Projet mélangeur de cartes pour le poker

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Nous sommes 5 étudiants de 2ème année de cycle préparatoire à Polytech Angers : Réda JALALI, Corentin LAURENDEAU, Maxime MARTIN, Lilian MOUCHARD et Marion WACHOWIAK.

Dans le cadre de notre cursus, nous devons réaliser un projet de conception en 80 heures. Nous avons choisi de réaliser le projet Mélangeur de Cartes, dans lequel nous avions pour objectif de créer un mélangeur de cartes parfait : c’est à dire, où chaque carte à la même probabilité d’être à chaque place du paquet de cartes une fois mélangé.

Sur le marché, il existe des modèles de mélangeurs de cartes parfaits mais ils sont très coûteux : ils sont généralement autour de 15000€ et ne sont utilisés que par les professionnels (casinos, etc), comme ceux-ci

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Il existe également des mélangeurs de cartes peu onéreux, environ 25€ mais non parfait, comme celui-ci, facilement trouvable :

melangeur

DESCRIPTION

Pour cela, nous avons choisi de réaliser une maquette constituée de plusieurs éléments : un éjecteur de cartes, une tour avec 52 étages, un tiroir servant à récupérer les cartes.

Pour la partie éjecteur : nous avons réalisé une maquette en bois, avec du papier et un système avec 3 roues qui tournent grâce à 3 moteurs.

Ce système nous permet d’attraper les cartes une par une et de les guider dans l’éjecteur jusqu’à ce qu’elles soient éjectées dans la tour.

Pour cela, nous avons utilisé une carte Arduino, 3moteurs CC (courant continu) et 2 shields moteur :

 

Ensuite, pour faire monter/descendre l’éjecteur le long de la tour, nous avons utilisé un moteur pas à pas ainsi qu’un capteur photosensible, ce qui permet une précision supérieure à celle que nous aurions pu obtenir avec des moteurs CC.

Le guidage de l’éjecteur le long de la tour est effectué par des crémaillères.

 

En ce qui concerne la tour, elle a été réalisée en CAO sur SolidWorks puis imprimée avec l’imprimante 3D de Polytech Angers.
Lorsque toutes les cartes ont été mises dans la tour, les parois extérieures de celle-ci bougent et la pile de cartes tombe.

Pour cela, nous avons utilisé une carte Arduino et 2 servomoteurs :

 

PARTIE RANDOMISATION

La partie randomisation des cartes est assurée par un programme qui gère les 3 moteurs CC de l’éjecteur. Pour obtenir un “aléatoire parfait” la base du programme est un pin qu’on laisse dans le vide, personne ne peut donc connaître la valeur de celui-ci.

 

FONCTIONNEMENT DE LA MAQUETTE

Le maquette suit les étapes suivantes :

  •  Attraper une carte.
  •  Décider de la place où la positionner dans la tour (réalisé par le programme qui gère les moteurs qui servent à attraper les cartes).
  •  Faire monter l’éjecteur.
  •  Éjecter la carte pour la positionner dans la tour.
  •  Faire redescendre l’éjecteur.
  •  Répéter les opérations suivantes jusqu’à ce que toutes les cartes soient positionnées dans la tour.
  •  Une fois la tour pleine, les servomoteurs se trouvant sous les parois de la tour sont actionnés et elles bougent pour laisser tomber les cartes dans le tiroir situé en dessous.

 

1ère étape : Le système avec les roues attrape une carte puis la guide le long de l’éjecteur.

 

2ème étape : L’éjecteur se déplace en fonction de la position qui a été attribuée à la carte puis éjecte la carte dans la tour.

 

3ème étape : Lorsque toutes les cartes ont été mises dans la tour, les servomoteurs font bouger les parois extérieures de celle-ci pour que la pile de carte tombe.

Il n’y a plus qu’à récupérer les cartes (et à jouer, bien évidemment 😉 !)

 

Voici deux vidéos montrant le fonctionnement de la maquette finale, avec l’éjecteur et la tour :

 

 

Nous tenons à remercier notre encadrant de projet, M. Lagrange.

Projet EL + sound

Nous sommes Augustine COQUELIN et Marion WACHOWIAK, et nous avons dû réaliser un projet dans le cadre de notre dernier semestre de cycle prépa à l’ISTIA. Nous voulions travailler sur un projet mêlant plusieurs types de compétences et qui soit créatif, donc nous avons choisi le projet EL+Sound.

Lors du projet EL + Sound, (EL signifiant électro-luminescent) nous avions pour but de réaliser un projet artistique, en s’inspirant des œuvres de Martin Messier dont voici un exemple :

Martin

Ses œuvres sont réalisées à partir de matériel électronique divers. L’œuvre ci-dessus, Impulse, est constitué de fils EL et de panneaux métalliques. Cette œuvre comporte également du son, créée aléatoirement par un algorithme.

 

Ce projet a été réalisé en plusieurs étapes :

  1. Recherches d’idées générales : thème, que représenter, avec quel rendu visuel ?
  2. Création d’une mélodie
  3. Création d’une partie lumière
  4. Coordination des deux parties
  5. Assemblage final : composants électroniques, partie visuelle
  6. Série de tests pour s’assurer que l’ensemble est agréable à regarder
  7. Finitions

 

Le matériel que nous avions à disposition lors de ce projet est la suivant : une carte Arduino Uno, une carte Escudo Dos (Sparkfun), 9 fils électro-luminescents, un transformateur, un câble d’alimentation et un câble PC, une grande plaque métallique et du petit matériel : scotch, fils de cuivre, ciseaux, etc…

 

Nous avons donc choisi de créer une œuvre originale avec un thème précis : Harry Potter. En effet, nous pensions que choisir ce thème permettrait au plus grand nombre de gens de comprendre l’œuvre, de reconnaître la mélodie…

 

Pour la partie son, avec Sonic Pi, nous avons dû regarder un certain nombre de tutos (YouTube, site de Sonic Pi, etc…) avant de nous lancer car nous ne connaissions pas du tout le langage qui est utilisé pour coder dans ce logiciel : Ruby.

Il nous a en effet fallu apprendre les fonctions de base (jouer une note, modifier sa durée, les différents instruments, les silences, les répétitions…)

Heureusement, il existe de nombreux tutos et le créateur de Sonic Pi, le chercheur Sam Aaron communique beaucoup sur les réseaux sociaux. Nous n’avons donc pas eu trop de problèmes pour trouver les informations dont nous avions besoin.

L’interface de Sonic Pi se présente comme ceci :

interface

La création de la mélodie a été assez longue car il faut coder chaque note une par une. Pour cela, nous nous sommes aidées d’une partition ainsi que d’une vidéo Synthesia.

Voici ce que donne la mélodie terminée :

 

La partie lumière a été commencée en même temps que la partie son mais cependant, nous nous sommes rapidement rendu compte qu’il était mieux de terminer d’abord la partie son avant de pouvoir terminer la partie lumière. Cela s’explique par le fait que nous devions synchroniser son et lumière, et que nous avions au départ prévu de le faire “à la main” c’est à dire en exécutant nos deux programmes (Sonic Pi + Arduino) en même temps.

Cette partie a été réalisée avec Arduino. Voci une capture d’écran d’un morceau de notre programme Arduino :

Arduino

 

Pour réaliser cette partie, nous avons choisi de faire la première partie synchronisée avec le son, qui a été difficile à réaliser car nous la réalisions à l’oreille avec le fichier son Sonic Pi. Nous avons ensuite choisi de faire une partie aléatoire pour plusieurs raisons :  pour tester les fonctions Arduino permettant de faire de l’aléatoire, pour diversifier un peu l’œuvre et parce que nous n’aurions pas eu le temps de faire une chorégraphie lumineuse synchronisée à 100% avec la mélodie.

 

Ainsi qu’une démonstration de nos fils EL allumés :

 

La coordination des deux parties s’est faite dans un premier temps “à la main”, c’est-à-dire que nous lancions simultanément le son produit et le programme Arduino.
Cette méthode est la plus simple, mais ce n’est pas pratique du tout. Nous avons donc dû chercher d’autres méthodes.

Finalement, nous avons créé une liaison entre le fichier son que nous avons exporté au format mp3 et Arduino. Ceci a été mis en place grâce à un programme Python : le programme demande une donnée (ici un chiffre) que l’utilisateur rentre et qui est communiqué à Arduino. Si le chiffre est bien celui défini dans le programme Arduino, le son et la lumière se lancent. Sinon, il faut relancer le programme.

Ce système nous a permis de créer une œuvre qui est interactive : le spectateur est aussi acteur. En effet, au lieu que ce soit nous qui lancions le programme, c’était au spectateur de le faire. Lorsque le programme est lancé, la console ci-dessous apparaît :

Console

L’utilisateur clique sur le bouton, la fenêtre disparait et la question : Combien y a t’il de maisons à Poudlard ? est posée. Si le spectateur entre le bon nombre (4), le spectacle peut commencer !

 

Et pour finir, voici un extrait de l’installation finale :

 

Projet réalisé par Augustine COQUELIN et Marion WACHOWIAK, accompagnées par Sébastien LAHAYE.