Challenge E-Kart ISTIA 2016

Dans le cadre des projets de conception de 2ème année de cycle préparatoire de l’ISTIA, nous avons été invités à travailler sur le changement de la technologie des batteries du kart électrique de l’ISTIA. Le projet s’est conclu par un challenge international à Limoges, rassemblant nombre d’écoles à travers la France mais aussi l’Europe, du 25 au 27 mai 2016.

La première étape de notre projet consistait à enlever toutes les installations électriques précédentes pour ensuite repenser la disposition du kart. Par exemple, nous n’avions plus 4 batteries au plomb mais deux batteries au lithium, il fallait donc repenser l’équilibre des masses, le branchement et tout ce qui avait un lien avec la partie électrique. De plus, il a fallu déplacer le bloc moteur, le variateur et l’arrêt d’urgence car leurs places précédentes n’étaient pas disponibles. Une fois ces tâches réalisées, nous avons concentré nos efforts sur le câblage du kart, il fallait pouvoir le recharger à l’arrêt facilement mais aussi pouvoir utiliser l’énergie disponible pendant la course. La démarche la plus simple étant de réaliser un schéma électrique, de le faire vérifier par un enseignant et l’appliquer une fois celui-ci validé. De plus, plusieurs pièces mécaniques étaient à changer : le système de freins qui avait une fuite, les biellettes de direction tordues etc.

Cependant, si tout était censé fonctionner sur le papier, dans la réalité nous avons rencontré notre lot de problèmes : une courroie pas assez tendue, une batterie capricieuse qui se met en sécurité, un démontage de pneus pour le moins compliqué etc. Nous n’avons pas réussi à résoudre le problème sur la batterie et nous sommes donc partis avec un kart non-roulant, le matin du 25 mai, vers 6h, direction Limoges.

Le karting où s'est déroulé le challenge à Limoges

Le karting où s’est déroulé le challenge à Limoges

Arrivés vers 10h30, nous déchargeons tout notre matériel et ce n’est que dans l’après midi, que le concepteur des batteries a eu le temps de se pencher sur notre problème pour finalement diagnostiquer une piste du circuit électronique qui a brûlé et n’est donc plus fonctionnelle. Sans tarder, nous cherchons à réparer la piste défectueuse et c’est à ce moment précis que l’esprit challenge montre toutes ses preuves, l’équipe de l’IUT d’Angers nous aide gracieusement en nous prêtant de l’étain et un fer à souder. Néanmoins, ce premier problème réglé, c’en est un autre qui apparaît le lendemain lors des premiers essais, le variateur demande un courant trop grand, il faut le brider.

En pleine réparation de la batterie

En pleine réparation de la batterie

Un problème en entraînant un autre, c’est cette fois le système de fixation de la jante arrière gauche qui cède et nous nous retrouvons avec deux jantes cassées le jeudi soir et un kart encore à l’arrêt. La soirée n’est pour autant pas si noire que ça, un trophée nous est remis pour le système de tension de notre courroie.

Winners !

Winners !

Enfin, notre réactivité et courage à toute épreuve nous permet quand même de prendre part à la dernière course, le vendredi matin, pour participer activement aux 303 tours de pistes effectués en 4h en relais avec les équipes de l’ESEO, de l’IUT de Lyon et de l’IUT d’Angers. Le challenge se termine néanmoins comme il a commencé, à 5 minutes de la fin de notre dernier relais, c’est la vis de serrage du câble d’accélération qui s’en va et la pédale d’accélération n’est donc plus répondante : la boucle est bouclée.

La photo de groupe du relais du vendredi matin !

La photo de groupe du relais du vendredi matin !

Enfin, afin que notre aventure puisse être suivie par tous les membres de l’école, nous avions, en amont, décidé la création d’une page Facebook et d’un compte Twitter que vous pouvez visiter à l’envie.

Notre aventure enrichissante tant humainement qu’intellectuellement n’aurait pas pu avoir lieu sans le soutien sans faille de M. CLOUPET, pour qui c’était le dernier challenge. Nous sommes fiers d’avoir pu le partager avec lui et nous l’en remercions vivement.

Florent YVON – Eric BRIANCEAU – Thomas BUIDIN – Guillaume MOMOT – Vincent FERRANDI

Tennis 3D

Pour le projet de deuxième année que nous avons dû réaliser, nous avons choisi comme sujet le tennis 3D. Nous étions un groupe de deux personnes : Hatim Bourfoune et Aloïs Bretaudeau. Notre projet consistait à réaliser un jeu de tennis avec une bande led. Pour cela nous n’avions comme matériel de départ qu’une bande led et une carte Arduino. La carte Arduino devait donc servir à contrôler la bande led de façon à modéliser un jeu de tennis.

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Après plusieurs séances de travail, notre projet a évolué et nous avons fait de nouvelles commandes afin de compléter notre jeu. Notre montage final est donc composé des composants suivant : une carte arduino uno smd, une bande led de 4m avec 60 led/mètre, une batterie de 6V, un récepteur radio et deux télécommandes radio.

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Nous avons réalisé un code sous arduino pour réaliser les taches suivantes. La balle est modélisée par une lumière qui parcourt la bande led. Cette lumière est de la couleur du joueur qui vient de tirer la balle. Sur la bande led il y a deux lumières vertes à chaque bout de la bande qui représente la zone de chaque joueur. Lorsque la balle est dans la zone d’un joueur il peut la renvoyer en appuyant sur un bouton de la télécommande. Le récepteur radio reçoit le message de la télécommande et l’envoi à la carte arduino. La carte arduino manipule ensuite la bande led de façon à renvoyer la balle. Lorsque que la balle arrive à l’extrémité de la bande led sans que le joueur ait eu le temps de la renvoyer, il perd et la bande s’éclaire aux couleurs du joueur marquant le point. Voici une vidéo qui montre le résultat de notre jeu :

Dans la vidéo on peut donc voir la balle parcourir la bande led, puis lorsqu’elle est dans la zone du joueur bleu le joueur appuie sur la télécommande et la renvoie. Lorsque la balle est à l’autre extrémité de la bande le joueur bleu gagne et la bande s’allume en bleu (joueur gagnant).

Le seul problème à notre jeu est la latence de 1.5s qu’il y a entre l’appui sur le bouton et la réception de la carte, ce qui diminue fortement la dynamique du jeu.

Un grand merci à Mr. Bouljroufi et Mr. Lhommeau pour leur aide lors de notre projet.

BOURFOUNE Hatim, BRETAUDEAU Aloïs

Le télégraphe électrique

Le télégraphe est une invention incroyable qui a révolutionné l’art de communiquer à distance. Il a été utilisé pendant plusieurs années pour envoyer des messages rapidement et à longue distance à partir du code morse, le fameux code constitué de points et de traits . Notre objectif a donc été de recréer un télégraphe électrique fonctionnel en intégrant uniquement des composants analogiques sans aucune trace de composants numériques comme dans l’ancien temps.

L’histoire du télégraphe de morse

Le télégraphe Morse fut le premier télégraphe pratique et il fut l’un, si ce n’est des plus employé.

Le principe des télégraphes enregistreurs est de sauvegarder une trace des dépêches transmises. Lorsque l’opérateur appuie sur le manipulateur, le courant passe et est reçu par le récepteur. Ce dernier est interrompu dès que l’on relâche le levier. Quand un courant arrive, l’électro-aimant est attiré et repoussée grâce au ressort de rappel suivant les ouvertures et fermetures du courant. Il porte une pointe qui appuie sur une bande de papier. Ainsi, la longueur de la trace laissée sur le papier dépend de la durée du passage du courant. Il permet ainsi à l’opérateur de ne pas rester devant l’émetteur à attendre que le message arrive. C’est le code morse qui est utilisé pour transmettre les messages :

télégraphe de morse enregistreur

télégraphe de morse enregistreur

Le code morse, breveté en 1840 par Samuel Morse, est fondé sur l’utilisation de « traits » et de points. Ce code est pratique, car il peut être utilisé de manière auditive, visuelle (lampe), ou électrique. Un trait dure trois points. On sépare les différents signes d’une lettre par la durée d’un point, les différentes lettres par la durée de trois points et les différents mots par la durée de sept points.

Les étapes de la réalisation
Lors de la réalisation de notre projet, nous sommes tout d’abord passés par une phase de recherche pour découvrir plus en profondeur le fonctionnement du télégraphe, et ensuite par une étape de réalisation où nous allions produire tous les composants.

-Le manipulateur morse
Le manipulateur est une pièce maîtresse car c’est elle qui permet l’émission du message. En effet il n’y a qu’à appuyer sur le manipulateur morse pour que deux éléments conducteurs étant relier a des fils électriques se touchent et permettent le passage du courant vers le récepteur. Il a été décidé de le réaliser à partir d’une imprimante 3D car le résultat allait être plus précis. La connexion se fait part des simples vis qui lorsqu’elles se touchent permettent le passage du courant. De plus le manipulateur doit pouvoir revenir à sa position initial, un ressort était donc nécessaire.

manipulateur morse à l'imprimante 3d

manipulateur morse à l’imprimante 3d

-Le récepteur
La fabrication du récepteur se fait en fonction du type de signal en sortie. On avait le choix entre émettre un signal sonore ou essayer de faire en sorte que le message soit enregistré sur une bande de papier. Le choix le plus simple était d’émettre un signal sonore et donc nous avons utilisé un haut parleur. Seulement pour qu’il fonctionne, il faut faire vibrer la membrane de celui-ci. Or la tension qui sort d’une pile est continu, donc il fallait la modifier en tension alternative. La première étape du récepteur était donc de créer un oscillateur basse fréquence pour transformer le signal continu en alternatif. Un modèle d’oscillateur trouvé sur internet à été retenu et nous avons réalisé une carte imprimée pour pouvoir souder les différents composants.
Une fois le circuit fini et fonctionnel, il ne restais plus qu’à réunir tous les composants fonctionnels dans une enceinte. A cet effet, un interrupteur entre le circuit et la pile permet de mettre l’appareil sous tension, et un connecteur permet de brancher deux fils pour les relier au manipulateur. L’enceinte permettait ainsi d’amplifier le signal sonore de sortie en faisant office de caisse de résonance.

récepteur morse sonore

récepteur morse sonore

Le résultat final

Pour illustrer le résultat obtenu, voilà une vidéo présentant le message international de signal de détresse: le SOS

Remerciement à Mr. Bouljroufi et Mr. Autrique pour leur apport lors de notre projet

Jeremy CHOPIN, Ghislain GANDON, Alexis GONTIER, Mathieu METZ

Projet: Conception d’un capteur connecté pour la mesure de la hauteur d’eau d’un ruisseau

Notre projet a eu pour but de créer un système capable de récupérer le niveau d’eau d’un ruisseau et de l’afficher sur un site internet. Cette idée a été proposée afin de permettre aux jeunes écoliers de l’école publique du Brionneau, à la Meignanne, d’étudier le cycle de l’eau via un cas concret.

Pour le réaliser, nous avons distingué cinq grandes parties:

  • Le positionnement du système
  • La prise des données
  • L’envoi des données
  • La réception des données
  • L’affichage des données

Intéressons nous à présent à leur contenu.

      Le positionnement du système

    Après maintes recherches et après avoir trouvé les plus et les moins des différentes solutions possibles, nous nous sommes enfin arrêtés sur une :

    Le capteur est situé au milieu du ruisseau. Dans la boite en bois, on retrouve tout les éléments indispensable au bon fonctionnement du capteur :

    Boîte contenant le sonar, l'arduino, la batterie et l'antenne Sigfox

    Boîte contenant le sonar, l’arduino, la batterie et l’antenne Sigfox


    La boite est maintenue en hauteur grâce à des pilotis.

      La prise des données

    Pour la prise des données, nous avons opté pour un sonar. Cette solution permet de faciliter l’installation et d’obtenir une précision plus que raisonnable (1cm/2m).

      L’envoi des données

    Le choix s’est porté sur la technologie Sigfox. Il s’agit d’une entreprise qui utilise un réseau de haute fréquence permettant l’envoi d’un nombre de données restreint sur une très grande portée, ce qui nous convient car nous avons besoin de mesurer seulement 6 hauteurs d’eau par jour (1 toutes les 4 heures). Ces hauteurs sont ensuite hébergées sur le site de Sigfox et nous n’avons plus qu’à les récupérer.

      La réception des données

    Pour récupérer ces données cela se gâte un peu plus… L’idée a été de créer un programme afin d’acheminer les différentes valeurs prises dans la journée jusqu’à une base de données que nous avons créée. Sans trop rentrer dans les détails, voici comment se décompose le programme : On se connecte à sigfox, on récupère nos données (la hauteur, la date et l’heure, et tout un tas d’autres données générées par sigfox), on les filtre afin de n’avoir que celles qui nous intéressent et on les envoie sur notre base de données.

      L’affichage des données

    Nous nous sommes ensuite penché sur la question de comment afficher les hauteurs récupérées. Pour cela on a créé un site internet le plus ludique possible (n’oublions pas que nous travaillons pour des enfants ! ). Celui-ci propose :

    • une page d’accueil avec les 20 dernières valeurs prises ainsi que la hauteur moyenne qui en résulte;
    • une seconde page avec un graphique ou l’on peut suivre l’évolution du niveau d’eau du ruisseau journalière/ hebdomadaire / mensuel / annuel ou encore d’une date à une autre (cela dans le but de laisser un maximum de flexibilité). Ils auront également la possibilité de récupérer une image des graphiques qu’ils peuvent observer;
    • et enfin une dernière afin de nous présenter.
    Page d'accueil de notre site internet

    Page d’accueil de notre site internet

    Pour terminer nous avons décidé de faire participer les enfants dans notre projet (car c’est un peu le leur aussi!). Ils ont ainsi pu décorer la boîte comportant notre système, et faire une pancarte explicative indiquant le pourquoi du comment d’une telle installation.

    Ce projet nous a permis d’acquérir des connaissances en matière de programmation mais également en terme de présentation orale. En effet nous avons du simplifier des termes technologiques pour les rendre accessibles à des enfants de 7 à 10 ans.

    Ces derniers et nous mêmes sommes fiers du résultat et espérons qu’il sera utilisé pour de nombreuses années!

    Petit bonus : voici la vidéo de l’installation de notre capteur :
    Installation du capteur

    JAUNAULT Doriane, SANCHEZ Denis, RAILLARD Julien et GABORIAU Romane

Maison connectée

Pour finaliser notre cycle préparatoire, nous avons pu prendre part à un projet tutoré. Parmi de nombreuses propositions nous avons choisi le thème de la maison connectée. Ce projet nous a permis de passer de la théorie des cours à la pratique d’un projet en équipe.
Mais qui sommes-nous ?
Nous sommes 4 étudiants du cycle préparatoire de l’ISTIA, école d’ingénieur de l’université d’Angers, qui avons choisi ce projet mélant domotique, travail manuel et également informatique.

L’objectif du projet était simple : réaliser une maison permettant à l’utilisateur de tout contrôler à partir d’une interface (une application pour smartphone par exemple). “Tout” c’est-à-dire l’éclairage, la porte de garage, le chauffage, …
Ce contrôle devait se faire grâce à un microcontrôleur, qui est en fait un mini-ordinateur embarqué dans la maison.

Conception de la maison

Tout d’abord, notre idée était de réaliser la maison sur un logiciel de CAO (Conception Assistée par Ordinateur) puis de l’imprimer grâce aux imprimantes 3D de notre école. Voici le résultat de 60h de travail sur le logiciel SolidWorks :

Notre maison réalisée en CAO

Notre maison réalisée en CAO

Les murs ainsi que le socle de la maison devaient être imprimés séparément puis assemblés les uns avec les autres grâce à un système de fixation. L’intérieur des murs était quant à lui composé de “triangles” afin de solidifier le mur mais également de permettre le passage des fils électriques sans qu’ils se baladent partout dans la maquette.

Portion d'un mur de la maison

Portion d’un mur de la maison

Après des problèmes d’impression 3D, nous avons décidé de changer du tout au tout, et de réaliser notre maison en bois, ce qui ne changerait rien a part l’intérieur des murs qui serait plein.
Nous avons donc utiliser des planches de bois contreplaqué que nous avons découpé à la scie sauteuse puis assemblé pour réaliser notre maison. Les dimensions de la maison étant déjà fixées pour la maison à imprimer, nous avons donc repris les mêmes.

Montage de notre maison en bois

Montage de notre maison en bois

En parallèle, la conception de la porte de garage automatique ainsi que la réalisation du schéma électrique ont été des tâches assez conséquentes.

Réalisation de la porte de garage

Premièrement, la porte de garage a nécessité une réflexion sur le mode d’ouverture de la porte (porte à enroulement comme un volet roulant, porte glissante, porte à battant, …). La solution retenue fut celle de la porte à enroulement pour économiser l’espace.
Pour la transmission entre le moteur et l’arbre autour duquel va s’enrouler nous avons utiliser un système poulies/courroie comme sur le schéma suivant :

Schéma du fonctionnement de la porte de garage

Schéma du fonctionnement de la porte de garage

Et voici le résultat final monté sur la maison :

Montage moteur & transmission monté sur la maison

Montage moteur & transmission monté sur la maison

Partie électrique de la maison

Deuxièmement, le schéma électrique devait nous permettre d’alimenter les composants de la maison avec une tension suffisante et de contrôler le tout à partir de notre microcontrôleur grâce à un programme informatique. Il a fallu partir de zéro pour cette partie ce qui a plutôt compliqué la tâche même si de nombreuses choses existent déjà sur internet. La finalité est un circuit imprimé réalisé par une imprimante spéciale et intégré sur le microcontrôleur.

Exemple de circuit imprimé réalisé par la machine

Exemple de circuit imprimé réalisé par la machine

Finalité du projet

Finalement notre maison fut finie et il ne restait plus qu’à ajouter le circuit électrique ainsi que les différents composants (LEDs, capteurs, …). Même si il a été difficile de réaliser nos attentes du début de projet, nous sommes arrivés à une fin plutôt satisfaisante et avec une porte de garage fonctionnelle malgré le fait qu’elle ne soit symbolisée que par un morceau de tissu.

Rendu final de notre maison

Rendu final de notre maison

Nous tenons à remercier notre encadrant de projet Mr. LAGRANGE ainsi que l’électronicien de l’école Mr. BOULJROUFI.

Pierre HESLON, Mickaël MENEUX, Antoine GODOF & Aymerick LOUBER

Maison connectée

Pour achever deux années de classe préparatoire à l’ISTIA Angers, école d’ingénieurs, nous avons rassemblé nos connaissances afin de débuter un projet qui s’éloigne de la théorie. Avant le début d’un cycle ingénieur s’annonçant prometteur, nous devions constituer, dans le cadre des projets tuteurés, une équipe de travail. La nôtre, composée de quatre étudiants, a reçu pour mission la conception d’une maison connectée.

Le cahier des charges

Une maison connectée, mais miniaturisée. Elle devait contenir des LED (diodes électroluminescentes), un système d’ouverture/fermeture et si possible un capteur. Toutes ces fonctionnalités devaient être pilotables avec un petit ordinateur de poche appelé microcontrôleur ; on utilisera Arduino.

Conception

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Image de synthèse de notre maison connectée

Nous avons commencé par définir des dimensions. La surface du terrain choisie est de 17dm² (35cm de largeur * 48.5cm de longueur). La surface habitable est d’environ 10dm² (35cm de largeur * 30.5cm de longueur). Les murs sont hauts de 10 centimètres. La maison comprend aussi un jardin de 6dm² avec une piscine creusée.

Pour faciliter la construction du bâtiment, nous voulions utiliser une nouvelle technologie : l’imprimante 3D. Cette dernière va, à partir d’un fichier spécifique, déposer couche par couche du plastique coloré, chauffé à haute température qui va refroidir et se durcir au fil de l’impression. Ce procédé, nommé dépôt filaire, prend beaucoup de temps car chaque couche est épaisse d’un millimètre. De plus, pour certaines pièces, l’imprimante doit créer des supports en plastique pour empêcher les pièces de tomber pendant l’impression.
Mais, pour utiliser ce procédé, il était indispensable de concevoir des fichiers en trois dimensions (3D) pour que l’imprimante puisse se repérer dans l’espace. Alors le projet a débuté par la conception assistée par ordinateur. Solidworks est un logiciel de modélisation 3D, c’est grâce à lui que nous avons pu créer notre maison, au millimètre près.
C’est la partie du projet qui a pris le plus de temps. Nous nous sommes mis d’accord sur une largeur de mur afin que l’impression 3D ne dure pas trop longtemps. Les imprimantes 3D dont nous disposions avaient une restriction qui a fait basculer le projet : la surface imprimable disponible. Si l’imprimante pouvait créer des pièces d’une longueur de 50cm sur une largeur de 35cm, nous aurions pu imprimer en une seule fois, mais ce n’était pas le cas. Il fallait donc ruser. A la manière des LEGO, nous avons décidé de réaliser notre maison avec une quarantaine de pièce que nous allions imprimer séparément. Avec comme condition : chaque pièce doit rentrer sur la surface imprimable. Une dernière chose avant de se lancer, un système de fixation entre les murs et cloisons. Avec un système de mur/cloisons mâles et des liants en T, en coin ou en croix femelles, nous pouvions relier les pièces ensemble. Mais comment les fixer au sol ? Avec un système de rainures sur la dalle et une encoche tout le long des cloisons/murs, le tout s’imbrique et tient avec un point de colle.

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Système de liaison inter-cloisons/murs

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Cloison universelle mâle-mâle

Tout en pensant à la structure de la maison (organisation des pièces), et l’inclusion de LED intérieures et extérieures, nous avons pensé à inclure un capteur de température pour mesurer la température intérieure. Ce capteur n’est rien d’autre qu’une thermistance.

Comment ça marche ?

Le principe est simple : thermi (= température) stance (= résistance), lorsque la température où le capteur est situé augmente, la résistance chauffe par effet Joule, on peut ainsi déterminer la température grâce aux différences de tensions engendrées.

Revenons sur la piscine, c’est grâce à elle que nous répondons à une spécificité du cahier des charges. Elle disposera d’une bâche qui s’enroulera autour d’un support circulaire grâce à un moteur, la piscine pourra donc s’ouvrir et se refermer.

Comment ça marche ?

Le système utilisé en photo vous aidera à comprendre :

arbre

En bas, vous pourrez voir la piscine, à droite le servo-moteur. L’utilité d’un servomoteur permet de définir le nombre de tour qu’il devra faire pour avoir plus de précisions sur la distance de bâche enroulée. Le servomoteur entraîne un arbre (tube cylindrique) autour duquel deux fils vont enrouler la bâche.

Comment piloter tout ça ?

Il a fallu faire beaucoup de calculs à base de loi d’Ohm et plus encore. Pour centraliser toutes les connexions (LEDs, servomoteurs, thermistances) sur un microcontrôleur, il a fallu faire des prototypes en passant par des simulations de circuits virtuelles via des logiciels dédiés à l’électronique. Cette étape a permis de valider ou non nos calculs, pour éviter de griller les composants.
Tous les fils électriques circulent dans les murs et cloisons car ils disposent de rainures à leur sommet.
arduino

Circuit imprimé

Ça, c’est la partie théorique…

… Et c’était le système idéal pour nous. En ce qui concerne la partie pratique, c’est devenu plus compliqué.
Notre première impression 3D n’a pas été configurée correctement, nous ne savions pas qu’il fallait ajouter des supports aux parties qui se situent dans le vide, qu’il fallait spécifier le maillage (la manière dont la tête d’impression remplit la pièce (ligne par ligne (linéaire), en diamant, …) et le taux de remplissage (la pièce sera plus ou moins vide et donc solide). Résultat, l’arbre pour enrouler la bâche de la piscine s’est cassé car il était creux, les supports de l’arbre étaient mal percés et les fils plastiques de la piscine s’enlevaient peu à peu. Après avoir mieux paramétré l’impression, c’est-à-dire un maillage en diamant, un taux de remplissage de 60% minimum et l’ajout de supports, nos pièces étaient bien mieux réalisées.
Nous avons commencé l’impression le 18 mai 2016 et terminé le 16 juin 2016. Un mois pour imprimer les composants de la maison. Il faut savoir qu’il fallait jouer stratégique en s’aidant d’un avantage : l’impression peut s’effectuer la nuit.
Par manque de temps, nous n’avons pas pu imprimer la dalle et les murs extérieurs. Nous les avons remplacés par du bois que nous avons découpé sur mesure.

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Maison finale

Enfin, il ne nous restait plus qu’à imprimer le circuit sur une plaque et relier les composants par soudure.
Notre maison est opérationnelle même s’il était difficile de réaliser nos prévisions théoriques. C’était une expérience concrète qui nous a mis dans la peau d’ingénieurs : trouver des solutions à tous nos problèmes rencontrés.

Thomas ADAM, Kévin BRUN, Alexandre DURANDEAU & Matthias EDDEBBI

Projet panneau solaire

Dans le cadre de notre deuxième année du cycle préparatoire de l’ISTIA, nous devions réaliser un projet encadré. Nous avons choisi le projet panneau solaire. Ce dernier nous a permis de travailler en groupe, de passer du théorique à l’expérimental et d’acquérir de l’autonomie.

Après nous être documentés, nous avons établi le cahier des charges :

• Créer un panneau capable de suivre la trajectoire du soleil horizontalement et verticalement. En effet, le soleil est plus bas en hiver qu’en été. De plus, pendant une journée de 24 heures, le soleil décrit un mouvement circulaire de l’est vers l’ouest.

Trajectoire du soleil

Trajectoire du soleil

• Protéger le panneau à l’aide d’une structure.

• Installer un système électrique permettant d’assurer la rotation du panneau.

Nous savons que le rendement d’un panneau est maximal lorsque les rayons de soleil sont perpendiculaires à ce dernier. De plus, pour suivre la trajectoire du soleil, nous avons décidé de régler manuellement l’angle d’inclinaison du panneau par rapport au sol. En hiver, l’angle doit être de 30° et en été de 60°. Concernant la rotation, nous avons placé un motoréducteur sur la structure qui permet de suivre la trajectoire du soleil.

La structure permet d’assurer la stabilité du panneau ainsi que sa rotation. Elle doit être résistante afin de supporter le poids du panneau et de ses composants.Notre tuteur de projet nous a fourni une structure en aluminium. Deux membres du groupe sont allés découper la structure à l’IUT d’Angers. De plus, nous souhaitons que la batterie et le régulateur de charge soient intégrés à la structure. C’est pourquoi, nous avons fixé une planche à celle-ci. L’énergie produite est stockée dans une batterie reliée directement à un régulateur de charges. Nous avons branché ce dernier au panneau à l’aide de câbles solaires et de connecteurs MC3.

Structure avec la batterie et le régulateur de charges

Structure avec la batterie et le régulateur de charges

Nous désirons également que le panneau soit protégé. C’est pourquoi, après découpe, nous avons entouré le panneau avec des barres en aluminium.

Réalisation de la découpe

Réalisation de la découpe

Les barres découpées

Les barres découpées

 

Nous avons aussi placé des joints entre le panneau et les barres en aluminium afin de le protéger au maximum.De plus, pour assurer la solidité du montage, nous avons décidé de placer des barres en diagonales qui soutiennent les profilés.

Panneau solaire avec le montage de protection

Panneau solaire avec le montage de protection

Barres avec les joints

Barres avec les joints

 

Concernant la rotation du motoréducteur, nous avons utilisé une carte Arduino avec des capteurs thermiques : le principe est de récupérer les deux valeurs des capteurs, de les comparer et faire tourner le panneau pour que les valeurs des capteurs soient égales. Voici l’algorithme simplifié :

Algorithme simplifié

Algorithme simplifié

Nous tenons à remercier notre tuteur Mr Bouljroufi ainsi que le mécanicien de l’IUT pour leurs aides.

BOGDAN Valentin, COUERON Romain, ESCURAT Anaelle, PHILISTIN Serena

Station Météo

Nous sommes quatre étudiants en deuxième année du cycle préparatoire et nous avons choisi comme projet de fin de cycle, la mise en place d’une station météo dans une école primaire. Notre travail consistait donc à créer, à partir de simple capteurs et d’un Raspberry, une station météo qui permettra aux élèves de l’école de la Meignanne d’étudier des phénomènes météorologiques basiques tel que le cycle de l’eau.

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La quasi-totalité du projet résidait dans un travail de programmation. En effet, en plus de la programmation des différents capteurs, nous avions pour objectif de proposer une interface web qui présentera les relevés en temps réel ainsi qu’un graphique relatant les dernières mesures. Le but étant de pouvoir comparer les données de jour en jour, de mois en mois et même pourquoi pas d’année en année. N’étant pas passionnés d’informatique, ces différentes tâches se sont révélées relativement complexes pour notre groupe.

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En ce qui concerne nos mesures, nous avons fais le choix de s’intéresser à 5 paramètres météorologiques : la température, l’humidité, l’ensoleillement, la pluie et le vent (vitesse et direction), ce qui nous fait un total de 6 capteurs. Vous l’aurez sans doutes compris, ces capteurs sont donc reliés à notre micro-ordinateur Raspberry. Ce dernier va donc transmettre, via le réseau internet, les relevés des capteurs vers une base de données. Et pour finir, notre site web va venir piocher dans cette base de données pour en afficher les différentes valeurs. D’ailleurs, notre site web se compose d’une page par paramètre, soit cinq pages distinctes, pour une meilleure lisibilité.

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Pour ajouter une vidéo, il suffit de mettre le lien de partage de la vidéo Youtube correspondante (https://youtu.be/aW8_zGBbAPs dans l’exemple ci-dessous) :

Pour cela, il faut évidemment mettre la vidéo sur Youtube dans un premier temps…

 Règles générales

  1.  Écrire correctement, faire des phrases complètes et faire attention au vocabulaire
  2. Référencez toutes les sources utilisées
  3. Faire attention à la propriété intellectuelle (ne pas utiliser la première image renvoyée par Google sans citer l’auteur par exemple…)
  4. Présentez votre projet de la façon la plus claire et la plus attrayante possible (effort de vulgarisation de vos travaux)