Pr302 soutenance-v4

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Projet de chaussure pèse personne afin d'aider un patient en rééducation à connaitre le poids maximal qu'il peut appliquer sur sa jambe.

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Pr302 soutenance-v4

  1. 1. Du 02/06/2009 au 26/06/2009 Tristan Brillet de Candé Maxime Cazor Alexandre Amert Suiveur: M.Basset/M.Mithalal PR302
  2. 2. Objectif  Mesure du poids exercé sur une jambe1. IntroductionObjectifs  Affichage poids limiteL’équipe  Application en kinésithérapiePrincipe2. ProjetCapteurAcquisition/TraitementAffichage Cahier des charges3. Le Bilan  Précision 1kgBilan techniqueBilan humain  Capteur à 3 points4. Conclusion  Capacité 100kg  Faible encombrement  Coût raisonnableStage technicien I3 2
  3. 3. L’équipe1. Introduction  Tristan Brillet de Candé Capteur et transmissionObjectifsL’équipePrincipe2. ProjetChoix Des Composants  Maxime Cazor Acquisition et TraitementPartie CapteursPartie Acquisition/TraitementPartie Affichage3. Le Bilan  Alexandre AmertBilan technique Affichage et calibrageBilan humain4. Conclusion  Suiveurs: M.Basset / M.MithalalStage technicien I3 3
  4. 4. Principe1. IntroductionObjectifsL’équipePrincipe2. ProjetCapteurAcquisition/TraitementAffichage3. Le BilanBilan techniqueBilan humain4. ConclusionStage technicien I3 4
  5. 5. Capteur  Choix du composant:1. Introduction Capteur de force de type double poutre encastréeObjectifsL’équipe CapacitéPrincipe 75kg mais 52kg conseillés.2. Projet ComposantCapteur 4 jauges de contraintes, support aluminium anodiséAcquisition/TraitementAffichage Caractéristiques3. Le Bilan Avantages: Linéaire et précisBilan technique Inconvénients: Volumineux et assez cherBilan humain4. ConclusionStage technicien I3 5
  6. 6. Capteur  Fonctionnement:1. IntroductionObjectifs Jauges de contraintesL’équipe Fils piézorésistifs => R=ρL/S collés sur supportPrincipe Torsion avec la force2. ProjetCapteur Elongation des fils => ΔRAcquisition/TraitementAffichage Pont de Wheatstone3. Le Bilan R1/R2 = R3/R4 alors Vo=0Bilan technique Configuration :demi pont ouBilan humain Pont complet.4. Conclusion Sortie linéaire Grande sensibilitéStage technicien I3 6
  7. 7. Partie Capteur  Conditionnement du signal:1. IntroductionObjectifs Tension de sortie: R0=2mV/V min=0,154mV | max=20mV, erreur 0,2% du ROL’équipePrincipe Problème possible: Faiblehystérésis Faible fluage2. ProjetChoix Des ComposantsPartie CapteurPartie Acquisition/TraitementPartie Affichage3. Le BilanBilan techniqueBilan humain4. ConclusionStage technicien I3 7
  8. 8. Capteur  Conditionnement du signal:1. Introduction Amplificateur d’instrumentation:Objectifs amplificateur différentiel.L’équipePrincipe Objectif: Forte réjection du mode2. Projet commun et amplification. VMC=Va+Vb/2Capteur Signal de sortie: Gain=100, min=15,4mV max=2VAcquisition/Traitement Taux de réjection=120dBAffichage3. Le Bilan Tension en sortie de lAI selon le poidsBilan technique 800 appliqué au capteurBilan humain 6004. Conclusion 400 Tension 200 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 35 Coefficient directeur: 28Stage technicien I3 8
  9. 9. Capteur  Alimentation:1. IntroductionObjectifsL’équipe +5VPrincipe -5V2. Projet +15V 3VCapteurAcquisition/Traitement -15VAffichage3. Le BilanBilan techniqueBilan humain4. ConclusionStage technicien I3 9
  10. 10. Capteur  Transmission FM:1. IntroductionObjectifsL’équipePrincipe2. ProjetCapteurAcquisition/TraitementAffichage3. Le BilanBilan techniqueBilan humain4. Conclusion Caractéristiques: Baud rate: 9600b/s (7,68 kbits/s) Fréquence: 433MHz Portée: 250m Données numériques séries Faible consommation Codage/Décodage Manchester intégréStage technicien I3 10
  11. 11. Acquisition et Traitement des Données1. IntroductionObjectifsL’équipe 1. Présentation du microcontrôleur MSP430F149Principe de Texas Instrument2. ProjetCapteur 2. Rôles du microcontrôleurAcquisition/Traitement 1. Convertisseur Analogique/Numérique (CAN)Affichage 2. L’interface USART, traitement des données3. Le Bilan 3. Pilotage de l’afficheur 7 segmentsBilan techniqueBilan humain 4. Pilotage de l’afficheur à diodes4. ConclusionStage technicien I3 11
  12. 12. Le microcontrôleur MSP430F1491. IntroductionObjectifs  Pourquoi un MSP430 ?L’équipe - Possède un convertisseur Analogique/NumériquePrincipe2. Projet - Possède une interface USARTCapteurAcquisition/Traitement - Et encore …Affichage3. Le BilanBilan techniqueBilan humain4. Conclusion Utilisation de deux MSP430F149Stage technicien I3 12
  13. 13. Le microcontrôleur MSP430F1491. IntroductionObjectifs  Entrées/Sorties du MSP utilisées:L’équipePrincipe Entrées/Sorties Utilisation2. Projet P6 CANCapteurAcquisition/Traitement P3.4 UART TXAffichage3. Le Bilan Entrées/Sorties UtilisationBilan techniqueBilan humain P6.3 CAN4. Conclusion P3.5 UART RX P1 & P2 Afficheur à Diodes P3 & P4 Afficheur 7 SegmentsStage technicien I3 13
  14. 14. Rôles du microcontrôleur1. IntroductionObjectifs AfficheurL’équipe 7 SegmentsPrincipe Pilote CAN Transmission sans fil via l’interface USART P3 l’afficheur2. ProjetCapteur A0 P1.0Acquisition/Traitement A1 UTX0 P1.4Affichage MSP430F149 URX0 MSP430F149 P2.03. Le Bilan A2Bilan technique P2.4Bilan humain A34. Conclusion Limite de poids - CANStage technicien I3 14
  15. 15. Rôles du microcontrôleur Le Convertisseur Analogique/Numérique1. IntroductionObjectifs Configuration du Convertisseur: -Formule du microcontrôleur Le CAN de Conversion:L’équipe Tension d’entrée Mode souhaité: Repeat-Sequence-of-ChannelsPrincipe • 37 Registres de configuration2. Projet Vref+: tension interne de 2.5V(analogique) du MSP430Capteur - Vref-: masse duun CAN ? Pourquoi circuit (zéro)Acquisition/TraitementAffichage ADC12CTL0 |= MSC + REFON + REF2_5V3. Le Bilan ADC12CTL1 |= CONSEQ_3Bilan technique ADC12IFG CANBilan humain4. Conclusion ADC12IE |= ADC12IFG_2 PLUS GRANDE VALEUR A0 ADC12MEMx 12 BITSRésultat de CODABLE SUR conversion A1 MSP430F149 ADC12MCTLx |= SREF_1 A2 16 BitsStage technicien I3 15
  16. 16. Rôles du microcontrôleur L’interface USART du MSP4301. IntroductionObjectifs RT: Récepteur TransmetteurL’équipePrincipe SA: Synchrone Asynchrone2. Projet U: UniverselCapteurAcquisition/TraitementAffichage Transmission Série des3. Le Bilan Emetteur Données RécepteurBilan techniqueBilan humain4. Conclusion Données codées sur 8 bitsStage technicien I3 16
  17. 17. Rôles du microcontrôleur L’interface USART du MSP4301. Introduction Configuration de l’interface USART:Objectifs Mode souhaité: Transmission Continue et AsynchroneL’équipePrincipe • 11 des données: 8 Bits Taille Registres de configuration2. Projet Baud rate: 9600 baud/sChoix Des ComposantsCapteur UCTL0 |= CHARAcquisition/Traitement U(R/T)CL0 |= SSEL1Affichage3. Le Bilan UBR0x |= 0x5DBilan technique Données à transmettre (R/T)XBUF0 Données reçuesBilan humain ME1 |= URX0 + UTX04. ConclusionStage technicien I3 17
  18. 18. Rôles du microcontrôleur L’interface USART du MSP430 1. Introduction Objectifs Données codées sur 12 bits L’équipe CAN USART Principe 12 Bits 8 Bits Données codées 2. Projet sur 8 bits Capteur Acquisition/Traitement Affichage 3. Le Bilan 4095 255 Bilan technique Division par 16 Bilan humain 4. ConclusionStage technicien I3 18
  19. 19. Rôles du microcontrôleur Pilotage de l’Afficheur 7 Segments1. IntroductionObjectifs Calibrage du Poids Limite: Poids limiteL’équipe à afficherPrincipe2. Projet 4095 99CapteurAcquisition/Traitement A3 CANAffichage3. Le Bilan Vin 0000 00Bilan techniqueBilan humain4. Conclusion Signal Résultat de la analogique conversion variable entre compris entre 0 et 2,5V 0000 et 4095 MicrôcontroleurStage technicien I3 19
  20. 20. Rôles du microcontrôleur Pilotage de l’Afficheur 7 Segments 1. Introduction Affichage du Poids Limite: Objectifs 0000 L’équipe 0001 Poids limite 0010 Principe à afficher dizaine 0011 2. Projet 0100 0101 Capteur 99 0110 Acquisition/Traitement 0111 Affichage 1000 3. Le Bilan 1001 Bilan technique 00 Bilan humain 0000 0001 4. Conclusion unité 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 Micrôcontroleur 1001Stage technicien I3 20
  21. 21. Rôles du microcontrôleur Pilotage de l’Afficheur à Diodes1. IntroductionObjectifs Sans Poids Limite:L’équipe 2948 – 3275 11111Principe 2620,5 – 2948 011112. Projet 3275 2293 – 2620,5 00111Capteur 1965,5 – 2293 00011 URX0Acquisition/Traitement 1638 – 1965,5 00001 1310 – 1638 11111Affichage 982,5 – 1310 011113. Le Bilan 0000 655 – 982,5 00111Bilan technique 327,5 – 655 00011 327,5 < 00001Bilan humain4. Conclusion 3275 correspond à une tension de 2V, tension maximal que peut renvoyer un capteurStage technicien I3 21
  22. 22. Rôles du microcontrôleur Pilotage de l’Afficheur à Diodes1. Introduction Si une pression de 18kg est exercée (soit 786 après conversion): Avec un Poids Limite: Sans Poids Limite:ObjectifsL’équipePrincipe 862 – 958 2948 – 3275 2948 – 3275 3275 75kg 862 – 958 1638: valeur (ou poids) 862 (11kg)4 diodes 480: valeur limite imposé 768 – limite par défaut 2620,5––862 2948 768 2948 2620,5 – rouges + 52. Projet 672 – 768 2293 ––2620,5 672 768 2293 – 2620,5Capteur 1965,5––672 2293 576 2293 1965,5 – 0- 3275: domaine de définition diodes vertes 960: domaine de576 – 672 définition du tableau du tableau alluméesAcquisition/Traitement 1638 ––1965,5 480 576 1638 – 1965,5 480 – 576Affichage 384 – 480 1310 – 1638 327,5:1638d’incrémentation du tableau 96: paspas 37,5kg d’incrémentation du tableau 384 – 480 1310 – 1638 288 – 3843. Le Bilan 982,5 – 3841310 982,5 – 288 – 1310 192 – 288 655655288 – 982,5 192––982,5Bilan technique 3 diodes vertes 96 – 192 327,5 – 655655 327,5 – 96 – 192Bilan humain 480 allumées 11kg 96 < 327,5 < < 327,5 96 <4. ConclusionStage technicien I3 22
  23. 23. Rôles du microcontrôleur Résumé de l’Acquisition et du 1. Introduction Traitement des Données Objectifs Afficheur L’équipe 7 Segments Principe Pilote CAN Transmission sans fil via l’interface USART P3 l’afficheur 2. Projet Capteur A0 P1.0 Acquisition/Traitement A1 UTX0 P1.4 Affichage MSP430F149 URX0 MSP430F149 P2.0 3. Le Bilan A2 Bilan technique P2.4 Bilan humain A3 4. Conclusion Limite de poids - CANStage technicien I3
  24. 24. L’afficheur à DEL1. Introduction 1. Fonctionnement DEL rougesObjectifsL’équipePrincipe2. Projet AChoix Des Composants FCapteur FAcquisition/Traitement IAffichage C3. Le Bilan HBilan technique EBilan humain U4. Conclusion 00 kg R DEL vertesProjet I3 24
  25. 25. L’afficheur à DEL1. Introduction 1. Fonctionnement DEL rougesObjectifsL’équipePrincipe2. Projet AChoix Des Composants FCapteur FAcquisition/Traitement IAffichage C3. Le Bilan HBilan technique EBilan humain U4. Conclusion 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 kg R DEL vertesProjet I3 25
  26. 26. L’afficheur à DEL1. Introduction 1. FonctionnementObjectifsL’équipe 2. Schéma électriquePrincipe2. ProjetChoix Des ComposantsCapteur Vlim10 kg – 2*VlimAcquisition/TraitementAffichage3. Le Bilan VlimBilan technique GNDBilan humain4. Conclusion 0 - Vlim 10 kgProjet I3 26
  27. 27. Le calibrage 1. Principe et utilité1. IntroductionObjectifs a) FonctionnementL’équipe b) Tension de calibrage en entrée du MSP430Principe2. Projet 2. Affichage du poids de calibrageChoix Des Composants 2.5V a) Choix de l’afficheurCapteur b) Comment afficher ?Acquisition/Traitement c) Schéma électrique 0.0V Poids deAffichage référence3. Le Bilan Vcc Vcc ajustable VccBilan technique Tension Poids 21 22Bilan humain R1 20 23 0V 0 kg4. Conclusion GND No Pin 2.5 V TIL311kg 99 R1 GND GND No Pin No Pin GND GND GNDProjet I3 27
  28. 28. Bilan Technique1. IntroductionObjectifs  RéjouissancesL’équipe  Réalisation projet novateurPrincipe2. Projet  Expérience variée en analogique etCapteurs numériqueAcquisition/Traitement  Travail d’équipeAffichage3. Le BilanBilan technique  RegretsBilan humain Manque de suivi4. Conclusion Délais de livraison Dépendance du matériel de l’ESIEE (éparpillé, peu disponible, administratif)Stage technicien I3 28
  29. 29. Bilan Technique1. IntroductionObjectifs  Expérience acquiseL’équipe  Réalisation CI (EAGLE)Principe  Utilisation datasheet2. Projet  Découverte capteurs actifs etCapteursAcquisition/Traitement conditionnementAffichage  Solutions mécaniques3. Le Bilan  MSP430Bilan technique  Transmission FMBilan humain  Gestion diagramme Gantt4. Conclusion  A retenir • Préparer (docu, protocoles, etc) • Visibilité (Gantt, rapport, etc) • RégularitéStage technicien I3 29
  30. 30. Bilan humain 1. Introduction Objectifs L’équipe  Travail en équipe Principe  Contacts Etudiants – Professeurs 2. Projet Capteur  Respect de délais et contraintes Acquisition/Traitement  Responsabilités et autonomie Affichage  Organisation 3. Le Bilan Bilan technique  Fournisseur et Sous-traitants Bilan humain 4. ConclusionStage technicien I3 30
  31. 31. 1. Introduction ConclusionObjectifsL’équipe  Nos satisfactions : Le sujet, la liberté, lePrincipe travail d’équipe.2. Projet  Pour un résultat plus abouti: RencontrerChoix Des Composants le docteur, budget plus important.Partie CapteursPartie Acquisition/Traitement  Notre objectif: Finaliser le prototype et saPartie Affichage documentation pour faciliter la reprise et la3. Le Bilan réussite de ce projet par une autre équipe.Bilan techniqueBilan humain4. ConclusionStage technicien I3 31
  32. 32. Stage technicien I3 32

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