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 :

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 :

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 :

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 :

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.

Aujourd’hui, dans un monde allant de plus en plus vite, les moyens de transports sont devenus omniprésents. Malheureusement, ceux-ci fonctionnent principalement à l’énergie fossile, énergie qui tend à disparaître dans les décennies à venir. Cette énergie entraîne de surcroît une pollution accrue, ce qui est très mauvais pour notre planète. C’est pourquoi un des axes majeurs de développement actuel est l’énergie renouvelable.

Présentation de la voiture rc hybride

Notre projet, l’hybride série, s’inspire du fonctionnement de la Chevrolet Volt ainsi que de l’Opel Ampera, voitures sorties en 2012. Le but de ce type de véhicule est non pas d’alterner le fonctionnement moteur thermique, moteur électrique pour faire avancer la voiture, mais de faire tourner le moteur thermique en régime constant et de le coupler avec un alternateur, afin de produire de l’énergie pour faire tourner le moteur électrique qui fera avancer le véhicule. Le moteur thermique ne va pas faire avancer le véhicule, mais produira de l’énergie électrique.

Créer son propre véhicule rc hybride

Pour construire votre véhicule rc hybride, vous aurez besoin :

-un moteur thermique, ici celui d’une voiture rc, qui va tourner à un régime continu optimal. Ce régime optimal correspond à celui qui va permettre d’obtenir le meilleur rendement consommation d’essence/ production d’électricité. L’avantage de faire tourner un moteur thermique en régime continu est que celui-ci va avoir un consommation stable, sans consommation excessive due à une accélération.

-l’arbre de sorti de celui-ci sera relié à l’arbre d’entré de l’alternateur par un jeu d’engrenage avec ou sans réduction, en fonction des vitesses nominales du moteur et de l’alternateur

-l’alternateur, qui dans notre cas est un moteur brushed inversé, qui va produire, en tournant, un courant et une tension alternative en sortie.

-Un ensemble de composant fixé sur une carte avec dans l’ordre 2 collecteurs qui vont faire la liaison entre la sortie de l’alternateur et l’entrée du pont de diode. Ce pont de diode va permettre de redresser le courant alternatif en sortie de l’alternateur. Il va être relié à un condensateur qui va lisser la tension. C’est à la sortie de ce condensateur que l’on a effectué la première mesure de tension en continue, 11.5 V.

-En fonction de la tension qui doit attaquer la batterie, nous pouvons avoir un booster de tension qui va augmenter la tension, comme un transformateur, nous pouvons aussi avoir un abaisseur de tension si celle-ci est trop élevé pour la batterie.

Sources : https://www.sparkfun.com/products/14411 , Sparkfun, 30/05/2018.

-Il faut donc charger la batterie, mais si on la charge en continue sans l’utiliser, elle va surchauffer et risque de griller. Il nous faut donc réguler la tension. Pour ce faire, nous disposons d’un chargeur qui va permettre de charger la batterie uniquement quand cela sera possible et nécessaire.

Sources : https://www.sparkfun.com/products/12885 , Sparkfun, 15/06/2018.

-Dans un fonctionnement tel que celui-ci, on utilisera une batterie tampon. Celle-ci va emmagasiner l’énergie reçue par l’alternateur puis va la redistribuer par la suite au moteur électrique lorsque cela sera demandé.

-Nous avons en suite directe un servo moteur qui va permettre, grâce à une télécommande et un récepteur, de pouvoir contrôler la vitesse du moteur électrique donc la vitesse de la voiture.

-Nous avons donc par la suite un moteur électrique qui va utiliser l’énergie de la batterie pour tourner.

-Enfin, nous avons tout un système d’engrenage et de transmission qui va permettre de faire tourner les roues grâce au moteur électrique et donc de faire avancer le véhicule.

Rendu final

Dans un premier temps, nous avons assemblé le moteur thermique avec l’alternateur et la carte avec les composants afin de vérifier que nous produisons bien de l’électricité :

Puis nous avons lancé le moteur thermique afin de voir la tension produite, qui est autour de 11.5V :

https://youtu.be/2oHEdRPVl8Q

Puis nous avons assemblé l’ensemble des composants sur la voiture :

La finalité du projet était de recharger la batterie de la voiture avec le moteur thermique. Malheureusement, notre alternateur a un arbre circulaire, et le pignon ne tenait pas dessus. Par manque de temps, nous n’avons pu vérifier que le rechargement fonctionnait correctement. Malgré tout, nous avons recharger la batterie en externe et tester la partie motrice de la voiture qui est opérationnelle :

https://www.youtube.com/watch?v=dt0zLcoEUlE&feature=youtu.be

Nous remercions Mr.Verron, Mr.Bouljroufi et Mr.Chatti pour leur aide apporté au cours de ce projet.
Voiture réalisée par Christopher Blondel, Florian Robic et Yohann Hirrien.