Voir la source de P32 Récupération d'énergie pour balise BLE

== Objectif ==


Mon projet consiste à réaliser un système électronique autonome, composé de différents capteurs et capable de recueillir et de transmettre les données mémorisées vers un système centralisé.

== Etude préalable ==


L’énergie est le point de difficulté dans la réalisation de ce projet. Chaque élément devra être choisi non seulement pour ses performances mais également pour sa faible consommation.



== Organisation générale ==


Le système est organisé autour d’une source d’énergie, d’un contrôleur, de capteurs, de mémoire et d’un protocole de communication.

On cherche à minimiser l'énergie consommée par l'ensemble du système.

[[Fichier:P32Ensemble.PNG|vignette|alt=Système complet|Architecture]]


=== Chaine de l’énergie ===


L’énergie pour ce module autonome est constituée de quatre phases importantes :

[[Fichier:P32Energie.PNG]]

==== <span style="color: red;">La récupération de l'énergie dans l'environnement ====
 
Il existe de nombreux moyens pour récupérer de l'énergie dans l'environnement. L'objectif est de trouver les sources les plus adaptées à l'environnement de l'application recherchée.

On peut citer:

* La récupération de l'énergie par différence de température

* Les panneaux photovoltaïques

* La récupération de l'énergie des ondes radio

* La Piézoélectricité

Dans ce projet nous utiliserons la piézoélectricité, le module de récupération ayant déjà fait partie d'une étude de IRCICA précédent le projet.

==== <span style="color: green;"> Le stockage de l’énergie ====


Le choix du système de stockage de l'énergie constitue une partie importante de la réalisation du système.
La problématique de cette partie sera de déterminer quel type de stockage nous utiliserons : batterie, super-capacité ou un hybride et de les dimensionner.
Il faudra tenir compte des problèmes de décharge partielle influent sur la durée de vie du stockage.

==== <span style="color: blue;"> Le management/mise en forme de l’énergie ====


L'objectif de cette partie est d'étudier la nécessité de la mise en place d'une régulation tout en préservant des contraintes de consommation très faibles.

==== <span style="color: orange;">L'utilisation de l'énergie mise en forme ====


On cherche à minimiser l'énergie consommée par l'ensemble du système.

=== Contrôleur ===


Le microprocesseur : il existe différents types de microprocesseurs. L'objectif est de choisir un support capable de consommer un minimum d'énergie tout en conservant une taille minimale. Nous avons déjà utilisé dans d'autres projets des micro-contrôleurs de type Arduino et Raspberry pie. Ceux-ci ont pour avantage d’être prêts à l'emploi et faciles de prise en main. On peut s’orienter également vers un contrôleur ultra low power comme le STM32L4.
		 
{| class="wikitable centre" width="80%"
|+ 
|-
! scope=col | 
! scope=col | Consommation
! scope=col | Facilité de développement
! scope=col | Miniaturisation
|-
| width="33%" |
<center>Arduino</center>
| width="34%" |
<center>faible à très faible</center>
| width="33%" |
<center>bonne</center>	
| width="33%" |
<center>faible</center>
|-
| width="33%" |
<center>Raspberry pi</center>	
| width="34%" |
<center>importante</center> 
| width="34%" |
<center>très bonne</center> 
| width="34%" |
<center>très faible</center>
|-
| width="33%" |
<center>Ultra low power</center>	
| width="34%" |
<center>très, très faible</center>
| width="33%" |
<center>difficile</center>	
| width="33%" |
<center>forte</center>
|}

=== Capteurs ===


On peut imaginer différents types de capteurs :

* Accéléromètre 

* Gyroscope

* Pression atmosphérique et altitude 

* Température 

* GPS

=== Mémoire ===


Le système doit être autonome et donc conserver un minimum de mesures pour les cas où la connexion est impossible. La mémoire doit être dimensionnée en fonction du nombre de capteurs, l’intervalle d’acquisition et le temps maximum avant connexion au système centralisé.

=== Protocole de communication ===


Un protocole de communication : dans un premier temps, nous nous concentrons sur le protocole BLE (Bluetooth Low Energie). Ce protocole étant standardisé, il nous permettra de recueillir de la documentation et réaliser des tests de consommation rapides.

== Planning prévisionnel ==

[[Fichier:P32Gant.PNG]]

==Suivi de l'avancement du Projet==
===Semaine 1 (28/09/2015)=== 

* Rencontre avec Monsieur Boe et Monsieur Giraud 

* Présentation du projet

* Recherche documentaire

* Etablissement du cahier des charges

===Semaine 2 (05/10/2015)===

Recherche documentaire sur la consommation estimée des différents éléments.


{| class="wikitable centre" width="80%"
|+ 
|-
! scope=col | '''Contrôleur'''
! scope=col | Consommation Active 
! scope=col | Consommation Inactive
! scope=col | Prix
|-
| width="33%" |
<center>Arduino Pro Mini 328 </center>
| width="34%" |
<center> 7mA (1 capteur)</center>
| width="33%" |
<center>4.5µA</center>	
| width="33%" |
<center>$10</center>
|-
| width="33%" |
<center>STM32L4 Series (STM32L476JE)</center>
| width="34%" |
<center> 100 μA/MHz</center>
| width="33%" |
<center>120 nA</center>	
| width="33%" |
<center>$5</center>
|-
| width="33%" |
<center>Raspberry</center>
| width="34%" |
<center> 200mA </center>
| width="33%" |
<center>200mA</center>	
| width="33%" |
<center>Disponible</center>
|}

{| class="wikitable centre" width="80%"
|+ 
|-
! scope=col | '''Module BLE'''
! scope=col | Consommation
! scope=col | Options d'alimentation
! scope=col | Prix 
|-
| width="33%" |
<center>BLE Mini</center>
| width="34%" |
<center> 15 mA </center>
| width="33%" |
<center>3.4V à 11V VIN / 5V USB / Coin Cell Battery (2025 or 2032) / 3.7V Li-ion Battery</center>	
| width="33%" |
<center>$17</center>
|}

Le système Mini Arduino/ BLE Mini me semble être un bon compromis entre facilité d’intégration, consommation d'énergie et miniaturisation du système. <span style="color: red;">(Choix à discuter à la réunion du Merdredi 07/10)

{| class="wikitable centre" width="80%"
|+ 
|-
! scope=col | '''Capteurs'''
! scope=col | Modèle
! scope=col | Consommation min/max
! scope=col | Prix 
|-
| width="33%" |
<center>Température</center>
| width="34%" |
<center> TMP36GT9Z </center>
| width="33%" |
<center>2.7V/5.5V</center>	
| width="33%" |
<center>1,46 €</center>
|-
| width="33%" |
<center>Accéléromètre</center>
| width="34%" |
<center> ADXL345BCCZ </center>
| width="33%" |
<center>2V/3.6V</center>	
| width="33%" |
<center>5,54 €</center>
|-
| width="33%" |
<center>Gyroscope+Accéléromètre</center>
| width="34%" |
<center> MPU-6050</center>
| width="33%" |
<center>2.5V/3.6V</center>	
| width="33%" |
<center>15,73 €</center>
|-
| width="33%" |
<center>Pression atmosphérique / Altitude</center>
| width="34%" |
<center> MPL3115A2 </center>
| width="33%" |
<center>1.95V/3.6V</center>	
| width="33%" |
<center>2,65 €</center>
|}

===Semaine 3 (12/10/2015)===
===Semaine 4 (19/10/2015)===
===Semaine 5 (26/10/2015)===
===Semaine 6 (02/11/2015)===
===Semaine 7 (09/11/2015)===
===Semaine 8 (16/11/2015)===
===Semaine 9 (23/11/2015)===
===Semaine 10 (30/11/2015)===
===Semaine 11 (07/12/2015)===
===Semaine 12 (14/12/2015)===
===Semaine 13 (04/01/2016)===
===Semaine 14 (11/01/2016)===
===Semaine 15 (18/01/2016)===
===Semaine 16 (25/01/2016)===
===Semaine 17 (01/02/2016)===
===Semaine 18 (08/02/2016)===
===Semaine 19 (15/02/2016)===
===Semaine 20 (22/02/2016)===


== Annexes ==

Consommation du STM32L4 Series : http://www.st.com/web/en/catalog/mmc/FM141/SC1169/SS1580?sc=stm32l4

Réduction de la consommation de l'Arduino : http://www.home-automation-community.com/arduino-low-power-how-to-run-atmega328p-for-a-year-on-coin-cell-battery/

Consommation Raspberry : https://www.raspberrypi.org/help/faqs/

Module BLE : http://redbearlab.com/blemini/

Accéléromètre : http://fr.farnell.com/analog-devices/adxl345bccz/accelerometre-3-axes-14lga/dp/1853935

Capteur température : http://fr.farnell.com/analog-devices/tmp36gt9z/capteur-temp-to-92-3/dp/1438760?ost=TMP36GT9Z

Accéléromètre + Gyroscope : http://fr.farnell.com/invensense/mpu-6050/gyroscope-accelero-6-axes-i2c/dp/1864742

Altimètre : http://fr.farnell.com/freescale-semiconductor/mpl3115a2/pressure-sensor-20-110kpa-8lga/dp/2009084?ost=MPL3115A2&categoryId=700000004367