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ESTF - BP : 2427 Route Imouzzer - Fès Maroc
Tél : 05 35 60 05 84/85/86/87 - Fax : 05 35 60 05 88 - Site web : www.est-usmba.ac.ma
Année Universitaire : 2017 - 2018
UNIVERSITÉ SIDI MOHAMED BEN ABDELLAH
ÉCOLE SUPÉRIEURE DE TECHNOLOGIE - FES
Diplôme Universitaire de Technologie
Filière : Génie Électrique
Option : Electronique et Informatique Industrielle
 Encadré par :
 M. TANTA Mohammed
 M. BENATIYA Yassine
 Réalisé par :
 DOUIEB Otmane
Au terme de ce travail, je tiens à exprimer mes sincères et profond
remerciements et reconnaissances à mes encadrants M. TANTA Mohammed
et M. BENATIYA ANDALOUSSI Yassine, pour le temps qu’ils m’ont consacré
tout au long de cette période, sachant répondre à toutes mes interrogations,
sans oublier leur participation au cheminement de ce travail. Leur soutien,
leurs conseils et leurs remarques m’ont permis d’accomplir ce travail.
Ainsi un grand remerciement à M. OUREMCHI et M. ZAMZOUM
membres de jury et nos professeurs que nous avons rencontré toute cette
formation et dont nous avons bénéficié de leurs connaissances et
compétences dans notre spécialité.
En particulier, je tiens à exprimer ma grande gratitude envers tous les
fonctionnaires d’ALSTOM MAROC et spécialement le département
d’ingénierie et son équipe notamment sans oublier tous les stagiaires que
j’ai connus durant ma période de stage, et qui ont créé une ambiance de
travail chaleureuse.
Mes remerciements vont aussi à l’encontre de l’ensemble du corps
professoral de l’Ecole supérieure de technologie de Fès et plus spécialement
le corps enseignant du département du génie électrique pour la qualité de
l’enseignement qu’ils nous ont assurée et pour leurs efforts permanents
d’amélioration de la filière.
REMERCIEMENTS ..............................................................................................2
Sommaire .........................................................................................................3
Liste des figures................................................................................................5
Liste des tableaux ...........................................................................................7
Introduction générale ....................................................................................8
Chapitre 1: Présentation de l’entreprise ......................................................9
I. GROUPE ALSTOM......................................................................................10
1. Présentation du groupe ...................................................................10
2. Filiales d’ALSTOM ..............................................................................10
3. Synoptique d’ALSTOM .....................................................................11
II. ALSTOM au Maroc ..................................................................................12
1. Domaines d’activités........................................................................12
2. Le centre de maintenance ROCHES NOIRES ...............................13
3. Description organisationnelle..........................................................14
Chapitre 2: Description des locomotives E1300/E1350/E1400.................16
I. Généralité .................................................................................................17
1. Locomotives séries E1300 et E1350 .................................................18
2. Locomotives séries E1400 .................................................................19
II. Pupitre de la locomotive .........................................................................21
1. Dénomination des éléments du pupitre .......................................21
2. Définition des éléments du pupitre ................................................21
3. Présentation du LUMITEX .................................................................21
Chapitre 3: Présentation du projet & Etude théorique ............................24
I. Introduction .............................................................................................25
II. Définition du projet .................................................................................25
1. Problématique...................................................................................25
2. Planification du projet ......................................................................25
3. Schéma synoptique du projet.........................................................26
III. Etude théorique ........................................................................................26
1. Alimentation générale ....................................................................26
a) Alimentation à découpage ..........................................................27
b) Convertisseur abaisseur DC-DC haute tension ...........................27
2. Alimentation des leds ......................................................................30
Chapitre 4: Etude pratiquue & Simulation.................................................32
I. Introduction .............................................................................................33
II. Etude des différentes parties du système ...........................................33
1. Circuit des entrées ............................................................................33
2. Brochage de l’afficheur LCD ..........................................................36
3. Implantation du circuit horloge ......................................................37
4. Brochage de la carte mémoire......................................................38
III. Simulation ..................................................................................................41
IV. Etude économique .................................................................................43
Conclusion .....................................................................................................44
Webographie ................................................................................................45
Annexe ...........................................................................................................46
Figure 1 : La structure du groupe ALSTOM avant 2014............................................11
Figure 2 : Synoptique du groupe.................................................................................11
Figure 3 : Répartition des sites d’ALSTOM sur le territoire marocain .....................13
Figure 4 : Plan de l’atelier de maintenance .............................................................14
Figure 5 : Organigramme de projet ...........................................................................14
Figure 6 : types des locomotives .................................................................................17
Figure 7 : Structure machine E1300/E1350 .................................................................19
Figure 8 : Structure de la locomotive E1400 ..............................................................20
Figure 9 : Pupitre de la locomotive ............................................................................21
Figure 10 : Boitier de signalisation «LUMITEX» .............................................................22
Figure 11 : Schéma synoptique du bloc <enregistrement de données>.............26
Figure 12 : Schéma d’alimentation à découpage .................................................27
Figure 13 : Fonction block ............................................................................................28
Figure 14 : Typical Application Circuit .......................................................................28
Figure 15 : Interface carte XL7035...............................................................................29
Figure 16 : Interface carte XL7035...............................................................................29
Figure 17 : Schéma d’abaisseur de tension .............................................................31
Figure 18 : Schéma des entrées .................................................................................33
Figure 19 : Organigramme du programme des entrées ........................................35
Figure 20 : Brochage de l’afficheur LCD ...................................................................36
Figure 21 : Circuit d’horloge ........................................................................................37
Figure 22 : Organigramme du programme d’horloge ...........................................38
Figure 23 : Brochage de la carte SD ..........................................................................39
Figure 24 : Organigramme du programme de la carte SD ...................................40
Figure 25 : Schéma du projet ......................................................................................41
Figure 26 : Etat des entrées sur LCD ...........................................................................41
Figure 27 : Fichier crée après la simulation ...............................................................42
Figure 28 : les données enregistrées par la cart SD .................................................43
Tableau 1 : Caractéristiques techniques des locomotives E1300..........................18
Tableau 2 : Caractéristiques techniques des locomotives E1350..........................18
Tableau 3 : Caractéristiques techniques des locomotives E1400..........................20
Tableau 4 : Défauts qui s’affichent sur le LUMITEX....................................................23
Tableau 5 : Fonctionnement de schéma des entrées.............................................34
Le secteur du transport, sous ses différents aspects, constitue un élément
stratégique dans le développement d’une nation d’où la nécessité de se doter d’une
infrastructure permettant à ce secteur de jouer pleinement son rôle en offrant un
service de plus en plus performant. Dans ce cadre, et depuis la fin des années 1990,
le Royaume du Maroc s’est engagé dans une politique de modernisation de son réseau
ferroviaire. Notamment, de vastes chantiers ont été entrepris dans le territoire
marocain afin d’augmenter la densité du trafic, d’améliorer la sécurité des
infrastructures et de renforcer l’efficacité globale du réseau ferroviaire.
ALSTOM TRANSPORT MAROC a obtenu le projet d’externalisation de l’activité
de maintenance de l’ONCF. En effet, elle s’est engagé dans un contrat qui inclut la
maintenance des locomotives électriques de type E1300, E1350 et E1400 et des
équipements nécessaires pour assurer l’activité de maintenance. Dans ce cadre,
ALSTOM TRANSPORT doit maîtriser ses interventions de maintenance, répondre aux
exigences de l’exploitant et assurer une qualité de service élevée tout en optimisant
la durée des interventions.
Dans ce sens, le projet que j’ai mené au cours du stage de fin d’étude au sein
de l’atelier de maintenance de ROCHES NOIRES d’ALSTOM porte sur la réalisation
d’un boitier de signalisations avec un enregistreur des données. Mon projet concerne
au développement d’une solution pour l’informatisation du processus de gestion de
la maintenance.
Mon rapport est subdivisé en 5 chapitres :
 Le premier est consacré à la présentation de l’organisme d’accueil de
l’entreprise.
 Le deuxième chapitre s’intéresse à la présentation des différents types des
locomotives d’ALSTOM ainsi que le tableau de bord (LUMITEX).
 Le troisième chapitre expose les différentes étapes que j’ai suivies pour finaliser
ce projet et l’étude théorique.
 Le quatrième chapitre est destiné à l’étude pratique, ainsi que la simulation du
système.
I. Groupe ALSTOM :
1. Présentation du groupe :
ALSTOM est une société anonyme basée en France créé en 1928, et au fil des
années, les activités du groupe ont pris du large et ont connu d’énormes
diversifications. Actuellement, le groupe est l’un des leaders mondiaux dans le
Secteur d’infrastructures de transport ferroviaire.
Le Groupe ALSTOM est reconnu dans le monde par l’avance technologique de
ses solutions qui optimisent les coûts de possession de ses produits. L’entreprise
construit des trains et des métros automatiques offrants la plus grande capacité.
2. Filiales d’ALSTOM :
La Afin de gérer ses activités ALSTOM a créé trois filiales opérant chacune dans un
domaine défini.
ALSTOM POWER : Spécialisé dans la conception, la fabrication et la fourniture des
produits en relation avec la production d’électricité. Près de 25% de la capacité
mondiale en production d’électricité dépend des technologies d’ALSTOM.
ALSTOM GRID : s’en charge de la conception et la réalisation des équipements
nécessaires pour transmettre l’énergie électrique depuis la centrale jusqu’aux
utilisateurs. La filiale se positionne dans le podium des trois premiers acteurs dans le
secteur.
ALSTOM TRANSPORT : focalise ses travaux autour de trois familles de produits et
services, la conception du matériel roulant, fondation des infrastructures ferroviaires,
et le service de maintenance des équipements ferroviaires.
Figure 1 : La structure du groupe ALSTOM avant 2014
3. Synoptique d’ALSTOM :
Date de création
Siège social 3 avenue André Malraux -92300 Levallois-Perret (France)
Activités Infrastructures d’énergie et de transport
Filiales ALSTOM TRANSPORT
Effectif 31 000 (2016)
Capital social 5,36 milliards € (au 31 octobre 2016)
Chiffre d’affaire 6,9 milliards €
(2015/16)
LOGO
1928
Figure 2 : Synoptique du groupe
II. ALSTOM au Maroc :
1. Domaines d’activités :
Alstom est présente au Maroc depuis plus de 40 ans, avec 9 établissements
répartis dans tout le pays opérant dans plusieurs secteurs d’activité.
L’énergie : la société s’occupe de l’exploitation et l’entretient de la centrale
électrique à Ain Béni Mathar, ainsi que de la maintenance des turbines et des
alternateurs de 4 unités à la centrale thermique de Jorf Lasfar. Elle est chargée aussi
de la rénovation des turbines et des alternateurs 600 MW de l'ONE à centrale
thermique de Mohammedia. Avec plusieurs projets en cours en partenariat avec
ONE et l’OCP pour renforcer la vision énergétique du Maroc au futur.
Les réseaux de transports : Depuis 1984, offre une variété de produits à haute
tension et très haute tension ainsi que les installations de décision (disjoncteurs,
Commutateurs, transformateurs, instruments de mesure, Systèmes de commande
de contrôle, etc.) pour répondre aux besoins d’une large gamme de réseaux de
transport.
Transport : Alstom contribue à la réalisation des objectifs de l’ONCF pour répondre
à l’augmentation du trafic générée par l’ouverture du port de Tanger Med, pour
renforcer une offre ferroviaire de qualité, pour améliorer les capacités de la ligne
existante en fluidifiant le trafic et participer au développement structurel et durable
des régions traversées.
Figure 3 : Répartition des sites d’ALSTOM sur le territoire marocain
2. Le centre de maintenance ROCHES NOIRES :
Le centre de maintenance de roches noires est le projet mené par ALSTOM Maroc
sous le contrat d’externalisation de la maintenance des locomotives de type Prima
II, séries E1300/E1350 et E1400. Ce site est reparti sur une superficie de 4300 m2, situé
au sein du site de maintenance de l’ONCF et juste à côté du port de Casablanca.
il comporte :
 Trois voies de maintenance électrifiées (avec caténaire) et avec accès fosse
(voies 5.7 et 9)
 Trois voies de maintenance non électrifiées (voies 11, 21 et 23)
 Un magasin de stockage des outillages et des pièces de rechange
nécessaires.
 Une zone de stockage située à AIN SBAI pour les pièces de rechanges lourdes.
 Un atelier mécanique pour la réparation des pièces défectueuses et
réparables.
 Un atelier électronique pour effectuer les tests de fonctionnement et réparer
les cartes électroniques des locomotives.
 Un local de maintenance des batteries.
 Un local compresseur pour la production d’air comprimé.
 Une zone de levage pour le démontage des bogies.
 Deux ponts roulants 25 T (voie 21).
Figure 4 : Plan de l’atelier de maintenance
3. Description organisationnelle :
Le site de maintenance gérer par ALSTOM pour le projet d’externalisation de la
maintenance des locomotives Prima II, est organisé selon l’organigramme suivant :
Figure 5 : Organigramme de projet
L’ONCF possède un large parc de matériel roulant dédié aux activités de
transport des voyageurs et marchandises. Pour garantir la régularité de ces activités,
il faut assurer la disponibilité et la sécurité lors de l’utilisation du matériel roulant.
Cependant, l’ONCF a trouvé du mal à réaliser la maintenance des locomotives de
type ALSTOM, ainsi l’office a décidé d’externaliser la maintenance des locomotives
au constructeur qui n’est que ALSTOM. Le contrat décroché par ALSTOM s’étale sur
15 ans et consiste à garantir la maintenance préventive et corrective de 47
locomotives électriques des équipements nécessaires à l’activité de l’atelier et des
locaux sociaux et sanitaires.
Les locomotives prises en compte dans le contrat sont les locomotives dont la
conception et la fabrication ont été réalisé par ALSTOM. Il s’agit des locomotives
électriques de série E1300 et E1400.
I. Généralité:
Une locomotive est un engin moteur, c'est-à-dire se déplaçant par ses propres
moyens, utilisé par le transport ferroviaire pour fournir l'énergie de traction à un train.
Le plus souvent, la locomotive se trouve à l'avant du train et tire les wagons (fret ou
phosphate) ou les voitures (voyageurs) derrière elle. Cette disposition (traction)
impose une manœuvre à chaque fois que le train change de direction.
La « pousse » (locomotive située en queue de rame) est donc de plus en plus utilisée
pour les rames légères.
Nous distinguons plusieurs types de locomotives en fonction de leur
conception et, surtout, de leur mode de fonctionnement : locomotive à vapeur,
locomotive Diesel ou locomotive électrique.
La classification se fait aussi selon le système de traction :
Figure 6 : types des locomotives
Le site de maintenance ROCHES NOIRES se spécialise dans la maintenance des
locomotives électriques Prima II de ALSTOM de séries E1300/E1350 et E1400.
1. Locomotives séries E1300 et E1350:
Les locomotives électriques de séries E1300/E1350 sont les locomotives d’ALSTOM
dédié au transport des frets, elles ont les mêmes caractéristiques presque, en effet
sont deux génération de même type de machines.
Les tableaux suivant présentent l’ensemble des caractéristiques techniques et
fonctionnelles des locomotives E1300/E1350.
Tableau 1 : Caractéristiques techniques des locomotives E1300
Constructeur
Gamme de locomotive Type SNCF BB 7200
Année de construction 1999
Type de locomotive BB
Nombre d’engins construits 9
Tension d’alimentation 3 kV DC
Puissance de la locomotive 4000 kW
Vitesse commerciale en voyageur 120 km/h
Masse de la locomotive 88 t
Ecartement de voies 1 435 mm
Longueur de la locomotive 17 480 mm
Largeur de la locomotive 3 053 mm
Tableau 2 : Caractéristiques techniques des locomotives E1350
Constructeur Gec-Alsthom / SCIF
Gamme de locomotive Type SNCF BB 7200
Année de construction 1992
Type de locomotive BB
Nombre d’engins construits 18
Tension d’alimentation 3 kV DC
Puissance de la locomotive 4000 kW
Vitesse commerciale en
voyageur
160 km/h
Masse de la locomotive 88 t
Ecartement de voies 1 435 mm
Longueur de la locomotive 17 480 mm
Largeur de la locomotive 3 053 mm
 Présentation générales de la structure machine :
La locomotive BB de série E1300 et E1350 avec de cabine de conduite et de
bogies monomoteurs, sa structure est représenté dans la figure suivante.
Figure 7 : Structure machine E1300/E1350
2. Locomotives série E1400:
Le Maroc a lancé un vaste plan de modernisation et de restructuration de son
réseau ferroviaire. Pour faire face rapidement à la forte augmentation du trafic de
voyageurs et de fret, l'ONCF a signé, en novembre 2007, un contrat pour la
fourniture de 20 Prima II (E1400). Ces locomotives peuvent être affectées
indifféremment au fret et au transport des voyageurs. Les locomotives sont équipées
pour des caténaires de 3kV. Leur vitesse de service est de 160 km/h.
Les caractéristiques techniques de la locomotive E1400 est présenté dans le
tableau suivant :
Constructeur :
Gamme de locomotive Prima EL II
Type de locomotive Bo Bo
Tension d'alimentation 3 kV DC
Puissance de la locomotive 5 500 kW
Vitesse commerciale en voyageur 160 km/h
Vitesse commerciale en fret 140 km/h
Effort au démarrage 320 Kn
Masse de la locomotive 90 t
Km annuel prévisionnel 300 000 km
Longueur de la locomotive 19 110 mm
Largeur de la locomotive 2 850 mm
Tableau 3 : caractéristiques techniques des locomotives E1400
 Présentation générales de la structure machine :
Figure 8 : Structure de la locomotive E1400
II. Pupitre de la locomotive:
1. Dénomination des éléments du pupitre:
Figure 9 : Pupitre de la locomotive
2. Définition des éléments du pupitre:
Manipulateur de traction : regrouper plusieurs commande comme la sélection du
sens de marche.
Tachymètre : Transmetteur de vitesse électromécanique installé en bout d’essieu.
Combiné radio : destiné à capter et décoder les ondes radioélectriques émises.
Avertisseur 2 tons : des dispositifs permettant d’envoyer un signal ayant une mission
particulière.
Voltmètre/ampèremètre/monomètre : appareils de mesure.
3. Présentation du LUMITEX:
Le pupitre de la locomotive contient plusieurs élément parmi eux on trouve un
boitier de signalisation < LUMITEX >, Ce dernier permet de nous informer qu’il y a une
panne ou un risque au niveau de locomotive, l’information s’envoyer à travers les
lampes du <LUMITEX>
Figure 10 : Boitier de signalisation «LUMITEX»
D’après la figure on voit que les composants de la locomotive présentent par des
lampes, chaque lampe allumée signifie qu’il y a un défaut au niveau du
composant, Le tableau ci-dessous traiter toutes les significations des composant
présenter sur la cache de LUMITEX :
1 Allumée si le disjoncteur est ouvert sur la Hle menante (1 è) ou considérée
comme tel
R12
2 Allumée si le disjoncteur est ouvert sur la Hle menée (2è) ou considérée comme
tel.
R13
3 Allumée, elle invite le CTE à réarmer le disjoncteur R1
4 Allumée si défaut majeur au transformateur R16
5 Allumée si un patinage se produit Lors d’un déplacement de la manette d’effort
vers la traction
R21
6 Allumée, indique que le frein de parking n’est pas desserré sur la Hle. R22
7 Allumée, boîte d’essieu détectée chaude.
Appliquer le livret HLT.
R4
8 Allumée invite le CTE à vérifier la configuration de la Hle ou du train. R2
9 Allumée feu fixe : si défaut sur une ou des chaînes de propulsion sur la Hle
menant ou considérée
comme tel.
Allumée clignotante : invite le CTE à patienter 3 minutes pour réarmer le « DJ ».
(Défaut 50 Hz).
R14
10 Allumée fixe, défaut sur une ou des chaînes de propulsion sur la Hle menée ou
considérée comme tel
R15
11 Allumée lorsque les équipements traction/freinage sont ouverts. R24
12 Lampe de défaut transfo 2 réduction de puissance de la Hle à 70%
Allumée lorsqu’un défaut mineur apparaît au transfo
R17
13 Lampe défaut frein électrique
Avarie du frein électrique combiné ou non.
R10
14 Signale au CTE :
- Le non desserrage d’au moins un frein à vis d’une Hv 111.
R19
15 Réglementation à déterminer. R11
16 - Fermer IC chauffage train.
- Déclenchement par max. chauffage train.
R6
17 Un ou les deux « CVS » sont avariés sur la Hle menante ou considérée comme tel. R8
18 Un ou les deux « CVS » sont avariés sur la Hle menée ou considérée comme tel. R9
19 Allumée fixe, pas de charge batterie R5
20 - K380 ou 220 ouvert.
- 1 « CVS » est éliminé.
- 1 compresseur est éliminé.
R3
21 Lampe non serrage d’un ou de plusieurs freins pneumatique de la rame
remorquée voitures I 11.
R20
22 Voir le livret HLT R18
23 Avarie à la climatisation, R7
24 - Clignote lorsque le clignotement de phare est commandé.
- 30 secondes après déclenchement de la « VA » si le CTE ne réarme pas celle-ci.
R23
Tableau 4 : Défauts qui s’affichent sur le LUMITEX
I. Introduction :
Au cours de la période du stage, j’ai travaillé sur un projet qui sert à moderniser le
lumitex (il contient 24 lampes de signalisations des defaults de la locomotive) et le
rendre un système d’enregistrement des defaults dans une carte SD par leurs date
et heurs en utilisant le microcontrôleur 18f4550. Je vais traiter dans ce chapitre toute
les étapes que j’ai suivies.
II. Présentation du projet :
1. Problématique :
Pour assurer l’entretien, la révision, la transformation, et la réparation des
locomotives par ALSTOM, il est nécessaire de faire un rapport complet à chaque
jour contenant les pannes marquées aux LUMITEX afin de les réparer, le problème
trouvé que la rédaction du rapport prend beaucoup du temps et d’avoir le risque
d’oublier des informations et des defaults existant durant toute la journée.
D’autre part, L’emplacement du LUMITEX sous l’abri du soleil augmentent le risque
d’avoir des pannes au niveau des lampes non seulement ça, mais ils consomment
beaucoup de puissance et coutent très cher.
Pour éviter ce problème, j’ai travaillé sur ce sujet pour éviter ces dangers par la
réalisation d’un boitier qui fonctionne mieux que le LUMITEX mais avec des Leds et
un système d’enregistrement des defaults, ce projet concerne au développement
d’une solution pour faciliter la gestion de la maintenance.
2. Planification du projet :
Pour traiter ce projet j’ai fait une planification qui présente toutes les parties du
projet :
Première partie : Alimentation du boitier qui nécessite une tension de 5V.
Deuxième partie : Conversion de la tension des lampes du LUMITEX qui fonctionnent
avec 72V DC à une tension de 5V pour le PIC, les leds et la carte SD.
Troisième partie : Récupération des defaults du LUMITEX par le microcontrôleur.
Après j’ai fait un système d’enregistrement de données à base du microcontrôleur.
Quatrième partie : Enregistrement des defaults dans une carte SD par leurs date et
heurs.
3. Schéma synoptique du projet :
Figure 11 : Schéma synoptique du bloc <enregistrement de données>
III. Etude théorique :
1. Alimentation générale :
Pour alimenter le microcontrôleur et les leds, il faut diminuer la tension qui vienne
des batteries des trains qui donne une tension qui varie entre 40 et 80 V DC.
J’ai réalisé alors un schéma d’une alimentation à découpage qui nous donne une
tension continue de 5V, mais la société à proposer de demander un convertisseur
abaisseur DC-DC haute tension qui est à base du circuit XL7035.
Unité de contrôle et de
traitement
Microcontrôleur
PIC 18F4580
Horloge temps réelle
DS1302 Carte mémoire SD
Unité d'affichage
LCD
Entrées
d’alimentation
des leds
a)Alimentation à découpage :
Figure 12 : Schéma d’alimentation à découpage
Mais je n’ai pas continué cette solution pour l’alimentation car la société à
demander la carte du convertisseur abaisseur DC-DC qui est à base du circuit
XL7035.
b)Convertisseur abaisseur DC-DC haute tension:
Ce convertisseur sert à abaisser une tension continue entre 10 et 80 V DC à une
tension à la sortie de 5 / 12 V DC.
Le LUMITEX est alimenté par 72V pour cela nous avons utilisé la carte XL7035 pour
diminuer la tension du secteur à 5V.
 Fonction block :
Figure 13 : Fonction block
Voici le schéma du convertisseur :
Figure 14 : Typical Application Circuit
Figure 15 : Interface carte XL7035
Figure 16 : Interface carte XL7035
2. Alimentation des leds :
Les 24 lampes du LUMITEX sont alimenté par 72 V, mais dans ce projet je dois utiliser
des leds de (3.3/5V), alors j’ai fait un dimensionnement d’un schéma pour alimenter
toute les leds par 5V, et voici le calcul et le schéma que j’ai obtenu :
On a :
Alors :
La tension max des batteries des trains est 80V mais ils peuvent fonctionner à
partir de 40V, alors on doit mettre à la tension d’entrée 40V (Ve = 40V)
La tension Vbe du transistor est 0,6V
Donc on remplace les valeurs Ve et Vbe par 40V et 0,6V et on obtient le rapport
R1/R2 égal à 65,66
Alors R1 = 65,66 * R2
J’ai choisi R2 = 10 kΩ et par le rapport R1/R2, on trouve que R1 = 656 kΩ
A ce point-là, nous somme au fonctionnement normale du transistor, pour
l’inverser il faut ajouter un autre transistor, et on donne une alimentation de 12V,
après j’ai fait un diviseur de tension pour que j’ai la tension entre 3.3V et 5V à la
sortie.
Et voici le schéma obtenu d’alimentation des signalisations des defaults :
Figure 17 : Schéma d’abaisseur de tension
Entrée
Sortie
I. Introduction :
Dans ce chapitre, j’ai essayé d’étudier l’implantation de chaque partie de notre
système ainsi que le schéma complet de l’enregistreur des defaults.
Pour la partie programmation je l’ai posé à l’annexe.
II. Etude de différentes parties du système :
1. Circuit des entrées :
Figure 18 : Schéma des entrées
J’ai 24 entrées pour les récupérer, alors que le PIC ne possède pas beaucoup de
branche, j’ai fait donc un schéma avec des multiplexeurs et des « OU » pour
récupérer toute les informations.
Le premier multiplexeur 74155 est adressé par 2bits qui commande le
fonctionnement de chacun des 4 multiplexeurs.
Pour les quatre multiplexeurs, ils sont adressés par 3 bits pour lire chaque entrée.
Les fonctions logiques « OU » sont pour avoir à la sortie l’information que je veux
traiter par li microcontrôleur.
Adresse de
MUX 74155
Adresse de
MUX 74151
Entrées envoyé vers le microcontrôleur
00
000
001
010
011
100
101
110
111
Entrée 1 (V0)
Entrée 2 (V1)
Entrée 3 (V2)
Entrée 4 (V3)
Entrée 5 (V4)
Entrée 6 (V5)
Entrée 7 (V6)
Entrée 8 (V7)
01
000
001
010
011
100
101
110
111
Entrée 9 (V8)
Entrée 10 (V9)
Entrée 11 (V10)
Entrée 12 (V11)
Entrée 13 (V12)
Entrée 14 (V13)
Entrée 15 (V14)
Entrée 16 (V15)
10
000
001
010
011
100
101
110
111
Entrée 17 (V16)
Entrée 18 (V17)
Entrée 19 (V18)
Entrée 20 (V19)
Entrée 21 (V20)
Entrée 22 (V21)
Entrée 23 (V22)
Entrée 24 (V23)
11
000
001
010
011
100
101
110
111
Entrée 25 (V24)
Entrée 26 (V25)
Entrée 27 (V26)
Entrée 28 (V27)
Entrée 29 (V28)
Entrée 30 (V29)
Entrée 31 (V30)
Entrée 32 (V31)
Tableau 5 : Fonctionnement de schéma des entrées
D’après le tableau qui décrit le fonctionnement du schéma pour traiter toute les
entrées, nous constatons que la sélection d’une entrée est faite à travers un
adressage de 5 bits.
 Organigramme :
Figure 19 : Organigramme du programme des entrées
PORTA en entrée
DEBUT
i = TRISA=0x00
RD1 = 1
LCD OUT / Carte SD
L’entrée Vj=0
LCD OUT / Carte SD
L’entrée Vj=1
i=i+1
i <33
NON OUI
En début PORTA configuré en entrées puis j’ai posé l’adresse 00 en TRISA et j’ai testé
la broche Rd7. Si Rd0=1, l’afficheur LCD doit écrire V0=1, si Rd1=0, doit écrire V0=0,
et après on passe à une incrémentation de l’adresse de TRISA et passe pour tester
la prochaine entrées.
2. Brochage de l’afficheur LCD :
Figure 20 : Brochage de l’afficheur LCD
+5V
D7
14
D6
13
D5
12
D4
11
D3
10
D2
9
D1
8
D0
7
E
6
RW
5
RS
4
VSS
1
VDD
2
VEE
3
LCD DISPLAY
LM016L
75%
RV1
4k7
X1FREQ=8MHz
C1 22pF
C2 22pF
RE3/VPP/MCLR
1
RA0/AN0/CVREF
2
RA1/AN1
3
RA2/AN2/VREF-
4
RA3/AN3/VREF+
5
RA4/T0CKI
6
RA5/AN4/SS/HLVDIN
7
RE0/RD/AN5
8
RE1/WR/AN6/C1OUT
9
RE2/CS/AN7/C2OUT
10
RA7/CLKI/OSC1
13
RA6/CLKO/OSC2
14
RC0/T1OSO/T13CKI
15
RC2/CCP1
17
RC3/SCK/SCL
18
RD0/PSP0/C1IN+
19
RD1/PSP1/C1IN-
20
RD2/PSP2/C2IN+
21
RD3/PSP3/C2IN-
22
RD4/PSP4/ECCP1/P1A
27
RD5/PSP5/P1B
28
RD6/PSP6/P1C
29
RD7/PSP7/P1D
30
RC4/SDI/SDA
23
RC5/SDO
24
RC6/TX/CK
25
RC7/RX/DT
26
RB0/INT0/FLT0/AN10
33
RB1/INT1/AN8
34
RB2/INT2/CANTX
35
RB3/CANRX
36
RB4/KBI0/AN9
37
RB5/KBI1/PGM
38
RB6/KBI2/PGC
39
RB7/KBI3/PGD
40
RC1/T1OSI
16
U1
PIC18F4580
3. Implantation du circuit horloge :
Figure 21 : Circuit d’horloge
Le PIC 18f4580 lit l'heure et la date par DS1302, la communication se fait par le bus
I2C.
Trois boutons poussoirs ont été prévus pour le réglage de l'heure et de la date, à
chaque interruption du Timer1 (toutes les 105 ms environ), la routine de l'interruption
du Timer1 teste l'état de bouton poussoir SEL et des boutons poussoirs INC, DEC La
routine de l'interruption du Timer1 gère également toutes les étapes du réglage de
l'heure et de la date :
On entre dans le mode réglage en appuyant sur le bouton poussoir SEL.
Le chiffre des unités des minutes se mettent alors à clignoter.
Il faut ensuite appuyer sur le bouton poussoir INC pour faire incrémenter les minutes
ou bien DEC pour décrémenter
On valide en appuyant sur le bouton poussoir SEL, et on passe automatiquement
au réglage du chiffre des dizaines des minutes avec INC et DEC.
On finit par le réglage du chiffre des dizaines des jours, on valide avec le bouton
poussoir SEL, et on retourne alors au mode de fonctionnement normal.
+5V
X2
CRYSTAL
VBAT
3
X1
1
X2
2
SCL
6
SDA
5
SOUT
7
U2
DS1307
RE3/VPP/MCLR
1
RA0/AN0/CVREF
2
RA1/AN1
3
RA2/AN2/VREF-
4
RA3/AN3/VREF+
5
RA4/T0CKI
6
RA5/AN4/SS/HLVDIN
7
RE0/RD/AN5
8
RE1/WR/AN6/C1OUT
9
RE2/CS/AN7/C2OUT
10
RA7/CLKI/OSC1
13
RA6/CLKO/OSC2
14
RC0/T1OSO/T13CKI
15
RC2/CCP1
17
RC3/SCK/SCL
18
RD0/PSP0/C1IN+
19
RD1/PSP1/C1IN-
20
RD2/PSP2/C2IN+
21
RD3/PSP3/C2IN-
22
RD4/PSP4/ECCP1/P1A
27
RD5/PSP5/P1B
28
RD6/PSP6/P1C
29
RD7/PSP7/P1D
30
RC4/SDI/SDA
23
RC5/SDO
24
RC6/TX/CK
25
RC7/RX/DT
26
RB0/INT0/FLT0/AN10
33
RB1/INT1/AN8
34
RB2/INT2/CANTX
35
RB3/CANRX
36
RB4/KBI0/AN9
37
RB5/KBI1/PGM
38
RB6/KBI2/PGC
39
RB7/KBI3/PGD
40
RC1/T1OSI
16
U1
PIC18F4580
R4
PULLUP
R5
PULLUP
BAT1
3V
R1
10k
R2
10k
R3
10k
+5V
 Organigramme :
Figure 22 : Organigramme du programme d’horloge
Après les configurations de bus de données I2C l’horloge est adapter à lire
le temps et la date, puis j’ai fait une fonction qui lit le contenu de l’horloge et
l’envoi vers le microcontrôleur.
Pour les boutons poussoir RD1, RD2, RD3 et utiliser pour le réglage de l’heure
et la date, RD2 pour sélectionner la case qui va régler, RD3 ET RD1 pour
incrémenter et décrémenter.
4. Brochage de la carte mémoire :
La carte mémoire est reliée au port C sur les broches RC2/RC3/RC4/RC5 qui sont
Configurées en mode SPI donc ils fonctionnement successivement :
CCPI/SCL/SDA/SD0
DEBUT
Configuration de I2C
Lire l’horloge
RD1=1
Sélection de caseIncrémenter Décrémenter
RD2=1 RD3=1
Envoyé au microcontrôleur
Figure 23 : Brochage de la carte SD
 Organigramme :
Pour la carte SD on doit faire une initialisation pour la connecter avec le PORTC du
microcontrôleur qui sera en sortie puis la configuration de bus SPI qui lit les
données enregistrer par le microcontrôleur et les envoyés vers la carte SD.
RE3/VPP/MCLR
1
RA0/AN0/CVREF
2
RA1/AN1
3
RA2/AN2/VREF-
4
RA3/AN3/VREF+
5
RA4/T0CKI
6
RA5/AN4/SS/HLVDIN
7
RE0/RD/AN5
8
RE1/WR/AN6/C1OUT
9
RE2/CS/AN7/C2OUT
10
RA7/CLKI/OSC1
13
RA6/CLKO/OSC2
14
RC0/T1OSO/T13CKI
15
RC2/CCP1
17
RC3/SCK/SCL
18
RD0/PSP0/C1IN+
19
RD1/PSP1/C1IN-
20
RD2/PSP2/C2IN+
21
RD3/PSP3/C2IN-
22
RD4/PSP4/ECCP1/P1A
27
RD5/PSP5/P1B
28
RD6/PSP6/P1C
29
RD7/PSP7/P1D
30
RC4/SDI/SDA
23
RC5/SDO
24
RC6/TX/CK
25
RC7/RX/DT
26
RB0/INT0/FLT0/AN10
33
RB1/INT1/AN8
34
RB2/INT2/CANTX
35
RB3/CANRX
36
RB4/KBI0/AN9
37
RB5/KBI1/PGM
38
RB6/KBI2/PGC
39
RB7/KBI3/PGD
40
RC1/T1OSI
16
U1
PIC18F4580
MMC Card
CS
DI
DO
CLK
MMC1
MMC
R1
10k
R2
10k
R3
10k
Figure 24 : Organigramme du programme de la carte SD
Initialisation de la carte SD
Configuration de bus SPI
Création d’un fichier
Ecrire sur le fichier
TRISC en sortie
DEBUT
III. Simulation :
Voilà le schéma complet sur ISIS :
Figure 25 : Schéma du projet
Après la simulation, ils s’affichent tous les états des entrées avec leurs heur et date.
Figure 26 : Etat des entrées sur LCD
Après, et à l’aide du logiciel WinImage, on peut ouvrir le fichier (.IMA) créer par le
programme que j’ai appelé « Données » et qui a été rempli par les états des entrées
avec la date et l’heure :
Figure 27 : Fichier crée après la simulation
Ensuite on peut ouvrir le fichier et voir toute les informations enregistrées dans la
carte mémoire :
Figure 28 : les données enregistrées par la carte SD
IV. Etude économique :
D’après les prix de tous les composants (voir annexe), la réalisation de ce projet va
couter 32.07 EUR. Ajoutons encore la réalisation du boitier qui va assembler tout le
projet, on obtient un maximum 40 EUR (400dh) pour la réalisation complète du
projet.
Et c’est un prix très convenable par rapport au prix du lumitex qui faits seulement la
signalisation au contraire de ce projet que j’ai fait qu’il est très moderniser par
l’affichage des message et des défauts dur LCD et l’enregistrement de ces défauts
dans une carte mémoire par leurs date et heure en plus de la signalisation par des
leds qui ne consomme pas par rapport aux lampes de lumitex.
L’intérêt de ce projet est de trouver une solution pour les problèmes et les
dangers qui se rencontrent lors des signalisations des defaults sur le LUMITEX et de
moderniser son fonctionnement.
Ce projet que j’ai traité sert à bien récupérer les defaults des locomotives série
E1300, E1350 et E1400 par les afficher sur des leds, ainsi qu’afficher des messages de
notifications (alertes), afin de les stocker dans une carte mémoire par leurs date et
heurs pour assurer l’entretien, la révision, la transformation, et la réparation des
locomotives par ALSTOM.
Malheureusement la période de stage n’était pas suffisante pour réaliser le
projet, car mon but était de réaliser un boitier des leds de signalisations avec
l’enregistrement des données, j’ai complété le système mais je n’ai pas le réaliser.
Finalement, je ne peux qu’affirmer que mon expérience de stage chez la
société ALSTOM TRANSPORT a été très avantageuse, j’ai appris tant de choses sur le
domaine ferroviaire, ainsi j’ai développé mes connaissances au domaine de
l’électronique et l’informatique industrielle.
https://www.mikroe.com
http://embeddedlaboratory.blogspot.com/
http://fabrice.sincere.pagesperso-orange.fr/
https://www.zonetronik.com/
https://ccspicc.blogspot.com/
http://mecatronique.id-alizes.net
http://imedelmottakel.blogspot.com
https://www.astuces-pratiques.fr/
http://imedelmottakel.blogspot.com/
https://www.aurel32.net
https://www.studentcompanion.net
1. Les logiciels utilisés :
a) mikroC PRO for PIC :
Ce compilateur mikcoC mono-poste pour microcontrôleurs PIC bénéficie d'une prise en main très
intuitive et d'une ergonomie sans faille. Ses très nombreux outils intégrés (mode simulateur, terminal
de communication Ethernet, terminal de communication USB, gestionnaire pour afficheurs 7
segments, analyseur statistique, correcteur d'erreur, explorateur de code, mode Débug ICD...) associé
à sa capacité à pouvoir gérer la plupart des périphériques rencontrés dans l'industrie (Bus I2C™,
1Wire™, SPI™, RS485, Bus CAN™, USB, gestion de cartes compact Flash et SD™/MMC™,
génération de signaux PWM, afficheurs LCD alphanumériques et graphiques et 7 à Leds segments,
etc...) en font un outil de développement incontournable.
b) Proteus ISIS :
Proteus est une suite logicielle permettant la CAO électronique éditée par la société Labcenter
Electronics. Proteus est composé de deux logiciels principaux : ISIS, permettant entre autres la
création de schémas et la simulation électrique, et ARES, dédié à la création de circuits imprimés.
Grâce à des modules additionnels, ISIS est également capable de simuler le comportement d'un
microcontrôleur (PIC, Atmel, 8051, ARM, HC11...) et son interaction avec les composants qui
l'entourent.
2. Les composants utilisés :
a) PIC18F4550 :
Le PIC18F4550-I/P offre des performances de calcul élevées avec une endurance élevée et une
mémoire programme flash optimisée. En plus de ces fonctions, le PIC18F4550-I/P introduit des
améliorations de conception pour faire de ces microcontrôleurs le choix idéal pour des applications
haute performance sensibles à la consommation.
Interface USB 2.0 Full Speed (12Mbit/s)
RAM port double 1K octet + RAM GP 1K octet
Emetteur-récepteur Full Speed
16 points d'extrémités (IN/OUT)
Port streaming
Résistances de tirage internes (D+/D-)
Performance 48MHz (12 MIPS)
Applications
Automatisme et contrôle de Process, Communications et Réseaux, Electronique Grand Public,
Conception embarquée et Développement, Multimédia, Périphériques Portables, Robotique,
Détection et Instrumentation, Sécurité
 Brochage :
Figure 31 : Brochage du PIC 18F4550
 Prix : 8.18 EUR
b) Afficheur à cristaux liquides (LCD) :
Les afficheurs à cristaux liquides, appelés afficheurs LCD (Liquid Crystal Display), sont des
modules compacts intelligents et nécessitent peu de composants externes pour un bon
fonctionnement. Ils consomment relativement peu (de 1 à 5 mA).
Plusieurs afficheurs sont disponibles sur le marché et diffèrent les uns des autres, par leurs
dimensions, (de 1 à 4 lignes de 6 à 80 caractères), et aussi par leurs caractéristiques techniques et leur
tension de service. Certains sont dotés d'un rétro-éclairage. Cette fonction fait appel à des LED
montées derrière l'écran du module.
Figure 32 : Schéma fonctionnel de l’afficheur LCD Figure 33 : Afficheur LCD
Comme il le montre le schéma fonctionnel, l'affichage comporte d'autres composants que
l'afficheur à cristaux liquides (LCD) seul. Un circuit intégré de commande spécialisé, le LCD-
Controller, est chargé de la gestion du module. Le "contrôleur" remplit une double fonction: d'une
part il commande l'affichage et de l'autre se charge de la communication avec l'extérieur.
 Prix : 1.90 EUR
c) Module horloge temps réel DS1302 :
Le DS1302 utilise une interface avec 3 connections non standards (I/O Data bidirectionnel, SCLK
Serial Clock et Chip Select/ RST) ce qui ne permet pas d’utiliser la bibliothèque standard.
Figure 34 : Brochage DS1302 Figure 35 : DS1302
 Prix : 2.72 EUR
d) Carte mémoire :
Une carte SD (SD étant le sigle de l'anglais Secure Digital) est une carte mémoire amovible de
stockage de données numériques créée en janvier 2000 par une alliance formée entre les industriels
Panasonic, SanDisk et Toshiba.
Elle est essentiellement utilisée pour le stockage des fichiers dans les appareils photo et caméscopes
numériques, les systèmes de navigation par GPS et les consoles de jeux. C'est au premier semestre
2010 la carte mémoire la plus répandue, offrant une capacité maximale de 64 Go (les capacités 2, 4,8
et 16 Go étant actuellement les plus courantes).
Figure 36 : Diffèrent type de carte SD
 Prix : 4.68 EUR
e) Transistor 2N2222 :
Le transistor 2N2222 est un petit transistor bipolaire NPN supportant jusqu'à 800mA et 30V. On
peut l'utiliser en amplification ou en commutation (tout ou rien). Le transistor 2N2222 est en boitier
métallique TO18.
Le 2N2222 se connectent de la façon suivante :
Figure 37 : Transistor 2N2222 Figure 38 : 2N2222
 Prix : 0.30 EUR (*2)
f) Carte XL7035 :
 Prix : 4.55 EUR
g) Résistance :
Figure 40 : Résistances
 Prix : 0.10 EUR (*10)
h) Crystal :
 Prix : 1.26 EUR
i) 74151 :
j) 7432 :
 Prix : 0.26 EUR
k) 74155 :
l) Les leds :
 Prix : 0.10 EUR (*24)

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Tfe Near Field Communication
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Rapport Stage Alstom Otmane Douieb

  • 1. ESTF - BP : 2427 Route Imouzzer - Fès Maroc Tél : 05 35 60 05 84/85/86/87 - Fax : 05 35 60 05 88 - Site web : www.est-usmba.ac.ma Année Universitaire : 2017 - 2018 UNIVERSITÉ SIDI MOHAMED BEN ABDELLAH ÉCOLE SUPÉRIEURE DE TECHNOLOGIE - FES Diplôme Universitaire de Technologie Filière : Génie Électrique Option : Electronique et Informatique Industrielle  Encadré par :  M. TANTA Mohammed  M. BENATIYA Yassine  Réalisé par :  DOUIEB Otmane
  • 2.
  • 3. Au terme de ce travail, je tiens à exprimer mes sincères et profond remerciements et reconnaissances à mes encadrants M. TANTA Mohammed et M. BENATIYA ANDALOUSSI Yassine, pour le temps qu’ils m’ont consacré tout au long de cette période, sachant répondre à toutes mes interrogations, sans oublier leur participation au cheminement de ce travail. Leur soutien, leurs conseils et leurs remarques m’ont permis d’accomplir ce travail. Ainsi un grand remerciement à M. OUREMCHI et M. ZAMZOUM membres de jury et nos professeurs que nous avons rencontré toute cette formation et dont nous avons bénéficié de leurs connaissances et compétences dans notre spécialité. En particulier, je tiens à exprimer ma grande gratitude envers tous les fonctionnaires d’ALSTOM MAROC et spécialement le département d’ingénierie et son équipe notamment sans oublier tous les stagiaires que j’ai connus durant ma période de stage, et qui ont créé une ambiance de travail chaleureuse. Mes remerciements vont aussi à l’encontre de l’ensemble du corps professoral de l’Ecole supérieure de technologie de Fès et plus spécialement le corps enseignant du département du génie électrique pour la qualité de l’enseignement qu’ils nous ont assurée et pour leurs efforts permanents d’amélioration de la filière.
  • 4. REMERCIEMENTS ..............................................................................................2 Sommaire .........................................................................................................3 Liste des figures................................................................................................5 Liste des tableaux ...........................................................................................7 Introduction générale ....................................................................................8 Chapitre 1: Présentation de l’entreprise ......................................................9 I. GROUPE ALSTOM......................................................................................10 1. Présentation du groupe ...................................................................10 2. Filiales d’ALSTOM ..............................................................................10 3. Synoptique d’ALSTOM .....................................................................11 II. ALSTOM au Maroc ..................................................................................12 1. Domaines d’activités........................................................................12 2. Le centre de maintenance ROCHES NOIRES ...............................13 3. Description organisationnelle..........................................................14 Chapitre 2: Description des locomotives E1300/E1350/E1400.................16 I. Généralité .................................................................................................17 1. Locomotives séries E1300 et E1350 .................................................18 2. Locomotives séries E1400 .................................................................19 II. Pupitre de la locomotive .........................................................................21 1. Dénomination des éléments du pupitre .......................................21 2. Définition des éléments du pupitre ................................................21 3. Présentation du LUMITEX .................................................................21 Chapitre 3: Présentation du projet & Etude théorique ............................24 I. Introduction .............................................................................................25 II. Définition du projet .................................................................................25 1. Problématique...................................................................................25 2. Planification du projet ......................................................................25 3. Schéma synoptique du projet.........................................................26 III. Etude théorique ........................................................................................26 1. Alimentation générale ....................................................................26
  • 5. a) Alimentation à découpage ..........................................................27 b) Convertisseur abaisseur DC-DC haute tension ...........................27 2. Alimentation des leds ......................................................................30 Chapitre 4: Etude pratiquue & Simulation.................................................32 I. Introduction .............................................................................................33 II. Etude des différentes parties du système ...........................................33 1. Circuit des entrées ............................................................................33 2. Brochage de l’afficheur LCD ..........................................................36 3. Implantation du circuit horloge ......................................................37 4. Brochage de la carte mémoire......................................................38 III. Simulation ..................................................................................................41 IV. Etude économique .................................................................................43 Conclusion .....................................................................................................44 Webographie ................................................................................................45 Annexe ...........................................................................................................46
  • 6. Figure 1 : La structure du groupe ALSTOM avant 2014............................................11 Figure 2 : Synoptique du groupe.................................................................................11 Figure 3 : Répartition des sites d’ALSTOM sur le territoire marocain .....................13 Figure 4 : Plan de l’atelier de maintenance .............................................................14 Figure 5 : Organigramme de projet ...........................................................................14 Figure 6 : types des locomotives .................................................................................17 Figure 7 : Structure machine E1300/E1350 .................................................................19 Figure 8 : Structure de la locomotive E1400 ..............................................................20 Figure 9 : Pupitre de la locomotive ............................................................................21 Figure 10 : Boitier de signalisation «LUMITEX» .............................................................22 Figure 11 : Schéma synoptique du bloc <enregistrement de données>.............26 Figure 12 : Schéma d’alimentation à découpage .................................................27 Figure 13 : Fonction block ............................................................................................28 Figure 14 : Typical Application Circuit .......................................................................28 Figure 15 : Interface carte XL7035...............................................................................29 Figure 16 : Interface carte XL7035...............................................................................29 Figure 17 : Schéma d’abaisseur de tension .............................................................31 Figure 18 : Schéma des entrées .................................................................................33
  • 7. Figure 19 : Organigramme du programme des entrées ........................................35 Figure 20 : Brochage de l’afficheur LCD ...................................................................36 Figure 21 : Circuit d’horloge ........................................................................................37 Figure 22 : Organigramme du programme d’horloge ...........................................38 Figure 23 : Brochage de la carte SD ..........................................................................39 Figure 24 : Organigramme du programme de la carte SD ...................................40 Figure 25 : Schéma du projet ......................................................................................41 Figure 26 : Etat des entrées sur LCD ...........................................................................41 Figure 27 : Fichier crée après la simulation ...............................................................42 Figure 28 : les données enregistrées par la cart SD .................................................43
  • 8. Tableau 1 : Caractéristiques techniques des locomotives E1300..........................18 Tableau 2 : Caractéristiques techniques des locomotives E1350..........................18 Tableau 3 : Caractéristiques techniques des locomotives E1400..........................20 Tableau 4 : Défauts qui s’affichent sur le LUMITEX....................................................23 Tableau 5 : Fonctionnement de schéma des entrées.............................................34
  • 9. Le secteur du transport, sous ses différents aspects, constitue un élément stratégique dans le développement d’une nation d’où la nécessité de se doter d’une infrastructure permettant à ce secteur de jouer pleinement son rôle en offrant un service de plus en plus performant. Dans ce cadre, et depuis la fin des années 1990, le Royaume du Maroc s’est engagé dans une politique de modernisation de son réseau ferroviaire. Notamment, de vastes chantiers ont été entrepris dans le territoire marocain afin d’augmenter la densité du trafic, d’améliorer la sécurité des infrastructures et de renforcer l’efficacité globale du réseau ferroviaire. ALSTOM TRANSPORT MAROC a obtenu le projet d’externalisation de l’activité de maintenance de l’ONCF. En effet, elle s’est engagé dans un contrat qui inclut la maintenance des locomotives électriques de type E1300, E1350 et E1400 et des équipements nécessaires pour assurer l’activité de maintenance. Dans ce cadre, ALSTOM TRANSPORT doit maîtriser ses interventions de maintenance, répondre aux exigences de l’exploitant et assurer une qualité de service élevée tout en optimisant la durée des interventions. Dans ce sens, le projet que j’ai mené au cours du stage de fin d’étude au sein de l’atelier de maintenance de ROCHES NOIRES d’ALSTOM porte sur la réalisation d’un boitier de signalisations avec un enregistreur des données. Mon projet concerne au développement d’une solution pour l’informatisation du processus de gestion de la maintenance. Mon rapport est subdivisé en 5 chapitres :  Le premier est consacré à la présentation de l’organisme d’accueil de l’entreprise.  Le deuxième chapitre s’intéresse à la présentation des différents types des locomotives d’ALSTOM ainsi que le tableau de bord (LUMITEX).  Le troisième chapitre expose les différentes étapes que j’ai suivies pour finaliser ce projet et l’étude théorique.  Le quatrième chapitre est destiné à l’étude pratique, ainsi que la simulation du système.
  • 10.
  • 11. I. Groupe ALSTOM : 1. Présentation du groupe : ALSTOM est une société anonyme basée en France créé en 1928, et au fil des années, les activités du groupe ont pris du large et ont connu d’énormes diversifications. Actuellement, le groupe est l’un des leaders mondiaux dans le Secteur d’infrastructures de transport ferroviaire. Le Groupe ALSTOM est reconnu dans le monde par l’avance technologique de ses solutions qui optimisent les coûts de possession de ses produits. L’entreprise construit des trains et des métros automatiques offrants la plus grande capacité. 2. Filiales d’ALSTOM : La Afin de gérer ses activités ALSTOM a créé trois filiales opérant chacune dans un domaine défini. ALSTOM POWER : Spécialisé dans la conception, la fabrication et la fourniture des produits en relation avec la production d’électricité. Près de 25% de la capacité mondiale en production d’électricité dépend des technologies d’ALSTOM. ALSTOM GRID : s’en charge de la conception et la réalisation des équipements nécessaires pour transmettre l’énergie électrique depuis la centrale jusqu’aux utilisateurs. La filiale se positionne dans le podium des trois premiers acteurs dans le secteur. ALSTOM TRANSPORT : focalise ses travaux autour de trois familles de produits et services, la conception du matériel roulant, fondation des infrastructures ferroviaires, et le service de maintenance des équipements ferroviaires.
  • 12. Figure 1 : La structure du groupe ALSTOM avant 2014 3. Synoptique d’ALSTOM : Date de création Siège social 3 avenue André Malraux -92300 Levallois-Perret (France) Activités Infrastructures d’énergie et de transport Filiales ALSTOM TRANSPORT Effectif 31 000 (2016) Capital social 5,36 milliards € (au 31 octobre 2016) Chiffre d’affaire 6,9 milliards € (2015/16) LOGO 1928 Figure 2 : Synoptique du groupe
  • 13. II. ALSTOM au Maroc : 1. Domaines d’activités : Alstom est présente au Maroc depuis plus de 40 ans, avec 9 établissements répartis dans tout le pays opérant dans plusieurs secteurs d’activité. L’énergie : la société s’occupe de l’exploitation et l’entretient de la centrale électrique à Ain Béni Mathar, ainsi que de la maintenance des turbines et des alternateurs de 4 unités à la centrale thermique de Jorf Lasfar. Elle est chargée aussi de la rénovation des turbines et des alternateurs 600 MW de l'ONE à centrale thermique de Mohammedia. Avec plusieurs projets en cours en partenariat avec ONE et l’OCP pour renforcer la vision énergétique du Maroc au futur. Les réseaux de transports : Depuis 1984, offre une variété de produits à haute tension et très haute tension ainsi que les installations de décision (disjoncteurs, Commutateurs, transformateurs, instruments de mesure, Systèmes de commande de contrôle, etc.) pour répondre aux besoins d’une large gamme de réseaux de transport. Transport : Alstom contribue à la réalisation des objectifs de l’ONCF pour répondre à l’augmentation du trafic générée par l’ouverture du port de Tanger Med, pour renforcer une offre ferroviaire de qualité, pour améliorer les capacités de la ligne existante en fluidifiant le trafic et participer au développement structurel et durable des régions traversées.
  • 14. Figure 3 : Répartition des sites d’ALSTOM sur le territoire marocain 2. Le centre de maintenance ROCHES NOIRES : Le centre de maintenance de roches noires est le projet mené par ALSTOM Maroc sous le contrat d’externalisation de la maintenance des locomotives de type Prima II, séries E1300/E1350 et E1400. Ce site est reparti sur une superficie de 4300 m2, situé au sein du site de maintenance de l’ONCF et juste à côté du port de Casablanca. il comporte :  Trois voies de maintenance électrifiées (avec caténaire) et avec accès fosse (voies 5.7 et 9)  Trois voies de maintenance non électrifiées (voies 11, 21 et 23)  Un magasin de stockage des outillages et des pièces de rechange nécessaires.  Une zone de stockage située à AIN SBAI pour les pièces de rechanges lourdes.  Un atelier mécanique pour la réparation des pièces défectueuses et réparables.  Un atelier électronique pour effectuer les tests de fonctionnement et réparer les cartes électroniques des locomotives.  Un local de maintenance des batteries.  Un local compresseur pour la production d’air comprimé.  Une zone de levage pour le démontage des bogies.  Deux ponts roulants 25 T (voie 21).
  • 15. Figure 4 : Plan de l’atelier de maintenance 3. Description organisationnelle : Le site de maintenance gérer par ALSTOM pour le projet d’externalisation de la maintenance des locomotives Prima II, est organisé selon l’organigramme suivant : Figure 5 : Organigramme de projet
  • 16. L’ONCF possède un large parc de matériel roulant dédié aux activités de transport des voyageurs et marchandises. Pour garantir la régularité de ces activités, il faut assurer la disponibilité et la sécurité lors de l’utilisation du matériel roulant. Cependant, l’ONCF a trouvé du mal à réaliser la maintenance des locomotives de type ALSTOM, ainsi l’office a décidé d’externaliser la maintenance des locomotives au constructeur qui n’est que ALSTOM. Le contrat décroché par ALSTOM s’étale sur 15 ans et consiste à garantir la maintenance préventive et corrective de 47 locomotives électriques des équipements nécessaires à l’activité de l’atelier et des locaux sociaux et sanitaires. Les locomotives prises en compte dans le contrat sont les locomotives dont la conception et la fabrication ont été réalisé par ALSTOM. Il s’agit des locomotives électriques de série E1300 et E1400.
  • 17.
  • 18. I. Généralité: Une locomotive est un engin moteur, c'est-à-dire se déplaçant par ses propres moyens, utilisé par le transport ferroviaire pour fournir l'énergie de traction à un train. Le plus souvent, la locomotive se trouve à l'avant du train et tire les wagons (fret ou phosphate) ou les voitures (voyageurs) derrière elle. Cette disposition (traction) impose une manœuvre à chaque fois que le train change de direction. La « pousse » (locomotive située en queue de rame) est donc de plus en plus utilisée pour les rames légères. Nous distinguons plusieurs types de locomotives en fonction de leur conception et, surtout, de leur mode de fonctionnement : locomotive à vapeur, locomotive Diesel ou locomotive électrique. La classification se fait aussi selon le système de traction : Figure 6 : types des locomotives Le site de maintenance ROCHES NOIRES se spécialise dans la maintenance des locomotives électriques Prima II de ALSTOM de séries E1300/E1350 et E1400.
  • 19. 1. Locomotives séries E1300 et E1350: Les locomotives électriques de séries E1300/E1350 sont les locomotives d’ALSTOM dédié au transport des frets, elles ont les mêmes caractéristiques presque, en effet sont deux génération de même type de machines. Les tableaux suivant présentent l’ensemble des caractéristiques techniques et fonctionnelles des locomotives E1300/E1350. Tableau 1 : Caractéristiques techniques des locomotives E1300 Constructeur Gamme de locomotive Type SNCF BB 7200 Année de construction 1999 Type de locomotive BB Nombre d’engins construits 9 Tension d’alimentation 3 kV DC Puissance de la locomotive 4000 kW Vitesse commerciale en voyageur 120 km/h Masse de la locomotive 88 t Ecartement de voies 1 435 mm Longueur de la locomotive 17 480 mm Largeur de la locomotive 3 053 mm Tableau 2 : Caractéristiques techniques des locomotives E1350 Constructeur Gec-Alsthom / SCIF Gamme de locomotive Type SNCF BB 7200 Année de construction 1992 Type de locomotive BB Nombre d’engins construits 18 Tension d’alimentation 3 kV DC Puissance de la locomotive 4000 kW Vitesse commerciale en voyageur 160 km/h Masse de la locomotive 88 t Ecartement de voies 1 435 mm Longueur de la locomotive 17 480 mm Largeur de la locomotive 3 053 mm
  • 20.  Présentation générales de la structure machine : La locomotive BB de série E1300 et E1350 avec de cabine de conduite et de bogies monomoteurs, sa structure est représenté dans la figure suivante. Figure 7 : Structure machine E1300/E1350 2. Locomotives série E1400: Le Maroc a lancé un vaste plan de modernisation et de restructuration de son réseau ferroviaire. Pour faire face rapidement à la forte augmentation du trafic de voyageurs et de fret, l'ONCF a signé, en novembre 2007, un contrat pour la fourniture de 20 Prima II (E1400). Ces locomotives peuvent être affectées indifféremment au fret et au transport des voyageurs. Les locomotives sont équipées pour des caténaires de 3kV. Leur vitesse de service est de 160 km/h. Les caractéristiques techniques de la locomotive E1400 est présenté dans le tableau suivant :
  • 21. Constructeur : Gamme de locomotive Prima EL II Type de locomotive Bo Bo Tension d'alimentation 3 kV DC Puissance de la locomotive 5 500 kW Vitesse commerciale en voyageur 160 km/h Vitesse commerciale en fret 140 km/h Effort au démarrage 320 Kn Masse de la locomotive 90 t Km annuel prévisionnel 300 000 km Longueur de la locomotive 19 110 mm Largeur de la locomotive 2 850 mm Tableau 3 : caractéristiques techniques des locomotives E1400  Présentation générales de la structure machine : Figure 8 : Structure de la locomotive E1400
  • 22. II. Pupitre de la locomotive: 1. Dénomination des éléments du pupitre: Figure 9 : Pupitre de la locomotive 2. Définition des éléments du pupitre: Manipulateur de traction : regrouper plusieurs commande comme la sélection du sens de marche. Tachymètre : Transmetteur de vitesse électromécanique installé en bout d’essieu. Combiné radio : destiné à capter et décoder les ondes radioélectriques émises. Avertisseur 2 tons : des dispositifs permettant d’envoyer un signal ayant une mission particulière. Voltmètre/ampèremètre/monomètre : appareils de mesure. 3. Présentation du LUMITEX: Le pupitre de la locomotive contient plusieurs élément parmi eux on trouve un boitier de signalisation < LUMITEX >, Ce dernier permet de nous informer qu’il y a une panne ou un risque au niveau de locomotive, l’information s’envoyer à travers les lampes du <LUMITEX>
  • 23. Figure 10 : Boitier de signalisation «LUMITEX» D’après la figure on voit que les composants de la locomotive présentent par des lampes, chaque lampe allumée signifie qu’il y a un défaut au niveau du composant, Le tableau ci-dessous traiter toutes les significations des composant présenter sur la cache de LUMITEX : 1 Allumée si le disjoncteur est ouvert sur la Hle menante (1 è) ou considérée comme tel R12 2 Allumée si le disjoncteur est ouvert sur la Hle menée (2è) ou considérée comme tel. R13 3 Allumée, elle invite le CTE à réarmer le disjoncteur R1 4 Allumée si défaut majeur au transformateur R16 5 Allumée si un patinage se produit Lors d’un déplacement de la manette d’effort vers la traction R21 6 Allumée, indique que le frein de parking n’est pas desserré sur la Hle. R22 7 Allumée, boîte d’essieu détectée chaude. Appliquer le livret HLT. R4 8 Allumée invite le CTE à vérifier la configuration de la Hle ou du train. R2 9 Allumée feu fixe : si défaut sur une ou des chaînes de propulsion sur la Hle menant ou considérée comme tel. Allumée clignotante : invite le CTE à patienter 3 minutes pour réarmer le « DJ ». (Défaut 50 Hz). R14 10 Allumée fixe, défaut sur une ou des chaînes de propulsion sur la Hle menée ou considérée comme tel R15 11 Allumée lorsque les équipements traction/freinage sont ouverts. R24 12 Lampe de défaut transfo 2 réduction de puissance de la Hle à 70% Allumée lorsqu’un défaut mineur apparaît au transfo R17
  • 24. 13 Lampe défaut frein électrique Avarie du frein électrique combiné ou non. R10 14 Signale au CTE : - Le non desserrage d’au moins un frein à vis d’une Hv 111. R19 15 Réglementation à déterminer. R11 16 - Fermer IC chauffage train. - Déclenchement par max. chauffage train. R6 17 Un ou les deux « CVS » sont avariés sur la Hle menante ou considérée comme tel. R8 18 Un ou les deux « CVS » sont avariés sur la Hle menée ou considérée comme tel. R9 19 Allumée fixe, pas de charge batterie R5 20 - K380 ou 220 ouvert. - 1 « CVS » est éliminé. - 1 compresseur est éliminé. R3 21 Lampe non serrage d’un ou de plusieurs freins pneumatique de la rame remorquée voitures I 11. R20 22 Voir le livret HLT R18 23 Avarie à la climatisation, R7 24 - Clignote lorsque le clignotement de phare est commandé. - 30 secondes après déclenchement de la « VA » si le CTE ne réarme pas celle-ci. R23 Tableau 4 : Défauts qui s’affichent sur le LUMITEX
  • 25.
  • 26. I. Introduction : Au cours de la période du stage, j’ai travaillé sur un projet qui sert à moderniser le lumitex (il contient 24 lampes de signalisations des defaults de la locomotive) et le rendre un système d’enregistrement des defaults dans une carte SD par leurs date et heurs en utilisant le microcontrôleur 18f4550. Je vais traiter dans ce chapitre toute les étapes que j’ai suivies. II. Présentation du projet : 1. Problématique : Pour assurer l’entretien, la révision, la transformation, et la réparation des locomotives par ALSTOM, il est nécessaire de faire un rapport complet à chaque jour contenant les pannes marquées aux LUMITEX afin de les réparer, le problème trouvé que la rédaction du rapport prend beaucoup du temps et d’avoir le risque d’oublier des informations et des defaults existant durant toute la journée. D’autre part, L’emplacement du LUMITEX sous l’abri du soleil augmentent le risque d’avoir des pannes au niveau des lampes non seulement ça, mais ils consomment beaucoup de puissance et coutent très cher. Pour éviter ce problème, j’ai travaillé sur ce sujet pour éviter ces dangers par la réalisation d’un boitier qui fonctionne mieux que le LUMITEX mais avec des Leds et un système d’enregistrement des defaults, ce projet concerne au développement d’une solution pour faciliter la gestion de la maintenance. 2. Planification du projet : Pour traiter ce projet j’ai fait une planification qui présente toutes les parties du projet : Première partie : Alimentation du boitier qui nécessite une tension de 5V. Deuxième partie : Conversion de la tension des lampes du LUMITEX qui fonctionnent avec 72V DC à une tension de 5V pour le PIC, les leds et la carte SD. Troisième partie : Récupération des defaults du LUMITEX par le microcontrôleur. Après j’ai fait un système d’enregistrement de données à base du microcontrôleur. Quatrième partie : Enregistrement des defaults dans une carte SD par leurs date et heurs.
  • 27. 3. Schéma synoptique du projet : Figure 11 : Schéma synoptique du bloc <enregistrement de données> III. Etude théorique : 1. Alimentation générale : Pour alimenter le microcontrôleur et les leds, il faut diminuer la tension qui vienne des batteries des trains qui donne une tension qui varie entre 40 et 80 V DC. J’ai réalisé alors un schéma d’une alimentation à découpage qui nous donne une tension continue de 5V, mais la société à proposer de demander un convertisseur abaisseur DC-DC haute tension qui est à base du circuit XL7035. Unité de contrôle et de traitement Microcontrôleur PIC 18F4580 Horloge temps réelle DS1302 Carte mémoire SD Unité d'affichage LCD Entrées d’alimentation des leds
  • 28. a)Alimentation à découpage : Figure 12 : Schéma d’alimentation à découpage Mais je n’ai pas continué cette solution pour l’alimentation car la société à demander la carte du convertisseur abaisseur DC-DC qui est à base du circuit XL7035. b)Convertisseur abaisseur DC-DC haute tension: Ce convertisseur sert à abaisser une tension continue entre 10 et 80 V DC à une tension à la sortie de 5 / 12 V DC. Le LUMITEX est alimenté par 72V pour cela nous avons utilisé la carte XL7035 pour diminuer la tension du secteur à 5V.
  • 29.  Fonction block : Figure 13 : Fonction block Voici le schéma du convertisseur : Figure 14 : Typical Application Circuit
  • 30. Figure 15 : Interface carte XL7035 Figure 16 : Interface carte XL7035
  • 31. 2. Alimentation des leds : Les 24 lampes du LUMITEX sont alimenté par 72 V, mais dans ce projet je dois utiliser des leds de (3.3/5V), alors j’ai fait un dimensionnement d’un schéma pour alimenter toute les leds par 5V, et voici le calcul et le schéma que j’ai obtenu : On a : Alors : La tension max des batteries des trains est 80V mais ils peuvent fonctionner à partir de 40V, alors on doit mettre à la tension d’entrée 40V (Ve = 40V) La tension Vbe du transistor est 0,6V Donc on remplace les valeurs Ve et Vbe par 40V et 0,6V et on obtient le rapport R1/R2 égal à 65,66 Alors R1 = 65,66 * R2 J’ai choisi R2 = 10 kΩ et par le rapport R1/R2, on trouve que R1 = 656 kΩ A ce point-là, nous somme au fonctionnement normale du transistor, pour l’inverser il faut ajouter un autre transistor, et on donne une alimentation de 12V, après j’ai fait un diviseur de tension pour que j’ai la tension entre 3.3V et 5V à la sortie.
  • 32. Et voici le schéma obtenu d’alimentation des signalisations des defaults : Figure 17 : Schéma d’abaisseur de tension Entrée Sortie
  • 33.
  • 34. I. Introduction : Dans ce chapitre, j’ai essayé d’étudier l’implantation de chaque partie de notre système ainsi que le schéma complet de l’enregistreur des defaults. Pour la partie programmation je l’ai posé à l’annexe. II. Etude de différentes parties du système : 1. Circuit des entrées : Figure 18 : Schéma des entrées J’ai 24 entrées pour les récupérer, alors que le PIC ne possède pas beaucoup de branche, j’ai fait donc un schéma avec des multiplexeurs et des « OU » pour récupérer toute les informations. Le premier multiplexeur 74155 est adressé par 2bits qui commande le fonctionnement de chacun des 4 multiplexeurs.
  • 35. Pour les quatre multiplexeurs, ils sont adressés par 3 bits pour lire chaque entrée. Les fonctions logiques « OU » sont pour avoir à la sortie l’information que je veux traiter par li microcontrôleur. Adresse de MUX 74155 Adresse de MUX 74151 Entrées envoyé vers le microcontrôleur 00 000 001 010 011 100 101 110 111 Entrée 1 (V0) Entrée 2 (V1) Entrée 3 (V2) Entrée 4 (V3) Entrée 5 (V4) Entrée 6 (V5) Entrée 7 (V6) Entrée 8 (V7) 01 000 001 010 011 100 101 110 111 Entrée 9 (V8) Entrée 10 (V9) Entrée 11 (V10) Entrée 12 (V11) Entrée 13 (V12) Entrée 14 (V13) Entrée 15 (V14) Entrée 16 (V15) 10 000 001 010 011 100 101 110 111 Entrée 17 (V16) Entrée 18 (V17) Entrée 19 (V18) Entrée 20 (V19) Entrée 21 (V20) Entrée 22 (V21) Entrée 23 (V22) Entrée 24 (V23) 11 000 001 010 011 100 101 110 111 Entrée 25 (V24) Entrée 26 (V25) Entrée 27 (V26) Entrée 28 (V27) Entrée 29 (V28) Entrée 30 (V29) Entrée 31 (V30) Entrée 32 (V31) Tableau 5 : Fonctionnement de schéma des entrées
  • 36. D’après le tableau qui décrit le fonctionnement du schéma pour traiter toute les entrées, nous constatons que la sélection d’une entrée est faite à travers un adressage de 5 bits.  Organigramme : Figure 19 : Organigramme du programme des entrées PORTA en entrée DEBUT i = TRISA=0x00 RD1 = 1 LCD OUT / Carte SD L’entrée Vj=0 LCD OUT / Carte SD L’entrée Vj=1 i=i+1 i <33 NON OUI
  • 37. En début PORTA configuré en entrées puis j’ai posé l’adresse 00 en TRISA et j’ai testé la broche Rd7. Si Rd0=1, l’afficheur LCD doit écrire V0=1, si Rd1=0, doit écrire V0=0, et après on passe à une incrémentation de l’adresse de TRISA et passe pour tester la prochaine entrées. 2. Brochage de l’afficheur LCD : Figure 20 : Brochage de l’afficheur LCD +5V D7 14 D6 13 D5 12 D4 11 D3 10 D2 9 D1 8 D0 7 E 6 RW 5 RS 4 VSS 1 VDD 2 VEE 3 LCD DISPLAY LM016L 75% RV1 4k7 X1FREQ=8MHz C1 22pF C2 22pF RE3/VPP/MCLR 1 RA0/AN0/CVREF 2 RA1/AN1 3 RA2/AN2/VREF- 4 RA3/AN3/VREF+ 5 RA4/T0CKI 6 RA5/AN4/SS/HLVDIN 7 RE0/RD/AN5 8 RE1/WR/AN6/C1OUT 9 RE2/CS/AN7/C2OUT 10 RA7/CLKI/OSC1 13 RA6/CLKO/OSC2 14 RC0/T1OSO/T13CKI 15 RC2/CCP1 17 RC3/SCK/SCL 18 RD0/PSP0/C1IN+ 19 RD1/PSP1/C1IN- 20 RD2/PSP2/C2IN+ 21 RD3/PSP3/C2IN- 22 RD4/PSP4/ECCP1/P1A 27 RD5/PSP5/P1B 28 RD6/PSP6/P1C 29 RD7/PSP7/P1D 30 RC4/SDI/SDA 23 RC5/SDO 24 RC6/TX/CK 25 RC7/RX/DT 26 RB0/INT0/FLT0/AN10 33 RB1/INT1/AN8 34 RB2/INT2/CANTX 35 RB3/CANRX 36 RB4/KBI0/AN9 37 RB5/KBI1/PGM 38 RB6/KBI2/PGC 39 RB7/KBI3/PGD 40 RC1/T1OSI 16 U1 PIC18F4580
  • 38. 3. Implantation du circuit horloge : Figure 21 : Circuit d’horloge Le PIC 18f4580 lit l'heure et la date par DS1302, la communication se fait par le bus I2C. Trois boutons poussoirs ont été prévus pour le réglage de l'heure et de la date, à chaque interruption du Timer1 (toutes les 105 ms environ), la routine de l'interruption du Timer1 teste l'état de bouton poussoir SEL et des boutons poussoirs INC, DEC La routine de l'interruption du Timer1 gère également toutes les étapes du réglage de l'heure et de la date : On entre dans le mode réglage en appuyant sur le bouton poussoir SEL. Le chiffre des unités des minutes se mettent alors à clignoter. Il faut ensuite appuyer sur le bouton poussoir INC pour faire incrémenter les minutes ou bien DEC pour décrémenter On valide en appuyant sur le bouton poussoir SEL, et on passe automatiquement au réglage du chiffre des dizaines des minutes avec INC et DEC. On finit par le réglage du chiffre des dizaines des jours, on valide avec le bouton poussoir SEL, et on retourne alors au mode de fonctionnement normal. +5V X2 CRYSTAL VBAT 3 X1 1 X2 2 SCL 6 SDA 5 SOUT 7 U2 DS1307 RE3/VPP/MCLR 1 RA0/AN0/CVREF 2 RA1/AN1 3 RA2/AN2/VREF- 4 RA3/AN3/VREF+ 5 RA4/T0CKI 6 RA5/AN4/SS/HLVDIN 7 RE0/RD/AN5 8 RE1/WR/AN6/C1OUT 9 RE2/CS/AN7/C2OUT 10 RA7/CLKI/OSC1 13 RA6/CLKO/OSC2 14 RC0/T1OSO/T13CKI 15 RC2/CCP1 17 RC3/SCK/SCL 18 RD0/PSP0/C1IN+ 19 RD1/PSP1/C1IN- 20 RD2/PSP2/C2IN+ 21 RD3/PSP3/C2IN- 22 RD4/PSP4/ECCP1/P1A 27 RD5/PSP5/P1B 28 RD6/PSP6/P1C 29 RD7/PSP7/P1D 30 RC4/SDI/SDA 23 RC5/SDO 24 RC6/TX/CK 25 RC7/RX/DT 26 RB0/INT0/FLT0/AN10 33 RB1/INT1/AN8 34 RB2/INT2/CANTX 35 RB3/CANRX 36 RB4/KBI0/AN9 37 RB5/KBI1/PGM 38 RB6/KBI2/PGC 39 RB7/KBI3/PGD 40 RC1/T1OSI 16 U1 PIC18F4580 R4 PULLUP R5 PULLUP BAT1 3V R1 10k R2 10k R3 10k +5V
  • 39.  Organigramme : Figure 22 : Organigramme du programme d’horloge Après les configurations de bus de données I2C l’horloge est adapter à lire le temps et la date, puis j’ai fait une fonction qui lit le contenu de l’horloge et l’envoi vers le microcontrôleur. Pour les boutons poussoir RD1, RD2, RD3 et utiliser pour le réglage de l’heure et la date, RD2 pour sélectionner la case qui va régler, RD3 ET RD1 pour incrémenter et décrémenter. 4. Brochage de la carte mémoire : La carte mémoire est reliée au port C sur les broches RC2/RC3/RC4/RC5 qui sont Configurées en mode SPI donc ils fonctionnement successivement : CCPI/SCL/SDA/SD0 DEBUT Configuration de I2C Lire l’horloge RD1=1 Sélection de caseIncrémenter Décrémenter RD2=1 RD3=1 Envoyé au microcontrôleur
  • 40. Figure 23 : Brochage de la carte SD  Organigramme : Pour la carte SD on doit faire une initialisation pour la connecter avec le PORTC du microcontrôleur qui sera en sortie puis la configuration de bus SPI qui lit les données enregistrer par le microcontrôleur et les envoyés vers la carte SD. RE3/VPP/MCLR 1 RA0/AN0/CVREF 2 RA1/AN1 3 RA2/AN2/VREF- 4 RA3/AN3/VREF+ 5 RA4/T0CKI 6 RA5/AN4/SS/HLVDIN 7 RE0/RD/AN5 8 RE1/WR/AN6/C1OUT 9 RE2/CS/AN7/C2OUT 10 RA7/CLKI/OSC1 13 RA6/CLKO/OSC2 14 RC0/T1OSO/T13CKI 15 RC2/CCP1 17 RC3/SCK/SCL 18 RD0/PSP0/C1IN+ 19 RD1/PSP1/C1IN- 20 RD2/PSP2/C2IN+ 21 RD3/PSP3/C2IN- 22 RD4/PSP4/ECCP1/P1A 27 RD5/PSP5/P1B 28 RD6/PSP6/P1C 29 RD7/PSP7/P1D 30 RC4/SDI/SDA 23 RC5/SDO 24 RC6/TX/CK 25 RC7/RX/DT 26 RB0/INT0/FLT0/AN10 33 RB1/INT1/AN8 34 RB2/INT2/CANTX 35 RB3/CANRX 36 RB4/KBI0/AN9 37 RB5/KBI1/PGM 38 RB6/KBI2/PGC 39 RB7/KBI3/PGD 40 RC1/T1OSI 16 U1 PIC18F4580 MMC Card CS DI DO CLK MMC1 MMC R1 10k R2 10k R3 10k
  • 41. Figure 24 : Organigramme du programme de la carte SD Initialisation de la carte SD Configuration de bus SPI Création d’un fichier Ecrire sur le fichier TRISC en sortie DEBUT
  • 42. III. Simulation : Voilà le schéma complet sur ISIS : Figure 25 : Schéma du projet Après la simulation, ils s’affichent tous les états des entrées avec leurs heur et date. Figure 26 : Etat des entrées sur LCD
  • 43. Après, et à l’aide du logiciel WinImage, on peut ouvrir le fichier (.IMA) créer par le programme que j’ai appelé « Données » et qui a été rempli par les états des entrées avec la date et l’heure : Figure 27 : Fichier crée après la simulation Ensuite on peut ouvrir le fichier et voir toute les informations enregistrées dans la carte mémoire :
  • 44. Figure 28 : les données enregistrées par la carte SD IV. Etude économique : D’après les prix de tous les composants (voir annexe), la réalisation de ce projet va couter 32.07 EUR. Ajoutons encore la réalisation du boitier qui va assembler tout le projet, on obtient un maximum 40 EUR (400dh) pour la réalisation complète du projet. Et c’est un prix très convenable par rapport au prix du lumitex qui faits seulement la signalisation au contraire de ce projet que j’ai fait qu’il est très moderniser par l’affichage des message et des défauts dur LCD et l’enregistrement de ces défauts dans une carte mémoire par leurs date et heure en plus de la signalisation par des leds qui ne consomme pas par rapport aux lampes de lumitex.
  • 45. L’intérêt de ce projet est de trouver une solution pour les problèmes et les dangers qui se rencontrent lors des signalisations des defaults sur le LUMITEX et de moderniser son fonctionnement. Ce projet que j’ai traité sert à bien récupérer les defaults des locomotives série E1300, E1350 et E1400 par les afficher sur des leds, ainsi qu’afficher des messages de notifications (alertes), afin de les stocker dans une carte mémoire par leurs date et heurs pour assurer l’entretien, la révision, la transformation, et la réparation des locomotives par ALSTOM. Malheureusement la période de stage n’était pas suffisante pour réaliser le projet, car mon but était de réaliser un boitier des leds de signalisations avec l’enregistrement des données, j’ai complété le système mais je n’ai pas le réaliser. Finalement, je ne peux qu’affirmer que mon expérience de stage chez la société ALSTOM TRANSPORT a été très avantageuse, j’ai appris tant de choses sur le domaine ferroviaire, ainsi j’ai développé mes connaissances au domaine de l’électronique et l’informatique industrielle.
  • 47. 1. Les logiciels utilisés : a) mikroC PRO for PIC : Ce compilateur mikcoC mono-poste pour microcontrôleurs PIC bénéficie d'une prise en main très intuitive et d'une ergonomie sans faille. Ses très nombreux outils intégrés (mode simulateur, terminal de communication Ethernet, terminal de communication USB, gestionnaire pour afficheurs 7 segments, analyseur statistique, correcteur d'erreur, explorateur de code, mode Débug ICD...) associé à sa capacité à pouvoir gérer la plupart des périphériques rencontrés dans l'industrie (Bus I2C™, 1Wire™, SPI™, RS485, Bus CAN™, USB, gestion de cartes compact Flash et SD™/MMC™, génération de signaux PWM, afficheurs LCD alphanumériques et graphiques et 7 à Leds segments, etc...) en font un outil de développement incontournable. b) Proteus ISIS : Proteus est une suite logicielle permettant la CAO électronique éditée par la société Labcenter Electronics. Proteus est composé de deux logiciels principaux : ISIS, permettant entre autres la création de schémas et la simulation électrique, et ARES, dédié à la création de circuits imprimés. Grâce à des modules additionnels, ISIS est également capable de simuler le comportement d'un microcontrôleur (PIC, Atmel, 8051, ARM, HC11...) et son interaction avec les composants qui l'entourent.
  • 48. 2. Les composants utilisés : a) PIC18F4550 : Le PIC18F4550-I/P offre des performances de calcul élevées avec une endurance élevée et une mémoire programme flash optimisée. En plus de ces fonctions, le PIC18F4550-I/P introduit des améliorations de conception pour faire de ces microcontrôleurs le choix idéal pour des applications haute performance sensibles à la consommation. Interface USB 2.0 Full Speed (12Mbit/s) RAM port double 1K octet + RAM GP 1K octet Emetteur-récepteur Full Speed 16 points d'extrémités (IN/OUT) Port streaming Résistances de tirage internes (D+/D-) Performance 48MHz (12 MIPS) Applications Automatisme et contrôle de Process, Communications et Réseaux, Electronique Grand Public, Conception embarquée et Développement, Multimédia, Périphériques Portables, Robotique, Détection et Instrumentation, Sécurité  Brochage : Figure 31 : Brochage du PIC 18F4550  Prix : 8.18 EUR
  • 49. b) Afficheur à cristaux liquides (LCD) : Les afficheurs à cristaux liquides, appelés afficheurs LCD (Liquid Crystal Display), sont des modules compacts intelligents et nécessitent peu de composants externes pour un bon fonctionnement. Ils consomment relativement peu (de 1 à 5 mA). Plusieurs afficheurs sont disponibles sur le marché et diffèrent les uns des autres, par leurs dimensions, (de 1 à 4 lignes de 6 à 80 caractères), et aussi par leurs caractéristiques techniques et leur tension de service. Certains sont dotés d'un rétro-éclairage. Cette fonction fait appel à des LED montées derrière l'écran du module. Figure 32 : Schéma fonctionnel de l’afficheur LCD Figure 33 : Afficheur LCD Comme il le montre le schéma fonctionnel, l'affichage comporte d'autres composants que l'afficheur à cristaux liquides (LCD) seul. Un circuit intégré de commande spécialisé, le LCD- Controller, est chargé de la gestion du module. Le "contrôleur" remplit une double fonction: d'une part il commande l'affichage et de l'autre se charge de la communication avec l'extérieur.  Prix : 1.90 EUR c) Module horloge temps réel DS1302 : Le DS1302 utilise une interface avec 3 connections non standards (I/O Data bidirectionnel, SCLK Serial Clock et Chip Select/ RST) ce qui ne permet pas d’utiliser la bibliothèque standard. Figure 34 : Brochage DS1302 Figure 35 : DS1302  Prix : 2.72 EUR
  • 50. d) Carte mémoire : Une carte SD (SD étant le sigle de l'anglais Secure Digital) est une carte mémoire amovible de stockage de données numériques créée en janvier 2000 par une alliance formée entre les industriels Panasonic, SanDisk et Toshiba. Elle est essentiellement utilisée pour le stockage des fichiers dans les appareils photo et caméscopes numériques, les systèmes de navigation par GPS et les consoles de jeux. C'est au premier semestre 2010 la carte mémoire la plus répandue, offrant une capacité maximale de 64 Go (les capacités 2, 4,8 et 16 Go étant actuellement les plus courantes). Figure 36 : Diffèrent type de carte SD  Prix : 4.68 EUR e) Transistor 2N2222 : Le transistor 2N2222 est un petit transistor bipolaire NPN supportant jusqu'à 800mA et 30V. On peut l'utiliser en amplification ou en commutation (tout ou rien). Le transistor 2N2222 est en boitier métallique TO18. Le 2N2222 se connectent de la façon suivante : Figure 37 : Transistor 2N2222 Figure 38 : 2N2222  Prix : 0.30 EUR (*2)
  • 51. f) Carte XL7035 :  Prix : 4.55 EUR g) Résistance : Figure 40 : Résistances  Prix : 0.10 EUR (*10) h) Crystal :  Prix : 1.26 EUR
  • 52. i) 74151 : j) 7432 :  Prix : 0.26 EUR k) 74155 :
  • 53. l) Les leds :  Prix : 0.10 EUR (*24)