P19 Relai Ethernet Lora

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Révision datée du 16 octobre 2016 à 16:00 par Snduwayo (discussion | contributions) (Contexte du projet)

Présentation générale du projet

Contexte du projet

L'actuelle main mise du privé sur les réseaux IP n'est pas forcément une bonne chose pour Internet.

L'internet des objets est un domaine en pleine croissance qui permet entre autres d'établir des interactions entre des utilisateurs et des objets connectables.

Les domaines d'applications sont diverses et variées: du contrôle des chauffages dans nos maisons en passant par les smart cities,ou encore le tracking des marchandises,..on y retrouve des dispositifs intelligents tels que des capteurs, des interfaces de communication avec d'autres dispositifs,.. Aujourd'hui plusieurs équipements embarqués voient le jour, cependant les protocoles de communication n'évoluent pas autant, entraînant donc une forte consommation d'énergie, un besoin énorme en termes de mémoire, réseau,..

Objectif du projet

L'objectif du projet est de réaliser un module autonome connectable sur une box Internet permettant de relier deux sites avec une connexion longue distance.

Schématique de l'objectif du projet

Cahier de charges

Le projet se déroulera en deux phases. Nous réaliserons d'abord un premier prototype construit autour d'un AtMega328P, d'une carte Ethernet (avec un micro-contrôleur Microchip ENC28J60), et d'une puce LoRa

Ensuite, nous réaliserons un deuxième prototype avec un microcontroleur

Suivi du projet

Semaine 1 (19/09) Réunions avec l'encadrant de projet / Définition des objectifs / Recherche bibliographique
Semaine 2 (26/09)
Semaine 3 (03/10)
Semaine 4 (11/10) Etablissement de la liste du matériel

Planning prévisionnel

Fichier:Planning .pdf

Schématique de l'objectif du projet

La recherche et la documentation

Microcontrôleur Atmega328p

Atmega328p est un mono-puce microcontrôleur.

Carte Réseau

Qu'est-ce qu'une carte réseau?

La carte réseau (appelée Network Interface Card en anglais et notée NIC) constitue l'interface entre l'ordinateur et le câble du réseau. La fonction d'une carte réseau est de préparer, d'envoyer et de contrôler les données sur le réseau.

Pour préparer les données à envoyer, la carte réseau utilise un transceiver qui transforme les données parallèles en données séries. Chaque carte dispose d'une adresse unique, appelée adresse MAC, affectée par le constructeur de la carte, ce qui lui permet d'être identifiée de façon unique dans le monde parmi toutes les autres cartes réseau.

Quel est le rôle d'une carte réseau?

Une carte réseau sert d'interface physique entre l'ordinateur et le câble. Elle prépare pour le câble réseau les données émises par l'ordinateur, les transfère vers un autre ordinateur et contrôle le flux de données entre l'ordinateur et le câble. Elle traduit aussi les données venant du câble et les traduit en octets afin que l'Unité Centrale de l'ordinateur les comprenne. Ainsi une carte réseau est une carte d'extension s'insérant dans un connecteur d'extensions (slot).

Qu'est-ce qu'une carte réseau Ethernet?

La plupart des cartes réseau destinées au grand public sont des cartes Ethernet. Elles utilisent comme support de communication des paires torsadées (8 fils en cuivre), disposant à chaque extrémité de prises RJ45.

Les trois standards Ethernet (norme 802.3) les plus courants correspondent aux trois débits les plus fréquemment rencontrés : 1.Le 10Base-T permet un débit maximal de 10 Mbit/s. Le câble RJ45 peut alors mesurer jusqu'à une centaine de mètres et seuls 4 des 8 fils sont utilisés. 2.Le 100Base-TX permet un débit maximal de 100 Mbit/s. Il est également appelé Fast Ethernet et est désormais supporté par la quasi-totalité des cartes réseau. Comme pour le 10Base-T, le câble RJ45 peut alors mesurer jusqu'à une centaine de mètres et seuls 4 des 8 fils sont utilisés. 3.Le 1000Base-T permet un débit maximal de 1 000 Mbit/s. Il est également appelé Gigabit Ethernet et se démocratise rapidement. Pour que le réseau fonctionne correctement, le câble RJ45 peut toujours mesurer jusqu'à 100 m, mais doit être de bonne qualité. Cette fois, les 8 fils sont utilisés.

Carte Ethernet

Avancement du projet

Souder la carte Ethernet

Carte Ethernet

Liste de matériels

Matériel Quantité requise Quantité disponible A commander Commentaires
Premier prototype (à base d'un AtMega328P)
Partie Ethernet
Résistances 49.9 Ohms CMS 10 10 10 Farnell [1]
Résistances 270 Ohms CMS 10 10 10 Farnell [2]
Résistances 2.32 kOhms CMS 10 10 10 Farnell [3]
Capacités polarisation 10µF CMS 10 10 10 Farnell [4]
Capacités 0.1µF CMS 10 10 10 Farnell [5]
Capacités 20pF CMS 10 10 10 Farnell [6]
Capacités 1µF CMS 10 10 10 Farnell [7]
Puce Électronique ENC28J60SP 3 3 3 Farnell [8]
Puce Électronique MCP1702Z 3 3 3 Mouser [9]
Régulateur de tension LD1117AV33 3 3 3 Mouser [10]
Connecteur SI-50196-F 3 3 3 Digi-Key [11]
Filtre BL01RN1A 3 3 3 Farnell [12][13]
Quartz ECSS250XM 2 2 2 Mouser [14]
Partie Arduino
Micro-contrôleur de type ATMEGA328P 3 3 3 Farnell [15]
Quartz FA238 16MHz 3 3 3 Farnell [16]
Résistance 1MΩ +/- 5% 5 5 5 Farnell [17]
Résistance 1KΩ 5 5 5 Farnell [18]
Capacité 100nF 10 10 10 Farnell [19]
Capacité 4.7uF 5 5 5 Farnell [20]
Interrupteur 2 2 2 Farnell []
Embase USB 2 2 2 Farnell [21]
FTDI FT232 BASIC 3 3 3 Farnell [22] MOUSER [23]
Capacité 100nF 15 15 15 Farnell [24]
Capacité 4.7uF 5 5 5 Farnell [25]
Capacité 10uF 5 5 5 Farnell [26]
Resistances 1k 6 6 6 Farnell [27]
Resistances 470 10 10 10 Farnell [28]
diode 5 5 5 Farnell [29]
Regulateur 78ADJ LDO Tension fixe 3 3 3 Farnell [30]
LED yellow 3 3 3 Farnell [31]
LED orange 3 3 3 Farnell
LED green 3 3 3 Farnell [32]
LED blue 3 3 3 Farnell [33]
Partie LoRa
Module radio de type RF-LORA-868-SX1276 4 4 4 Mouser [34]
Capacités 10uF 10 10 10 Farnell [35]
Capacités 100nF 20 20 20 Farnell [36]
Capacités 47pF 20 20 20 Farnell [37]
Capacités 15pF 10 10 10 Farnell [38]
Capacités 10nF 10 10 10 Farnell [39]
Capacités 1.5pF 10 10 10 Farnell [40]
Capacités 33pF 10 10 10 Farnell [41]
Capacités 4.7pF 10 10 10 Farnell [42]
Capacités 1.2pF 10 10 10 Farnell [43]
Capacités 1.8pF 10 10 10 Farnell [44]
Capacités 3.3pF 10 10 10 Farnell [45]
Capacités 1nF 10 10 10 Farnell [46]
Inductance 33nH 10 10 10 Farnell [47]
Inductance 6.2nH (0402) 10 10 10 Farnell [48]
Inductance 10nH 10 10 10 Farnell [49]
Resistances 1k 10 10 10 Farnell [50]
Quartz 32MHz(16pF) 10 10 10 Farnell [51]
Regulateur PE4259 5 5 5 Digi-Key [52] Farnell[53]
Deuxième prototype (à base d'un ARM-3 Cortex)
Partie MCU(ARM Cortex3)
MCU_LQFP64 6 6 6 Mouser [54]
Capacité 4.7uF 10 10 10 Farnell [55]
Capacité 4.3uF 10 10 10 Mouser [56]
Capacité 6uF (de charge du quartz de ABS25_32.768KHz_6_T) 10 10 10 Mouser []
Capacité 100nF 15 15 15 Farnell [57]
Capacité 1uF_X5R_0603 3 3 3 Mouser [58]
Capacité 2.2uF 10 10 10 Farnell [59]
Résistance 4K7 10 10 10 Farnell [60]
Résistance 100 10 10 10 Farnell [61]
Résistance 10K 10 10 10 Farnell [62]
Quartz ABS25_32.768KHz_6_T 5 5 5 Farnell [63]
Poussoir USER 3 3 3 Farnell [64]
Reset TD-0341 3 3 3 Farnell [65]
Inductance BEAD 10 10 10 Farnell [66] (!!!)
Partie ST-LINK(programmer)
Partie STMF STM32F103CBT6 uC 4 4 4 Farnell [67]
Resistances 10K 5 5 5 Farnell [68]
Resistances 100K 5 5 5 Farnell [69]
Resistances 4.7K 10 10 10 Farnell [70]
Resistances 100 5 5 5 Farnell [71]
Resistances 2.7K 5 5 5 Farnell [72]
Resistance R26 10 10 10 Farnell []
Capacités 20pF 10 10 10 Farnell [73]
Capacités 100nF 5 5 5 Farnell [74]
Quartz 8MHz(12pF) 5 5 5 Farnell [75]
Partie USB ST LINK connecteur USB 5075 BMR-05-SM 4 4 4 Farnell [76]
Resistances 1.5K 4 4 4 Farnell [77]
Resistances 0 5 5 5 Farnell [78]
Resistances 100K 5 5 5 Farnell [79]
Resistances 10K 5 5 5 Farnell [80]
Resistances 36K 5 5 5 Farnell [81]
Resistances 100 5 5 5 Farnell [82]
Transistor T1 9013 5 5 5 Mouser [83]
Capacités 100nF 10 10 10 Farnell [84]
Partie SWD Resistances 100K 5 5 5 Farnell [85]
Résistances 10K 5 5 5 Farnell [86]
Résistances 22K 10 10 10 Farnell [87]
Diode BAT60JFILM 5 5 5 Mouser [88]
Partie COM Resistances 100K 5 5 5 Farnell [89]
Resistances 0 Farnell [90]
Led bicolore CMS Red/Green 5 5 5 Farnell [91]
Partie PWR Régulateur LD 3985M33R (LP3985IM5-3.2/suggestion de remplacement) 5 5 5 Farnell [92]
Diode BAT60JFILM 5 5 5 Mouser [93]
Capacités 1uF X5R 0603 5 5 5 Farnell [94]
Capacités 10nF X7R 0603 5 5 5 Farnell [95]
Capacités 100nF 5 5 5 Farnell [96]
Partie Top and Power
Régulateur LD1117S50TR 3 3 3 Mouser [97]
Régulateur LD39050PU33R 3 3 3 Mouser [98]
Capacités 10uF(25V) 10 10 10 Farnell [99]
Capacités 1uF_X5R_0603 10 10 10 Mouser [100]
Capacités 100nF 10 10 10 Farnell [101]
Résistance 4K7 10 10 10 Farnell [102]
Résistance 1K 10 10 10 Farnell [103]
Redresseur STPS2L30A 3 3 3 Mouser [104]
Transistor STS7PF30L (mosfet) 3 3 3 Mouser [105]
LED Red 3 3 3 Farnell [106]
Carte Lora Ethernet
32u4 RFM95 LoRa Radio - 868 or 915 MHz 2 2 2 Adafruit [107]

Références

Datasheets

Fichier:Datasheet cartereseau.pdf

Fichier:Datasheet lora.pdf

Micro-controleur Atmega328p: http://www.atmel.com/Images/Atmel-42735-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega328-328P_datasheet.pdf

Documentation (Liens utiles)

https://learn.adafruit.com/adafruit-feather-32u4-radio-with-lora-radio-module/downloads

Schematic du module radio : http://modtronix.com/prod/imod/inair9/inair9_r1_sch.pdf

Schematic de la carte Nucleo -F401RE : http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/user_manual/98/2e/fa/4b/e0/82/43/b7/DM00105823.pdf/files/DM00105823.pdf/jcr:content/translations/en.DM00105823.pdf