Réunion du 06/10''' : [[Fichier:-PFE24-20161006_-_Réunion_-03.pdf]]

=== Semaine 4 (10/10 - 14/10) ===

Fichier:-PFE24-137-722 RET.JPG

2016-10-10T13:33:54Z

Mherwegh :

Fichier:-PFE24-905-920 NC1.JPG

2016-10-10T13:30:45Z

Mherwegh :

Fichier:-PFE24-905-920 NC3.JPG

2016-10-10T13:26:38Z

Mherwegh :

Fichier:-PFE24-905-920 NC2.JPG

2016-10-10T13:22:59Z

Mherwegh :

Fichier:-PFE24-905-920 NC.JPG

2016-10-10T13:18:06Z

Mherwegh :

Fichier:-PFE24-905-920 C3.JPG

2016-10-10T13:14:52Z

Mherwegh :

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-10-10T13:14:02Z

Mherwegh : /* Données initiales */

==Présentation du Projet ==

=== Contexte ===

Une entreprise produit des pièces plastiques techniques. Afin d'améliorer sa compétitivité et également afin de répondre l'accroissement de ses commandes, cette société souhaite automatiser et robotiser son département de finition.
Plus précisément, après moulage, les pièces produites doivent être ébavurées afin d'éliminer les surplus de matière provenant des plans de joint des moules. Ces pièces plastiques étant intégrer à des systèmes aéronautiques ou automobiles, une précision de production importante est demandée. Pour cette raison, en aval du poste d'ébavurage, un poste de contrôle qualité automatisé doit être mise en place.

=== Intitulé du Projet ===

Le projet vise à concevoir un système d'instrumentation pour un poste d'ébavurage destiné à faire le contrôle d'une pièce avant et/ou après ébavurage,afin de détecter :

- les bavures sur les arrêtes et au niveau des plans de joint,

- la présence de matière restante dans les orifices de la pièce,

- l'absence ou un manque de matière en certain endroit de la pièce.

Il faut alors rendre compte :

- de la conformité ou non de la pièce

- des éventuels travaux de finition à mener

Pour réaliser ce projet, plusieurs systèmes de contrôles sont envisagés; contrôle vidéo (conformité des orifices, absence de matière...), utilisation de laser 2D (détection d'aspérités, de trous) ou des palpeurs (bavures sur les arrêtes et des plans de joint).

=== État de l'art ===
Afin de concevoir ce projet, une première partie de documentation consiste à se renseigner sur les différentes techniques de contrôle qualité déjà existante qui pourrait être utilisées. Ainsi que les particularités des thermoplastiques.

Les thermoplastiques sont des matières plastiques qui se ramollissent sous l'action de la chaleur et se durcissent en se refroidissant de manière réversible. La plupart des plastiques utilisés dans l'emballage sont des thermoplastiques, ce qui permet de les recycler.

Pour concevoir des pièces en thermoplastique, des moules sont utilisés pour le refroidissement de la matière. Ce qui peut entraîner des absences ou des surplus de matière en certains endroits. Cette action en sortie de moule pour régler la conformité des pièces produites est appelé ébavurage.

L'entreprise cliente de ce projet réalise les actions d'ébavurage de façon manuel grâce à des opérateurs. Le process de qualité en fin de chaîne de production est lui aussi réalisé par un opérateur.

L’objectif de ce projet est d’automatiser le contrôle qualité des pièces thermoplastiques.

Différents types de contrôle qualité non destructif existent :

- Examen visuel
- Ressuage
- Radiologie (rayons X, gammagraphie, neutronographie, jauges)
- Ultrasons
- Acoustiques
- Thermographie
- Magnétoscopie

Les différentes caractéristiques d'un contrôlé qualité sont :

-Fréquence : systématique ou par prélèvement
- Les caractéristiques à contrôler
- Type de contrôle : mesure / comparaison (défauthèque) / appréciation visuel
- Moyens de contrôle : appareil de mesure / référentiel / …
- Entité qui contrôle : machine ou personne

Les décisions à prendre suite à un contrôle qualité sont :

- Conforme
- Non conforme pouvant être retouché
- Non conforme rebuté
- Non conforme acceptable

== Gestion Projet ==
[[Fichier:Bete-a-corne.png|400px|thumb|center|Bête à corne du projet]]

Pour préparer le projet, et avant d'avoir rencontrer l'entreprise pour pouvoir poser nos questions et rédiger le cahier des charges, nous pensons gérer la première partie du projet comme suit :

[[Fichier:PFE24-161005-Ganttoctobre.PNG]]

== Cahier des Charges ==

=== Données initiales ===

[[Fichier:-PFE24-137-722_C.JPG|300px|thumb|center|Pièce 137-722 Conforme]]

[[Fichier:-PFE24-905-920_C.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Conforme]]

[[Fichier:-PFE24-905-920_C2.JPG|300px|thumb|center|Pièce 905-920 Conforme]]

== Suivi de l'avancement ==
=== Semaine 1 (19/09-23/09) ===

Étude du sujet, des thermoplastiques et de l'état de l'art concernant le contrôle qualité de pièces plastiques

Prise de contact avec les tuteurs écoles et entreprise pour définir le cahier des charges

=== Semaine 2 (26/09 - 30/09) ===

'''*Réunion du 26/09*'''

Présents : Corentin Casier, Blaise Conrard, Matthieu Herwegh, Alex Julita, Jordan Razafindraibe

''Début : 14h30''

Lors de cette réunion, il a été précisé que les deux sujets P23 et P24 peuvent être traités séparément pour le moment. Une réunion avec Benjamin Massart devrait avoir lieu le 06/10 à 16H00. Cette réunion doit être confirmée par Blaise Conrard. L'objectif de cette réunion sera de préciser le sujet et de lancer la rédaction d'un cahier des charges précis (CdC ci-après).

Pour préparer cette réunion, nous avons convenu de plusieurs axes sur lesquels nous devons travailler :

- Préparer la gestion du projet : bête à corne, diagramme de gantt, ...

- Etablir un panel de solution techniques : cela permettra de soulever quelques points sombres que nous réglerons avec l'entreprise lors de la rédaction du CdC.

- Réfléchir aux atouts et aux handicaps des solutions techniques : une matrice SWOT permettra de bien mettre en évidence ces informations. Cette matrice, ainsi que les solutions techniques, seront réétudiées une fois le CdC bien établi.

''Fin : 15H00''

Prochaine réunion : lundi 03/10 à 16H

=== Semaine 3 (03/10 - 07/10) ===

'''Réunion du 03/10''' : [[Fichier:PFE24-20161003_-_Réunion_-02.pdf‎]]

'''Réunion du 06/10''' : [[Fichier:-PFE24-20161006_-_Réunion_-03.pdf]]

=== Semaine 4 (10/10 - 14/10) ===

Fichier:-PFE24-905-920 C2.JPG

2016-10-10T13:13:33Z

Mherwegh :

Fichier:-PFE24-905-920 C.JPG

2016-10-10T13:11:17Z

Mherwegh :

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-10-10T12:50:28Z

Mherwegh : /* Semaine 3 (03/10 - 07/10) */

==Présentation du Projet ==

=== Contexte ===

Une entreprise produit des pièces plastiques techniques. Afin d'améliorer sa compétitivité et également afin de répondre l'accroissement de ses commandes, cette société souhaite automatiser et robotiser son département de finition.
Plus précisément, après moulage, les pièces produites doivent être ébavurées afin d'éliminer les surplus de matière provenant des plans de joint des moules. Ces pièces plastiques étant intégrer à des systèmes aéronautiques ou automobiles, une précision de production importante est demandée. Pour cette raison, en aval du poste d'ébavurage, un poste de contrôle qualité automatisé doit être mise en place.

=== Intitulé du Projet ===

Le projet vise à concevoir un système d'instrumentation pour un poste d'ébavurage destiné à faire le contrôle d'une pièce avant et/ou après ébavurage,afin de détecter :

- les bavures sur les arrêtes et au niveau des plans de joint,

- la présence de matière restante dans les orifices de la pièce,

- l'absence ou un manque de matière en certain endroit de la pièce.

Il faut alors rendre compte :

- de la conformité ou non de la pièce

- des éventuels travaux de finition à mener

Pour réaliser ce projet, plusieurs systèmes de contrôles sont envisagés; contrôle vidéo (conformité des orifices, absence de matière...), utilisation de laser 2D (détection d'aspérités, de trous) ou des palpeurs (bavures sur les arrêtes et des plans de joint).

=== État de l'art ===
Afin de concevoir ce projet, une première partie de documentation consiste à se renseigner sur les différentes techniques de contrôle qualité déjà existante qui pourrait être utilisées. Ainsi que les particularités des thermoplastiques.

Les thermoplastiques sont des matières plastiques qui se ramollissent sous l'action de la chaleur et se durcissent en se refroidissant de manière réversible. La plupart des plastiques utilisés dans l'emballage sont des thermoplastiques, ce qui permet de les recycler.

Pour concevoir des pièces en thermoplastique, des moules sont utilisés pour le refroidissement de la matière. Ce qui peut entraîner des absences ou des surplus de matière en certains endroits. Cette action en sortie de moule pour régler la conformité des pièces produites est appelé ébavurage.

L'entreprise cliente de ce projet réalise les actions d'ébavurage de façon manuel grâce à des opérateurs. Le process de qualité en fin de chaîne de production est lui aussi réalisé par un opérateur.

L’objectif de ce projet est d’automatiser le contrôle qualité des pièces thermoplastiques.

Différents types de contrôle qualité non destructif existent :

- Examen visuel
- Ressuage
- Radiologie (rayons X, gammagraphie, neutronographie, jauges)
- Ultrasons
- Acoustiques
- Thermographie
- Magnétoscopie

Les différentes caractéristiques d'un contrôlé qualité sont :

-Fréquence : systématique ou par prélèvement
- Les caractéristiques à contrôler
- Type de contrôle : mesure / comparaison (défauthèque) / appréciation visuel
- Moyens de contrôle : appareil de mesure / référentiel / …
- Entité qui contrôle : machine ou personne

Les décisions à prendre suite à un contrôle qualité sont :

- Conforme
- Non conforme pouvant être retouché
- Non conforme rebuté
- Non conforme acceptable

== Gestion Projet ==
[[Fichier:Bete-a-corne.png|400px|thumb|center|Bête à corne du projet]]

Pour préparer le projet, et avant d'avoir rencontrer l'entreprise pour pouvoir poser nos questions et rédiger le cahier des charges, nous pensons gérer la première partie du projet comme suit :

[[Fichier:PFE24-161005-Ganttoctobre.PNG]]

== Cahier des Charges ==

=== Données initiales ===

[[Fichier:-PFE24-137-722_C.JPG|300px]]

== Suivi de l'avancement ==
=== Semaine 1 (19/09-23/09) ===

Étude du sujet, des thermoplastiques et de l'état de l'art concernant le contrôle qualité de pièces plastiques

Prise de contact avec les tuteurs écoles et entreprise pour définir le cahier des charges

=== Semaine 2 (26/09 - 30/09) ===

'''*Réunion du 26/09*'''

Présents : Corentin Casier, Blaise Conrard, Matthieu Herwegh, Alex Julita, Jordan Razafindraibe

''Début : 14h30''

Lors de cette réunion, il a été précisé que les deux sujets P23 et P24 peuvent être traités séparément pour le moment. Une réunion avec Benjamin Massart devrait avoir lieu le 06/10 à 16H00. Cette réunion doit être confirmée par Blaise Conrard. L'objectif de cette réunion sera de préciser le sujet et de lancer la rédaction d'un cahier des charges précis (CdC ci-après).

Pour préparer cette réunion, nous avons convenu de plusieurs axes sur lesquels nous devons travailler :

- Préparer la gestion du projet : bête à corne, diagramme de gantt, ...

- Etablir un panel de solution techniques : cela permettra de soulever quelques points sombres que nous réglerons avec l'entreprise lors de la rédaction du CdC.

- Réfléchir aux atouts et aux handicaps des solutions techniques : une matrice SWOT permettra de bien mettre en évidence ces informations. Cette matrice, ainsi que les solutions techniques, seront réétudiées une fois le CdC bien établi.

''Fin : 15H00''

Prochaine réunion : lundi 03/10 à 16H

=== Semaine 3 (03/10 - 07/10) ===

'''Réunion du 03/10''' : [[Fichier:PFE24-20161003_-_Réunion_-02.pdf‎]]

'''Réunion du 06/10''' : [[Fichier:-PFE24-20161006_-_Réunion_-03.pdf]]

=== Semaine 4 (10/10 - 14/10) ===

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-10-10T12:49:56Z

Mherwegh : /* Données initiales */

==Présentation du Projet ==

=== Contexte ===

Une entreprise produit des pièces plastiques techniques. Afin d'améliorer sa compétitivité et également afin de répondre l'accroissement de ses commandes, cette société souhaite automatiser et robotiser son département de finition.
Plus précisément, après moulage, les pièces produites doivent être ébavurées afin d'éliminer les surplus de matière provenant des plans de joint des moules. Ces pièces plastiques étant intégrer à des systèmes aéronautiques ou automobiles, une précision de production importante est demandée. Pour cette raison, en aval du poste d'ébavurage, un poste de contrôle qualité automatisé doit être mise en place.

=== Intitulé du Projet ===

Le projet vise à concevoir un système d'instrumentation pour un poste d'ébavurage destiné à faire le contrôle d'une pièce avant et/ou après ébavurage,afin de détecter :

- les bavures sur les arrêtes et au niveau des plans de joint,

- la présence de matière restante dans les orifices de la pièce,

- l'absence ou un manque de matière en certain endroit de la pièce.

Il faut alors rendre compte :

- de la conformité ou non de la pièce

- des éventuels travaux de finition à mener

Pour réaliser ce projet, plusieurs systèmes de contrôles sont envisagés; contrôle vidéo (conformité des orifices, absence de matière...), utilisation de laser 2D (détection d'aspérités, de trous) ou des palpeurs (bavures sur les arrêtes et des plans de joint).

=== État de l'art ===
Afin de concevoir ce projet, une première partie de documentation consiste à se renseigner sur les différentes techniques de contrôle qualité déjà existante qui pourrait être utilisées. Ainsi que les particularités des thermoplastiques.

Les thermoplastiques sont des matières plastiques qui se ramollissent sous l'action de la chaleur et se durcissent en se refroidissant de manière réversible. La plupart des plastiques utilisés dans l'emballage sont des thermoplastiques, ce qui permet de les recycler.

Pour concevoir des pièces en thermoplastique, des moules sont utilisés pour le refroidissement de la matière. Ce qui peut entraîner des absences ou des surplus de matière en certains endroits. Cette action en sortie de moule pour régler la conformité des pièces produites est appelé ébavurage.

L'entreprise cliente de ce projet réalise les actions d'ébavurage de façon manuel grâce à des opérateurs. Le process de qualité en fin de chaîne de production est lui aussi réalisé par un opérateur.

L’objectif de ce projet est d’automatiser le contrôle qualité des pièces thermoplastiques.

Différents types de contrôle qualité non destructif existent :

- Examen visuel
- Ressuage
- Radiologie (rayons X, gammagraphie, neutronographie, jauges)
- Ultrasons
- Acoustiques
- Thermographie
- Magnétoscopie

Les différentes caractéristiques d'un contrôlé qualité sont :

-Fréquence : systématique ou par prélèvement
- Les caractéristiques à contrôler
- Type de contrôle : mesure / comparaison (défauthèque) / appréciation visuel
- Moyens de contrôle : appareil de mesure / référentiel / …
- Entité qui contrôle : machine ou personne

Les décisions à prendre suite à un contrôle qualité sont :

- Conforme
- Non conforme pouvant être retouché
- Non conforme rebuté
- Non conforme acceptable

== Gestion Projet ==
[[Fichier:Bete-a-corne.png|400px|thumb|center|Bête à corne du projet]]

Pour préparer le projet, et avant d'avoir rencontrer l'entreprise pour pouvoir poser nos questions et rédiger le cahier des charges, nous pensons gérer la première partie du projet comme suit :

[[Fichier:PFE24-161005-Ganttoctobre.PNG]]

== Cahier des Charges ==

=== Données initiales ===

[[Fichier:-PFE24-137-722_C.JPG|300px]]

== Suivi de l'avancement ==
=== Semaine 1 (19/09-23/09) ===

Étude du sujet, des thermoplastiques et de l'état de l'art concernant le contrôle qualité de pièces plastiques

Prise de contact avec les tuteurs écoles et entreprise pour définir le cahier des charges

=== Semaine 2 (26/09 - 30/09) ===

'''*Réunion du 26/09*'''

Présents : Corentin Casier, Blaise Conrard, Matthieu Herwegh, Alex Julita, Jordan Razafindraibe

''Début : 14h30''

Lors de cette réunion, il a été précisé que les deux sujets P23 et P24 peuvent être traités séparément pour le moment. Une réunion avec Benjamin Massart devrait avoir lieu le 06/10 à 16H00. Cette réunion doit être confirmée par Blaise Conrard. L'objectif de cette réunion sera de préciser le sujet et de lancer la rédaction d'un cahier des charges précis (CdC ci-après).

Pour préparer cette réunion, nous avons convenu de plusieurs axes sur lesquels nous devons travailler :

- Préparer la gestion du projet : bête à corne, diagramme de gantt, ...

- Etablir un panel de solution techniques : cela permettra de soulever quelques points sombres que nous réglerons avec l'entreprise lors de la rédaction du CdC.

- Réfléchir aux atouts et aux handicaps des solutions techniques : une matrice SWOT permettra de bien mettre en évidence ces informations. Cette matrice, ainsi que les solutions techniques, seront réétudiées une fois le CdC bien établi.

''Fin : 15H00''

Prochaine réunion : lundi 03/10 à 16H

=== Semaine 3 (03/10 - 07/10) ===

'''Réunion du 03/10''' : [[Fichier:PFE24-20161003_-_Réunion_-02.pdf‎]]

'''Réunion du 06/10''' : insérer le CR

=== Semaine 4 (10/10 - 14/10) ===

Fichier:-PFE24-20161006 - Réunion -03.pdf

2016-10-10T12:49:47Z

Mherwegh :

Fichier:-PFE24-137-722 C.JPG

2016-10-10T12:46:49Z

Mherwegh :

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-10-10T12:45:57Z

Mherwegh : /* Cahier des Charges */

==Présentation du Projet ==

=== Contexte ===

Une entreprise produit des pièces plastiques techniques. Afin d'améliorer sa compétitivité et également afin de répondre l'accroissement de ses commandes, cette société souhaite automatiser et robotiser son département de finition.
Plus précisément, après moulage, les pièces produites doivent être ébavurées afin d'éliminer les surplus de matière provenant des plans de joint des moules. Ces pièces plastiques étant intégrer à des systèmes aéronautiques ou automobiles, une précision de production importante est demandée. Pour cette raison, en aval du poste d'ébavurage, un poste de contrôle qualité automatisé doit être mise en place.

=== Intitulé du Projet ===

Le projet vise à concevoir un système d'instrumentation pour un poste d'ébavurage destiné à faire le contrôle d'une pièce avant et/ou après ébavurage,afin de détecter :

- les bavures sur les arrêtes et au niveau des plans de joint,

- la présence de matière restante dans les orifices de la pièce,

- l'absence ou un manque de matière en certain endroit de la pièce.

Il faut alors rendre compte :

- de la conformité ou non de la pièce

- des éventuels travaux de finition à mener

Pour réaliser ce projet, plusieurs systèmes de contrôles sont envisagés; contrôle vidéo (conformité des orifices, absence de matière...), utilisation de laser 2D (détection d'aspérités, de trous) ou des palpeurs (bavures sur les arrêtes et des plans de joint).

=== État de l'art ===
Afin de concevoir ce projet, une première partie de documentation consiste à se renseigner sur les différentes techniques de contrôle qualité déjà existante qui pourrait être utilisées. Ainsi que les particularités des thermoplastiques.

Les thermoplastiques sont des matières plastiques qui se ramollissent sous l'action de la chaleur et se durcissent en se refroidissant de manière réversible. La plupart des plastiques utilisés dans l'emballage sont des thermoplastiques, ce qui permet de les recycler.

Pour concevoir des pièces en thermoplastique, des moules sont utilisés pour le refroidissement de la matière. Ce qui peut entraîner des absences ou des surplus de matière en certains endroits. Cette action en sortie de moule pour régler la conformité des pièces produites est appelé ébavurage.

L'entreprise cliente de ce projet réalise les actions d'ébavurage de façon manuel grâce à des opérateurs. Le process de qualité en fin de chaîne de production est lui aussi réalisé par un opérateur.

L’objectif de ce projet est d’automatiser le contrôle qualité des pièces thermoplastiques.

Différents types de contrôle qualité non destructif existent :

- Examen visuel
- Ressuage
- Radiologie (rayons X, gammagraphie, neutronographie, jauges)
- Ultrasons
- Acoustiques
- Thermographie
- Magnétoscopie

Les différentes caractéristiques d'un contrôlé qualité sont :

-Fréquence : systématique ou par prélèvement
- Les caractéristiques à contrôler
- Type de contrôle : mesure / comparaison (défauthèque) / appréciation visuel
- Moyens de contrôle : appareil de mesure / référentiel / …
- Entité qui contrôle : machine ou personne

Les décisions à prendre suite à un contrôle qualité sont :

- Conforme
- Non conforme pouvant être retouché
- Non conforme rebuté
- Non conforme acceptable

== Gestion Projet ==
[[Fichier:Bete-a-corne.png|400px|thumb|center|Bête à corne du projet]]

Pour préparer le projet, et avant d'avoir rencontrer l'entreprise pour pouvoir poser nos questions et rédiger le cahier des charges, nous pensons gérer la première partie du projet comme suit :

[[Fichier:PFE24-161005-Ganttoctobre.PNG]]

== Cahier des Charges ==

=== Données initiales ===

[[Fichier:-PFE24-137-722_C.JPG|500px]]

== Suivi de l'avancement ==
=== Semaine 1 (19/09-23/09) ===

Étude du sujet, des thermoplastiques et de l'état de l'art concernant le contrôle qualité de pièces plastiques

Prise de contact avec les tuteurs écoles et entreprise pour définir le cahier des charges

=== Semaine 2 (26/09 - 30/09) ===

'''*Réunion du 26/09*'''

Présents : Corentin Casier, Blaise Conrard, Matthieu Herwegh, Alex Julita, Jordan Razafindraibe

''Début : 14h30''

Lors de cette réunion, il a été précisé que les deux sujets P23 et P24 peuvent être traités séparément pour le moment. Une réunion avec Benjamin Massart devrait avoir lieu le 06/10 à 16H00. Cette réunion doit être confirmée par Blaise Conrard. L'objectif de cette réunion sera de préciser le sujet et de lancer la rédaction d'un cahier des charges précis (CdC ci-après).

Pour préparer cette réunion, nous avons convenu de plusieurs axes sur lesquels nous devons travailler :

- Préparer la gestion du projet : bête à corne, diagramme de gantt, ...

- Etablir un panel de solution techniques : cela permettra de soulever quelques points sombres que nous réglerons avec l'entreprise lors de la rédaction du CdC.

- Réfléchir aux atouts et aux handicaps des solutions techniques : une matrice SWOT permettra de bien mettre en évidence ces informations. Cette matrice, ainsi que les solutions techniques, seront réétudiées une fois le CdC bien établi.

''Fin : 15H00''

Prochaine réunion : lundi 03/10 à 16H

=== Semaine 3 (03/10 - 07/10) ===

'''Réunion du 03/10''' : [[Fichier:PFE24-20161003_-_Réunion_-02.pdf‎]]

'''Réunion du 06/10''' : insérer le CR

=== Semaine 4 (10/10 - 14/10) ===

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-10-10T12:36:45Z

Mherwegh : /* Suivi de l'avancement */

==Présentation du Projet ==

=== Contexte ===

Une entreprise produit des pièces plastiques techniques. Afin d'améliorer sa compétitivité et également afin de répondre l'accroissement de ses commandes, cette société souhaite automatiser et robotiser son département de finition.
Plus précisément, après moulage, les pièces produites doivent être ébavurées afin d'éliminer les surplus de matière provenant des plans de joint des moules. Ces pièces plastiques étant intégrer à des systèmes aéronautiques ou automobiles, une précision de production importante est demandée. Pour cette raison, en aval du poste d'ébavurage, un poste de contrôle qualité automatisé doit être mise en place.

=== Intitulé du Projet ===

Le projet vise à concevoir un système d'instrumentation pour un poste d'ébavurage destiné à faire le contrôle d'une pièce avant et/ou après ébavurage,afin de détecter :

- les bavures sur les arrêtes et au niveau des plans de joint,

- la présence de matière restante dans les orifices de la pièce,

- l'absence ou un manque de matière en certain endroit de la pièce.

Il faut alors rendre compte :

- de la conformité ou non de la pièce

- des éventuels travaux de finition à mener

Pour réaliser ce projet, plusieurs systèmes de contrôles sont envisagés; contrôle vidéo (conformité des orifices, absence de matière...), utilisation de laser 2D (détection d'aspérités, de trous) ou des palpeurs (bavures sur les arrêtes et des plans de joint).

=== État de l'art ===
Afin de concevoir ce projet, une première partie de documentation consiste à se renseigner sur les différentes techniques de contrôle qualité déjà existante qui pourrait être utilisées. Ainsi que les particularités des thermoplastiques.

Les thermoplastiques sont des matières plastiques qui se ramollissent sous l'action de la chaleur et se durcissent en se refroidissant de manière réversible. La plupart des plastiques utilisés dans l'emballage sont des thermoplastiques, ce qui permet de les recycler.

Pour concevoir des pièces en thermoplastique, des moules sont utilisés pour le refroidissement de la matière. Ce qui peut entraîner des absences ou des surplus de matière en certains endroits. Cette action en sortie de moule pour régler la conformité des pièces produites est appelé ébavurage.

L'entreprise cliente de ce projet réalise les actions d'ébavurage de façon manuel grâce à des opérateurs. Le process de qualité en fin de chaîne de production est lui aussi réalisé par un opérateur.

L’objectif de ce projet est d’automatiser le contrôle qualité des pièces thermoplastiques.

Différents types de contrôle qualité non destructif existent :

- Examen visuel
- Ressuage
- Radiologie (rayons X, gammagraphie, neutronographie, jauges)
- Ultrasons
- Acoustiques
- Thermographie
- Magnétoscopie

Les différentes caractéristiques d'un contrôlé qualité sont :

-Fréquence : systématique ou par prélèvement
- Les caractéristiques à contrôler
- Type de contrôle : mesure / comparaison (défauthèque) / appréciation visuel
- Moyens de contrôle : appareil de mesure / référentiel / …
- Entité qui contrôle : machine ou personne

Les décisions à prendre suite à un contrôle qualité sont :

- Conforme
- Non conforme pouvant être retouché
- Non conforme rebuté
- Non conforme acceptable

== Gestion Projet ==
[[Fichier:Bete-a-corne.png|400px|thumb|center|Bête à corne du projet]]

Pour préparer le projet, et avant d'avoir rencontrer l'entreprise pour pouvoir poser nos questions et rédiger le cahier des charges, nous pensons gérer la première partie du projet comme suit :

[[Fichier:PFE24-161005-Ganttoctobre.PNG]]

== Cahier des Charges ==
== Suivi de l'avancement ==
=== Semaine 1 (19/09-23/09) ===

Étude du sujet, des thermoplastiques et de l'état de l'art concernant le contrôle qualité de pièces plastiques

Prise de contact avec les tuteurs écoles et entreprise pour définir le cahier des charges

=== Semaine 2 (26/09 - 30/09) ===

'''*Réunion du 26/09*'''

Présents : Corentin Casier, Blaise Conrard, Matthieu Herwegh, Alex Julita, Jordan Razafindraibe

''Début : 14h30''

Lors de cette réunion, il a été précisé que les deux sujets P23 et P24 peuvent être traités séparément pour le moment. Une réunion avec Benjamin Massart devrait avoir lieu le 06/10 à 16H00. Cette réunion doit être confirmée par Blaise Conrard. L'objectif de cette réunion sera de préciser le sujet et de lancer la rédaction d'un cahier des charges précis (CdC ci-après).

Pour préparer cette réunion, nous avons convenu de plusieurs axes sur lesquels nous devons travailler :

- Préparer la gestion du projet : bête à corne, diagramme de gantt, ...

- Etablir un panel de solution techniques : cela permettra de soulever quelques points sombres que nous réglerons avec l'entreprise lors de la rédaction du CdC.

- Réfléchir aux atouts et aux handicaps des solutions techniques : une matrice SWOT permettra de bien mettre en évidence ces informations. Cette matrice, ainsi que les solutions techniques, seront réétudiées une fois le CdC bien établi.

''Fin : 15H00''

Prochaine réunion : lundi 03/10 à 16H

=== Semaine 3 (03/10 - 07/10) ===

'''Réunion du 03/10''' : [[Fichier:PFE24-20161003_-_Réunion_-02.pdf‎]]

'''Réunion du 06/10''' : insérer le CR

=== Semaine 4 (10/10 - 14/10) ===

Discussion:P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-10-05T15:10:42Z

Mherwegh : Page créée avec « Jeudi 06/10 Discuter de : - types de contrôle ( camera / laser / ultrason ) - caractéristiques de contrôles (vitesse / carac à contrôle ) - décisions ( conf... »

Jeudi 06/10

Discuter de :

- types de contrôle ( camera / laser / ultrason )
- caractéristiques de contrôles (vitesse / carac à contrôle )
- décisions ( conforme / retouchable / rebut / acceptable )
- précision du contrôle / tolérance

Liste de nos besoins :

- préférences Hard et Soft
- des pièces conforme et non conforme (une pour chaque problème récurrent)
- prioriser les tests à développer ( 1 Contour / 2 surplus de matière / 3 manque de matière / 4 grain de sable etc )
- gestion des non conforme (différenciation des différents défauts ?)
- traçabilité des pièces (ex : code barre qui une fois scanné explique les défauts détectés )
- modèle 3D ou les cotes
- livrable final : proof of concept / prototype / système fonctionnel
- Supervision : comment ils vont fonctionner (ergonomie, expérience utilisateur, ...)

Questions diverses :

- Différence thermodurcissable et thermoplastique
- utilisation réelle dans l'industrie (déclin / progression )
- contraintes mécaniques des pièces (s'ils savent pas, questions à Popo)
- possibilité d'arrêter la série pour en lancer une autre plus prioritaire

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-10-05T13:43:00Z

Mherwegh : /* Suivi de l'avancement */

==Présentation du Projet ==

=== Contexte ===

Une entreprise produit des pièces plastiques techniques. Afin d'améliorer sa compétitivité et également afin de répondre l'accroissement de ses commandes, cette société souhaite automatiser et robotiser son département de finition.
Plus précisément, après moulage, les pièces produites doivent être ébavurées afin d'éliminer les surplus de matière provenant des plans de joint des moules. Ces pièces plastiques étant intégrer à des systèmes aéronautiques ou automobiles, une précision de production importante est demandée. Pour cette raison, en aval du poste d'ébavurage, un poste de contrôle qualité automatisé doit être mise en place.

=== Intitulé du Projet ===

Le projet vise à concevoir un système d'instrumentation pour un poste d'ébavurage destiné à faire le contrôle d'une pièce avant et/ou après ébavurage,afin de détecter :

- les bavures sur les arrêtes et au niveau des plans de joint,

- la présence de matière restante dans les orifices de la pièce,

- l'absence ou un manque de matière en certain endroit de la pièce.

Il faut alors rendre compte :

- de la conformité ou non de la pièce

- des éventuels travaux de finition à mener

Pour réaliser ce projet, plusieurs systèmes de contrôles sont envisagés; contrôle vidéo (conformité des orifices, absence de matière...), utilisation de laser 2D (détection d'aspérités, de trous) ou des palpeurs (bavures sur les arrêtes et des plans de joint).

=== État de l'art ===
Afin de concevoir ce projet, une première partie de documentation consiste à se renseigner sur les différentes techniques de contrôle qualité déjà existante qui pourrait être utilisées. Ainsi que les particularités des thermoplastiques.

Les thermoplastiques sont des matières plastiques qui se ramollissent sous l'action de la chaleur et se durcissent en se refroidissant de manière réversible. La plupart des plastiques utilisés dans l'emballage sont des thermoplastiques, ce qui permet de les recycler.

Pour concevoir des pièces en thermoplastique, des moules sont utilisés pour le refroidissement de la matière. Ce qui peut entraîner des absences ou des surplus de matière en certains endroits. Cette action en sortie de moule pour régler la conformité des pièces produites est appelé ébavurage.

L'entreprise cliente de ce projet réalise les actions d'ébavurage de façon manuel grâce à des opérateurs. Le process de qualité en fin de chaîne de production est lui aussi réalisé par un opérateur.

L’objectif de ce projet est d’automatiser le contrôle qualité des pièces thermoplastiques.

Différents types de contrôle qualité non destructif existent :

- Examen visuel
- Ressuage
- Radiologie (rayons X, gammagraphie, neutronographie, jauges)
- Ultrasons
- Acoustiques
- Thermographie
- Magnétoscopie

Les différentes caractéristiques d'un contrôlé qualité sont :

-Fréquence : systématique ou par prélèvement
- Les caractéristiques à contrôler
- Type de contrôle : mesure / comparaison (défauthèque) / appréciation visuel
- Moyens de contrôle : appareil de mesure / référentiel / …
- Entité qui contrôle : machine ou personne

Les décisions à prendre suite à un contrôle qualité sont :

- Conforme
- Non conforme pouvant être retouché
- Non conforme rebuté
- Non conforme acceptable

== Gestion Projet ==
[[Fichier:Bete-a-corne.png|400px|thumb|center|Bête à corne du projet]]

Pour préparer le projet, et avant d'avoir rencontrer l'entreprise pour pouvoir poser nos questions et rédiger le cahier des charges, nous pensons gérer la première partie du projet comme suit :

[[Fichier:PFE24-161005-Ganttoctobre.PNG]]

== Cahier des Charges ==
== Suivi de l'avancement ==
=== Semaine 1 (19/09-23/09) ===

Étude du sujet, des thermoplastiques et de l'état de l'art concernant le contrôle qualité de pièces plastiques

Prise de contact avec les tuteurs écoles et entreprise pour définir le cahier des charges

=== Semaine 2 (26/09 - 30/09) ===

'''*Réunion du 26/09*'''

Présents : Corentin Casier, Blaise Conrard, Matthieu Herwegh, Alex Julita, Jordan Razafindraibe

''Début : 14h30''

Lors de cette réunion, il a été précisé que les deux sujets P23 et P24 peuvent être traités séparément pour le moment. Une réunion avec Benjamin Massart devrait avoir lieu le 06/10 à 16H00. Cette réunion doit être confirmée par Blaise Conrard. L'objectif de cette réunion sera de préciser le sujet et de lancer la rédaction d'un cahier des charges précis (CdC ci-après).

Pour préparer cette réunion, nous avons convenu de plusieurs axes sur lesquels nous devons travailler :

- Préparer la gestion du projet : bête à corne, diagramme de gantt, ...

- Etablir un panel de solution techniques : cela permettra de soulever quelques points sombres que nous réglerons avec l'entreprise lors de la rédaction du CdC.

- Réfléchir aux atouts et aux handicaps des solutions techniques : une matrice SWOT permettra de bien mettre en évidence ces informations. Cette matrice, ainsi que les solutions techniques, seront réétudiées une fois le CdC bien établi.

''Fin : 15H00''

Prochaine réunion : lundi 03/10 à 16H

=== Semaine 3 (03/10 - 07/10) ===

'''Réunion du 03/10''' : [[Fichier:PFE24-20161003_-_Réunion_-02.pdf‎]]

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-10-05T13:39:47Z

Mherwegh : /* État de l'art */

==Présentation du Projet ==

=== Contexte ===

Une entreprise produit des pièces plastiques techniques. Afin d'améliorer sa compétitivité et également afin de répondre l'accroissement de ses commandes, cette société souhaite automatiser et robotiser son département de finition.
Plus précisément, après moulage, les pièces produites doivent être ébavurées afin d'éliminer les surplus de matière provenant des plans de joint des moules. Ces pièces plastiques étant intégrer à des systèmes aéronautiques ou automobiles, une précision de production importante est demandée. Pour cette raison, en aval du poste d'ébavurage, un poste de contrôle qualité automatisé doit être mise en place.

=== Intitulé du Projet ===

Le projet vise à concevoir un système d'instrumentation pour un poste d'ébavurage destiné à faire le contrôle d'une pièce avant et/ou après ébavurage,afin de détecter :

- les bavures sur les arrêtes et au niveau des plans de joint,

- la présence de matière restante dans les orifices de la pièce,

- l'absence ou un manque de matière en certain endroit de la pièce.

Il faut alors rendre compte :

- de la conformité ou non de la pièce

- des éventuels travaux de finition à mener

Pour réaliser ce projet, plusieurs systèmes de contrôles sont envisagés; contrôle vidéo (conformité des orifices, absence de matière...), utilisation de laser 2D (détection d'aspérités, de trous) ou des palpeurs (bavures sur les arrêtes et des plans de joint).

=== État de l'art ===
Afin de concevoir ce projet, une première partie de documentation consiste à se renseigner sur les différentes techniques de contrôle qualité déjà existante qui pourrait être utilisées. Ainsi que les particularités des thermoplastiques.

Les thermoplastiques sont des matières plastiques qui se ramollissent sous l'action de la chaleur et se durcissent en se refroidissant de manière réversible. La plupart des plastiques utilisés dans l'emballage sont des thermoplastiques, ce qui permet de les recycler.

Pour concevoir des pièces en thermoplastique, des moules sont utilisés pour le refroidissement de la matière. Ce qui peut entraîner des absences ou des surplus de matière en certains endroits. Cette action en sortie de moule pour régler la conformité des pièces produites est appelé ébavurage.

L'entreprise cliente de ce projet réalise les actions d'ébavurage de façon manuel grâce à des opérateurs. Le process de qualité en fin de chaîne de production est lui aussi réalisé par un opérateur.

L’objectif de ce projet est d’automatiser le contrôle qualité des pièces thermoplastiques.

Différents types de contrôle qualité non destructif existent :

- Examen visuel
- Ressuage
- Radiologie (rayons X, gammagraphie, neutronographie, jauges)
- Ultrasons
- Acoustiques
- Thermographie
- Magnétoscopie

Les différentes caractéristiques d'un contrôlé qualité sont :

-Fréquence : systématique ou par prélèvement
- Les caractéristiques à contrôler
- Type de contrôle : mesure / comparaison (défauthèque) / appréciation visuel
- Moyens de contrôle : appareil de mesure / référentiel / …
- Entité qui contrôle : machine ou personne

Les décisions à prendre suite à un contrôle qualité sont :

- Conforme
- Non conforme pouvant être retouché
- Non conforme rebuté
- Non conforme acceptable

== Gestion Projet ==
[[Fichier:Bete-a-corne.png|400px|thumb|center|Bête à corne du projet]]

Pour préparer le projet, et avant d'avoir rencontrer l'entreprise pour pouvoir poser nos questions et rédiger le cahier des charges, nous pensons gérer la première partie du projet comme suit :

[[Fichier:PFE24-161005-Ganttoctobre.PNG]]

== Cahier des Charges ==
== Suivi de l'avancement ==
=== Semaine 1 (19/09-23/09) ===

Étude du sujet, des thermoplastiques et de l'état de l'art concernant le contrôle qualité de pièces plastiques

Prise de contact avec les tuteurs écoles et entreprise pour définir le cahier des charges

=== Semaine 2 (26/09 - 30/09) ===

'''*Réunion du 26/09*'''

Présents : Corentin Casier, Blaise Conrard, Matthieu Herwegh, Alex Julita, Jordan Razafindraibe

''Début : 14h30''

Lors de cette réunion, il a été précisé que les deux sujets P23 et P24 peuvent être traités séparément pour le moment. Une réunion avec Benjamin Massart devrait avoir lieu le 06/10 à 16H00. Cette réunion doit être confirmée par Blaise Conrard. L'objectif de cette réunion sera de préciser le sujet et de lancer la rédaction d'un cahier des charges précis (CdC ci-après).

Pour préparer cette réunion, nous avons convenu de plusieurs axes sur lesquels nous devons travailler :

- Préparer la gestion du projet : bête à corne, diagramme de gantt, ...

- Etablir un panel de solution techniques : cela permettra de soulever quelques points sombres que nous réglerons avec l'entreprise lors de la rédaction du CdC.

- Réfléchir aux atouts et aux handicaps des solutions techniques : une matrice SWOT permettra de bien mettre en évidence ces informations. Cette matrice, ainsi que les solutions techniques, seront réétudiées une fois le CdC bien établi.

''Fin : 15H00''

Prochaine réunion : lundi 03/10 à 16H

=== Semaine 2 (03/10 - 07/10) ===

'''Réunion du 03/10''' : [[Fichier:PFE24-20161003_-_Réunion_-02.pdf‎]]

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-10-05T13:39:05Z

Mherwegh : /* État de l'art */

==Présentation du Projet ==

=== Contexte ===

Une entreprise produit des pièces plastiques techniques. Afin d'améliorer sa compétitivité et également afin de répondre l'accroissement de ses commandes, cette société souhaite automatiser et robotiser son département de finition.
Plus précisément, après moulage, les pièces produites doivent être ébavurées afin d'éliminer les surplus de matière provenant des plans de joint des moules. Ces pièces plastiques étant intégrer à des systèmes aéronautiques ou automobiles, une précision de production importante est demandée. Pour cette raison, en aval du poste d'ébavurage, un poste de contrôle qualité automatisé doit être mise en place.

=== Intitulé du Projet ===

Le projet vise à concevoir un système d'instrumentation pour un poste d'ébavurage destiné à faire le contrôle d'une pièce avant et/ou après ébavurage,afin de détecter :

- les bavures sur les arrêtes et au niveau des plans de joint,

- la présence de matière restante dans les orifices de la pièce,

- l'absence ou un manque de matière en certain endroit de la pièce.

Il faut alors rendre compte :

- de la conformité ou non de la pièce

- des éventuels travaux de finition à mener

Pour réaliser ce projet, plusieurs systèmes de contrôles sont envisagés; contrôle vidéo (conformité des orifices, absence de matière...), utilisation de laser 2D (détection d'aspérités, de trous) ou des palpeurs (bavures sur les arrêtes et des plans de joint).

=== État de l'art ===
Afin de concevoir ce projet, une première partie de documentation consiste à se renseigner sur les différentes techniques de contrôle qualité déjà existante qui pourrait être utilisées. Ainsi que les particularités des thermoplastiques.

Les thermoplastiques sont des matières plastiques qui se ramollissent sous l'action de la chaleur et se durcissent en se refroidissant de manière réversible. La plupart des plastiques utilisés dans l'emballage sont des thermoplastiques, ce qui permet de les recycler.

Pour concevoir des pièces en thermoplastique, des moules sont utilisés pour le refroidissement de la matière. Ce qui peut entraîner des absences ou des surplus de matière en certains endroits. Cette action en sortie de moule pour régler la conformité des pièces produites est appelé ébavurage.

L'entreprise cliente de ce projet réalise les actions d'ébavurage de façon manuel grâce à des opérateurs. Le process de qualité en fin de chaîne de production est lui aussi réalisé par un opérateur.

L’objectif de ce projet est d’automatiser le contrôle qualité des pièces thermoplastiques.

Différents types de contrôle qualité non destructif existent :

- Examen visuel

- Ressuage

- Radiologie (rayons X, gammagraphie, neutronographie, jauges)

- Ultrasons

- Acoustiques

- Thermographie

- Magnétoscopie

Les différentes caractéristiques d'un contrôlé qualité sont :

-Fréquence : systématique ou par prélèvement

- Les caractéristiques à contrôler

- Type de contrôle : mesure / comparaison (défauthèque) / appréciation visuel

- Moyens de contrôle : appareil de mesure / référentiel / …

- Entité qui contrôle : machine ou personne

Les décisions à prendre suite à un contrôle qualité sont :

- Conforme

- Non conforme pouvant être retouché

- Non conforme rebuté

- Non conforme acceptable

== Gestion Projet ==
[[Fichier:Bete-a-corne.png|400px|thumb|center|Bête à corne du projet]]

Pour préparer le projet, et avant d'avoir rencontrer l'entreprise pour pouvoir poser nos questions et rédiger le cahier des charges, nous pensons gérer la première partie du projet comme suit :

[[Fichier:PFE24-161005-Ganttoctobre.PNG]]

== Cahier des Charges ==
== Suivi de l'avancement ==
=== Semaine 1 (19/09-23/09) ===

Étude du sujet, des thermoplastiques et de l'état de l'art concernant le contrôle qualité de pièces plastiques

Prise de contact avec les tuteurs écoles et entreprise pour définir le cahier des charges

=== Semaine 2 (26/09 - 30/09) ===

'''*Réunion du 26/09*'''

Présents : Corentin Casier, Blaise Conrard, Matthieu Herwegh, Alex Julita, Jordan Razafindraibe

''Début : 14h30''

Lors de cette réunion, il a été précisé que les deux sujets P23 et P24 peuvent être traités séparément pour le moment. Une réunion avec Benjamin Massart devrait avoir lieu le 06/10 à 16H00. Cette réunion doit être confirmée par Blaise Conrard. L'objectif de cette réunion sera de préciser le sujet et de lancer la rédaction d'un cahier des charges précis (CdC ci-après).

Pour préparer cette réunion, nous avons convenu de plusieurs axes sur lesquels nous devons travailler :

- Préparer la gestion du projet : bête à corne, diagramme de gantt, ...

- Etablir un panel de solution techniques : cela permettra de soulever quelques points sombres que nous réglerons avec l'entreprise lors de la rédaction du CdC.

- Réfléchir aux atouts et aux handicaps des solutions techniques : une matrice SWOT permettra de bien mettre en évidence ces informations. Cette matrice, ainsi que les solutions techniques, seront réétudiées une fois le CdC bien établi.

''Fin : 15H00''

Prochaine réunion : lundi 03/10 à 16H

=== Semaine 2 (03/10 - 07/10) ===

'''Réunion du 03/10''' : [[Fichier:PFE24-20161003_-_Réunion_-02.pdf‎]]

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-10-05T13:00:58Z

Mherwegh : /* Suivi de l'avancement */

Fichier:PFE24-20161003 - Réunion -02.pdf

2016-10-05T13:00:30Z

Mherwegh :

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-10-05T12:44:33Z

Mherwegh : /* Gestion Projet */

Fichier:PFE24-161005-Ganttoctobre.PNG

2016-10-05T12:42:07Z

Mherwegh :

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-09-26T13:59:22Z

Mherwegh : /* Gestion Projet */

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-09-26T13:52:08Z

Mherwegh : /* Gestion Projet */

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-09-26T13:51:41Z

Mherwegh : /* Gestion Projet */

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-09-26T13:24:35Z

Mherwegh : /* Semaine 2 (26/09 - 30/09) */

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-09-26T13:17:35Z

Mherwegh : /* Intitulé du Projet */

P24 Contrôle qualité de la production de pièces plastiques

2016-09-26T13:03:20Z

Mherwegh : Page créée avec « ==Présentation du Projet == === Contexte === La société AC-PM produit des pièces plastiques techniques. Afin d'améliorer sa compétitivité et également afin de répo... »

==Présentation du Projet ==

=== Contexte ===

La société AC-PM produit des pièces plastiques techniques. Afin d'améliorer sa compétitivité et également afin de répondre l'accroissement de ses commandes, cette société souhaite automatiser et robotiser son département de finition.
Plus précisément, après moulage, les pièces produites doivent être ébavurées afin d'éliminer les surplus de matière provenant des plans de joint des moules. Ces pièces plastiques étant intégrer à des systèmes aéronautiques ou automobiles, une précision de production importante est demandée. Pour cette raison, en aval du poste d'ébavurage, un poste de contrôle qualité automatisé doit être mise en place.

=== Intitulé du Projet ===

Le projet vise à concevoir un système d'instrumentation pour un poste d'ébavurage destiné à faire le contrôle d'une pièce avant et/ou après ébavurage,afin de détecter :
_les bavures sur les arrêtes et au niveau des plans de joint,
_la présence de matière restante dans les orifices de la pièce,
_l'absence ou un manque de matière en certain endroit de la pièce.
Il faut alors rendre compte :
_ de la conformité ou non de la pièce
_ des éventuels travaux de finition à mener

Pour réaliser ce projet, plusieurs systèmes de contrôles sont envisagés; contrôle vidéo (conformité des orifices, absence de matière...), utilisation de laser 2D (détection d'aspérités, de trous) ou des palpeurs (bavures sur les arrêtes et des plans de joint).

=== État de l'art ===
Afin de concevoir ce projet, une première partie de documentation consiste à se renseigner sur les différentes techniques de contrôle qualité déjà existante qui pourrait être utilisées. Ainsi que les particularités des thermoplastiques.

Les thermoplastiques sont des matières plastiques qui se ramollissent sous l'action de la chaleur et se durcissent en se refroidissant de manière réversible. La plupart des plastiques utilisés dans l'emballage sont des thermoplastiques, ce qui permet de les recycler.

== Cahier des Charges ==
== Suivi de l'avancement ==
=== Semaine 1 (19/09-23/09) ===

Étude du sujet, des thermoplastiques et de l'état de l'art concernant le contrôle qualité de pièces plastiques
Prise de contact avec les tuteurs écoles et entreprise pour définir le cahier des charges

=== Semaine 2 (26/09 - 30/09) ===

Fichier:IMA4-EC1-Schematique&PCB-3.zip

2016-09-08T11:12:37Z

Mherwegh : a téléversé une nouvelle version de « Fichier:IMA4-EC1-Schematique&PCB-3.zip »

Optimisation de cartes de contrôle de robot mobile

2016-09-08T11:11:09Z

Mherwegh : /* Mini-carte Pression */

==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

Reprendre la carte du stage [[Plateforme robotique pour l'enseignement secondaire]].

Remplacer l'ATMega328P traversant par un ATMega328P de surface mais soudable à la main. Trouvez un quartz de surface plus compact. Minimiser les via.

Réaliser deux mini-cartes pour réaliser des capteurs I2C. Les mini-cartes doivent comporter un connecteur RJ11 pour se connecter vers la carte mère et un connecteur RJ11 pour chaîner un autre capteur. L'un des capteurs doit être un capteur d'humidité et de température, le second doit être un capteur de pression. Si possible trouver des composants de surface pour les capteurs I2C. Une sonde étanche pour le capteur de température serait appréciée.

Ecrire les fonctions permettant de récupérer les valeurs des capteurs. Ces fonctions doivent être écrites pour <tt>avr-gcc</tt>. Pour la partie I2C vous pouvez vous baser sur le projet IMA4 ordonnanceur de 2014/2015 ([[Malette Arduino éducative I]]).

Créer un châssis unique pour les deux motorisations avec des fixations propres sans utilisation de fil de fer.

==Avancement du Projet==

===Cahier des charges===

Afin d'optimiser et améliorer le robot mobile dont il est question, nous allons chercher à réduire la taille de certains composants électroniques et ajouter la fonction suivante :

Possibilité d'ajouter des capteurs en chaîne.

Pour cela, il est convenu d'utiliser deux types de capteurs dans un premier temps : un capteur de pression et un capteur de temperature/humidité. Il est convenu qu'il serait appréciable d'avoir des capteurs étanche à la plongée dans l'eau (IP67 ou supérieure serait idéal).

Enfin, le châssis devra être retravaillé pour être en une seule pièce et contenir l'ensemble des composants déjà existants.

===Possibilites Hardware===

'''Mini-carte Temperature'''

1) http://fr.farnell.com/silicon-labs/si7034-a10-im/capteur-temp-humidite-4-deg-c/dp/2473678?ost=temperature+humidite&selectedCategoryId=&categoryId=700000004362&searchView=table&iscrfnonsku=false

Ce capteur repond a toutes les contraintes : I2C, SMD, temperature et humidite, de taille correcte. Il a besoin d'etre soude a l'aide d'un four a refusion.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/hih6130-021-001/capteur-humidicon-5-soic-8/dp/1961727

Ce capteur repond au cahier des charges. il demande d'etre alimente en 3.3V et demande donc un regulateur de tension. Il est soudable a la main.

3) Une autre solution envisageable serait de differencier deux capteurs, un de temperature et un d'humidite, sur la meme carte avec des adresses I2C differentes. En regardant chez le fournisseur Farnell, le prix semble superieur a la seconde solution qui offre les memes fonctionnalites/caracteristiaues en un seul composant.

Si l'on souhaite eviter l'utilisation d'un four a refusion, le second capteur est la solution. Si l'utilisation de ce four est possible, la premiere solution semble la plus adapte avec un circuit simple et un prix inferieur.

'''Mini-carte Pression'''

1) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxavx010ng2a5/capteur-jauge-10-in-h2o-axial/dp/1784667

Ce capteur offre une mesure de pression differentielle entre la pression atmospherique courante et la pression qu'on lui applique. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il communique en I2C avec le systeme.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxacx030pa7a5/capteur-30psi-absolue-axial/dp/1784657

Ce capteur offre une mesure de pression absolue. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il offre lui aussi une communication I2C.

3) http://fr.farnell.com/honeywell/sscmann060pg2a3/sensor-60psi-smd-axial-gauge/dp/1823239

Ce capteur offre une mesure de pression diffenretielle comme le premier. Alimente en 3.3V et de taille legerement inferieur au precedent, il permet de communiquer en I2C.

Parmi ces trois capteurs, les deux premiers sont traversants tandis que le dernier est SMD. Je pense que cela n'est pas un probleme si l'on considere que l'avantage du SMD est le gain de place et l'economie financiere du au percage. Notre carte comportant principalement deux connecteurs RJ11, ce nouveau capteur ne viendra pas augmenter la taille de la carte ni rajouter un surcout de percage.

Le troisieme composant, SMD, existe aussi en pression absolu mais n'est plus disponible chez Farnell. De plus, son prix eleve ne favorise pas ce choix.

Au vu de l'application voulu, je pense que le second capteur est le plus adapte : pression absolu, I2C, taille correcte, prix abordable.
Son prix legerement superieur sera compense par la suppression des composants necessaires a l'adaptation en tension et la possibilite de faire la carte en une seule couche au lieu de deux.

==Liste de composants==

===Carte principale===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Atmega
| 1
| http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/micro-8-bits-avr-32k-flash-32tqfp/dp/1715486?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead&searchView=table&iscrfnonsku=false
|-
| Quartz
| 1
| http://fr.farnell.com/epson/q22fa23800181-fa-238-16-mhz-12-5pf/quartz-fa-238-16mhz-50ppm-12pf/dp/1712816
|}
===Carte Temperature/Humidite===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur Temp/Humi
| 1
| http://fr.farnell.com/sensirion/sht21/capteur-d-humidite-temp-3x3mm/dp/1855468
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Resistances 100 Kohm
| 1
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/2131019
par 10 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/9330402
|-
| Condensateur 0.1uF
| 2
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| Condensateur 0.47 uF
| 1
| par 5 : http://fr.farnell.com/tdk/c1608x7r1h474k080ac/condensateur-mlcc-x7r-470nf-50v/dp/2346908
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Carte Pression===

A meetre a jour : resistances / regulateur / capacites
{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur de pression
| 1
| http://fr.farnell.com/measurement-specialties/ms563702ba03-50/sensor-barometric-0-01-1-2bar/dp/2362663
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Condensateur 0.1uF
| 1
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Divers===

3 cables RJ11 male-male

==Schématique==

===Carte principale===

La carte principale est realisee en se basant sur celle deja realisee pour la plateforme robotique. L'atmega etant remplace par un atmega de surface, les pins sont quelques peu differentes. L'equivalence est visible sur l'image ci-dessous :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Equivalence Atmegas.png]]

On remarque aussi le changement du quartz ainsi que l'ajout d'un connecteur RJ11 femelle pour la connection I2C. L'ajout de cette connection implique de changer le branchement de "capteur_ligne2" et "capteur_ligne3" qui etait branches sur les ports SDA et SCL de l'atmega.

On obtient alors le schematique suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte principale-v4.png|1000px]]

===Carte temperature===

Il est conseille d'integrer le capteur de temperature choisi dans le circuit suivant (la tension d'alimentation conseillee du nouveau capteur est 3.0V et non 1.8V) :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_Capteur_TempHumi.gif|500px]]

Pour cela, il faut donc se pencher sur un regulateur de tension afin d'avoir une tension fiable et sans variation en entree. Le regulateur choisi est quant a lui conseille dans le circuit suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_RegTension.gif|500px]]

En prenant en compte ces elements, on obtient donc le schematique complet de la mini-carte temperature suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte_Temperature-v6.png|1000px]]

===Carte pression===

documentation capteur : pull up ...

documentation regulateur : resistances capa etc

En prenant ces specificites en compte, on obtient le schematique suivant pour cette mini carte :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte Pression-v3.png|1000px]]

==PCB==

Les mini-cartes seront normees en dimension et en placement. Les percages pour les fixations sont places en coordonnees (25.042, 1.943) et (2.027, 53.684). Les mini-cartes auront pour dimension 31x59.

===Carte principale===

Pistes : 16;il

Vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Principale-v3.png]]

=== Mini-carte Temperature===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:IMA4EC1-Temperature.png]]

De la place est prevu autour du capteur de temperature pour que ce dernier ne soit pas influence par la chauffe possible des composants alentours.

===Mini-carte Pression===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm / ring 0.3mm

[[Fichier:IMA4EC1-Pression.png]]

==Programme C==

Dans un premier temps, les differentes connections sont initialisees : i2c, serie, capteurs.

Ensuite, une boucle infinie prend place. La lecture des capteurs se fait de facon alterne avec un delai de 100ms entre deux capteurs. Si un capteur ne repond pas 5 fois d'affiles, il est choisi d'envoyer un code d'erreur a la place de la reponse habituelle.

===Initialisation===

Le port serie est initialise a 9600 baud par seconde.
Apres l'initialisation dues deux ports, un delai de 50ms est prevu afin de laisser le temps au differents capteurs de s'allumer.

Le capteur de pression ne necessite pas d'initialisation particuliere. Le capteur de temperature/humidite quant a lui peut etre parametre pour choisir la resolution voulue.

Une resolution de 11bit est choisi pour chacun. Cette resolution est choisi car elle offre un temps de reponse inferieur a 15ms pour les deux mesures. Avec une amplitude de 175.72 degre, la precision en temperature est de 0.086degre celsius. Le capteur d'humidite offre une precision de 0.049%.

===Boucle===

Les capteurs sont interroges un par un. Si un capteur ne repond pas, une variable est incrementee, sinon elle est remise a zero. Une fois chaque capteur interroge, les variables sont evaluees. Si le nombre d'erreur est inferieur a la limite fixee, les valeurs sont envoyes sur le port serie, sinon un code d'erreur est envoye.

'''Frame pour les valeurs''' : adresse - registre - valeurs

'''Frame pour le code d'erreur''' : adresse - 0x55 - 0xFF

Entre deux envois de capteurs, un delais de 100ms est utilise pour temporise la communication.

===Librairie I2C===

Dans la librairie I2C, on s'interesse aux fonctions pour se conneter aux differents elements et pour lire/ecrire.

- i2c_receive(address, buffer, length) : pour lire les donnees d'une cible sans utiliser de registre

- i2c_readReg(address, register, buffer, length) : pour lire les donnees d'un registre particulier d'une cible

Ces deux donctions utilisent les fonctions telles que i2c_start et i2c_stop pour se connecter et se deconnecter aux cibles ainsi que i2c_write et i2c_read_ack pour faire des demandes de lecture et lire la reponse. Dans le fonction i2c_readReg, un delai de 1ms a ete ajoute juste apres la demande de lecture. Ce delai est present car le capteur de pression recommande d'inserer un delai de 20us juste apres la requete. Le choix d'un delai plus grand est fait par securite pour etre fonctionnel avec tout type de capteur qui pourrait etre ajoute a l'avenir.

'''Code arduino''' : [[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Code arduino-v1.zip]]

==Livrables==

Schematique & PCB : [[Fichier:IMA4-EC1-Schematique&PCB-3.zip]]

==Soudage et tests==

Lors du soudage des cartes, plusieurs problèmes ont été détectés :

- LEDs TX/RX sur le FTDI montées à l'envers : elles ont été désignées comme si les pins passaient de l'état bas à l'état haut lors d'une transmission. En réalité, ces pins passent d'un état tristate à un état bas. Pour résoudre ce problème, les LEDs ont été retournées et les résistances soudées différemment pour pouvoir les ramener vers le 5V et non le GND.

- le quartz nécessitait d'avoir deux pads reliés. Ces pads n'ont pas été reliés, la piste n'ayant pas été imprimés. La solution a donc été de relier les pistes par un fil volant. Le quartz ne fonctionnant toujours pas, un quartz traversant directement sur les pins des condensateurs.

- Pour installer le bootloader, un arduino uno est utilisé avec le programme ArduinoISP. L'atmega 328P-AU utilisé pour ce projet est le même que celui de l'arduino Nano. Il faut donc choisir

==Sources==

Documentation sur l'I2C de Honeywell (capteur de pression) : http://forums.parallax.com/uploads/attachments/63206/81041.pdf

Fichier:IMA4EC1-Pression.png

2016-09-08T11:10:50Z

Mherwegh :

Optimisation de cartes de contrôle de robot mobile

2016-09-08T11:10:03Z

Mherwegh : /* Mini-carte Temperature */

==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

Reprendre la carte du stage [[Plateforme robotique pour l'enseignement secondaire]].

Remplacer l'ATMega328P traversant par un ATMega328P de surface mais soudable à la main. Trouvez un quartz de surface plus compact. Minimiser les via.

Réaliser deux mini-cartes pour réaliser des capteurs I2C. Les mini-cartes doivent comporter un connecteur RJ11 pour se connecter vers la carte mère et un connecteur RJ11 pour chaîner un autre capteur. L'un des capteurs doit être un capteur d'humidité et de température, le second doit être un capteur de pression. Si possible trouver des composants de surface pour les capteurs I2C. Une sonde étanche pour le capteur de température serait appréciée.

Ecrire les fonctions permettant de récupérer les valeurs des capteurs. Ces fonctions doivent être écrites pour <tt>avr-gcc</tt>. Pour la partie I2C vous pouvez vous baser sur le projet IMA4 ordonnanceur de 2014/2015 ([[Malette Arduino éducative I]]).

Créer un châssis unique pour les deux motorisations avec des fixations propres sans utilisation de fil de fer.

==Avancement du Projet==

===Cahier des charges===

Afin d'optimiser et améliorer le robot mobile dont il est question, nous allons chercher à réduire la taille de certains composants électroniques et ajouter la fonction suivante :

Possibilité d'ajouter des capteurs en chaîne.

Pour cela, il est convenu d'utiliser deux types de capteurs dans un premier temps : un capteur de pression et un capteur de temperature/humidité. Il est convenu qu'il serait appréciable d'avoir des capteurs étanche à la plongée dans l'eau (IP67 ou supérieure serait idéal).

Enfin, le châssis devra être retravaillé pour être en une seule pièce et contenir l'ensemble des composants déjà existants.

===Possibilites Hardware===

'''Mini-carte Temperature'''

1) http://fr.farnell.com/silicon-labs/si7034-a10-im/capteur-temp-humidite-4-deg-c/dp/2473678?ost=temperature+humidite&selectedCategoryId=&categoryId=700000004362&searchView=table&iscrfnonsku=false

Ce capteur repond a toutes les contraintes : I2C, SMD, temperature et humidite, de taille correcte. Il a besoin d'etre soude a l'aide d'un four a refusion.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/hih6130-021-001/capteur-humidicon-5-soic-8/dp/1961727

Ce capteur repond au cahier des charges. il demande d'etre alimente en 3.3V et demande donc un regulateur de tension. Il est soudable a la main.

3) Une autre solution envisageable serait de differencier deux capteurs, un de temperature et un d'humidite, sur la meme carte avec des adresses I2C differentes. En regardant chez le fournisseur Farnell, le prix semble superieur a la seconde solution qui offre les memes fonctionnalites/caracteristiaues en un seul composant.

Si l'on souhaite eviter l'utilisation d'un four a refusion, le second capteur est la solution. Si l'utilisation de ce four est possible, la premiere solution semble la plus adapte avec un circuit simple et un prix inferieur.

'''Mini-carte Pression'''

1) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxavx010ng2a5/capteur-jauge-10-in-h2o-axial/dp/1784667

Ce capteur offre une mesure de pression differentielle entre la pression atmospherique courante et la pression qu'on lui applique. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il communique en I2C avec le systeme.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxacx030pa7a5/capteur-30psi-absolue-axial/dp/1784657

Ce capteur offre une mesure de pression absolue. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il offre lui aussi une communication I2C.

3) http://fr.farnell.com/honeywell/sscmann060pg2a3/sensor-60psi-smd-axial-gauge/dp/1823239

Ce capteur offre une mesure de pression diffenretielle comme le premier. Alimente en 3.3V et de taille legerement inferieur au precedent, il permet de communiquer en I2C.

Parmi ces trois capteurs, les deux premiers sont traversants tandis que le dernier est SMD. Je pense que cela n'est pas un probleme si l'on considere que l'avantage du SMD est le gain de place et l'economie financiere du au percage. Notre carte comportant principalement deux connecteurs RJ11, ce nouveau capteur ne viendra pas augmenter la taille de la carte ni rajouter un surcout de percage.

Le troisieme composant, SMD, existe aussi en pression absolu mais n'est plus disponible chez Farnell. De plus, son prix eleve ne favorise pas ce choix.

Au vu de l'application voulu, je pense que le second capteur est le plus adapte : pression absolu, I2C, taille correcte, prix abordable.
Son prix legerement superieur sera compense par la suppression des composants necessaires a l'adaptation en tension et la possibilite de faire la carte en une seule couche au lieu de deux.

==Liste de composants==

===Carte principale===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Atmega
| 1
| http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/micro-8-bits-avr-32k-flash-32tqfp/dp/1715486?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead&searchView=table&iscrfnonsku=false
|-
| Quartz
| 1
| http://fr.farnell.com/epson/q22fa23800181-fa-238-16-mhz-12-5pf/quartz-fa-238-16mhz-50ppm-12pf/dp/1712816
|}
===Carte Temperature/Humidite===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur Temp/Humi
| 1
| http://fr.farnell.com/sensirion/sht21/capteur-d-humidite-temp-3x3mm/dp/1855468
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Resistances 100 Kohm
| 1
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/2131019
par 10 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/9330402
|-
| Condensateur 0.1uF
| 2
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| Condensateur 0.47 uF
| 1
| par 5 : http://fr.farnell.com/tdk/c1608x7r1h474k080ac/condensateur-mlcc-x7r-470nf-50v/dp/2346908
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Carte Pression===

A meetre a jour : resistances / regulateur / capacites
{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur de pression
| 1
| http://fr.farnell.com/measurement-specialties/ms563702ba03-50/sensor-barometric-0-01-1-2bar/dp/2362663
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Condensateur 0.1uF
| 1
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Divers===

3 cables RJ11 male-male

==Schématique==

===Carte principale===

La carte principale est realisee en se basant sur celle deja realisee pour la plateforme robotique. L'atmega etant remplace par un atmega de surface, les pins sont quelques peu differentes. L'equivalence est visible sur l'image ci-dessous :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Equivalence Atmegas.png]]

On remarque aussi le changement du quartz ainsi que l'ajout d'un connecteur RJ11 femelle pour la connection I2C. L'ajout de cette connection implique de changer le branchement de "capteur_ligne2" et "capteur_ligne3" qui etait branches sur les ports SDA et SCL de l'atmega.

On obtient alors le schematique suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte principale-v4.png|1000px]]

===Carte temperature===

Il est conseille d'integrer le capteur de temperature choisi dans le circuit suivant (la tension d'alimentation conseillee du nouveau capteur est 3.0V et non 1.8V) :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_Capteur_TempHumi.gif|500px]]

Pour cela, il faut donc se pencher sur un regulateur de tension afin d'avoir une tension fiable et sans variation en entree. Le regulateur choisi est quant a lui conseille dans le circuit suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_RegTension.gif|500px]]

En prenant en compte ces elements, on obtient donc le schematique complet de la mini-carte temperature suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte_Temperature-v6.png|1000px]]

===Carte pression===

documentation capteur : pull up ...

documentation regulateur : resistances capa etc

En prenant ces specificites en compte, on obtient le schematique suivant pour cette mini carte :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte Pression-v3.png|1000px]]

==PCB==

Les mini-cartes seront normees en dimension et en placement. Les percages pour les fixations sont places en coordonnees (25.042, 1.943) et (2.027, 53.684). Les mini-cartes auront pour dimension 31x59.

===Carte principale===

Pistes : 16;il

Vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Principale-v3.png]]

=== Mini-carte Temperature===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:IMA4EC1-Temperature.png]]

De la place est prevu autour du capteur de temperature pour que ce dernier ne soit pas influence par la chauffe possible des composants alentours.

===Mini-carte Pression===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_pression-v5.png]]

==Programme C==

Dans un premier temps, les differentes connections sont initialisees : i2c, serie, capteurs.

Ensuite, une boucle infinie prend place. La lecture des capteurs se fait de facon alterne avec un delai de 100ms entre deux capteurs. Si un capteur ne repond pas 5 fois d'affiles, il est choisi d'envoyer un code d'erreur a la place de la reponse habituelle.

===Initialisation===

Le port serie est initialise a 9600 baud par seconde.
Apres l'initialisation dues deux ports, un delai de 50ms est prevu afin de laisser le temps au differents capteurs de s'allumer.

Le capteur de pression ne necessite pas d'initialisation particuliere. Le capteur de temperature/humidite quant a lui peut etre parametre pour choisir la resolution voulue.

Une resolution de 11bit est choisi pour chacun. Cette resolution est choisi car elle offre un temps de reponse inferieur a 15ms pour les deux mesures. Avec une amplitude de 175.72 degre, la precision en temperature est de 0.086degre celsius. Le capteur d'humidite offre une precision de 0.049%.

===Boucle===

Les capteurs sont interroges un par un. Si un capteur ne repond pas, une variable est incrementee, sinon elle est remise a zero. Une fois chaque capteur interroge, les variables sont evaluees. Si le nombre d'erreur est inferieur a la limite fixee, les valeurs sont envoyes sur le port serie, sinon un code d'erreur est envoye.

'''Frame pour les valeurs''' : adresse - registre - valeurs

'''Frame pour le code d'erreur''' : adresse - 0x55 - 0xFF

Entre deux envois de capteurs, un delais de 100ms est utilise pour temporise la communication.

===Librairie I2C===

Dans la librairie I2C, on s'interesse aux fonctions pour se conneter aux differents elements et pour lire/ecrire.

- i2c_receive(address, buffer, length) : pour lire les donnees d'une cible sans utiliser de registre

- i2c_readReg(address, register, buffer, length) : pour lire les donnees d'un registre particulier d'une cible

Ces deux donctions utilisent les fonctions telles que i2c_start et i2c_stop pour se connecter et se deconnecter aux cibles ainsi que i2c_write et i2c_read_ack pour faire des demandes de lecture et lire la reponse. Dans le fonction i2c_readReg, un delai de 1ms a ete ajoute juste apres la demande de lecture. Ce delai est present car le capteur de pression recommande d'inserer un delai de 20us juste apres la requete. Le choix d'un delai plus grand est fait par securite pour etre fonctionnel avec tout type de capteur qui pourrait etre ajoute a l'avenir.

'''Code arduino''' : [[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Code arduino-v1.zip]]

==Livrables==

Schematique & PCB : [[Fichier:IMA4-EC1-Schematique&PCB-3.zip]]

==Soudage et tests==

Lors du soudage des cartes, plusieurs problèmes ont été détectés :

- LEDs TX/RX sur le FTDI montées à l'envers : elles ont été désignées comme si les pins passaient de l'état bas à l'état haut lors d'une transmission. En réalité, ces pins passent d'un état tristate à un état bas. Pour résoudre ce problème, les LEDs ont été retournées et les résistances soudées différemment pour pouvoir les ramener vers le 5V et non le GND.

- le quartz nécessitait d'avoir deux pads reliés. Ces pads n'ont pas été reliés, la piste n'ayant pas été imprimés. La solution a donc été de relier les pistes par un fil volant. Le quartz ne fonctionnant toujours pas, un quartz traversant directement sur les pins des condensateurs.

- Pour installer le bootloader, un arduino uno est utilisé avec le programme ArduinoISP. L'atmega 328P-AU utilisé pour ce projet est le même que celui de l'arduino Nano. Il faut donc choisir

==Sources==

Documentation sur l'I2C de Honeywell (capteur de pression) : http://forums.parallax.com/uploads/attachments/63206/81041.pdf

Fichier:IMA4EC1-Temperature.png

2016-09-08T11:09:22Z

Mherwegh :

Optimisation de cartes de contrôle de robot mobile

2016-09-06T18:28:29Z

Mherwegh :

==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

Reprendre la carte du stage [[Plateforme robotique pour l'enseignement secondaire]].

Remplacer l'ATMega328P traversant par un ATMega328P de surface mais soudable à la main. Trouvez un quartz de surface plus compact. Minimiser les via.

Réaliser deux mini-cartes pour réaliser des capteurs I2C. Les mini-cartes doivent comporter un connecteur RJ11 pour se connecter vers la carte mère et un connecteur RJ11 pour chaîner un autre capteur. L'un des capteurs doit être un capteur d'humidité et de température, le second doit être un capteur de pression. Si possible trouver des composants de surface pour les capteurs I2C. Une sonde étanche pour le capteur de température serait appréciée.

Ecrire les fonctions permettant de récupérer les valeurs des capteurs. Ces fonctions doivent être écrites pour <tt>avr-gcc</tt>. Pour la partie I2C vous pouvez vous baser sur le projet IMA4 ordonnanceur de 2014/2015 ([[Malette Arduino éducative I]]).

Créer un châssis unique pour les deux motorisations avec des fixations propres sans utilisation de fil de fer.

==Avancement du Projet==

===Cahier des charges===

Afin d'optimiser et améliorer le robot mobile dont il est question, nous allons chercher à réduire la taille de certains composants électroniques et ajouter la fonction suivante :

Possibilité d'ajouter des capteurs en chaîne.

Pour cela, il est convenu d'utiliser deux types de capteurs dans un premier temps : un capteur de pression et un capteur de temperature/humidité. Il est convenu qu'il serait appréciable d'avoir des capteurs étanche à la plongée dans l'eau (IP67 ou supérieure serait idéal).

Enfin, le châssis devra être retravaillé pour être en une seule pièce et contenir l'ensemble des composants déjà existants.

===Possibilites Hardware===

'''Mini-carte Temperature'''

1) http://fr.farnell.com/silicon-labs/si7034-a10-im/capteur-temp-humidite-4-deg-c/dp/2473678?ost=temperature+humidite&selectedCategoryId=&categoryId=700000004362&searchView=table&iscrfnonsku=false

Ce capteur repond a toutes les contraintes : I2C, SMD, temperature et humidite, de taille correcte. Il a besoin d'etre soude a l'aide d'un four a refusion.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/hih6130-021-001/capteur-humidicon-5-soic-8/dp/1961727

Ce capteur repond au cahier des charges. il demande d'etre alimente en 3.3V et demande donc un regulateur de tension. Il est soudable a la main.

3) Une autre solution envisageable serait de differencier deux capteurs, un de temperature et un d'humidite, sur la meme carte avec des adresses I2C differentes. En regardant chez le fournisseur Farnell, le prix semble superieur a la seconde solution qui offre les memes fonctionnalites/caracteristiaues en un seul composant.

Si l'on souhaite eviter l'utilisation d'un four a refusion, le second capteur est la solution. Si l'utilisation de ce four est possible, la premiere solution semble la plus adapte avec un circuit simple et un prix inferieur.

'''Mini-carte Pression'''

1) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxavx010ng2a5/capteur-jauge-10-in-h2o-axial/dp/1784667

Ce capteur offre une mesure de pression differentielle entre la pression atmospherique courante et la pression qu'on lui applique. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il communique en I2C avec le systeme.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxacx030pa7a5/capteur-30psi-absolue-axial/dp/1784657

Ce capteur offre une mesure de pression absolue. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il offre lui aussi une communication I2C.

3) http://fr.farnell.com/honeywell/sscmann060pg2a3/sensor-60psi-smd-axial-gauge/dp/1823239

Ce capteur offre une mesure de pression diffenretielle comme le premier. Alimente en 3.3V et de taille legerement inferieur au precedent, il permet de communiquer en I2C.

Parmi ces trois capteurs, les deux premiers sont traversants tandis que le dernier est SMD. Je pense que cela n'est pas un probleme si l'on considere que l'avantage du SMD est le gain de place et l'economie financiere du au percage. Notre carte comportant principalement deux connecteurs RJ11, ce nouveau capteur ne viendra pas augmenter la taille de la carte ni rajouter un surcout de percage.

Le troisieme composant, SMD, existe aussi en pression absolu mais n'est plus disponible chez Farnell. De plus, son prix eleve ne favorise pas ce choix.

Au vu de l'application voulu, je pense que le second capteur est le plus adapte : pression absolu, I2C, taille correcte, prix abordable.
Son prix legerement superieur sera compense par la suppression des composants necessaires a l'adaptation en tension et la possibilite de faire la carte en une seule couche au lieu de deux.

==Liste de composants==

===Carte principale===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Atmega
| 1
| http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/micro-8-bits-avr-32k-flash-32tqfp/dp/1715486?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead&searchView=table&iscrfnonsku=false
|-
| Quartz
| 1
| http://fr.farnell.com/epson/q22fa23800181-fa-238-16-mhz-12-5pf/quartz-fa-238-16mhz-50ppm-12pf/dp/1712816
|}
===Carte Temperature/Humidite===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur Temp/Humi
| 1
| http://fr.farnell.com/sensirion/sht21/capteur-d-humidite-temp-3x3mm/dp/1855468
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Resistances 100 Kohm
| 1
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/2131019
par 10 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/9330402
|-
| Condensateur 0.1uF
| 2
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| Condensateur 0.47 uF
| 1
| par 5 : http://fr.farnell.com/tdk/c1608x7r1h474k080ac/condensateur-mlcc-x7r-470nf-50v/dp/2346908
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Carte Pression===

A meetre a jour : resistances / regulateur / capacites
{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur de pression
| 1
| http://fr.farnell.com/measurement-specialties/ms563702ba03-50/sensor-barometric-0-01-1-2bar/dp/2362663
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Condensateur 0.1uF
| 1
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Divers===

3 cables RJ11 male-male

==Schématique==

===Carte principale===

La carte principale est realisee en se basant sur celle deja realisee pour la plateforme robotique. L'atmega etant remplace par un atmega de surface, les pins sont quelques peu differentes. L'equivalence est visible sur l'image ci-dessous :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Equivalence Atmegas.png]]

On remarque aussi le changement du quartz ainsi que l'ajout d'un connecteur RJ11 femelle pour la connection I2C. L'ajout de cette connection implique de changer le branchement de "capteur_ligne2" et "capteur_ligne3" qui etait branches sur les ports SDA et SCL de l'atmega.

On obtient alors le schematique suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte principale-v4.png|1000px]]

===Carte temperature===

Il est conseille d'integrer le capteur de temperature choisi dans le circuit suivant (la tension d'alimentation conseillee du nouveau capteur est 3.0V et non 1.8V) :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_Capteur_TempHumi.gif|500px]]

Pour cela, il faut donc se pencher sur un regulateur de tension afin d'avoir une tension fiable et sans variation en entree. Le regulateur choisi est quant a lui conseille dans le circuit suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_RegTension.gif|500px]]

En prenant en compte ces elements, on obtient donc le schematique complet de la mini-carte temperature suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte_Temperature-v6.png|1000px]]

===Carte pression===

documentation capteur : pull up ...

documentation regulateur : resistances capa etc

En prenant ces specificites en compte, on obtient le schematique suivant pour cette mini carte :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte Pression-v3.png|1000px]]

==PCB==

Les mini-cartes seront normees en dimension et en placement. Les percages pour les fixations sont places en coordonnees (25.042, 1.943) et (2.027, 53.684). Les mini-cartes auront pour dimension 31x59.

===Carte principale===

Pistes : 16;il

Vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Principale-v3.png]]

=== Mini-carte Temperature===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Temperature-v9.png]]

De la place est prevu autour du capteur de temperature pour que ce dernier ne soit pas influence par la chauffe possible des composants alentours.

===Mini-carte Pression===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_pression-v5.png]]

==Programme C==

Dans un premier temps, les differentes connections sont initialisees : i2c, serie, capteurs.

Ensuite, une boucle infinie prend place. La lecture des capteurs se fait de facon alterne avec un delai de 100ms entre deux capteurs. Si un capteur ne repond pas 5 fois d'affiles, il est choisi d'envoyer un code d'erreur a la place de la reponse habituelle.

===Initialisation===

Le port serie est initialise a 9600 baud par seconde.
Apres l'initialisation dues deux ports, un delai de 50ms est prevu afin de laisser le temps au differents capteurs de s'allumer.

Le capteur de pression ne necessite pas d'initialisation particuliere. Le capteur de temperature/humidite quant a lui peut etre parametre pour choisir la resolution voulue.

Une resolution de 11bit est choisi pour chacun. Cette resolution est choisi car elle offre un temps de reponse inferieur a 15ms pour les deux mesures. Avec une amplitude de 175.72 degre, la precision en temperature est de 0.086degre celsius. Le capteur d'humidite offre une precision de 0.049%.

===Boucle===

Les capteurs sont interroges un par un. Si un capteur ne repond pas, une variable est incrementee, sinon elle est remise a zero. Une fois chaque capteur interroge, les variables sont evaluees. Si le nombre d'erreur est inferieur a la limite fixee, les valeurs sont envoyes sur le port serie, sinon un code d'erreur est envoye.

'''Frame pour les valeurs''' : adresse - registre - valeurs

'''Frame pour le code d'erreur''' : adresse - 0x55 - 0xFF

Entre deux envois de capteurs, un delais de 100ms est utilise pour temporise la communication.

===Librairie I2C===

Dans la librairie I2C, on s'interesse aux fonctions pour se conneter aux differents elements et pour lire/ecrire.

- i2c_receive(address, buffer, length) : pour lire les donnees d'une cible sans utiliser de registre

- i2c_readReg(address, register, buffer, length) : pour lire les donnees d'un registre particulier d'une cible

Ces deux donctions utilisent les fonctions telles que i2c_start et i2c_stop pour se connecter et se deconnecter aux cibles ainsi que i2c_write et i2c_read_ack pour faire des demandes de lecture et lire la reponse. Dans le fonction i2c_readReg, un delai de 1ms a ete ajoute juste apres la demande de lecture. Ce delai est present car le capteur de pression recommande d'inserer un delai de 20us juste apres la requete. Le choix d'un delai plus grand est fait par securite pour etre fonctionnel avec tout type de capteur qui pourrait etre ajoute a l'avenir.

'''Code arduino''' : [[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Code arduino-v1.zip]]

==Livrables==

Schematique & PCB : [[Fichier:IMA4-EC1-Schematique&PCB-3.zip]]

==Soudage et tests==

Lors du soudage des cartes, plusieurs problèmes ont été détectés :

- LEDs TX/RX sur le FTDI montées à l'envers : elles ont été désignées comme si les pins passaient de l'état bas à l'état haut lors d'une transmission. En réalité, ces pins passent d'un état tristate à un état bas. Pour résoudre ce problème, les LEDs ont été retournées et les résistances soudées différemment pour pouvoir les ramener vers le 5V et non le GND.

- le quartz nécessitait d'avoir deux pads reliés. Ces pads n'ont pas été reliés, la piste n'ayant pas été imprimés. La solution a donc été de relier les pistes par un fil volant. Le quartz ne fonctionnant toujours pas, un quartz traversant directement sur les pins des condensateurs.

- Pour installer le bootloader, un arduino uno est utilisé avec le programme ArduinoISP. L'atmega 328P-AU utilisé pour ce projet est le même que celui de l'arduino Nano. Il faut donc choisir

==Sources==

Documentation sur l'I2C de Honeywell (capteur de pression) : http://forums.parallax.com/uploads/attachments/63206/81041.pdf

Optimisation de cartes de contrôle de robot mobile

2016-08-24T01:08:30Z

Mherwegh : /* Carte Pression */

==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

Reprendre la carte du stage [[Plateforme robotique pour l'enseignement secondaire]].

Remplacer l'ATMega328P traversant par un ATMega328P de surface mais soudable à la main. Trouvez un quartz de surface plus compact. Minimiser les via.

Réaliser deux mini-cartes pour réaliser des capteurs I2C. Les mini-cartes doivent comporter un connecteur RJ11 pour se connecter vers la carte mère et un connecteur RJ11 pour chaîner un autre capteur. L'un des capteurs doit être un capteur d'humidité et de température, le second doit être un capteur de pression. Si possible trouver des composants de surface pour les capteurs I2C. Une sonde étanche pour le capteur de température serait appréciée.

Ecrire les fonctions permettant de récupérer les valeurs des capteurs. Ces fonctions doivent être écrites pour <tt>avr-gcc</tt>. Pour la partie I2C vous pouvez vous baser sur le projet IMA4 ordonnanceur de 2014/2015 ([[Malette Arduino éducative I]]).

Créer un châssis unique pour les deux motorisations avec des fixations propres sans utilisation de fil de fer.

==Avancement du Projet==

===Cahier des charges===

Afin d'optimiser et améliorer le robot mobile dont il est question, nous allons chercher à réduire la taille de certains composants électroniques et ajouter la fonction suivante :

Possibilité d'ajouter des capteurs en chaîne.

Pour cela, il est convenu d'utiliser deux types de capteurs dans un premier temps : un capteur de pression et un capteur de temperature/humidité. Il est convenu qu'il serait appréciable d'avoir des capteurs étanche à la plongée dans l'eau (IP67 ou supérieure serait idéal).

Enfin, le châssis devra être retravaillé pour être en une seule pièce et contenir l'ensemble des composants déjà existants.

===Possibilites Hardware===

'''Mini-carte Temperature'''

1) http://fr.farnell.com/silicon-labs/si7034-a10-im/capteur-temp-humidite-4-deg-c/dp/2473678?ost=temperature+humidite&selectedCategoryId=&categoryId=700000004362&searchView=table&iscrfnonsku=false

Ce capteur repond a toutes les contraintes : I2C, SMD, temperature et humidite, de taille correcte. Il a besoin d'etre soude a l'aide d'un four a refusion.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/hih6130-021-001/capteur-humidicon-5-soic-8/dp/1961727

Ce capteur repond au cahier des charges. il demande d'etre alimente en 3.3V et demande donc un regulateur de tension. Il est soudable a la main.

3) Une autre solution envisageable serait de differencier deux capteurs, un de temperature et un d'humidite, sur la meme carte avec des adresses I2C differentes. En regardant chez le fournisseur Farnell, le prix semble superieur a la seconde solution qui offre les memes fonctionnalites/caracteristiaues en un seul composant.

Si l'on souhaite eviter l'utilisation d'un four a refusion, le second capteur est la solution. Si l'utilisation de ce four est possible, la premiere solution semble la plus adapte avec un circuit simple et un prix inferieur.

'''Mini-carte Pression'''

1) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxavx010ng2a5/capteur-jauge-10-in-h2o-axial/dp/1784667

Ce capteur offre une mesure de pression differentielle entre la pression atmospherique courante et la pression qu'on lui applique. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il communique en I2C avec le systeme.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxacx030pa7a5/capteur-30psi-absolue-axial/dp/1784657

Ce capteur offre une mesure de pression absolue. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il offre lui aussi une communication I2C.

3) http://fr.farnell.com/honeywell/sscmann060pg2a3/sensor-60psi-smd-axial-gauge/dp/1823239

Ce capteur offre une mesure de pression diffenretielle comme le premier. Alimente en 3.3V et de taille legerement inferieur au precedent, il permet de communiquer en I2C.

Parmi ces trois capteurs, les deux premiers sont traversants tandis que le dernier est SMD. Je pense que cela n'est pas un probleme si l'on considere que l'avantage du SMD est le gain de place et l'economie financiere du au percage. Notre carte comportant principalement deux connecteurs RJ11, ce nouveau capteur ne viendra pas augmenter la taille de la carte ni rajouter un surcout de percage.

Le troisieme composant, SMD, existe aussi en pression absolu mais n'est plus disponible chez Farnell. De plus, son prix eleve ne favorise pas ce choix.

Au vu de l'application voulu, je pense que le second capteur est le plus adapte : pression absolu, I2C, taille correcte, prix abordable.
Son prix legerement superieur sera compense par la suppression des composants necessaires a l'adaptation en tension et la possibilite de faire la carte en une seule couche au lieu de deux.

==Liste de composants==

===Carte principale===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Atmega
| 1
| http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/micro-8-bits-avr-32k-flash-32tqfp/dp/1715486?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead&searchView=table&iscrfnonsku=false
|-
| Quartz
| 1
| http://fr.farnell.com/epson/q22fa23800181-fa-238-16-mhz-12-5pf/quartz-fa-238-16mhz-50ppm-12pf/dp/1712816
|}
===Carte Temperature/Humidite===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur Temp/Humi
| 1
| http://fr.farnell.com/sensirion/sht21/capteur-d-humidite-temp-3x3mm/dp/1855468
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Resistances 100 Kohm
| 1
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/2131019
par 10 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/9330402
|-
| Condensateur 0.1uF
| 2
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| Condensateur 0.47 uF
| 1
| par 5 : http://fr.farnell.com/tdk/c1608x7r1h474k080ac/condensateur-mlcc-x7r-470nf-50v/dp/2346908
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Carte Pression===

A meetre a jour : resistances / regulateur / capacites
{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur de pression
| 1
| http://fr.farnell.com/measurement-specialties/ms563702ba03-50/sensor-barometric-0-01-1-2bar/dp/2362663
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Condensateur 0.1uF
| 1
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Divers===

3 cables RJ11 male-male

==Schématique==

===Carte principale===

La carte principale est realisee en se basant sur celle deja realisee pour la plateforme robotique. L'atmega etant remplace par un atmega de surface, les pins sont quelques peu differentes. L'equivalence est visible sur l'image ci-dessous :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Equivalence Atmegas.png]]

On remarque aussi le changement du quartz ainsi que l'ajout d'un connecteur RJ11 femelle pour la connection I2C. L'ajout de cette connection implique de changer le branchement de "capteur_ligne2" et "capteur_ligne3" qui etait branches sur les ports SDA et SCL de l'atmega.

On obtient alors le schematique suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte principale-v4.png|1000px]]

===Carte temperature===

Il est conseille d'integrer le capteur de temperature choisi dans le circuit suivant (la tension d'alimentation conseillee du nouveau capteur est 3.0V et non 1.8V) :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_Capteur_TempHumi.gif|500px]]

Pour cela, il faut donc se pencher sur un regulateur de tension afin d'avoir une tension fiable et sans variation en entree. Le regulateur choisi est quant a lui conseille dans le circuit suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_RegTension.gif|500px]]

En prenant en compte ces elements, on obtient donc le schematique complet de la mini-carte temperature suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte_Temperature-v6.png|1000px]]

===Carte pression===

documentation capteur : pull up ...

documentation regulateur : resistances capa etc

En prenant ces specificites en compte, on obtient le schematique suivant pour cette mini carte :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte Pression-v3.png|1000px]]

==PCB==

Les mini-cartes seront normees en dimension et en placement. Les percages pour les fixations sont places en coordonnees (25.042, 1.943) et (2.027, 53.684). Les mini-cartes auront pour dimension 31x59.

===Carte principale===

Pistes : 16;il

Vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Principale-v3.png]]

=== Mini-carte Temperature===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Temperature-v9.png]]

De la place est prevu autour du capteur de temperature pour que ce dernier ne soit pas influence par la chauffe possible des composants alentours.

===Mini-carte Pression===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_pression-v5.png]]

==Programme C==

Dans un premier temps, les differentes connections sont initialisees : i2c, serie, capteurs.

Ensuite, une boucle infinie prend place. La lecture des capteurs se fait de facon alterne avec un delai de 100ms entre deux capteurs. Si un capteur ne repond pas 5 fois d'affiles, il est choisi d'envoyer un code d'erreur a la place de la reponse habituelle.

===Initialisation===

Le port serie est initialise a 9600 baud par seconde.
Apres l'initialisation dues deux ports, un delai de 50ms est prevu afin de laisser le temps au differents capteurs de s'allumer.

Le capteur de pression ne necessite pas d'initialisation particuliere. Le capteur de temperature/humidite quant a lui peut etre parametre pour choisir la resolution voulue.

Une resolution de 11bit est choisi pour chacun. Cette resolution est choisi car elle offre un temps de reponse inferieur a 15ms pour les deux mesures. Avec une amplitude de 175.72 degre, la precision en temperature est de 0.086degre celsius. Le capteur d'humidite offre une precision de 0.049%.

===Boucle===

Les capteurs sont interroges un par un. Si un capteur ne repond pas, une variable est incrementee, sinon elle est remise a zero. Une fois chaque capteur interroge, les variables sont evaluees. Si le nombre d'erreur est inferieur a la limite fixee, les valeurs sont envoyes sur le port serie, sinon un code d'erreur est envoye.

'''Frame pour les valeurs''' : adresse - registre - valeurs

'''Frame pour le code d'erreur''' : adresse - 0x55 - 0xFF

Entre deux envois de capteurs, un delais de 100ms est utilise pour temporise la communication.

===Librairie I2C===

Dans la librairie I2C, on s'interesse aux fonctions pour se conneter aux differents elements et pour lire/ecrire.

- i2c_receive(address, buffer, length) : pour lire les donnees d'une cible sans utiliser de registre

- i2c_readReg(address, register, buffer, length) : pour lire les donnees d'un registre particulier d'une cible

Ces deux donctions utilisent les fonctions telles que i2c_start et i2c_stop pour se connecter et se deconnecter aux cibles ainsi que i2c_write et i2c_read_ack pour faire des demandes de lecture et lire la reponse. Dans le fonction i2c_readReg, un delai de 1ms a ete ajoute juste apres la demande de lecture. Ce delai est present car le capteur de pression recommande d'inserer un delai de 20us juste apres la requete. Le choix d'un delai plus grand est fait par securite pour etre fonctionnel avec tout type de capteur qui pourrait etre ajoute a l'avenir.

'''Code arduino''' : [[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Code arduino-v1.zip]]

==Livrables==

Schematique & PCB : [[Fichier:IMA4-EC1-Schematique&PCB-3.zip]]

==Sources==

Documentation sur l'I2C de Honeywell (capteur de pression) : http://forums.parallax.com/uploads/attachments/63206/81041.pdf

Optimisation de cartes de contrôle de robot mobile

2016-08-23T01:16:05Z

Mherwegh : /* Livrables */

==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

Reprendre la carte du stage [[Plateforme robotique pour l'enseignement secondaire]].

Remplacer l'ATMega328P traversant par un ATMega328P de surface mais soudable à la main. Trouvez un quartz de surface plus compact. Minimiser les via.

Réaliser deux mini-cartes pour réaliser des capteurs I2C. Les mini-cartes doivent comporter un connecteur RJ11 pour se connecter vers la carte mère et un connecteur RJ11 pour chaîner un autre capteur. L'un des capteurs doit être un capteur d'humidité et de température, le second doit être un capteur de pression. Si possible trouver des composants de surface pour les capteurs I2C. Une sonde étanche pour le capteur de température serait appréciée.

Ecrire les fonctions permettant de récupérer les valeurs des capteurs. Ces fonctions doivent être écrites pour <tt>avr-gcc</tt>. Pour la partie I2C vous pouvez vous baser sur le projet IMA4 ordonnanceur de 2014/2015 ([[Malette Arduino éducative I]]).

Créer un châssis unique pour les deux motorisations avec des fixations propres sans utilisation de fil de fer.

==Avancement du Projet==

===Cahier des charges===

Afin d'optimiser et améliorer le robot mobile dont il est question, nous allons chercher à réduire la taille de certains composants électroniques et ajouter la fonction suivante :

Possibilité d'ajouter des capteurs en chaîne.

Pour cela, il est convenu d'utiliser deux types de capteurs dans un premier temps : un capteur de pression et un capteur de temperature/humidité. Il est convenu qu'il serait appréciable d'avoir des capteurs étanche à la plongée dans l'eau (IP67 ou supérieure serait idéal).

Enfin, le châssis devra être retravaillé pour être en une seule pièce et contenir l'ensemble des composants déjà existants.

===Possibilites Hardware===

'''Mini-carte Temperature'''

1) http://fr.farnell.com/silicon-labs/si7034-a10-im/capteur-temp-humidite-4-deg-c/dp/2473678?ost=temperature+humidite&selectedCategoryId=&categoryId=700000004362&searchView=table&iscrfnonsku=false

Ce capteur repond a toutes les contraintes : I2C, SMD, temperature et humidite, de taille correcte. Il a besoin d'etre soude a l'aide d'un four a refusion.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/hih6130-021-001/capteur-humidicon-5-soic-8/dp/1961727

Ce capteur repond au cahier des charges. il demande d'etre alimente en 3.3V et demande donc un regulateur de tension. Il est soudable a la main.

3) Une autre solution envisageable serait de differencier deux capteurs, un de temperature et un d'humidite, sur la meme carte avec des adresses I2C differentes. En regardant chez le fournisseur Farnell, le prix semble superieur a la seconde solution qui offre les memes fonctionnalites/caracteristiaues en un seul composant.

Si l'on souhaite eviter l'utilisation d'un four a refusion, le second capteur est la solution. Si l'utilisation de ce four est possible, la premiere solution semble la plus adapte avec un circuit simple et un prix inferieur.

'''Mini-carte Pression'''

1) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxavx010ng2a5/capteur-jauge-10-in-h2o-axial/dp/1784667

Ce capteur offre une mesure de pression differentielle entre la pression atmospherique courante et la pression qu'on lui applique. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il communique en I2C avec le systeme.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxacx030pa7a5/capteur-30psi-absolue-axial/dp/1784657

Ce capteur offre une mesure de pression absolue. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il offre lui aussi une communication I2C.

3) http://fr.farnell.com/honeywell/sscmann060pg2a3/sensor-60psi-smd-axial-gauge/dp/1823239

Ce capteur offre une mesure de pression diffenretielle comme le premier. Alimente en 3.3V et de taille legerement inferieur au precedent, il permet de communiquer en I2C.

Parmi ces trois capteurs, les deux premiers sont traversants tandis que le dernier est SMD. Je pense que cela n'est pas un probleme si l'on considere que l'avantage du SMD est le gain de place et l'economie financiere du au percage. Notre carte comportant principalement deux connecteurs RJ11, ce nouveau capteur ne viendra pas augmenter la taille de la carte ni rajouter un surcout de percage.

Le troisieme composant, SMD, existe aussi en pression absolu mais n'est plus disponible chez Farnell. De plus, son prix eleve ne favorise pas ce choix.

Au vu de l'application voulu, je pense que le second capteur est le plus adapte : pression absolu, I2C, taille correcte, prix abordable.
Son prix legerement superieur sera compense par la suppression des composants necessaires a l'adaptation en tension et la possibilite de faire la carte en une seule couche au lieu de deux.

==Liste de composants==

===Carte principale===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Atmega
| 1
| http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/micro-8-bits-avr-32k-flash-32tqfp/dp/1715486?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead&searchView=table&iscrfnonsku=false
|-
| Quartz
| 1
| http://fr.farnell.com/epson/q22fa23800181-fa-238-16-mhz-12-5pf/quartz-fa-238-16mhz-50ppm-12pf/dp/1712816
|}
===Carte Temperature/Humidite===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur Temp/Humi
| 1
| http://fr.farnell.com/sensirion/sht21/capteur-d-humidite-temp-3x3mm/dp/1855468
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Resistances 100 Kohm
| 1
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/2131019
par 10 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/9330402
|-
| Condensateur 0.1uF
| 2
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| Condensateur 0.47 uF
| 1
| par 5 : http://fr.farnell.com/tdk/c1608x7r1h474k080ac/condensateur-mlcc-x7r-470nf-50v/dp/2346908
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Carte Pression===

A meetre a jour : resistances / regulateur / capacites
{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur de pression
| 1
| http://fr.farnell.com/measurement-specialties/ms563702ba03-50/sensor-barometric-0-01-1-2bar/dp/2362663
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Condensateur 0.1uF
| 1
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Divers===

3 cables RJ11 male-male

==Schématique==

===Carte principale===

La carte principale est realisee en se basant sur celle deja realisee pour la plateforme robotique. L'atmega etant remplace par un atmega de surface, les pins sont quelques peu differentes. L'equivalence est visible sur l'image ci-dessous :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Equivalence Atmegas.png]]

On remarque aussi le changement du quartz ainsi que l'ajout d'un connecteur RJ11 femelle pour la connection I2C. L'ajout de cette connection implique de changer le branchement de "capteur_ligne2" et "capteur_ligne3" qui etait branches sur les ports SDA et SCL de l'atmega.

On obtient alors le schematique suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte principale-v4.png|1000px]]

===Carte temperature===

Il est conseille d'integrer le capteur de temperature choisi dans le circuit suivant (la tension d'alimentation conseillee du nouveau capteur est 3.0V et non 1.8V) :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_Capteur_TempHumi.gif|500px]]

Pour cela, il faut donc se pencher sur un regulateur de tension afin d'avoir une tension fiable et sans variation en entree. Le regulateur choisi est quant a lui conseille dans le circuit suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_RegTension.gif|500px]]

En prenant en compte ces elements, on obtient donc le schematique complet de la mini-carte temperature suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte_Temperature-v6.png|1000px]]

===Carte pression===

documentation capteur : pull up ...

documentation regulateur : resistances capa etc

En prenant ces specificites en compte, on obtient le schematique suivant pour cette mini carte :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte Pression-v3.png|1000px]]

==PCB==

Les mini-cartes seront normees en dimension et en placement. Les percages pour les fixations sont places en coordonnees (25.042, 1.943) et (2.027, 53.684). Les mini-cartes auront pour dimension 31x59.

===Carte principale===

Pistes : 16;il

Vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Principale-v3.png]]

=== Mini-carte Temperature===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Temperature-v9.png]]

De la place est prevu autour du capteur de temperature pour que ce dernier ne soit pas influence par la chauffe possible des composants alentours.

===Mini-carte Pression===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_pression-v5.png]]

==Programme C==

Dans un premier temps, les differentes connections sont initialisees : i2c, serie, capteurs.

Ensuite, une boucle infinie prend place. La lecture des capteurs se fait de facon alterne avec un delai de 100ms entre deux capteurs. Si un capteur ne repond pas 5 fois d'affiles, il est choisi d'envoyer un code d'erreur a la place de la reponse habituelle.

===Initialisation===

Le port serie est initialise a 9600 baud par seconde.
Apres l'initialisation dues deux ports, un delai de 50ms est prevu afin de laisser le temps au differents capteurs de s'allumer.

Le capteur de pression ne necessite pas d'initialisation particuliere. Le capteur de temperature/humidite quant a lui peut etre parametre pour choisir la resolution voulue.

Une resolution de 11bit est choisi pour chacun. Cette resolution est choisi car elle offre un temps de reponse inferieur a 15ms pour les deux mesures. Avec une amplitude de 175.72 degre, la precision en temperature est de 0.086degre celsius. Le capteur d'humidite offre une precision de 0.049%.

===Boucle===

Les capteurs sont interroges un par un. Si un capteur ne repond pas, une variable est incrementee, sinon elle est remise a zero. Une fois chaque capteur interroge, les variables sont evaluees. Si le nombre d'erreur est inferieur a la limite fixee, les valeurs sont envoyes sur le port serie, sinon un code d'erreur est envoye.

'''Frame pour les valeurs''' : adresse - registre - valeurs

'''Frame pour le code d'erreur''' : adresse - 0x55 - 0xFF

Entre deux envois de capteurs, un delais de 100ms est utilise pour temporise la communication.

===Librairie I2C===

Dans la librairie I2C, on s'interesse aux fonctions pour se conneter aux differents elements et pour lire/ecrire.

- i2c_receive(address, buffer, length) : pour lire les donnees d'une cible sans utiliser de registre

- i2c_readReg(address, register, buffer, length) : pour lire les donnees d'un registre particulier d'une cible

Ces deux donctions utilisent les fonctions telles que i2c_start et i2c_stop pour se connecter et se deconnecter aux cibles ainsi que i2c_write et i2c_read_ack pour faire des demandes de lecture et lire la reponse. Dans le fonction i2c_readReg, un delai de 1ms a ete ajoute juste apres la demande de lecture. Ce delai est present car le capteur de pression recommande d'inserer un delai de 20us juste apres la requete. Le choix d'un delai plus grand est fait par securite pour etre fonctionnel avec tout type de capteur qui pourrait etre ajoute a l'avenir.

'''Code arduino''' : [[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Code arduino-v1.zip]]

==Livrables==

Schematique & PCB : [[Fichier:IMA4-EC1-Schematique&PCB-3.zip]]

==Sources==

Documentation sur l'I2C de Honeywell (capteur de pression) : http://forums.parallax.com/uploads/attachments/63206/81041.pdf

Fichier:IMA4-EC1-Schematique&PCB-3.zip

2016-08-23T01:15:56Z

Mherwegh :

Optimisation de cartes de contrôle de robot mobile

2016-08-23T01:11:10Z

Mherwegh : /* Mini-carte Pression */

==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

Reprendre la carte du stage [[Plateforme robotique pour l'enseignement secondaire]].

Remplacer l'ATMega328P traversant par un ATMega328P de surface mais soudable à la main. Trouvez un quartz de surface plus compact. Minimiser les via.

Réaliser deux mini-cartes pour réaliser des capteurs I2C. Les mini-cartes doivent comporter un connecteur RJ11 pour se connecter vers la carte mère et un connecteur RJ11 pour chaîner un autre capteur. L'un des capteurs doit être un capteur d'humidité et de température, le second doit être un capteur de pression. Si possible trouver des composants de surface pour les capteurs I2C. Une sonde étanche pour le capteur de température serait appréciée.

Ecrire les fonctions permettant de récupérer les valeurs des capteurs. Ces fonctions doivent être écrites pour <tt>avr-gcc</tt>. Pour la partie I2C vous pouvez vous baser sur le projet IMA4 ordonnanceur de 2014/2015 ([[Malette Arduino éducative I]]).

Créer un châssis unique pour les deux motorisations avec des fixations propres sans utilisation de fil de fer.

==Avancement du Projet==

===Cahier des charges===

Afin d'optimiser et améliorer le robot mobile dont il est question, nous allons chercher à réduire la taille de certains composants électroniques et ajouter la fonction suivante :

Possibilité d'ajouter des capteurs en chaîne.

Pour cela, il est convenu d'utiliser deux types de capteurs dans un premier temps : un capteur de pression et un capteur de temperature/humidité. Il est convenu qu'il serait appréciable d'avoir des capteurs étanche à la plongée dans l'eau (IP67 ou supérieure serait idéal).

Enfin, le châssis devra être retravaillé pour être en une seule pièce et contenir l'ensemble des composants déjà existants.

===Possibilites Hardware===

'''Mini-carte Temperature'''

1) http://fr.farnell.com/silicon-labs/si7034-a10-im/capteur-temp-humidite-4-deg-c/dp/2473678?ost=temperature+humidite&selectedCategoryId=&categoryId=700000004362&searchView=table&iscrfnonsku=false

Ce capteur repond a toutes les contraintes : I2C, SMD, temperature et humidite, de taille correcte. Il a besoin d'etre soude a l'aide d'un four a refusion.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/hih6130-021-001/capteur-humidicon-5-soic-8/dp/1961727

Ce capteur repond au cahier des charges. il demande d'etre alimente en 3.3V et demande donc un regulateur de tension. Il est soudable a la main.

3) Une autre solution envisageable serait de differencier deux capteurs, un de temperature et un d'humidite, sur la meme carte avec des adresses I2C differentes. En regardant chez le fournisseur Farnell, le prix semble superieur a la seconde solution qui offre les memes fonctionnalites/caracteristiaues en un seul composant.

Si l'on souhaite eviter l'utilisation d'un four a refusion, le second capteur est la solution. Si l'utilisation de ce four est possible, la premiere solution semble la plus adapte avec un circuit simple et un prix inferieur.

'''Mini-carte Pression'''

1) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxavx010ng2a5/capteur-jauge-10-in-h2o-axial/dp/1784667

Ce capteur offre une mesure de pression differentielle entre la pression atmospherique courante et la pression qu'on lui applique. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il communique en I2C avec le systeme.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxacx030pa7a5/capteur-30psi-absolue-axial/dp/1784657

Ce capteur offre une mesure de pression absolue. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il offre lui aussi une communication I2C.

3) http://fr.farnell.com/honeywell/sscmann060pg2a3/sensor-60psi-smd-axial-gauge/dp/1823239

Ce capteur offre une mesure de pression diffenretielle comme le premier. Alimente en 3.3V et de taille legerement inferieur au precedent, il permet de communiquer en I2C.

Parmi ces trois capteurs, les deux premiers sont traversants tandis que le dernier est SMD. Je pense que cela n'est pas un probleme si l'on considere que l'avantage du SMD est le gain de place et l'economie financiere du au percage. Notre carte comportant principalement deux connecteurs RJ11, ce nouveau capteur ne viendra pas augmenter la taille de la carte ni rajouter un surcout de percage.

Le troisieme composant, SMD, existe aussi en pression absolu mais n'est plus disponible chez Farnell. De plus, son prix eleve ne favorise pas ce choix.

Au vu de l'application voulu, je pense que le second capteur est le plus adapte : pression absolu, I2C, taille correcte, prix abordable.
Son prix legerement superieur sera compense par la suppression des composants necessaires a l'adaptation en tension et la possibilite de faire la carte en une seule couche au lieu de deux.

==Liste de composants==

===Carte principale===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Atmega
| 1
| http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/micro-8-bits-avr-32k-flash-32tqfp/dp/1715486?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead&searchView=table&iscrfnonsku=false
|-
| Quartz
| 1
| http://fr.farnell.com/epson/q22fa23800181-fa-238-16-mhz-12-5pf/quartz-fa-238-16mhz-50ppm-12pf/dp/1712816
|}
===Carte Temperature/Humidite===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur Temp/Humi
| 1
| http://fr.farnell.com/sensirion/sht21/capteur-d-humidite-temp-3x3mm/dp/1855468
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Resistances 100 Kohm
| 1
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/2131019
par 10 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/9330402
|-
| Condensateur 0.1uF
| 2
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| Condensateur 0.47 uF
| 1
| par 5 : http://fr.farnell.com/tdk/c1608x7r1h474k080ac/condensateur-mlcc-x7r-470nf-50v/dp/2346908
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Carte Pression===

A meetre a jour : resistances / regulateur / capacites
{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur de pression
| 1
| http://fr.farnell.com/measurement-specialties/ms563702ba03-50/sensor-barometric-0-01-1-2bar/dp/2362663
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Condensateur 0.1uF
| 1
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Divers===

3 cables RJ11 male-male

==Schématique==

===Carte principale===

La carte principale est realisee en se basant sur celle deja realisee pour la plateforme robotique. L'atmega etant remplace par un atmega de surface, les pins sont quelques peu differentes. L'equivalence est visible sur l'image ci-dessous :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Equivalence Atmegas.png]]

On remarque aussi le changement du quartz ainsi que l'ajout d'un connecteur RJ11 femelle pour la connection I2C. L'ajout de cette connection implique de changer le branchement de "capteur_ligne2" et "capteur_ligne3" qui etait branches sur les ports SDA et SCL de l'atmega.

On obtient alors le schematique suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte principale-v4.png|1000px]]

===Carte temperature===

Il est conseille d'integrer le capteur de temperature choisi dans le circuit suivant (la tension d'alimentation conseillee du nouveau capteur est 3.0V et non 1.8V) :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_Capteur_TempHumi.gif|500px]]

Pour cela, il faut donc se pencher sur un regulateur de tension afin d'avoir une tension fiable et sans variation en entree. Le regulateur choisi est quant a lui conseille dans le circuit suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_RegTension.gif|500px]]

En prenant en compte ces elements, on obtient donc le schematique complet de la mini-carte temperature suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte_Temperature-v6.png|1000px]]

===Carte pression===

documentation capteur : pull up ...

documentation regulateur : resistances capa etc

En prenant ces specificites en compte, on obtient le schematique suivant pour cette mini carte :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte Pression-v3.png|1000px]]

==PCB==

Les mini-cartes seront normees en dimension et en placement. Les percages pour les fixations sont places en coordonnees (25.042, 1.943) et (2.027, 53.684). Les mini-cartes auront pour dimension 31x59.

===Carte principale===

Pistes : 16;il

Vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Principale-v3.png]]

=== Mini-carte Temperature===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Temperature-v9.png]]

De la place est prevu autour du capteur de temperature pour que ce dernier ne soit pas influence par la chauffe possible des composants alentours.

===Mini-carte Pression===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_pression-v5.png]]

==Programme C==

Dans un premier temps, les differentes connections sont initialisees : i2c, serie, capteurs.

Ensuite, une boucle infinie prend place. La lecture des capteurs se fait de facon alterne avec un delai de 100ms entre deux capteurs. Si un capteur ne repond pas 5 fois d'affiles, il est choisi d'envoyer un code d'erreur a la place de la reponse habituelle.

===Initialisation===

Le port serie est initialise a 9600 baud par seconde.
Apres l'initialisation dues deux ports, un delai de 50ms est prevu afin de laisser le temps au differents capteurs de s'allumer.

Le capteur de pression ne necessite pas d'initialisation particuliere. Le capteur de temperature/humidite quant a lui peut etre parametre pour choisir la resolution voulue.

Une resolution de 11bit est choisi pour chacun. Cette resolution est choisi car elle offre un temps de reponse inferieur a 15ms pour les deux mesures. Avec une amplitude de 175.72 degre, la precision en temperature est de 0.086degre celsius. Le capteur d'humidite offre une precision de 0.049%.

===Boucle===

Les capteurs sont interroges un par un. Si un capteur ne repond pas, une variable est incrementee, sinon elle est remise a zero. Une fois chaque capteur interroge, les variables sont evaluees. Si le nombre d'erreur est inferieur a la limite fixee, les valeurs sont envoyes sur le port serie, sinon un code d'erreur est envoye.

'''Frame pour les valeurs''' : adresse - registre - valeurs

'''Frame pour le code d'erreur''' : adresse - 0x55 - 0xFF

Entre deux envois de capteurs, un delais de 100ms est utilise pour temporise la communication.

===Librairie I2C===

Dans la librairie I2C, on s'interesse aux fonctions pour se conneter aux differents elements et pour lire/ecrire.

- i2c_receive(address, buffer, length) : pour lire les donnees d'une cible sans utiliser de registre

- i2c_readReg(address, register, buffer, length) : pour lire les donnees d'un registre particulier d'une cible

Ces deux donctions utilisent les fonctions telles que i2c_start et i2c_stop pour se connecter et se deconnecter aux cibles ainsi que i2c_write et i2c_read_ack pour faire des demandes de lecture et lire la reponse. Dans le fonction i2c_readReg, un delai de 1ms a ete ajoute juste apres la demande de lecture. Ce delai est present car le capteur de pression recommande d'inserer un delai de 20us juste apres la requete. Le choix d'un delai plus grand est fait par securite pour etre fonctionnel avec tout type de capteur qui pourrait etre ajoute a l'avenir.

'''Code arduino''' : [[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Code arduino-v1.zip]]

==Livrables==

Schematique & PCB : [[Fichier:IMA4-EC1-Schematique&PCB-2.zip]]

==Sources==

Documentation sur l'I2C de Honeywell (capteur de pression) : http://forums.parallax.com/uploads/attachments/63206/81041.pdf

Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB pression-v5.png

2016-08-23T01:10:53Z

Mherwegh :

Optimisation de cartes de contrôle de robot mobile

2016-08-23T01:09:16Z

Mherwegh : /* Carte pression */

==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

Reprendre la carte du stage [[Plateforme robotique pour l'enseignement secondaire]].

Remplacer l'ATMega328P traversant par un ATMega328P de surface mais soudable à la main. Trouvez un quartz de surface plus compact. Minimiser les via.

Réaliser deux mini-cartes pour réaliser des capteurs I2C. Les mini-cartes doivent comporter un connecteur RJ11 pour se connecter vers la carte mère et un connecteur RJ11 pour chaîner un autre capteur. L'un des capteurs doit être un capteur d'humidité et de température, le second doit être un capteur de pression. Si possible trouver des composants de surface pour les capteurs I2C. Une sonde étanche pour le capteur de température serait appréciée.

Ecrire les fonctions permettant de récupérer les valeurs des capteurs. Ces fonctions doivent être écrites pour <tt>avr-gcc</tt>. Pour la partie I2C vous pouvez vous baser sur le projet IMA4 ordonnanceur de 2014/2015 ([[Malette Arduino éducative I]]).

Créer un châssis unique pour les deux motorisations avec des fixations propres sans utilisation de fil de fer.

==Avancement du Projet==

===Cahier des charges===

Afin d'optimiser et améliorer le robot mobile dont il est question, nous allons chercher à réduire la taille de certains composants électroniques et ajouter la fonction suivante :

Possibilité d'ajouter des capteurs en chaîne.

Pour cela, il est convenu d'utiliser deux types de capteurs dans un premier temps : un capteur de pression et un capteur de temperature/humidité. Il est convenu qu'il serait appréciable d'avoir des capteurs étanche à la plongée dans l'eau (IP67 ou supérieure serait idéal).

Enfin, le châssis devra être retravaillé pour être en une seule pièce et contenir l'ensemble des composants déjà existants.

===Possibilites Hardware===

'''Mini-carte Temperature'''

1) http://fr.farnell.com/silicon-labs/si7034-a10-im/capteur-temp-humidite-4-deg-c/dp/2473678?ost=temperature+humidite&selectedCategoryId=&categoryId=700000004362&searchView=table&iscrfnonsku=false

Ce capteur repond a toutes les contraintes : I2C, SMD, temperature et humidite, de taille correcte. Il a besoin d'etre soude a l'aide d'un four a refusion.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/hih6130-021-001/capteur-humidicon-5-soic-8/dp/1961727

Ce capteur repond au cahier des charges. il demande d'etre alimente en 3.3V et demande donc un regulateur de tension. Il est soudable a la main.

3) Une autre solution envisageable serait de differencier deux capteurs, un de temperature et un d'humidite, sur la meme carte avec des adresses I2C differentes. En regardant chez le fournisseur Farnell, le prix semble superieur a la seconde solution qui offre les memes fonctionnalites/caracteristiaues en un seul composant.

Si l'on souhaite eviter l'utilisation d'un four a refusion, le second capteur est la solution. Si l'utilisation de ce four est possible, la premiere solution semble la plus adapte avec un circuit simple et un prix inferieur.

'''Mini-carte Pression'''

1) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxavx010ng2a5/capteur-jauge-10-in-h2o-axial/dp/1784667

Ce capteur offre une mesure de pression differentielle entre la pression atmospherique courante et la pression qu'on lui applique. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il communique en I2C avec le systeme.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxacx030pa7a5/capteur-30psi-absolue-axial/dp/1784657

Ce capteur offre une mesure de pression absolue. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il offre lui aussi une communication I2C.

3) http://fr.farnell.com/honeywell/sscmann060pg2a3/sensor-60psi-smd-axial-gauge/dp/1823239

Ce capteur offre une mesure de pression diffenretielle comme le premier. Alimente en 3.3V et de taille legerement inferieur au precedent, il permet de communiquer en I2C.

Parmi ces trois capteurs, les deux premiers sont traversants tandis que le dernier est SMD. Je pense que cela n'est pas un probleme si l'on considere que l'avantage du SMD est le gain de place et l'economie financiere du au percage. Notre carte comportant principalement deux connecteurs RJ11, ce nouveau capteur ne viendra pas augmenter la taille de la carte ni rajouter un surcout de percage.

Le troisieme composant, SMD, existe aussi en pression absolu mais n'est plus disponible chez Farnell. De plus, son prix eleve ne favorise pas ce choix.

Au vu de l'application voulu, je pense que le second capteur est le plus adapte : pression absolu, I2C, taille correcte, prix abordable.
Son prix legerement superieur sera compense par la suppression des composants necessaires a l'adaptation en tension et la possibilite de faire la carte en une seule couche au lieu de deux.

==Liste de composants==

===Carte principale===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Atmega
| 1
| http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/micro-8-bits-avr-32k-flash-32tqfp/dp/1715486?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead&searchView=table&iscrfnonsku=false
|-
| Quartz
| 1
| http://fr.farnell.com/epson/q22fa23800181-fa-238-16-mhz-12-5pf/quartz-fa-238-16mhz-50ppm-12pf/dp/1712816
|}
===Carte Temperature/Humidite===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur Temp/Humi
| 1
| http://fr.farnell.com/sensirion/sht21/capteur-d-humidite-temp-3x3mm/dp/1855468
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Resistances 100 Kohm
| 1
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/2131019
par 10 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/9330402
|-
| Condensateur 0.1uF
| 2
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| Condensateur 0.47 uF
| 1
| par 5 : http://fr.farnell.com/tdk/c1608x7r1h474k080ac/condensateur-mlcc-x7r-470nf-50v/dp/2346908
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Carte Pression===

A meetre a jour : resistances / regulateur / capacites
{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur de pression
| 1
| http://fr.farnell.com/measurement-specialties/ms563702ba03-50/sensor-barometric-0-01-1-2bar/dp/2362663
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Condensateur 0.1uF
| 1
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Divers===

3 cables RJ11 male-male

==Schématique==

===Carte principale===

La carte principale est realisee en se basant sur celle deja realisee pour la plateforme robotique. L'atmega etant remplace par un atmega de surface, les pins sont quelques peu differentes. L'equivalence est visible sur l'image ci-dessous :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Equivalence Atmegas.png]]

On remarque aussi le changement du quartz ainsi que l'ajout d'un connecteur RJ11 femelle pour la connection I2C. L'ajout de cette connection implique de changer le branchement de "capteur_ligne2" et "capteur_ligne3" qui etait branches sur les ports SDA et SCL de l'atmega.

On obtient alors le schematique suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte principale-v4.png|1000px]]

===Carte temperature===

Il est conseille d'integrer le capteur de temperature choisi dans le circuit suivant (la tension d'alimentation conseillee du nouveau capteur est 3.0V et non 1.8V) :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_Capteur_TempHumi.gif|500px]]

Pour cela, il faut donc se pencher sur un regulateur de tension afin d'avoir une tension fiable et sans variation en entree. Le regulateur choisi est quant a lui conseille dans le circuit suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_RegTension.gif|500px]]

En prenant en compte ces elements, on obtient donc le schematique complet de la mini-carte temperature suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte_Temperature-v6.png|1000px]]

===Carte pression===

documentation capteur : pull up ...

documentation regulateur : resistances capa etc

En prenant ces specificites en compte, on obtient le schematique suivant pour cette mini carte :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte Pression-v3.png|1000px]]

==PCB==

Les mini-cartes seront normees en dimension et en placement. Les percages pour les fixations sont places en coordonnees (25.042, 1.943) et (2.027, 53.684). Les mini-cartes auront pour dimension 31x59.

===Carte principale===

Pistes : 16;il

Vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Principale-v3.png]]

=== Mini-carte Temperature===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Temperature-v9.png]]

De la place est prevu autour du capteur de temperature pour que ce dernier ne soit pas influence par la chauffe possible des composants alentours.

===Mini-carte Pression===

Pistes : 24mil

vias : 0.4mm / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_pression-v4.png]]

==Programme C==

Dans un premier temps, les differentes connections sont initialisees : i2c, serie, capteurs.

Ensuite, une boucle infinie prend place. La lecture des capteurs se fait de facon alterne avec un delai de 100ms entre deux capteurs. Si un capteur ne repond pas 5 fois d'affiles, il est choisi d'envoyer un code d'erreur a la place de la reponse habituelle.

===Initialisation===

Le port serie est initialise a 9600 baud par seconde.
Apres l'initialisation dues deux ports, un delai de 50ms est prevu afin de laisser le temps au differents capteurs de s'allumer.

Le capteur de pression ne necessite pas d'initialisation particuliere. Le capteur de temperature/humidite quant a lui peut etre parametre pour choisir la resolution voulue.

Une resolution de 11bit est choisi pour chacun. Cette resolution est choisi car elle offre un temps de reponse inferieur a 15ms pour les deux mesures. Avec une amplitude de 175.72 degre, la precision en temperature est de 0.086degre celsius. Le capteur d'humidite offre une precision de 0.049%.

===Boucle===

Les capteurs sont interroges un par un. Si un capteur ne repond pas, une variable est incrementee, sinon elle est remise a zero. Une fois chaque capteur interroge, les variables sont evaluees. Si le nombre d'erreur est inferieur a la limite fixee, les valeurs sont envoyes sur le port serie, sinon un code d'erreur est envoye.

'''Frame pour les valeurs''' : adresse - registre - valeurs

'''Frame pour le code d'erreur''' : adresse - 0x55 - 0xFF

Entre deux envois de capteurs, un delais de 100ms est utilise pour temporise la communication.

===Librairie I2C===

Dans la librairie I2C, on s'interesse aux fonctions pour se conneter aux differents elements et pour lire/ecrire.

- i2c_receive(address, buffer, length) : pour lire les donnees d'une cible sans utiliser de registre

- i2c_readReg(address, register, buffer, length) : pour lire les donnees d'un registre particulier d'une cible

Ces deux donctions utilisent les fonctions telles que i2c_start et i2c_stop pour se connecter et se deconnecter aux cibles ainsi que i2c_write et i2c_read_ack pour faire des demandes de lecture et lire la reponse. Dans le fonction i2c_readReg, un delai de 1ms a ete ajoute juste apres la demande de lecture. Ce delai est present car le capteur de pression recommande d'inserer un delai de 20us juste apres la requete. Le choix d'un delai plus grand est fait par securite pour etre fonctionnel avec tout type de capteur qui pourrait etre ajoute a l'avenir.

'''Code arduino''' : [[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Code arduino-v1.zip]]

==Livrables==

Schematique & PCB : [[Fichier:IMA4-EC1-Schematique&PCB-2.zip]]

==Sources==

Documentation sur l'I2C de Honeywell (capteur de pression) : http://forums.parallax.com/uploads/attachments/63206/81041.pdf

Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte Pression-v3.png

2016-08-23T01:08:45Z

Mherwegh :

Optimisation de cartes de contrôle de robot mobile

2016-08-23T01:06:46Z

Mherwegh : /* Carte Pression */

==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

Reprendre la carte du stage [[Plateforme robotique pour l'enseignement secondaire]].

Remplacer l'ATMega328P traversant par un ATMega328P de surface mais soudable à la main. Trouvez un quartz de surface plus compact. Minimiser les via.

Réaliser deux mini-cartes pour réaliser des capteurs I2C. Les mini-cartes doivent comporter un connecteur RJ11 pour se connecter vers la carte mère et un connecteur RJ11 pour chaîner un autre capteur. L'un des capteurs doit être un capteur d'humidité et de température, le second doit être un capteur de pression. Si possible trouver des composants de surface pour les capteurs I2C. Une sonde étanche pour le capteur de température serait appréciée.

Ecrire les fonctions permettant de récupérer les valeurs des capteurs. Ces fonctions doivent être écrites pour <tt>avr-gcc</tt>. Pour la partie I2C vous pouvez vous baser sur le projet IMA4 ordonnanceur de 2014/2015 ([[Malette Arduino éducative I]]).

Créer un châssis unique pour les deux motorisations avec des fixations propres sans utilisation de fil de fer.

==Avancement du Projet==

===Cahier des charges===

Afin d'optimiser et améliorer le robot mobile dont il est question, nous allons chercher à réduire la taille de certains composants électroniques et ajouter la fonction suivante :

Possibilité d'ajouter des capteurs en chaîne.

Pour cela, il est convenu d'utiliser deux types de capteurs dans un premier temps : un capteur de pression et un capteur de temperature/humidité. Il est convenu qu'il serait appréciable d'avoir des capteurs étanche à la plongée dans l'eau (IP67 ou supérieure serait idéal).

Enfin, le châssis devra être retravaillé pour être en une seule pièce et contenir l'ensemble des composants déjà existants.

===Possibilites Hardware===

'''Mini-carte Temperature'''

1) http://fr.farnell.com/silicon-labs/si7034-a10-im/capteur-temp-humidite-4-deg-c/dp/2473678?ost=temperature+humidite&selectedCategoryId=&categoryId=700000004362&searchView=table&iscrfnonsku=false

Ce capteur repond a toutes les contraintes : I2C, SMD, temperature et humidite, de taille correcte. Il a besoin d'etre soude a l'aide d'un four a refusion.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/hih6130-021-001/capteur-humidicon-5-soic-8/dp/1961727

Ce capteur repond au cahier des charges. il demande d'etre alimente en 3.3V et demande donc un regulateur de tension. Il est soudable a la main.

3) Une autre solution envisageable serait de differencier deux capteurs, un de temperature et un d'humidite, sur la meme carte avec des adresses I2C differentes. En regardant chez le fournisseur Farnell, le prix semble superieur a la seconde solution qui offre les memes fonctionnalites/caracteristiaues en un seul composant.

Si l'on souhaite eviter l'utilisation d'un four a refusion, le second capteur est la solution. Si l'utilisation de ce four est possible, la premiere solution semble la plus adapte avec un circuit simple et un prix inferieur.

'''Mini-carte Pression'''

1) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxavx010ng2a5/capteur-jauge-10-in-h2o-axial/dp/1784667

Ce capteur offre une mesure de pression differentielle entre la pression atmospherique courante et la pression qu'on lui applique. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il communique en I2C avec le systeme.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxacx030pa7a5/capteur-30psi-absolue-axial/dp/1784657

Ce capteur offre une mesure de pression absolue. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il offre lui aussi une communication I2C.

3) http://fr.farnell.com/honeywell/sscmann060pg2a3/sensor-60psi-smd-axial-gauge/dp/1823239

Ce capteur offre une mesure de pression diffenretielle comme le premier. Alimente en 3.3V et de taille legerement inferieur au precedent, il permet de communiquer en I2C.

Parmi ces trois capteurs, les deux premiers sont traversants tandis que le dernier est SMD. Je pense que cela n'est pas un probleme si l'on considere que l'avantage du SMD est le gain de place et l'economie financiere du au percage. Notre carte comportant principalement deux connecteurs RJ11, ce nouveau capteur ne viendra pas augmenter la taille de la carte ni rajouter un surcout de percage.

Le troisieme composant, SMD, existe aussi en pression absolu mais n'est plus disponible chez Farnell. De plus, son prix eleve ne favorise pas ce choix.

Au vu de l'application voulu, je pense que le second capteur est le plus adapte : pression absolu, I2C, taille correcte, prix abordable.
Son prix legerement superieur sera compense par la suppression des composants necessaires a l'adaptation en tension et la possibilite de faire la carte en une seule couche au lieu de deux.

==Liste de composants==

===Carte principale===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Atmega
| 1
| http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/micro-8-bits-avr-32k-flash-32tqfp/dp/1715486?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead&searchView=table&iscrfnonsku=false
|-
| Quartz
| 1
| http://fr.farnell.com/epson/q22fa23800181-fa-238-16-mhz-12-5pf/quartz-fa-238-16mhz-50ppm-12pf/dp/1712816
|}
===Carte Temperature/Humidite===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur Temp/Humi
| 1
| http://fr.farnell.com/sensirion/sht21/capteur-d-humidite-temp-3x3mm/dp/1855468
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Resistances 100 Kohm
| 1
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/2131019
par 10 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/9330402
|-
| Condensateur 0.1uF
| 2
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| Condensateur 0.47 uF
| 1
| par 5 : http://fr.farnell.com/tdk/c1608x7r1h474k080ac/condensateur-mlcc-x7r-470nf-50v/dp/2346908
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Carte Pression===

A meetre a jour : resistances / regulateur / capacites
{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur de pression
| 1
| http://fr.farnell.com/measurement-specialties/ms563702ba03-50/sensor-barometric-0-01-1-2bar/dp/2362663
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Condensateur 0.1uF
| 1
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Divers===

3 cables RJ11 male-male

==Schématique==

===Carte principale===

La carte principale est realisee en se basant sur celle deja realisee pour la plateforme robotique. L'atmega etant remplace par un atmega de surface, les pins sont quelques peu differentes. L'equivalence est visible sur l'image ci-dessous :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Equivalence Atmegas.png]]

On remarque aussi le changement du quartz ainsi que l'ajout d'un connecteur RJ11 femelle pour la connection I2C. L'ajout de cette connection implique de changer le branchement de "capteur_ligne2" et "capteur_ligne3" qui etait branches sur les ports SDA et SCL de l'atmega.

On obtient alors le schematique suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte principale-v4.png|1000px]]

===Carte temperature===

Il est conseille d'integrer le capteur de temperature choisi dans le circuit suivant (la tension d'alimentation conseillee du nouveau capteur est 3.0V et non 1.8V) :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_Capteur_TempHumi.gif|500px]]

Pour cela, il faut donc se pencher sur un regulateur de tension afin d'avoir une tension fiable et sans variation en entree. Le regulateur choisi est quant a lui conseille dans le circuit suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_RegTension.gif|500px]]

En prenant en compte ces elements, on obtient donc le schematique complet de la mini-carte temperature suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte_Temperature-v6.png|1000px]]

===Carte pression===

D'apres la documentation du capteur, les pins SDA et SCL demandent un resistance pull-up superieur a 1kohm et l'alimentation doit etre reliee a la masse avec une capacite comprise entre 0.1uF et 0.47uF. Il est donc choisi d'utiliser des resistances de 10kohm et une capacite de 0.1uF pour etre sur le meme format que la carte de temperature.

En prenant ces specificites en compte, on obtient le schematique suivant pour cette mini carte :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte Pression-v2.png|1000px]]

==PCB==

Les mini-cartes seront normees en dimension et en placement. Les percages pour les fixations sont places en coordonnees (25.042, 1.943) et (2.027, 53.684). Les mini-cartes auront pour dimension 31x59.

===Carte principale===

Pistes : 16;il

Vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Principale-v3.png]]

=== Mini-carte Temperature===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Temperature-v9.png]]

De la place est prevu autour du capteur de temperature pour que ce dernier ne soit pas influence par la chauffe possible des composants alentours.

===Mini-carte Pression===

Pistes : 24mil

vias : 0.4mm / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_pression-v4.png]]

==Programme C==

Dans un premier temps, les differentes connections sont initialisees : i2c, serie, capteurs.

Ensuite, une boucle infinie prend place. La lecture des capteurs se fait de facon alterne avec un delai de 100ms entre deux capteurs. Si un capteur ne repond pas 5 fois d'affiles, il est choisi d'envoyer un code d'erreur a la place de la reponse habituelle.

===Initialisation===

Le port serie est initialise a 9600 baud par seconde.
Apres l'initialisation dues deux ports, un delai de 50ms est prevu afin de laisser le temps au differents capteurs de s'allumer.

Le capteur de pression ne necessite pas d'initialisation particuliere. Le capteur de temperature/humidite quant a lui peut etre parametre pour choisir la resolution voulue.

Une resolution de 11bit est choisi pour chacun. Cette resolution est choisi car elle offre un temps de reponse inferieur a 15ms pour les deux mesures. Avec une amplitude de 175.72 degre, la precision en temperature est de 0.086degre celsius. Le capteur d'humidite offre une precision de 0.049%.

===Boucle===

Les capteurs sont interroges un par un. Si un capteur ne repond pas, une variable est incrementee, sinon elle est remise a zero. Une fois chaque capteur interroge, les variables sont evaluees. Si le nombre d'erreur est inferieur a la limite fixee, les valeurs sont envoyes sur le port serie, sinon un code d'erreur est envoye.

'''Frame pour les valeurs''' : adresse - registre - valeurs

'''Frame pour le code d'erreur''' : adresse - 0x55 - 0xFF

Entre deux envois de capteurs, un delais de 100ms est utilise pour temporise la communication.

===Librairie I2C===

Dans la librairie I2C, on s'interesse aux fonctions pour se conneter aux differents elements et pour lire/ecrire.

- i2c_receive(address, buffer, length) : pour lire les donnees d'une cible sans utiliser de registre

- i2c_readReg(address, register, buffer, length) : pour lire les donnees d'un registre particulier d'une cible

Ces deux donctions utilisent les fonctions telles que i2c_start et i2c_stop pour se connecter et se deconnecter aux cibles ainsi que i2c_write et i2c_read_ack pour faire des demandes de lecture et lire la reponse. Dans le fonction i2c_readReg, un delai de 1ms a ete ajoute juste apres la demande de lecture. Ce delai est present car le capteur de pression recommande d'inserer un delai de 20us juste apres la requete. Le choix d'un delai plus grand est fait par securite pour etre fonctionnel avec tout type de capteur qui pourrait etre ajoute a l'avenir.

'''Code arduino''' : [[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Code arduino-v1.zip]]

==Livrables==

Schematique & PCB : [[Fichier:IMA4-EC1-Schematique&PCB-2.zip]]

==Sources==

Documentation sur l'I2C de Honeywell (capteur de pression) : http://forums.parallax.com/uploads/attachments/63206/81041.pdf

Optimisation de cartes de contrôle de robot mobile

2016-08-23T01:06:16Z

Mherwegh : /* Carte Pression */

==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

Reprendre la carte du stage [[Plateforme robotique pour l'enseignement secondaire]].

Remplacer l'ATMega328P traversant par un ATMega328P de surface mais soudable à la main. Trouvez un quartz de surface plus compact. Minimiser les via.

Réaliser deux mini-cartes pour réaliser des capteurs I2C. Les mini-cartes doivent comporter un connecteur RJ11 pour se connecter vers la carte mère et un connecteur RJ11 pour chaîner un autre capteur. L'un des capteurs doit être un capteur d'humidité et de température, le second doit être un capteur de pression. Si possible trouver des composants de surface pour les capteurs I2C. Une sonde étanche pour le capteur de température serait appréciée.

Ecrire les fonctions permettant de récupérer les valeurs des capteurs. Ces fonctions doivent être écrites pour <tt>avr-gcc</tt>. Pour la partie I2C vous pouvez vous baser sur le projet IMA4 ordonnanceur de 2014/2015 ([[Malette Arduino éducative I]]).

Créer un châssis unique pour les deux motorisations avec des fixations propres sans utilisation de fil de fer.

==Avancement du Projet==

===Cahier des charges===

Afin d'optimiser et améliorer le robot mobile dont il est question, nous allons chercher à réduire la taille de certains composants électroniques et ajouter la fonction suivante :

Possibilité d'ajouter des capteurs en chaîne.

Pour cela, il est convenu d'utiliser deux types de capteurs dans un premier temps : un capteur de pression et un capteur de temperature/humidité. Il est convenu qu'il serait appréciable d'avoir des capteurs étanche à la plongée dans l'eau (IP67 ou supérieure serait idéal).

Enfin, le châssis devra être retravaillé pour être en une seule pièce et contenir l'ensemble des composants déjà existants.

===Possibilites Hardware===

'''Mini-carte Temperature'''

1) http://fr.farnell.com/silicon-labs/si7034-a10-im/capteur-temp-humidite-4-deg-c/dp/2473678?ost=temperature+humidite&selectedCategoryId=&categoryId=700000004362&searchView=table&iscrfnonsku=false

Ce capteur repond a toutes les contraintes : I2C, SMD, temperature et humidite, de taille correcte. Il a besoin d'etre soude a l'aide d'un four a refusion.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/hih6130-021-001/capteur-humidicon-5-soic-8/dp/1961727

Ce capteur repond au cahier des charges. il demande d'etre alimente en 3.3V et demande donc un regulateur de tension. Il est soudable a la main.

3) Une autre solution envisageable serait de differencier deux capteurs, un de temperature et un d'humidite, sur la meme carte avec des adresses I2C differentes. En regardant chez le fournisseur Farnell, le prix semble superieur a la seconde solution qui offre les memes fonctionnalites/caracteristiaues en un seul composant.

Si l'on souhaite eviter l'utilisation d'un four a refusion, le second capteur est la solution. Si l'utilisation de ce four est possible, la premiere solution semble la plus adapte avec un circuit simple et un prix inferieur.

'''Mini-carte Pression'''

1) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxavx010ng2a5/capteur-jauge-10-in-h2o-axial/dp/1784667

Ce capteur offre une mesure de pression differentielle entre la pression atmospherique courante et la pression qu'on lui applique. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il communique en I2C avec le systeme.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxacx030pa7a5/capteur-30psi-absolue-axial/dp/1784657

Ce capteur offre une mesure de pression absolue. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il offre lui aussi une communication I2C.

3) http://fr.farnell.com/honeywell/sscmann060pg2a3/sensor-60psi-smd-axial-gauge/dp/1823239

Ce capteur offre une mesure de pression diffenretielle comme le premier. Alimente en 3.3V et de taille legerement inferieur au precedent, il permet de communiquer en I2C.

Parmi ces trois capteurs, les deux premiers sont traversants tandis que le dernier est SMD. Je pense que cela n'est pas un probleme si l'on considere que l'avantage du SMD est le gain de place et l'economie financiere du au percage. Notre carte comportant principalement deux connecteurs RJ11, ce nouveau capteur ne viendra pas augmenter la taille de la carte ni rajouter un surcout de percage.

Le troisieme composant, SMD, existe aussi en pression absolu mais n'est plus disponible chez Farnell. De plus, son prix eleve ne favorise pas ce choix.

Au vu de l'application voulu, je pense que le second capteur est le plus adapte : pression absolu, I2C, taille correcte, prix abordable.
Son prix legerement superieur sera compense par la suppression des composants necessaires a l'adaptation en tension et la possibilite de faire la carte en une seule couche au lieu de deux.

==Liste de composants==

===Carte principale===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Atmega
| 1
| http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/micro-8-bits-avr-32k-flash-32tqfp/dp/1715486?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead&searchView=table&iscrfnonsku=false
|-
| Quartz
| 1
| http://fr.farnell.com/epson/q22fa23800181-fa-238-16-mhz-12-5pf/quartz-fa-238-16mhz-50ppm-12pf/dp/1712816
|}
===Carte Temperature/Humidite===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur Temp/Humi
| 1
| http://fr.farnell.com/sensirion/sht21/capteur-d-humidite-temp-3x3mm/dp/1855468
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Resistances 100 Kohm
| 1
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/2131019
par 10 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/9330402
|-
| Condensateur 0.1uF
| 2
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| Condensateur 0.47 uF
| 1
| par 5 : http://fr.farnell.com/tdk/c1608x7r1h474k080ac/condensateur-mlcc-x7r-470nf-50v/dp/2346908
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Carte Pression===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur de pression
| 1
| http://fr.farnell.com/measurement-specialties/ms563702ba03-50/sensor-barometric-0-01-1-2bar/dp/2362663
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Condensateur 0.1uF
| 1
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Divers===

3 cables RJ11 male-male

==Schématique==

===Carte principale===

La carte principale est realisee en se basant sur celle deja realisee pour la plateforme robotique. L'atmega etant remplace par un atmega de surface, les pins sont quelques peu differentes. L'equivalence est visible sur l'image ci-dessous :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Equivalence Atmegas.png]]

On remarque aussi le changement du quartz ainsi que l'ajout d'un connecteur RJ11 femelle pour la connection I2C. L'ajout de cette connection implique de changer le branchement de "capteur_ligne2" et "capteur_ligne3" qui etait branches sur les ports SDA et SCL de l'atmega.

On obtient alors le schematique suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte principale-v4.png|1000px]]

===Carte temperature===

Il est conseille d'integrer le capteur de temperature choisi dans le circuit suivant (la tension d'alimentation conseillee du nouveau capteur est 3.0V et non 1.8V) :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_Capteur_TempHumi.gif|500px]]

Pour cela, il faut donc se pencher sur un regulateur de tension afin d'avoir une tension fiable et sans variation en entree. Le regulateur choisi est quant a lui conseille dans le circuit suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_RegTension.gif|500px]]

En prenant en compte ces elements, on obtient donc le schematique complet de la mini-carte temperature suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte_Temperature-v6.png|1000px]]

===Carte pression===

D'apres la documentation du capteur, les pins SDA et SCL demandent un resistance pull-up superieur a 1kohm et l'alimentation doit etre reliee a la masse avec une capacite comprise entre 0.1uF et 0.47uF. Il est donc choisi d'utiliser des resistances de 10kohm et une capacite de 0.1uF pour etre sur le meme format que la carte de temperature.

En prenant ces specificites en compte, on obtient le schematique suivant pour cette mini carte :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte Pression-v2.png|1000px]]

==PCB==

Les mini-cartes seront normees en dimension et en placement. Les percages pour les fixations sont places en coordonnees (25.042, 1.943) et (2.027, 53.684). Les mini-cartes auront pour dimension 31x59.

===Carte principale===

Pistes : 16;il

Vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Principale-v3.png]]

=== Mini-carte Temperature===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Temperature-v9.png]]

De la place est prevu autour du capteur de temperature pour que ce dernier ne soit pas influence par la chauffe possible des composants alentours.

===Mini-carte Pression===

Pistes : 24mil

vias : 0.4mm / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_pression-v4.png]]

==Programme C==

Dans un premier temps, les differentes connections sont initialisees : i2c, serie, capteurs.

Ensuite, une boucle infinie prend place. La lecture des capteurs se fait de facon alterne avec un delai de 100ms entre deux capteurs. Si un capteur ne repond pas 5 fois d'affiles, il est choisi d'envoyer un code d'erreur a la place de la reponse habituelle.

===Initialisation===

Le port serie est initialise a 9600 baud par seconde.
Apres l'initialisation dues deux ports, un delai de 50ms est prevu afin de laisser le temps au differents capteurs de s'allumer.

Le capteur de pression ne necessite pas d'initialisation particuliere. Le capteur de temperature/humidite quant a lui peut etre parametre pour choisir la resolution voulue.

Une resolution de 11bit est choisi pour chacun. Cette resolution est choisi car elle offre un temps de reponse inferieur a 15ms pour les deux mesures. Avec une amplitude de 175.72 degre, la precision en temperature est de 0.086degre celsius. Le capteur d'humidite offre une precision de 0.049%.

===Boucle===

Les capteurs sont interroges un par un. Si un capteur ne repond pas, une variable est incrementee, sinon elle est remise a zero. Une fois chaque capteur interroge, les variables sont evaluees. Si le nombre d'erreur est inferieur a la limite fixee, les valeurs sont envoyes sur le port serie, sinon un code d'erreur est envoye.

'''Frame pour les valeurs''' : adresse - registre - valeurs

'''Frame pour le code d'erreur''' : adresse - 0x55 - 0xFF

Entre deux envois de capteurs, un delais de 100ms est utilise pour temporise la communication.

===Librairie I2C===

Dans la librairie I2C, on s'interesse aux fonctions pour se conneter aux differents elements et pour lire/ecrire.

- i2c_receive(address, buffer, length) : pour lire les donnees d'une cible sans utiliser de registre

- i2c_readReg(address, register, buffer, length) : pour lire les donnees d'un registre particulier d'une cible

Ces deux donctions utilisent les fonctions telles que i2c_start et i2c_stop pour se connecter et se deconnecter aux cibles ainsi que i2c_write et i2c_read_ack pour faire des demandes de lecture et lire la reponse. Dans le fonction i2c_readReg, un delai de 1ms a ete ajoute juste apres la demande de lecture. Ce delai est present car le capteur de pression recommande d'inserer un delai de 20us juste apres la requete. Le choix d'un delai plus grand est fait par securite pour etre fonctionnel avec tout type de capteur qui pourrait etre ajoute a l'avenir.

'''Code arduino''' : [[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Code arduino-v1.zip]]

==Livrables==

Schematique & PCB : [[Fichier:IMA4-EC1-Schematique&PCB-2.zip]]

==Sources==

Documentation sur l'I2C de Honeywell (capteur de pression) : http://forums.parallax.com/uploads/attachments/63206/81041.pdf

Optimisation de cartes de contrôle de robot mobile

2016-08-10T02:55:47Z

Mherwegh : /* Livrables */

==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

Reprendre la carte du stage [[Plateforme robotique pour l'enseignement secondaire]].

Remplacer l'ATMega328P traversant par un ATMega328P de surface mais soudable à la main. Trouvez un quartz de surface plus compact. Minimiser les via.

Réaliser deux mini-cartes pour réaliser des capteurs I2C. Les mini-cartes doivent comporter un connecteur RJ11 pour se connecter vers la carte mère et un connecteur RJ11 pour chaîner un autre capteur. L'un des capteurs doit être un capteur d'humidité et de température, le second doit être un capteur de pression. Si possible trouver des composants de surface pour les capteurs I2C. Une sonde étanche pour le capteur de température serait appréciée.

Ecrire les fonctions permettant de récupérer les valeurs des capteurs. Ces fonctions doivent être écrites pour <tt>avr-gcc</tt>. Pour la partie I2C vous pouvez vous baser sur le projet IMA4 ordonnanceur de 2014/2015 ([[Malette Arduino éducative I]]).

Créer un châssis unique pour les deux motorisations avec des fixations propres sans utilisation de fil de fer.

==Avancement du Projet==

===Cahier des charges===

Afin d'optimiser et améliorer le robot mobile dont il est question, nous allons chercher à réduire la taille de certains composants électroniques et ajouter la fonction suivante :

Possibilité d'ajouter des capteurs en chaîne.

Pour cela, il est convenu d'utiliser deux types de capteurs dans un premier temps : un capteur de pression et un capteur de temperature/humidité. Il est convenu qu'il serait appréciable d'avoir des capteurs étanche à la plongée dans l'eau (IP67 ou supérieure serait idéal).

Enfin, le châssis devra être retravaillé pour être en une seule pièce et contenir l'ensemble des composants déjà existants.

===Possibilites Hardware===

'''Mini-carte Temperature'''

1) http://fr.farnell.com/silicon-labs/si7034-a10-im/capteur-temp-humidite-4-deg-c/dp/2473678?ost=temperature+humidite&selectedCategoryId=&categoryId=700000004362&searchView=table&iscrfnonsku=false

Ce capteur repond a toutes les contraintes : I2C, SMD, temperature et humidite, de taille correcte. Il a besoin d'etre soude a l'aide d'un four a refusion.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/hih6130-021-001/capteur-humidicon-5-soic-8/dp/1961727

Ce capteur repond au cahier des charges. il demande d'etre alimente en 3.3V et demande donc un regulateur de tension. Il est soudable a la main.

3) Une autre solution envisageable serait de differencier deux capteurs, un de temperature et un d'humidite, sur la meme carte avec des adresses I2C differentes. En regardant chez le fournisseur Farnell, le prix semble superieur a la seconde solution qui offre les memes fonctionnalites/caracteristiaues en un seul composant.

Si l'on souhaite eviter l'utilisation d'un four a refusion, le second capteur est la solution. Si l'utilisation de ce four est possible, la premiere solution semble la plus adapte avec un circuit simple et un prix inferieur.

'''Mini-carte Pression'''

1) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxavx010ng2a5/capteur-jauge-10-in-h2o-axial/dp/1784667

Ce capteur offre une mesure de pression differentielle entre la pression atmospherique courante et la pression qu'on lui applique. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il communique en I2C avec le systeme.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxacx030pa7a5/capteur-30psi-absolue-axial/dp/1784657

Ce capteur offre une mesure de pression absolue. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il offre lui aussi une communication I2C.

3) http://fr.farnell.com/honeywell/sscmann060pg2a3/sensor-60psi-smd-axial-gauge/dp/1823239

Ce capteur offre une mesure de pression diffenretielle comme le premier. Alimente en 3.3V et de taille legerement inferieur au precedent, il permet de communiquer en I2C.

Parmi ces trois capteurs, les deux premiers sont traversants tandis que le dernier est SMD. Je pense que cela n'est pas un probleme si l'on considere que l'avantage du SMD est le gain de place et l'economie financiere du au percage. Notre carte comportant principalement deux connecteurs RJ11, ce nouveau capteur ne viendra pas augmenter la taille de la carte ni rajouter un surcout de percage.

Le troisieme composant, SMD, existe aussi en pression absolu mais n'est plus disponible chez Farnell. De plus, son prix eleve ne favorise pas ce choix.

Au vu de l'application voulu, je pense que le second capteur est le plus adapte : pression absolu, I2C, taille correcte, prix abordable.
Son prix legerement superieur sera compense par la suppression des composants necessaires a l'adaptation en tension et la possibilite de faire la carte en une seule couche au lieu de deux.

==Liste de composants==

===Carte principale===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Atmega
| 1
| http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/micro-8-bits-avr-32k-flash-32tqfp/dp/1715486?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead&searchView=table&iscrfnonsku=false
|-
| Quartz
| 1
| http://fr.farnell.com/epson/q22fa23800181-fa-238-16-mhz-12-5pf/quartz-fa-238-16mhz-50ppm-12pf/dp/1712816
|}
===Carte Temperature/Humidite===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur Temp/Humi
| 1
| http://fr.farnell.com/sensirion/sht21/capteur-d-humidite-temp-3x3mm/dp/1855468
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Resistances 100 Kohm
| 1
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/2131019
par 10 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/9330402
|-
| Condensateur 0.1uF
| 2
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| Condensateur 0.47 uF
| 1
| par 5 : http://fr.farnell.com/tdk/c1608x7r1h474k080ac/condensateur-mlcc-x7r-470nf-50v/dp/2346908
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Carte Pression===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur de pression
| 1
| http://fr.farnell.com/honeywell/asdxacx030pa7a5/capteur-30psi-absolue-axial/dp/1784657
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Condensateur 0.1uF
| 1
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Divers===

3 cables RJ11 male-male

==Schématique==

===Carte principale===

La carte principale est realisee en se basant sur celle deja realisee pour la plateforme robotique. L'atmega etant remplace par un atmega de surface, les pins sont quelques peu differentes. L'equivalence est visible sur l'image ci-dessous :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Equivalence Atmegas.png]]

On remarque aussi le changement du quartz ainsi que l'ajout d'un connecteur RJ11 femelle pour la connection I2C. L'ajout de cette connection implique de changer le branchement de "capteur_ligne2" et "capteur_ligne3" qui etait branches sur les ports SDA et SCL de l'atmega.

On obtient alors le schematique suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte principale-v4.png|1000px]]

===Carte temperature===

Il est conseille d'integrer le capteur de temperature choisi dans le circuit suivant (la tension d'alimentation conseillee du nouveau capteur est 3.0V et non 1.8V) :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_Capteur_TempHumi.gif|500px]]

Pour cela, il faut donc se pencher sur un regulateur de tension afin d'avoir une tension fiable et sans variation en entree. Le regulateur choisi est quant a lui conseille dans le circuit suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_RegTension.gif|500px]]

En prenant en compte ces elements, on obtient donc le schematique complet de la mini-carte temperature suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte_Temperature-v6.png|1000px]]

===Carte pression===

D'apres la documentation du capteur, les pins SDA et SCL demandent un resistance pull-up superieur a 1kohm et l'alimentation doit etre reliee a la masse avec une capacite comprise entre 0.1uF et 0.47uF. Il est donc choisi d'utiliser des resistances de 10kohm et une capacite de 0.1uF pour etre sur le meme format que la carte de temperature.

En prenant ces specificites en compte, on obtient le schematique suivant pour cette mini carte :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte Pression-v2.png|1000px]]

==PCB==

Les mini-cartes seront normees en dimension et en placement. Les percages pour les fixations sont places en coordonnees (25.042, 1.943) et (2.027, 53.684). Les mini-cartes auront pour dimension 31x59.

===Carte principale===

Pistes : 16;il

Vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Principale-v3.png]]

=== Mini-carte Temperature===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Temperature-v9.png]]

De la place est prevu autour du capteur de temperature pour que ce dernier ne soit pas influence par la chauffe possible des composants alentours.

===Mini-carte Pression===

Pistes : 24mil

vias : 0.4mm / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_pression-v4.png]]

==Programme C==

Dans un premier temps, les differentes connections sont initialisees : i2c, serie, capteurs.

Ensuite, une boucle infinie prend place. La lecture des capteurs se fait de facon alterne avec un delai de 100ms entre deux capteurs. Si un capteur ne repond pas 5 fois d'affiles, il est choisi d'envoyer un code d'erreur a la place de la reponse habituelle.

===Initialisation===

Le port serie est initialise a 9600 baud par seconde.
Apres l'initialisation dues deux ports, un delai de 50ms est prevu afin de laisser le temps au differents capteurs de s'allumer.

Le capteur de pression ne necessite pas d'initialisation particuliere. Le capteur de temperature/humidite quant a lui peut etre parametre pour choisir la resolution voulue.

Une resolution de 11bit est choisi pour chacun. Cette resolution est choisi car elle offre un temps de reponse inferieur a 15ms pour les deux mesures. Avec une amplitude de 175.72 degre, la precision en temperature est de 0.086degre celsius. Le capteur d'humidite offre une precision de 0.049%.

===Boucle===

Les capteurs sont interroges un par un. Si un capteur ne repond pas, une variable est incrementee, sinon elle est remise a zero. Une fois chaque capteur interroge, les variables sont evaluees. Si le nombre d'erreur est inferieur a la limite fixee, les valeurs sont envoyes sur le port serie, sinon un code d'erreur est envoye.

'''Frame pour les valeurs''' : adresse - registre - valeurs

'''Frame pour le code d'erreur''' : adresse - 0x55 - 0xFF

Entre deux envois de capteurs, un delais de 100ms est utilise pour temporise la communication.

===Librairie I2C===

Dans la librairie I2C, on s'interesse aux fonctions pour se conneter aux differents elements et pour lire/ecrire.

- i2c_receive(address, buffer, length) : pour lire les donnees d'une cible sans utiliser de registre

- i2c_readReg(address, register, buffer, length) : pour lire les donnees d'un registre particulier d'une cible

Ces deux donctions utilisent les fonctions telles que i2c_start et i2c_stop pour se connecter et se deconnecter aux cibles ainsi que i2c_write et i2c_read_ack pour faire des demandes de lecture et lire la reponse. Dans le fonction i2c_readReg, un delai de 1ms a ete ajoute juste apres la demande de lecture. Ce delai est present car le capteur de pression recommande d'inserer un delai de 20us juste apres la requete. Le choix d'un delai plus grand est fait par securite pour etre fonctionnel avec tout type de capteur qui pourrait etre ajoute a l'avenir.

'''Code arduino''' : [[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Code arduino-v1.zip]]

==Livrables==

Schematique & PCB : [[Fichier:IMA4-EC1-Schematique&PCB-2.zip]]

==Sources==

Documentation sur l'I2C de Honeywell (capteur de pression) : http://forums.parallax.com/uploads/attachments/63206/81041.pdf

Fichier:IMA4-EC1-Schematique&PCB-2.zip

2016-08-10T02:55:37Z

Mherwegh :

Optimisation de cartes de contrôle de robot mobile

2016-08-10T02:54:56Z

Mherwegh : /* Carte principale */

==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

Reprendre la carte du stage [[Plateforme robotique pour l'enseignement secondaire]].

Remplacer l'ATMega328P traversant par un ATMega328P de surface mais soudable à la main. Trouvez un quartz de surface plus compact. Minimiser les via.

Réaliser deux mini-cartes pour réaliser des capteurs I2C. Les mini-cartes doivent comporter un connecteur RJ11 pour se connecter vers la carte mère et un connecteur RJ11 pour chaîner un autre capteur. L'un des capteurs doit être un capteur d'humidité et de température, le second doit être un capteur de pression. Si possible trouver des composants de surface pour les capteurs I2C. Une sonde étanche pour le capteur de température serait appréciée.

Ecrire les fonctions permettant de récupérer les valeurs des capteurs. Ces fonctions doivent être écrites pour <tt>avr-gcc</tt>. Pour la partie I2C vous pouvez vous baser sur le projet IMA4 ordonnanceur de 2014/2015 ([[Malette Arduino éducative I]]).

Créer un châssis unique pour les deux motorisations avec des fixations propres sans utilisation de fil de fer.

==Avancement du Projet==

===Cahier des charges===

Afin d'optimiser et améliorer le robot mobile dont il est question, nous allons chercher à réduire la taille de certains composants électroniques et ajouter la fonction suivante :

Possibilité d'ajouter des capteurs en chaîne.

Pour cela, il est convenu d'utiliser deux types de capteurs dans un premier temps : un capteur de pression et un capteur de temperature/humidité. Il est convenu qu'il serait appréciable d'avoir des capteurs étanche à la plongée dans l'eau (IP67 ou supérieure serait idéal).

Enfin, le châssis devra être retravaillé pour être en une seule pièce et contenir l'ensemble des composants déjà existants.

===Possibilites Hardware===

'''Mini-carte Temperature'''

1) http://fr.farnell.com/silicon-labs/si7034-a10-im/capteur-temp-humidite-4-deg-c/dp/2473678?ost=temperature+humidite&selectedCategoryId=&categoryId=700000004362&searchView=table&iscrfnonsku=false

Ce capteur repond a toutes les contraintes : I2C, SMD, temperature et humidite, de taille correcte. Il a besoin d'etre soude a l'aide d'un four a refusion.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/hih6130-021-001/capteur-humidicon-5-soic-8/dp/1961727

Ce capteur repond au cahier des charges. il demande d'etre alimente en 3.3V et demande donc un regulateur de tension. Il est soudable a la main.

3) Une autre solution envisageable serait de differencier deux capteurs, un de temperature et un d'humidite, sur la meme carte avec des adresses I2C differentes. En regardant chez le fournisseur Farnell, le prix semble superieur a la seconde solution qui offre les memes fonctionnalites/caracteristiaues en un seul composant.

Si l'on souhaite eviter l'utilisation d'un four a refusion, le second capteur est la solution. Si l'utilisation de ce four est possible, la premiere solution semble la plus adapte avec un circuit simple et un prix inferieur.

'''Mini-carte Pression'''

1) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxavx010ng2a5/capteur-jauge-10-in-h2o-axial/dp/1784667

Ce capteur offre une mesure de pression differentielle entre la pression atmospherique courante et la pression qu'on lui applique. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il communique en I2C avec le systeme.

2) http://fr.farnell.com/honeywell/asdxacx030pa7a5/capteur-30psi-absolue-axial/dp/1784657

Ce capteur offre une mesure de pression absolue. Alimente en 5V et de taille raisonnable, il offre lui aussi une communication I2C.

3) http://fr.farnell.com/honeywell/sscmann060pg2a3/sensor-60psi-smd-axial-gauge/dp/1823239

Ce capteur offre une mesure de pression diffenretielle comme le premier. Alimente en 3.3V et de taille legerement inferieur au precedent, il permet de communiquer en I2C.

Parmi ces trois capteurs, les deux premiers sont traversants tandis que le dernier est SMD. Je pense que cela n'est pas un probleme si l'on considere que l'avantage du SMD est le gain de place et l'economie financiere du au percage. Notre carte comportant principalement deux connecteurs RJ11, ce nouveau capteur ne viendra pas augmenter la taille de la carte ni rajouter un surcout de percage.

Le troisieme composant, SMD, existe aussi en pression absolu mais n'est plus disponible chez Farnell. De plus, son prix eleve ne favorise pas ce choix.

Au vu de l'application voulu, je pense que le second capteur est le plus adapte : pression absolu, I2C, taille correcte, prix abordable.
Son prix legerement superieur sera compense par la suppression des composants necessaires a l'adaptation en tension et la possibilite de faire la carte en une seule couche au lieu de deux.

==Liste de composants==

===Carte principale===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Atmega
| 1
| http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/micro-8-bits-avr-32k-flash-32tqfp/dp/1715486?selectedCategoryId=&exaMfpn=true&categoryId=&searchRef=SearchLookAhead&searchView=table&iscrfnonsku=false
|-
| Quartz
| 1
| http://fr.farnell.com/epson/q22fa23800181-fa-238-16-mhz-12-5pf/quartz-fa-238-16mhz-50ppm-12pf/dp/1712816
|}
===Carte Temperature/Humidite===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur Temp/Humi
| 1
| http://fr.farnell.com/sensirion/sht21/capteur-d-humidite-temp-3x3mm/dp/1855468
|-
| Regulateur de tension
| 1
| http://fr.farnell.com/texas-instruments/tps79325dbvr/regulateur-ldo-2-5v-sot-23/dp/1460963
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Resistances 100 Kohm
| 1
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/2131019
par 10 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w06031100k/res-couche-epaisse-100k-1-0-063w/dp/9330402
|-
| Condensateur 0.1uF
| 2
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| Condensateur 0.47 uF
| 1
| par 5 : http://fr.farnell.com/tdk/c1608x7r1h474k080ac/condensateur-mlcc-x7r-470nf-50v/dp/2346908
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Carte Pression===

{| class="wikitable"
! Composant !! Quantite !! Lien
|-
| Capteur de pression
| 1
| http://fr.farnell.com/honeywell/asdxacx030pa7a5/capteur-30psi-absolue-axial/dp/1784657
|-
| Resistances 10 Kohm
| 2
| par 5000 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/2130939
par 50 : http://fr.farnell.com/multicomp/mc0063w0603110k/res-couche-epaisse-10k-1-0-063w/dp/9330399RL
|-
| Condensateur 0.1uF
| 1
| par 10 : http://fr.farnell.com/walsin/0603b104k500ct/condensateur-mlcc-x7r-0-1uf-50v/dp/2496834
|-
| RJ11 femelle
| 2
| https://www.sparkfun.com/products/132
|}

===Divers===

3 cables RJ11 male-male

==Schématique==

===Carte principale===

La carte principale est realisee en se basant sur celle deja realisee pour la plateforme robotique. L'atmega etant remplace par un atmega de surface, les pins sont quelques peu differentes. L'equivalence est visible sur l'image ci-dessous :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Equivalence Atmegas.png]]

On remarque aussi le changement du quartz ainsi que l'ajout d'un connecteur RJ11 femelle pour la connection I2C. L'ajout de cette connection implique de changer le branchement de "capteur_ligne2" et "capteur_ligne3" qui etait branches sur les ports SDA et SCL de l'atmega.

On obtient alors le schematique suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte principale-v4.png|1000px]]

===Carte temperature===

Il est conseille d'integrer le capteur de temperature choisi dans le circuit suivant (la tension d'alimentation conseillee du nouveau capteur est 3.0V et non 1.8V) :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_Capteur_TempHumi.gif|500px]]

Pour cela, il faut donc se pencher sur un regulateur de tension afin d'avoir une tension fiable et sans variation en entree. Le regulateur choisi est quant a lui conseille dans le circuit suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-TypicalCircuit_RegTension.gif|500px]]

En prenant en compte ces elements, on obtient donc le schematique complet de la mini-carte temperature suivant :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte_Temperature-v6.png|1000px]]

===Carte pression===

D'apres la documentation du capteur, les pins SDA et SCL demandent un resistance pull-up superieur a 1kohm et l'alimentation doit etre reliee a la masse avec une capacite comprise entre 0.1uF et 0.47uF. Il est donc choisi d'utiliser des resistances de 10kohm et une capacite de 0.1uF pour etre sur le meme format que la carte de temperature.

En prenant ces specificites en compte, on obtient le schematique suivant pour cette mini carte :

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Carte Pression-v2.png|1000px]]

==PCB==

Les mini-cartes seront normees en dimension et en placement. Les percages pour les fixations sont places en coordonnees (25.042, 1.943) et (2.027, 53.684). Les mini-cartes auront pour dimension 31x59.

===Carte principale===

Pistes : 16;il

Vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Principale-v3.png]]

=== Mini-carte Temperature===

Pistes : 16mil

vias : 0.4mm diameter / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_Temperature-v9.png]]

De la place est prevu autour du capteur de temperature pour que ce dernier ne soit pas influence par la chauffe possible des composants alentours.

===Mini-carte Pression===

Pistes : 24mil

vias : 0.4mm / ring 0.3mm

[[Fichier:-2016-IMA4-EC1-PCB_pression-v4.png]]

==Programme C==

Dans un premier temps, les differentes connections sont initialisees : i2c, serie, capteurs.

Ensuite, une boucle infinie prend place. La lecture des capteurs se fait de facon alterne avec un delai de 100ms entre deux capteurs. Si un capteur ne repond pas 5 fois d'affiles, il est choisi d'envoyer un code d'erreur a la place de la reponse habituelle.

===Initialisation===

Le port serie est initialise a 9600 baud par seconde.
Apres l'initialisation dues deux ports, un delai de 50ms est prevu afin de laisser le temps au differents capteurs de s'allumer.

Le capteur de pression ne necessite pas d'initialisation particuliere. Le capteur de temperature/humidite quant a lui peut etre parametre pour choisir la resolution voulue.

Une resolution de 11bit est choisi pour chacun. Cette resolution est choisi car elle offre un temps de reponse inferieur a 15ms pour les deux mesures. Avec une amplitude de 175.72 degre, la precision en temperature est de 0.086degre celsius. Le capteur d'humidite offre une precision de 0.049%.

===Boucle===

Les capteurs sont interroges un par un. Si un capteur ne repond pas, une variable est incrementee, sinon elle est remise a zero. Une fois chaque capteur interroge, les variables sont evaluees. Si le nombre d'erreur est inferieur a la limite fixee, les valeurs sont envoyes sur le port serie, sinon un code d'erreur est envoye.

'''Frame pour les valeurs''' : adresse - registre - valeurs

'''Frame pour le code d'erreur''' : adresse - 0x55 - 0xFF

Entre deux envois de capteurs, un delais de 100ms est utilise pour temporise la communication.

===Librairie I2C===

Dans la librairie I2C, on s'interesse aux fonctions pour se conneter aux differents elements et pour lire/ecrire.

- i2c_receive(address, buffer, length) : pour lire les donnees d'une cible sans utiliser de registre

- i2c_readReg(address, register, buffer, length) : pour lire les donnees d'un registre particulier d'une cible

Ces deux donctions utilisent les fonctions telles que i2c_start et i2c_stop pour se connecter et se deconnecter aux cibles ainsi que i2c_write et i2c_read_ack pour faire des demandes de lecture et lire la reponse. Dans le fonction i2c_readReg, un delai de 1ms a ete ajoute juste apres la demande de lecture. Ce delai est present car le capteur de pression recommande d'inserer un delai de 20us juste apres la requete. Le choix d'un delai plus grand est fait par securite pour etre fonctionnel avec tout type de capteur qui pourrait etre ajoute a l'avenir.

'''Code arduino''' : [[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Code arduino-v1.zip]]

==Livrables==

Schematique & PCB : [[Fichier:-2016-IMA4-EC1-Schematique&PCB.zip]]

==Sources==

Documentation sur l'I2C de Honeywell (capteur de pression) : http://forums.parallax.com/uploads/attachments/63206/81041.pdf