Téléchargé 10 fois
Pr302 soutenance-v4
- 1. Du 02/06/2009 au26/06/2009 Tristan Brillet de Candé Maxime Cazor Alexandre Amert Suiveur: M.Basset/M.Mithalal PR302
- 2. Objectif Mesure du poids exercé sur une jambe 1. Introduction Objectifs Affichage poids limite L’équipe Application en kinésithérapie Principe 2. Projet Capteur Acquisition/Traitement Affichage Cahier des charges 3. Le Bilan Précision 1kg Bilan technique Bilan humain Capteur à 3 points 4. Conclusion Capacité 100kg Faible encombrement Coût raisonnable Stage technicien I3 2
- 3. L’équipe 1. Introduction Tristan Brillet de Candé Capteur et transmission Objectifs L’équipe Principe 2. Projet Choix Des Composants Maxime Cazor Acquisition et Traitement Partie Capteurs Partie Acquisition/Traitement Partie Affichage 3. Le Bilan Alexandre Amert Bilan technique Affichage et calibrage Bilan humain 4. Conclusion Suiveurs: M.Basset / M.Mithalal Stage technicien I3 3
- 4. Principe 1. Introduction Objectifs L’équipe Principe 2. Projet Capteur Acquisition/Traitement Affichage 3.Le Bilan Bilan technique Bilan humain 4. Conclusion Stage technicien I3 4
- 5. Capteur Choix du composant: 1. Introduction Capteur de force de type double poutre encastrée Objectifs L’équipe Capacité Principe 75kg mais 52kg conseillés. 2. Projet Composant Capteur 4 jauges de contraintes, support aluminium anodisé Acquisition/Traitement Affichage Caractéristiques 3. Le Bilan Avantages: Linéaire et précis Bilan technique Inconvénients: Volumineux et assez cher Bilan humain 4. Conclusion Stage technicien I3 5
- 6. Capteur Fonctionnement: 1. Introduction Objectifs Jauges de contraintes L’équipe Fils piézorésistifs => R=ρL/S collés sur support Principe Torsion avec la force 2. Projet Capteur Elongation des fils => ΔR Acquisition/Traitement Affichage Pont de Wheatstone 3. Le Bilan R1/R2 = R3/R4 alors Vo=0 Bilan technique Configuration :demi pont ou Bilan humain Pont complet. 4. Conclusion Sortie linéaire Grande sensibilité Stage technicien I3 6
- 7. Partie Capteur Conditionnement du signal: 1. Introduction Objectifs Tension de sortie: R0=2mV/V min=0,154mV | max=20mV, erreur 0,2% du RO L’équipe Principe Problème possible: Faiblehystérésis Faible fluage 2. Projet Choix Des Composants Partie Capteur Partie Acquisition/Traitement Partie Affichage 3. Le Bilan Bilan technique Bilan humain 4. Conclusion Stage technicien I3 7
- 8. Capteur Conditionnement du signal: 1. Introduction Amplificateur d’instrumentation: Objectifs amplificateur différentiel. L’équipe Principe Objectif: Forte réjection du mode 2. Projet commun et amplification. VMC=Va+Vb/2 Capteur Signal de sortie: Gain=100, min=15,4mV max=2V Acquisition/Traitement Taux de réjection=120dB Affichage 3. Le Bilan Tension en sortie de l'AI selon le poids Bilan technique 800 appliqué au capteur Bilan humain 600 4. Conclusion 400 Tension 200 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 35 Coefficient directeur: 28 Stage technicien I3 8
- 9. Capteur Alimentation: 1. Introduction Objectifs L’équipe +5V Principe -5V 2. Projet +15V 3V Capteur Acquisition/Traitement -15V Affichage 3. Le Bilan Bilan technique Bilan humain 4. Conclusion Stage technicien I3 9
- 10. Capteur Transmission FM: 1. Introduction Objectifs L’équipe Principe 2. Projet Capteur Acquisition/Traitement Affichage 3. Le Bilan Bilan technique Bilan humain 4. Conclusion Caractéristiques: Baud rate: 9600b/s (7,68 kbits/s) Fréquence: 433MHz Portée: 250m Données numériques séries Faible consommation Codage/Décodage Manchester intégré Stage technicien I3 10
- 11. Acquisition et Traitementdes Données 1. Introduction Objectifs L’équipe 1. Présentation du microcontrôleur MSP430F149 Principe de Texas Instrument 2. Projet Capteur 2. Rôles du microcontrôleur Acquisition/Traitement 1. Convertisseur Analogique/Numérique (CAN) Affichage 2. L’interface USART, traitement des données 3. Le Bilan 3. Pilotage de l’afficheur 7 segments Bilan technique Bilan humain 4. Pilotage de l’afficheur à diodes 4. Conclusion Stage technicien I3 11
- 12. Le microcontrôleur MSP430F149 1.Introduction Objectifs Pourquoi un MSP430 ? L’équipe - Possède un convertisseur Analogique/Numérique Principe 2. Projet - Possède une interface USART Capteur Acquisition/Traitement - Et encore … Affichage 3. Le Bilan Bilan technique Bilan humain 4. Conclusion Utilisation de deux MSP430F149 Stage technicien I3 12
- 13. Le microcontrôleur MSP430F149 1.Introduction Objectifs Entrées/Sorties du MSP utilisées: L’équipe Principe Entrées/Sorties Utilisation 2. Projet P6 CAN Capteur Acquisition/Traitement P3.4 UART TX Affichage 3. Le Bilan Entrées/Sorties Utilisation Bilan technique Bilan humain P6.3 CAN 4. Conclusion P3.5 UART RX P1 & P2 Afficheur à Diodes P3 & P4 Afficheur 7 Segments Stage technicien I3 13
- 14. Rôles du microcontrôleur 1.Introduction 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 - CAN Stage technicien I3 14
- 15. Rôles du microcontrôleur Le Convertisseur Analogique/Numérique 1. Introduction Objectifs Configuration du Convertisseur: -Formule du microcontrôleur Le CAN de Conversion: L’équipe Tension d’entrée Mode souhaité: Repeat-Sequence-of-Channels Principe • 37 Registres de configuration 2. Projet Vref+: tension interne de 2.5V(analogique) du MSP430 Capteur - Vref-: masse duun CAN ? Pourquoi circuit (zéro) Acquisition/Traitement Affichage ADC12CTL0 |= MSC + REFON + REF2_5V 3. Le Bilan ADC12CTL1 |= CONSEQ_3 Bilan technique ADC12IFG CAN Bilan humain 4. Conclusion ADC12IE |= ADC12IFG_2 PLUS GRANDE VALEUR A0 ADC12MEMx 12 BITSRésultat de CODABLE SUR conversion A1 MSP430F149 ADC12MCTLx |= SREF_1 A2 16 Bits Stage technicien I3 15
- 16. Rôles du microcontrôleur L’interface USART du MSP430 1. Introduction Objectifs RT: Récepteur Transmetteur L’équipe Principe SA: Synchrone Asynchrone 2. Projet U: Universel Capteur Acquisition/Traitement Affichage Transmission Série des 3. Le Bilan Emetteur Données Récepteur Bilan technique Bilan humain 4. Conclusion Données codées sur 8 bits Stage technicien I3 16
- 17. Rôles du microcontrôleur L’interface USART du MSP430 1. Introduction Configuration de l’interface USART: Objectifs Mode souhaité: Transmission Continue et Asynchrone L’équipe Principe • 11 des données: 8 Bits Taille Registres de configuration 2. Projet Baud rate: 9600 baud/s Choix Des Composants Capteur UCTL0 |= CHAR Acquisition/Traitement U(R/T)CL0 |= SSEL1 Affichage 3. Le Bilan UBR0x |= 0x5D Bilan technique Données à transmettre (R/T)XBUF0 Données reçues Bilan humain ME1 |= URX0 + UTX0 4. Conclusion Stage technicien I3 17
- 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. Conclusion Stage technicien I3 18
- 19. Rôles du microcontrôleur Pilotage de l’Afficheur 7 Segments 1. Introduction Objectifs Calibrage du Poids Limite: Poids limite L’équipe à afficher Principe 2. Projet 4095 99 Capteur Acquisition/Traitement A3 CAN Affichage 3. Le Bilan Vin 0000 00 Bilan technique Bilan humain 4. Conclusion Signal Résultat de la analogique conversion variable entre compris entre 0 et 2,5V 0000 et 4095 Micrôcontroleur Stage technicien I3 19
- 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 1001 Stage technicien I3 20
- 21. Rôles du microcontrôleur Pilotage de l’Afficheur à Diodes 1. Introduction Objectifs Sans Poids Limite: L’équipe 2948 – 3275 11111 Principe 2620,5 – 2948 01111 2. Projet 3275 2293 – 2620,5 00111 Capteur 1965,5 – 2293 00011 URX0 Acquisition/Traitement 1638 – 1965,5 00001 1310 – 1638 11111 Affichage 982,5 – 1310 01111 3. Le Bilan 0000 655 – 982,5 00111 Bilan technique 327,5 – 655 00011 327,5 < 00001 Bilan humain 4. Conclusion 3275 correspond à une tension de 2V, tension maximal que peut renvoyer un capteur Stage technicien I3 21
- 22. Rôles du microcontrôleur Pilotage de l’Afficheur à Diodes 1. Introduction Si une pression de 18kg est exercée (soit 786 après conversion): Avec un Poids Limite: Sans Poids Limite: Objectifs L’équipe Principe 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 + 5 2. Projet 672 – 768 2293 ––2620,5 672 768 2293 – 2620,5 Capteur 1965,5––672 2293 576 2293 1965,5 – 0- 3275: domaine de définition diodes vertes 960: domaine de576 – 672 définition du tableau du tableau allumées Acquisition/Traitement 1638 ––1965,5 480 576 1638 – 1965,5 480 – 576 Affichage 384 – 480 1310 – 1638 327,5:1638d’incrémentation du tableau 96: paspas 37,5kg d’incrémentation du tableau 384 – 480 1310 – 1638 288 – 384 3. Le Bilan 982,5 – 3841310 982,5 – 288 – 1310 192 – 288 655655288 – 982,5 192––982,5 Bilan technique 3 diodes vertes 96 – 192 327,5 – 655655 327,5 – 96 – 192 Bilan humain 480 allumées 11kg 96 < 327,5 < < 327,5 96 < 4. Conclusion Stage technicien I3 22
- 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 - CAN Stage technicien I3
- 24. L’afficheur à DEL 1.Introduction 1. Fonctionnement DEL rouges Objectifs L’équipe Principe 2. Projet A Choix Des Composants F Capteur F Acquisition/Traitement I Affichage C 3. Le Bilan H Bilan technique E Bilan humain U 4. Conclusion 00 kg R DEL vertes Projet I3 24
- 25. L’afficheur à DEL 1.Introduction 1. Fonctionnement DEL rouges Objectifs L’équipe Principe 2. Projet A Choix Des Composants F Capteur F Acquisition/Traitement I Affichage C 3. Le Bilan H Bilan technique E Bilan humain U 4. 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 vertes Projet I3 25
- 26. L’afficheur à DEL 1.Introduction 1. Fonctionnement Objectifs L’équipe 2. Schéma électrique Principe 2. Projet Choix Des Composants Capteur Vlim10 kg – 2*Vlim Acquisition/Traitement Affichage 3. Le Bilan Vlim Bilan technique GND Bilan humain 4. Conclusion 0 - Vlim 10 kg Projet I3 26
- 27. Le calibrage 1. Principe et utilité 1. Introduction Objectifs a) Fonctionnement L’équipe b) Tension de calibrage en entrée du MSP430 Principe 2. Projet 2. Affichage du poids de calibrage Choix Des Composants 2.5V a) Choix de l’afficheur Capteur b) Comment afficher ? Acquisition/Traitement c) Schéma électrique 0.0V Poids de Affichage référence 3. Le Bilan Vcc Vcc ajustable Vcc Bilan technique Tension Poids 21 22 Bilan humain R1 20 23 0V 0 kg 4. Conclusion GND No Pin 2.5 V TIL311kg 99 R1 GND GND No Pin No Pin GND GND GND Projet I3 27
- 28. Bilan Technique 1. Introduction Objectifs Réjouissances L’équipe Réalisation projet novateur Principe 2. Projet Expérience variée en analogique et Capteurs numérique Acquisition/Traitement Travail d’équipe Affichage 3. Le Bilan Bilan technique Regrets Bilan humain Manque de suivi 4. Conclusion Délais de livraison Dépendance du matériel de l’ESIEE (éparpillé, peu disponible, administratif) Stage technicien I3 28
- 29. Bilan Technique 1. Introduction Objectifs Expérience acquise L’équipe Réalisation CI (EAGLE) Principe Utilisation datasheet 2. Projet Découverte capteurs actifs et Capteurs Acquisition/Traitement conditionnement Affichage Solutions mécaniques 3. Le Bilan MSP430 Bilan technique Transmission FM Bilan humain Gestion diagramme Gantt 4. Conclusion A retenir • Préparer (docu, protocoles, etc) • Visibilité (Gantt, rapport, etc) • Régularité Stage technicien I3 29
- 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. Conclusion Stage technicien I3 30
- 31. 1. Introduction Conclusion Objectifs L’équipe Nos satisfactions : Le sujet, la liberté, le Principe travail d’équipe. 2. Projet Pour un résultat plus abouti: Rencontrer Choix Des Composants le docteur, budget plus important. Partie Capteurs Partie Acquisition/Traitement Notre objectif: Finaliser le prototype et sa Partie Affichage documentation pour faciliter la reprise et la 3. Le Bilan réussite de ce projet par une autre équipe. Bilan technique Bilan humain 4. Conclusion Stage technicien I3 31
- 32.