Thetweekproject

Machine à café

Présentation du projet

Cahier des charges

SA

• Broyage des grains déjà torréfiés
  • Régulation d’un moteur en vitesse avec charge variable
  • Réutilisation des éléments d’une cafetière existante (carte électronique hors d’usage)
    • Étalonnage du débitmètre
    • Analyse du chauffe-eau
    • Calibration de la pompe à eau
  • Propulsion de l’eau chauffée
    • Régulation d’une pompe à eau en pression et en débit
    • Régulation du chauffe-eau en température
  • Modélisation des éléments du système

SC

• Création d’une interface homme-machine
  • Installation d’un RaspberryPi avec un écran tactile
    • Gestion des stocks de café, d’eau et de gobelets
    • Gestion des différents éléments (pompe, compresseur, chauffe eau, …)
  • Réalisation d’une interface graphique permettant de :
• Moudre le café
• Sélectionner la quantité d’eau à distribuer (café court ou long)
• Sélectionner un café parmi une présélection de café
  • Création d’une application Web et Smartphone
    • Possibilité de noter son café
    • Possibilité de retenir un choix de café particulier
• Création de profils créés à partir de la carte étudiante
  • Lecture d’information en NFC sur la carte étudiante
  • Création d’une base de données basée sur ces profils
    • Proposition des cafés à partir de ceux les plus commandés et/ou mieux notés
    • Possibilité de retenir certains choix et de les recommander

Commun

• Création d’une carte permettant la commande des différents éléments de la machine à café (pompe, chauffe-eau, et d’autres sorties)
• Création d’une carte permettant de faire l’acquisition des différents capteurs (comme le débitmètre)

Liste des tâches

• Caractériser le débitmètre
• Caractériser le chauffe-eau
• Caractériser la pompe
• Détermination du schéma de fonctionnement et éventuels correctifs de régulation
• Réalisation de la carte électronique de commande
• Programmation de l'Arduino pour commander la carte
• Programmation du RaspberryPi pour l'interface tactile et la lecture NFC
  • Estimation temps de réponse (temps de transfert à l'Arduino négligeable ?)
• Gestion automatique du café
  • Dimensionnement capsule et du dispositif de broyage
  • Création d'un système dispenseur de gobelets
    • Design d'engrenages pour les gobelets
• Plus de fonctionnalités si temps restant
  • Recharge par le Net
  • Poison pour diabétique
  • Interface beaucoup travaillée
  • Packaging pratique

Matériel disponible

• Machine à café Nespresso défectueuse en morceaux [fournie en 2014]
  • Un débitmètre
  • Une pompe à eau
  • Un chauffe-eau
  • Tubes
  • Carte électronique (très sûrement défectueuse)
  • Mécanisme d'infusion de capsules de café
  • Réservoir d'eau avec valve anti retour

• Matériel électro-informatique
  • Arduino [fourni le 26/1/2015]
  • RaspberryPi [1] [fourni le 28/1/2015]
  • Carte SD 16G [fournie le 29/1/2015]
  • Capteur de température [2] [fournie le 4/2/2015]
  • Thermocouple [3] [fournie le 4/2/2015]

Matériel manquant

• Matériel électro-informatique
  • Lecteur NFC [4]
  • Ecran tactile [5]

• Broyeur de café [6]

Répartition du travail

Titre

	Lundi 14-16h	Mercredi 14-18h	Jeudi 10-12h
Semaine 5	26/01 - Organisation et répartition du projet	28/01 - Caractériser le débitmètre et gérer les pièces manquantes	29/01 - Caractériser le chauffe eau et la pompe
Semaine 6	02/02 - Détermination du schéma de fonctionnement et du plan de régulation	04/02 - Réalisation de la carte électronique	05/02 - Réalisation de la carte électronique
Semaine 7	09/02 - Réalisation de la carte électronique	11/02 - Réalisation de la carte électronique	12/02 - Réalisation de la carte électronique
Semaine 8	16/02 - Gestion automatique du café	18/02 - Gestion automatique du café	19/02 - Gestion automatique du café
Semaine 9	23/02 - Gestion automatique du café	25/02 - Gestion automatique du café	26/02 - Gestion automatique du café
Semaine 11	09/03 - Gestion automatique du café	11/03 - Gestion automatique du café	12/03 - Gestion automatique du café
Semaine 12	16/03 - Gestion automatique du café	18/03 - Gestion automatique du café	19/03 - Gestion automatique du café
Semaine 13	23/03 - Gestion automatique du café	25/03 - Gestion automatique du café	26/03 - Gestion automatique du café
Semaine 14	30/03 - Gestion automatique du café	01/04 - Gestion automatique du café	02/04 - Gestion automatique du café
Semaine 15	Férié	08/04 - Gestion automatique du café	09/04 - Gestion automatique du café
Semaine 16	13/04 - Gestion automatique du café	15/04 - Gestion automatique du café	16/04 - Gestion automatique du café
Semaine 17	20/04 - Gestion automatique du café	22/04 - Gestion automatique du café	23/04 - Gestion automatique du café

En somme, les prévisions pour les différentes parties sont de:

• 8 H pour la prise en main du matériel actuel
• 14 H pour la réalisation de la carte électronique de commande
• 70 H pour la gestion automatique du café

Etude préalable

Caractérisation du débitmètre

Lors de la première séance "pratique", nous avons étudier le comportement du débitmètre.

Celui-ci étant un composant créé par Nespresso, nous n'avions pas la possibilité de récupérer sa documentation directement sur Internet. Après des recherches, nous avons compris qu'il n'existait que deux types de débitmètre. Le premier type est assimilable à une résistance variable qui la valeur dépend du débit. Le deuxième type se comporte comme un type tout ou rien qui effectue un contact entre deux des pins lorsque l'ailette interne fait un tour. Après mesure avec un ohmmètre, nous avons déterminé que notre capteur se comporte comme le deuxième type.