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Projet tutoré 2009/2010

Intégration d'une horloge atomique RUBIDIUM1 binôme

L'objectif de ce projet est de réaliser l'intégration d'une Horloge Atomique au rubidiuml

Thèmes abordées : Informatique industrielle (µC AVR) et Electronique embarquée

Ce projet a pour but d'intégrer une horloge atomique au Rubidium en boitier. L'interet de ce type d'horloge est d'avoir une référence de fréquence 10MHz très précise (environ 100000 plus précise qu'une montre à quartz).

Pré cahier des charges :

– Intégration horloge en boitier– Ecran LCD affichant l'heure & mise à l'heure – Supervision des tensions d'alimentation & contrôle de température– Interface Homme machine simple (led+BP)– Interface PC pour les paramètres à monitorer.

Le déroulement (à finaliser) du projet :

– Formation KiCAD (conception cartes) Sept-0ct 2009– Etude biblio, validation concept Oct 09– réalisation carte AVR Novembre 09-decembre09– Test et Développement software A partir de Décembre 09

~15 décembre : présentation avancementDébut avril : Soutenance de projet tutoré

Séances de projet les vendredi après midi.

Un planning plus précis sera défini dès le début du projet. Encadrement : Stéphane BRETTE

UC AtmelSource 10MHz Rubidium

Liaison serieMax232

E/S LEDx+BPs

Vers PC

LCD

Capt température

Ventilateur

Alim15V


Réalisation d'une carte d'asservissement numérique à base de µC Atmel (1 binome)

Thèmes abordées : Informatique Industrielle

Ce sujet a pour but l'étude d'une carte permettant l'asservissement numérique du moteur utilisé en TP.

Matériel à disposition : µC Atmel convertisseur, logiciel CAN/CNA etc ...

Le déroulement du projet :

– Analyse du problème septembre-octobre 09– Conception d'une première carte prototype octobre-novembre 09– Test et développement en C novembre-décembre 09– Soutenance mi-projet fin décembre début janvier– Conception, test de la carte finale et développement C janvier -avril 2010

Rq : Ler premier prototype devra s'interfacer avec le kit STK500 utilisé en TP alors que la carte finale sera autonome.

Point mensuel sur l'état d'avancement

Encadrement : Stéphane RETAILLEAU


Carte Incrustation Vidéo Carte Incrustation Vidéo 2 binomes.


L'objectif de ce projet est l'étude et la réalisation d’une carte d’incrustation vidéo qui pourrait s’intégrer dans un projet plus global (cf ci-dessous) : des capteurs sont reliés à un micro-contrôleur (par exemple de la famille des AVR) qui dialogue lui même avec un CPLD (ou FPGA) qui incruste sur une image acquise par une caméra les informations des capteurs. Le principe de l’incrustation vidéo a été validée en 2007/2008 par la réalisation d’une carte dont il faudra améliorer les performances. Il faudra ensuite développer la partie interface entre le micro-contrôleur et le CPLD ainsi que celle entre le micro-contrôleur et des capteurs judicieusement choisis (on pourrait profiter de cette étude pour étudier des capteurs « intelligents » type module GPS ou centrale inertielle). Il y a donc à la fois du développement de carte (routage), du développement matériel (choix et test de composants, programme VHDL) et développement logiciel (code C pour le micro-contrôleur).

Exemple de projet : Un drone est muni d’une petite camera associée à une carte électronique qui fournit un signal composite codé PAL. Ce signal module une porteuse HF 2,4GHz. Cette porteuse est ensuite émise vers un Téléviseur, qui sera démodulée par son tuner, afin de visualiser l’image en plein vol. Cette carte doit aussi permettre de visualiser en permanence certaines données, provenant de différents capteurs. Pour cela nous réalisons l’incrustation de ces données sous différentes formes sur l’écran du Téléviseur (tête haute).

Matériel à disposition : µC Atmel, CPLD Xilinx, séparateur de synchro vidéo etc ...


– Analyse du problème (signal vidéo) septembre-octobre 09– Conception d'une première carte séparateur de synchro octobre-novembre 09– ou Conception d'une première carte capteur « intelligent » octobre-novembre 09– Test et développement en C/VHDL novembre-décembre 09– Soutenance mi-projet fin décembre- début janvier– Conception, test de la carte finale et développement C janvier -avril 09

Rq : Le premier prototype « capteur intelligent » devra s'interfacer avec le kit STK500 utilisé en TP alors que la carte finale sera autonome.Point mensuel sur l'état d'avancement



Réalisation de périphérique I2C pour µC Atmel


Ce sujet a pour but l'étude et le développement de plusieurs cartes périphériques (convertisseurs, afficheurs etc …) utilisant le protocole I2C. Ces cartes devront s'interfacer avec le kit STK500. En plus de la partie réalisation et test, vous devrez bien sur développer en C les drivers associés.

Matériel à disposition : µC Atmel (kit STK500) etc ...


– Etude bibliographique sur le bus I2C septembre-octobre 09– Conception d'une première carte prototype octobre-novembre 09– Test et développement en C novembre-décembre 09– Soutenance mi-projet fin décembre- début janvier– Conception, test des autres cartes et développement C janvier -avril 09

Point mensuel sur l'état d'avancement


Tuteurs : C. JACQUES – C. BASSET

GESTION TECHNIQUE DE BATIMENT (GTB) :GESTION DE L’ENERGIE

Mots clés : automatisme - capteurs - UnityPro -Vijéodesigner

Objectif : On souhaite gérer la consommation en énergie d’un bâtiment. La gestion sera effectuée par un automate programmable et un pupitre tactile.

L’automate est un TSX Premium programmable sous UNITY Pro, le logiciel Schneider destiné à remplacer PL7PRO.

Le pupitre tactile couleur, connectable sur Ethernet, se programme avec l’outil Vijeodesigner.

ARCHITECTURE DE L’APPLICATION

Module d’E/S déportées (advantys)

Commandes Mesures

ETHERNET

Bâtiment à superviser

TRAVAIL A EFFECTUER

1 ère partie : capteurs/actionneurs et modules d’entrées/sorties déportés

Dans un premier temps, vous devrez effectuer une recherche de capteurs permettant de mesurer les paramètres utiles :- luminosité,- température,- détection de présence, …

En fonction de ces paramètres, vous devrez gérer l’installation de chauffage, d’éclairage

Vous devrez prévoir si nécessaire une interface (réalisation de circuits imprimés) avec les modules d’entrées/sorties déportés TOR ou analogique.

La sélection des capteurs et des actionneurs sera effectuée après discussion argumentée (prix, caractéristiques, …) et les commandes seront passées avant les vacances de la Toussaint.

2 ème partie : prise en main des outils logiciels

L’objectif de cette partie est d’être capable de :- lire des E TOR, commander des sorties TOR- programmer une application simple sous Unity (SFC, ST, ladder, compteurs, timers,

horodatage…°)- lire des E analogiques- configurer un réseau Ethernet- lire et écrire des E/S sur modules déportés- paramétrer le dialogue automate – pupitre- visualiser des variables de type booléen ou entier- commander des changements d’état de variables à partir du pupitre.-Vous travaillerez sur la chaîne de traitement de peinture.Un bilan sera effectué avant fin décembre.

3 ème partie : développement de l’application complète

En fonction des choix effectués pour les capteurs et les actionneurs, vous devrez rédiger une spécification fonctionnelle détaillée de l’application.D’après ce document, vous développerez le programme correspondant.

4 ème partie : réalisation d’une maquette

Vous réaliserez une maquette, représentant le bâtiment avec différentes salles, sur laquelle vous implanterez le matériel de contrôle-commande.

Tuteurs : C. JACQUES – C. BASSET

GESTION TECHNIQUE DE BATIMENT (GTB) :SURVEILLANCE D’UN MUSEE

Mots clés : automatisme - capteurs - UnityPro -Vijéodesigner

Objectif : On souhaite réaliser la surveillance d’un musée par une gestion organisée autour d’un automate programmable et d’un pupitre tactile.

L’automate est un TSX Premium programmable sous UNITY Pro, le logiciel Schneider destiné à remplacer PL7PRO.Le pupitre tactile couleur , connectable sur Ethernet, se programme avec l’outil Vijeodesigner.

La structure matérielle proposée est la suivante :

Module d’E/S déportées (advantys)

Commandes Mesures

ETHERNET

Salles à surveiller

TRAVAIL A EFFECTUER

1 ère partie : capteurs/actionneurs et modules d’entrées/sorties déportés

Dans un premier temps, vous devrez effectuer une recherche de capteurs permettant la protection des œuvres contre :- les vols,- la dégradation humaine ou due au non respect des conditions climatiques de la salle

…En cas d’incident, une alarme sonore et visuelle sera déclenchée.

Vous devrez prévoir si nécessaire une interface (réalisation de circuits imprimés) avec les modules d’entrées/sorties déportés TOR ou analogique.

La sélection des capteurs et des actionneurs sera effectuée après discussion argumentée (prix, caractéristiques, …) et les commandes seront passées avant les vacances de la Toussaint.

2 ème partie : prise en main des outils logiciels

L’objectif de cette partie est d’être capable de :- lire des E TOR, commander des sorties TOR- programmer une application simple sous Unity (SFC, ST, ladder, compteurs, timers,

horodatage…°)- lire des E analogiques- configurer un réseau Ethernet- lire et écrire des E/S sur modules déportés- paramétrer le dialogue automate – pupitre- visualiser des variables de type booléen ou entier- commander des changements d’état de variables à partir du pupitre.-

Vous travaillerez sur la chaîne de traitement de peinture.Un bilan sera effectué avant fin décembre.

3 ème partie : développement de l’application complète

En fonction des choix effectués pour les capteurs et les actionneurs, vous devrez rédiger une spécification fonctionnelle détaillée de l’application.D’après ce document, vous développerez le programme correspondant.

4 ème partie : réalisation d’une maquette

Vous réaliserez une maquette, représentant les salles du musée, sur laquelle vous implanterez le matériel de surveillance.

IUT de Ville d'AvrayGEII 2ème Année Projet 1 2009/2010

Dans le cadre du développement du Kart Electrique1er sujet

REALISATION D'UNE CARTE DE COMMANDE à µC

L'objectif de ce projet est d'étudier et de réaliser une carte de commande pour un hacheur qui sera intégrée sur le Kart électrique.

Thèmes abordés: Électronique de puissance, info indus et CAO

Pré cahier des chargesCette carte comprendra un cœur à base de µc Atmel.Elles sera alimentée à partir de la tension 12v ( ou 24 v) provenant de batterie. Les alimentations des composants numériques seront assurées par des composants « traco » (DC/DC converters)

Entrées2 entrées analogiques 0-10V ( minimum)4 entrées TOR ( état de contacts électriques)1 entrée pour la programmation du µc in situ (en option)

Sorties2 signaux PWM ( au minimum) commande d'un pont en H4 sorties TORBus

1 port USB1 bus type CAN

Cette carte sera développée avec le logiciel Kicad

Proposer une planification du projet ( réalisée avec le logiciel Gantproject)

Organisation du projet – choix du µc– choix des connecteurs d'interconnexions– schéma complet de la carte – création des composants ( symboles, géométries et mapping)– routage de la carte ( CI 4 couches)– fabrication de la carte– développement logiciel– test de la carte

Projet prévu pour un binômeSéance le vendredi après midiDates importantes: 15 décembre présentation de l'avancement sous forme d'exposé (.ppt)

début avril: soutenance du projet tutoré. Remise d'un rapport de type industriel.Encadrement: Thierry Glaisner

sujet_1_2009_2010_TG.odt 1/1 17/09/08

IUT de Ville d'AvrayGEII 2ème Année Projet2 2009/2010

Dans le cadre du développement du Kart Electrique

2ème sujetREALISATION D'UN HACHEUR

48 V – 200 A

L'objectif de ce projet est de réaliser le hacheur permettant le pilotage du moteur du Kart électrique et son intégration sur le véhicule.Thèmes abordés: Électronique de puissance, dissipation thermique, implantation mécanique

Pré cahier des chargesCet ensemble comprendra un hacheur simple permettant d'alimenter un moteur à Courant Continu ( 48V – 200 A) type ETEK 48v (Doc en annexe)

Il comportera également la commande rapprochée du Hacheur.( voir doc en annexe)Il devra comporter la sécurité des composants de puissance: mesure de courant, refroidissement...

EntréesSignaux logiques PWM

SortiesVers moteur à CCSignaux logiques de sécurité ( vers la carte de commande)

Cet ensemble sera développé avec le logiciel de CAO Kicad

Proposer une planification du projet ( réalisée avec le logiciel Gantproject)

Organisation du projet– choix et prise de connaissance des composants( doc en annexe)– réalisation d'une carte avec Kicad– réalisation de l'assemblage suivant des contraintes mécaniques ( liées au Kart)– essais avec moteur

Ce projet comprend une étude mécanique pour la mise en coffret du hacheur et son intégration sur le Kart.

ANNEXESDocumentations composants sur distribution:\2Annee\projets_tutores_2009_2010\projet_kart_electrique\docs_projet_2

Projet prévu pour un binôme.Projet prévu pour un binômeSéance le vendredi après midiDates importantes: 15 décembre présentation de l'avancement sous forme d'exposé (.ppt)

début avril: soutenance du projet tutoré. Remise d'un rapport de type industriel.Encadrement: Thierry Glaisner

sujet_2_2009_2010_TG.odt 1/1 01/09/09


Capteurs de température distants1 binôme

L'objectif de ce projet est d'obtenir la température de capteurs distant, par le biais d'une liaison bluetooth et par une liaison ethernet.

Thèmes abordées : Informatique industrielle (µC AVR) et Électronique embarquée, domotique.

Contexte :Ce projet à pour but de réguler la température d'une ou plusieurs pièces de la maison en

mesurant la (les) température(s) provenant d'un capteur distant, et en commandant un (des) radiateur(s) lui (eux) aussi distant(s). Deux types de liaison seront testés pour obtenir la température : bluetooth et ethernet. Le protocol X10 sur courant porteur sera utilisé pour commander le(s) radiateur(s). Un pc pourra commander et vérifier l'état du uC central par une liaison USB.

Synoptique :


– Formation KiCAD (conception cartes) Sept-0ct 09– Étude biblio Oct 09– test sur kit STK500 Nov 09– réalisation carte AVR Dec 09 - Jan 10– Test et Développement software A partir de Jan 10


Séances de projet les mercredi et vendredi après midi.

Un planning plus précis sera défini dès le début du projet.

Encadrement : Yann Leboulanger

B. Debest 1 ou 2 binômes

Thèmes :Réalisation de circuits imprimésDéveloppement d'une IHM en langage C

Station météo à base d'un Atméga16

Des étapes préliminaires sont à étudier et valider avant d'envisager le projet final.

1 ière étape ( qui peut être menée en parallèle avec la 2ième étape) :Etude et réalisation d'un circuit imprimé sous Kicad. Ce circuit doit pouvoir recevoir un microcontrôleur Atméga16 programmé, au préalable, sur un kit STK500. Il sera constitué d'un support DIP (pour accueillir le contrôleur), de douilles (pour l'alimentation externe :5V, 2 entrées analogiques) , de connecteurs (barrettes 2x5) reliés aux ports parallèles, d'un connecteur pour la liaison RS232 (pour communiquer avec un PC).Respecter et justifier les consignes de routage fournies par le constructeur du microcontrôleur.

2 ième étape : Programmation d'un IHM sous LabWindows/CVI (National Instrument).Prise en main du logiciel qui utilise le langage C. Rédaction d'une notice d'emploi.

3 ième étape :Mise au point des étapes 1 et 2 à partir du projet développé en début d'année : ARS3

4 ième étape :Modifier le circuit imprimé de l'étape 1 afin de réaliser une station météo autonome.(Programmation du microcontrôleur in situ (JTAG), alimentation sur la carte ainsi que les capteurs de température et pression).Développer le code sous LabWindows/CVI afin de faire des enregistrements de données dans des fichiers, d'effectuer des traitements (statistiques),....

Exemple d'interface que l'on peut obtenir avec LabWindowsCVI :


Conception et réalisation d'une carte acquisition embarquée pour le véhicule eco marathon shell 2010

2 binômes

L'équipe GTE de l'écomarathon shell, n'a pas télémétrie sur son véhicule, ce projet vise à réaliser un boîtier d'acquisition des différents paramètres Moteur/Véhicule.


Ce sujet a pour but le développement d'une carte d'acquisition des différents paramètres véhicule/moteur EcoMarathon Shell en vue de stockage et affichage :

Pré cahier des charges :Paramètres à monitorer – Températures moteurs (2 sondes thermocouples)– Température Air– Distance/vitesse– 4~8 entrées numériques – horodatage– ......

Acquisition au pas de 1s à 1/10èmes des différents paramètres et stockage sur Carte memoire flash, dialogue par lien RS232. Logiciel de dépouillement sur PC ( à déterminer).

2 binômes se repartiront les différents points du projet qui devront être menées en parallèle.


– Formation KiCAD (conception cartes) Sept-0ct 2009– Etude biblio, schématique Sept-Novembre 09– Prototypage Novembre 09-decembre09

ATmega

RtcDS1391

SPI

ThermocoupleCAN (*2)max66xx

ThermistanceCAN

max66xx

FlashSD ou AT24xx

Codeur opt.(*2)

Liaison serieMax232

LCD (facultatif)

Vers PC

8 E/S num

~15 décembre : présentation avancement – réalisation carte AVR Décembre - janvier 09– Développement Software à partir de janvier 2010 – Intégration et tests Mars -avril 09

Séances de projet les vendredi après midi.


Encadrement : Stéphane BRETTE


Conception et réalisation d'un couplemetre pour banc moteur 1 binôme

L'objectif de ce projet est de réaliser un couple metre, apareile de mesure permettant de mesurer le couple d'un moteur.


Les bancs moteurs utilisés à l'IUT sont pourvu d'une jauge de contrainte permettant d'obtenir une image du couple resistant d'un moteur pendant son fonctionnement. L'objectif de ce projet est de réaliser une carte d'acquisition/affichage du couple.


– mesure du couple moteur– Affichage sur LCD (couple instantané, moyen, min, max etc...– Transfert données via liaison série – Interface Homme machine simple (BP +Led +LCD)




Séances de projet les vendredi après midi. Un planning plus précis sera défini dès le début du projet.

Encadrement : Thierry GLAISNER/Stéphane BRETTE

UC Atmel

Aff LCD

Jauge de contrainte

Liaison serieMax232

E/S LEDx+BPs

Vers PC


Liaison USB PC-µC1 binôme

L'objectif de ce projet est d'obtenir la température de capteurs distant, par le biais d'une liaison bluetooth et par une liaison ethernet.

Thèmes abordées : Informatique industrielle (µC AVR), liaison USB.


mesurant la (les) température(s) provenant d'un capteur distant, et en commandant un (des) radiateur(s) lui (eux) aussi distant(s). Deux types de liaison seront testés pour obtenir la température : bluetooth et ethernet. Le protocol X10 sur courant porteur sera utilisé pour commander le(s) radiateur(s). Un pc pourra commander et vérifier l'état du uC central par une liaison USB.

Synoptique :


– Formation KiCAD (conception cartes) Sept-0ct 09– Étude biblio Oct 09– réalisation carte AVR Nov-Dec 09– Test et Développement software A partir de Dec 09






Commande d'appareils électriques distants1 binôme

L'objectif de ce projet est de commander des appareils électriques distant par le protocole domotique X10.

Thèmes abordées : Informatique industrielle (µC AVR) et domotique.


mesurant la (les) température(s) provenant d'un capteur distant, et en commandant un (des) radiateur(s) lui (eux) aussi distant(s). Deux types de liaison seront testés pour obtenir la température : bluetooth et ethernet. Le protocole X10 sur courant porteur sera utilisé pour commander le(s) radiateur(s). Un pc pourra commander et vérifier l'état du uC central par une liaison USB.

Synoptique :


– Formation KiCAD (conception cartes) Sept-0ct 09– Étude biblio Oct 09– test sur kit STK500 Nov 09– réalisation carte AVR Dec 09 - Jan 10– Test et Développement software A partir de Jan 10





Conception et réalisation d'une carte pour acquisition éclairement1 binôme

L'objectif de ce projet est de réaliser un carte miniaturisée (format clef USB) pour l'enregistrement des intensités d'éclairement lumineuses. L'intérêt est de pouvoir collecter sur plusieurs mois les données d'allumage & extinction des luminaires en vue d'optimiser l'éclairage et de réduire l'énergie électrique consommée dans les batiments. Dans ce but, la carte doit pouvoir être autonome pendant plusieurs mois et donc avoir une consommation très réduite.



Paramètres à monitorer – Eclairement lumineux (*2 éventuellement)– Enregistrement en mémoire flash SPI externe (AT25xx)– Dialogue via liaison série (éventuellement usb)

Contraintes : alimentation par pile bouton miniature 3V (autonomie>1an), format miniature (<6cm2),

Modes d'acquisition : - Enregistrement heures/Min allumage & extinction ou enregistrement luminosité toutes les 15s.

Logiciel de dépouillement sur PC ( Matlab/Labwindows CVI ? à déterminer).




Séances de projet les vendredi après midi. Un planning plus précis sera défini dès le début du projet.

Encadrement : Stéphane BRETTE

UC Atmel

FlashAT25xx

Photocapteur*2

Liaison serieMax232

E/S LEDx+BPs

Vers PC


Serveur NTP1 binôme

L'objectif de ce projet est de mettre en place un serveur NTP fournissant une heure très précise sur un réseau TCP/IP.

Thèmes abordées : Informatique industrielle (µC AVR), protocole NTP, horloge GPS

Contexte :Ce projet à pour but de fournir, sur une réseau Ethernet, une heure précise. La

synchronisation se fera une première fois depuis une horloge GPS, et ensuite on comptera le temps à partir d'un quartz à 10MHz très précis.

Synoptique :


– Formation KiCAD (conception cartes) Sept-0ct 09– Étude biblio Oct 09– test sur kit STK500 Nov – Dec 09– réalisation carte AVR Jan 10– Test et Développement software A partir de Jan 10





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