Projet IMA3 P5, 2016/2017, TD2

Projet IMA3-SC 2016/2017 : <Veilleuse connectée>

Cahier des charges

Description du système

Notre projet Système Communicant consiste à réaliser un objet connecté, nous avons alors choisi la conception d'une veilleuse pour enfant.

Nous aurons alors pour objectif la réalisation des critères suivants:

• Proposition d'un éclairage de plus ou moins forte intensité.
• La lumière changera de couleur suivant un ordre prédéfini ou selon le choix de l'utilisateur ou reste blanche.
• La veilleuse s'allumera ou s'éteindra selon le choix des parents ou selon la lumière ambiante (s'il fait noir).
• Un détecteur de mouvement permettant d'envoyer un signal aux parents en cas de sommeil agité. De là, ils pourront lancer une des autres options de la veilleuse s'ils le désirent.

La veilleuse fonctionnera suivant cette liste de caractéristiques. Ceux-ci seront déterminés ou sélectionnés grâce à une application web accessible aux parents. Nous pouvons ainsi dire que la veilleuse est connectée.

Dans un premier temps, nous n'utiliserons pas la raspberry avant de réaliser une communication câblée en série entre le système et l'application. Par la suite, nous pourrons toujours utiliser la raspberry ou des modules Xbee afin de passer à une connexion sans fils. Grâce à la FPGA, nous comparons la valeur de la luminosité ambiante (avec une photorésistance) avec une valeur fixe "seuil lumineux".

inspiration structure veilleuse

Enfin, nous réaliserons à l'aide de la découpeuse laser, la structure de la veilleuse. Il s'agira d'une boite esthétique en bois. On pourra s'inspirer du modèle ci-contre :

Optionnel

Il serait intéressant d'ajouter à notre système, une fois seulement que les autres critères seront réalisés :

• Un haut-parleur afin de lancer depuis le site web une berceuse aux choix parmi celles proposées.
• Une heure d'extinction de la veilleuse choisie par les parents. Il peut aussi s'agir d'une durée maximale pour laquelle la veilleuse est allumée.

Le matériel

• 1 Nanoboard FPGA
• 1 Arduino
• 1 câble ethernet
• Des résistances
• 2 leds RGB
• alimentation
• 1 détecteur de mouvement
• 1 phototransistor ou photorésistance.
• Planche de bois : pour la structure de la veilleuse
• 1 interrupteur
• (haut-parleur)
• (1 Raspberry Pi )

Séance 1

Préparation de la séance

Avant de commencer cette séance, nous avions auparavant bien avancé sur la maquette de notre système à l'aide de l'Arduino Uno et de nos composants personnels sur une BreadBoard. On y retrouve la photorésistance, le détecteur de présence et une led rouge qui modélise la détection du mouvement. De plus, nous avions déjà commencé à schématiser le système sur Fritzing. Celui-ci a été finalisé lors de cette séance (voir photo ci-dessous).

Ayant un créneau pour la découpe laser dans la semaine, nous avons rapidement fait le dessin du patron sur Inkscape de notre veilleuse. Nous avons débuté par cela, comme ça nous n'avons plus à nous en préoccuper pour la suite, et pouvons nous concentrer sur l'essentiel du projet.

Partie électronique

Nous avons continué la maquette afin de la terminer. Pour cela, nous avons commencé par vérifier que nos programmes préparés fonctionnaient correctement avec le matériel de notre boîte. Sur ce point là, nous avons eu quelques difficultés avec la photorésistance. En effet, notre montage était incorrect car la PIN de contrôle A0 était reliée au +, à la place d'être reliée à la masse. Une fois ceci fini, nous avons pu compiler notre programme de led s'allumant selon la luminosité. Pour le détecteur de présence, nous avons dû souder les 3 fils à des PIN pour pouvoir les brancher.

Ensuite, nous sommes passés à la création du programme pour les leds Neo-Pixel. Pour ce faire, nous avons dû dans un premier temps, télécharger la librairie correspondant à ce composant depuis le site Adafruit. Après cela, nous avons cherché comment connecter chaque broche de la led. Enfin, nous avons écrit des lignes de code afin d'allumer la led et de pouvoir changer sa couleur, à l'aide des tutoriels de Adafruit.

En parallèle, l'une de nous a été faire l'initiation FPGA et a commencé à travailler dessus. Suite à l'initiation nous avons décidé de quelle partie du projet nous voulons réaliser avec la FPGA. Nous avons décidé d'utiliser la FPGA pour lire les valeurs de la photorésistance ainsi la FPGA agira comme un convertisseur analogique/numérique: elle convertira les données analogiques du capteur en valeur numérique utilisable par l'ordinateur.

Partie informatique

Nous avons commencé la partie informatique, concernant la page web en HTML et JavaScript. Nous avons réalisé l'architecture de l'application web en html.