Posto Libero (Table connectée)

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Le concept "Posto Libero" - Cahier des charges

Description du projet

Dans le cadre du module transversal Internet des Objets (IOT), nous avons choisi de réaliser une table connectée.

Cette table a pour but de faciliter la recherche de place libre (d'où le nom "Posto Libero") dans un lieu tel que un restaurant universitaire, une cafétéria ou une bibliothèque.

Pour cela, nous devrons mettre en place un dispositif capable de :

  • Détecter la présence d'une personne assise
    • En récupérant la distance entre une entité et la table
    • En faisant la différence entre une chaise et une personne
  • Mettre en évidence le nombre de places disponibles pour une table
    • En projetant le nombre de places disponibles au plafond
    • En changeant la couleur d'une LED au niveau du capteur
    • En répertoriant les places en temps réel sur une application ou un site internet

Pour mieux montrer notre idée, nous avons fait dessin.

Table connectée

Choix techniques

Matériel

Nous aurons besoin :

  • 4x Capteur à infrarouge pour détecter une entité
    • 1x Passive Infrared Proximity Motion Sensor (1x 03/01/2017) Datasheet
  • 4x Capteur de température pour différencier une personne et une chaise
  • 4x LED RGB pour visualiser la présence au niveau du capteur (1x 05/01/2017)
  • 1x Projecteur alphanumérique pour afficher le nombre de place au plafond
  • 1x Arduino pour centraliser les capteurs d'une table (1x 05/01/2017)
  • 1x Raspberry Pi pour centraliser les Arduino et héberger un site internet (2x 05/01/2017)
  • 2x Module Zigbee pour la communication entre Arduino et Raspberry Pi (2x 05/01/2017)
  • 1x Un micro pour savoir si la table est bruyante

Logiciel

  • Arduino IDE pour coder sur l'arduino
  • Raspbian pour héberger le serveur de centralisation
  • Solidworks pour modéliser et fabriquer nos modules

Table de suivi

Date de la séance Travaux réalisés
03/01/2017 Recherche du sujet, définition du cahier des charges
05/01/2017 Définition des objectifs, allumer une LED RGB sur arduino
 ?/01/2017

Avancement du projet

Travaux Avancement Commentaires
Prise en main Arduino : Allumer une LED RGB Terminé Être capable d'allumer la LED de la couleur que l'on souhaite
Détecter une personne via Arduino Terminé Être capable d'allumer la LED de différentes couleurs en fonction du capteur de présence
Configurer Raspbian sur Raspberry Pi En cours (à écrire dans wiki : ajout dans config.txt car bordel d'UART avec rpi3)
Communication sans-fil entre Arduino et Raspberry Pi En cours Établir un programme capable de communiquer des valeurs entre les deux périphériques
Mise en place d'un serveur web sur Raspberry Pi Non débuté Créer un serveur web accessible de n'importe où
Création d'une page php/html Non débuté Créer une page web capable d'afficher toutes les valeurs sur le site internet
Programme principal sur Arduino Non débuté todo
Programme principal sur Raspberry Pi Non débuté todo

Détail des travaux réalisés

Allumer une LED RGB sur Arduino

Pour réaliser cette partie, nous avons utiliser un SparkFun RedBoard qui se compose un arduino UNO et une board. Ensuite nous avons programmé l'arduino avec le code montré. 

const int RED_PIN = 9;
const int GREEN_PIN = 10;
const int BLUE_PIN = 11;

void setup() {     
  // Initialise le Pin comme une sortie | Initialize the digital pin as an output with pinMode()
  pinMode(RED_PIN, OUTPUT); 
  pinMode(GREEN_PIN, OUTPUT);
  pinMode(BLUE_PIN, OUTPUT); 
}

void loop() {
  digitalWrite(RED_PIN, HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(RED_PIN, LOW);
  digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(GREEN_PIN, LOW);
  digitalWrite(BLUE_PIN, HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(BLUE_PIN,LOW);
}

Ce code nous a permit de visualiser que tous les 500ms la LED change sa couleur.

Détecter une personne via Arduino

Pour aller un peu plus loin, nous avons aussi programmé le capteur PIR. L'idée est d'allumer la LED Rouge quand PIR détecte un mouvement et d'allumer la LED Vert quand il y a rien. Voici le code 

//Constantes
const int RED_PIN = 9;
const int GREEN_PIN = 10;
const int CAPTOR_PIN = 2;
int val=0; 

void setup() {     
  // Initialise le Pin comme une sortie | Initialize the digital pin as an output with pinMode()
  pinMode(RED_PIN, OUTPUT); 
  pinMode(GREEN_PIN, OUTPUT);
  pinMode(CAPTOR_PIN,INPUT);
}

void loop() {
 val = digitalRead(CAPTOR_PIN);  // read input value
 if (val == HIGH) {            // check if the input is HIGH
    digitalWrite(RED_PIN, HIGH);  // turn red LED ON
    digitalWrite(GREEN_PIN, LOW); // turn green LED off
 }else  {
    digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH); // turn green on
    digitalWrite(RED_PIN, LOW);
  }
}

Nous avons bien observé que la LED a changé sa couleur quand il y avait un mouvement devant le capteur.

  • Détection d'un objet en changeant la couleur de LED

  • Il n'y pas d'objet

Communication sans-fil entre Arduino et Raspberry Pi

Au niveau de cette partie nous avions besoin de deux XBee, un arduino et un FTDI. Dans un premier pas, nous avions programmer les deux XBee pour qu'ils puissent communiquer dans le même canal. 

/** Constantes **/

#define SERIALDEV	"/dev/ttyUSB0"
#define BAUDRATE	B9600 

/**** Variables globales *****/

static struct termios sauvegarde;

/** Ouverture d'un port serie **/

int ouvertureSerie(char *periph,int vitesse)
{
struct termios nouveau;
int df=open(periph,O_RDWR|O_NOCTTY);
if(df<0) return -1;

tcgetattr(df,&sauvegarde); /* save current port settings */
bzero(&nouveau,sizeof(nouveau));
nouveau.c_cflag=CLOCAL|CREAD|vitesse|CS8;
nouveau.c_iflag=0;
nouveau.c_oflag=0;
nouveau.c_lflag=0;
nouveau.c_cc[VTIME]=0;
nouveau.c_cc[VMIN]=1;
tcflush(df, TCIFLUSH);
tcsetattr(df,TCSANOW,&nouveau);

return df;
}

/** Fermeture d'un port serie **/

void fermetureSerie(int df)
{
tcsetattr(df,TCSANOW,&sauvegarde);
close(df);
}

/** Programme principal **/

int main(int argc, char *argv[])
{
int ds;
ds=ouvertureSerie(SERIALDEV,BAUDRATE);
if(ds<0){
  fprintf(stderr,"Erreur sur la connexion série.\n");
  exit(-1);
  }

fprintf(stdout,"Configuration actuelle :\n");
fprintf(stdout,"----------------------\n");
xbeeModeCommande(ds);
xbeeRecupereVitesse(ds);
xbeeRecupereCanal(ds);

fprintf(stdout,"\nConfiguration par défaut :\n");
fprintf(stdout,"------------------------\n");
xbeeDefaut(ds);
xbeeRecupereVitesse(ds);
xbeeRecupereCanal(ds);

fprintf(stdout,"\nConfiguration spécifique :\n");
fprintf(stdout,"------------------------\n");
xbeeConfigureVitesse(ds,XBEE_VITESSE_9600);
xbeeConfigureCanal(ds,0x0B);
xbeeRecupereVitesse(ds);
xbeeRecupereCanal(ds);
xbeeSauver(ds);
xbeeSortir(ds);

fermetureSerie(ds);
return EXIT_SUCCESS;
}

Ensuite nous avons mit l'un de deux XBee sur la carte Arduino Shield et afin de pouvoir permettre ce XBee de recevoir des données transmis par FTDI via SPI nous avons collé les deux cartes arduino.

Spi.jpg

Après nous pourrions voir que les deux XBee communiquent bien, un envoie des données en même temps l'autre reçoit des paquets.

Co.jpg
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