La Machine à cocktails

Qui n’a jamais rêvé d’appuyer sur un bouton pour avoir à boire ? En levant juste le petit doigt, vous pourriez commander un délicieux cocktail.

Bonjour à tous.tes,   

Nous sommes Alice, Elie et Etienne, trois étudiants en deuxième à Polytech Angers. Et nous vous présentons aujourd’hui notre projet de fin d’année : la machine à cocktail.  

Le projet de la machine à cocktail est assez simple à comprendre, à imaginer mais est aussi très intéressant. Ce projet nous a permis de mettre en lien nos connaissances en programmation et en électronique avec notre imagination. Nous avons pu développer notre autonomie, nos compétences en travaux manuels grâce à celui-ci.

Tout d’abord, qu’est-ce que notre machine à cocktails ? 

Cette machine devait avoir pour objectif de créer à partir d’une application, qui communique en Bluetooth avec la machine, différents mocktails en fonction de l’option sélectionnée sur l’application. Une fois la boisson choisie, l’application envoie l’ordre à la carte électronique principale de la machine d’activer les pompes correspondantes et ce pendant un temps donné pour respecter les doses du cocktail. Enfin, tous les tuyaux de sortie des pompes sont maintenus dans un support sous lequel on place notre verre, et voilà ! 

En plus de cette fonctionnalité de base, la machine devait également pouvoir détecter, à l’aide de capteurs de niveaux, s’il y a une quantité suffisante d’ingrédients pour créer le cocktail demandé et dans le cas contraire, allumer un témoin lumineux pour indiquer qu’il faut remplir les bouteilles. Enfin, nous avons également créé une fonctionnalité supplémentaire qui permet de faire la vidange et le nettoyage des tuyaux des pompes. 

Les compétences mobilisées pendant ce projet

• Réflexion 

Ce projet nous a demandé une grande partie de réflexion en amont pour ne pas nous éparpiller et pour résoudre un certain nombre de problèmes auxquels nous avons été confrontés durant la création de cette machine. Bien s’organiser au sein du groupe était vraiment important pour que chacun trouve sa place et qu’on ne perde pas de temps inutilement en se mettant à plusieurs sur une tâche alors qu’elle aurait pu être réalisée seul. Mais c’est vrai que faire un projet autant en autonomie peut avoir beaucoup d’avantages comme des inconvénients. Par exemple, nous étions libres dans la majorité de nos décisions comme le nombre de bouteilles, le choix des matériaux ou encore l’organisation du travail mais cela pouvait entraîner des petits problèmes comme des retards dans le travail, du manque de motivation pour les parties un peu moins ‘fun’ ou encore des désaccords. 

Mais pour un premier projet, nous avons su nous prendre en main quand c’était nécessaire et nous sommes tous très contents de notre implication collective. Et oui 100h de projet à trois, parfois c’est long mais il faut savoir prendre sur soi et accepter que chacun a son avis. Mais, bien sûr que quand on travaille sur un projet qui nous passionne le temps passe vite, c’est pour cela que nous sommes conscients d’avoir eu de la chance par rapport au sujet de notre projet.

• CONCEPTION 

Pour toute la partie conception, nous avons dû utiliser des outils de CAO (conception assistée par ordinateur) comme SolidWorks et Onshape pour modéliser en 3D ce à quoi allait ressembler notre machine au début et ensuite pour pouvoir découper dans des planches de bois avec la machine de découpe laser. On a d’abord créé la pièce entière en CAO sur Onshape, ensuite on dessine des créneaux sur les côtés pour pouvoir assembler les différents panneaux de la pièce, et enfin on envoie le fichier à la découpeuse laser qui s’occupe de couper les panneaux de bois aux bonnes dimensions, et il ne reste plus qu’à assembler le résultat. 

• Electronique (câblage et soudure) et bricolage 

Nous avons dû apprendre des bases en électronique pour réussir à faire fonctionner cette machine correctement : en effet tout ce fonctionnement repose sur le câblage des différentes cartes électroniques (3 au total : la carte principale, codée en Arduino et deux cartes “secondaires” appelées Moteur Driver qui permettent de contrôler les moteurs des pompes) entre elles avec en plus tous les capteurs, le module Bluetooth, les LEDs et la carte qui regroupe toute l’alimentation électrique. Ça fait beaucoup de composants et de fils à gérer donc nous avons dû souder un bon nombre de fils sur des petites plaques faites exprès pour la soudure comme ça nous n’avions plus que 4 blocs distincts (comme dit plus haut : la carte principale, un bloc pour chaque driver moteur et un bloc alimentation) qu’on a ensuite installés dans une sorte de boite en bois située sous la structure qui permet de maintenir les pompes. C’était la première fois que nous faisions de la soudure, donc au début ce n’était pas très joli, mais au fur et à mesure du projet nous sommes devenus de vrais professionnels ! Au vu du nombre de fils, nous avons aussi dû faire un plan global du câblage pour ne pas se perdre au milieu de tous les fils. 

Pour toute la partie bricolage, nous avons surtout utilisé la découpeuse laser et de la colle à bois pour maintenir les pièces entre elles quand les créneaux ne suffisaient pas. Nous avons aussi utilisé des outils plus classiques comme la scie à bois, la scie à métaux, la râpe à bois, la scie cloche, la perceuse, un poinçon ou encore un marteau. C’était une partie assez amusante à faire car il y avait beaucoup de manipulation mais en même temps un peu effrayante. Nous utilisions certains des outils pour la première fois et c’était parfois plutôt impressionnant.

• Programmation de la carte

Lorsque vous commandez un cocktail sur l’application, le programme reçoit une valeur. En fonction de cette valeur, le programme active les pompes nécessaires à la réalisation du cocktail. 

Tout d’abord, nous appelons les différentes librairies nécessaires, pour communiquer avec l’application, pour commander les deux cartes motor driver.  Puis nous définissons les variables que nous utiliserons dans la suite, les deux motor driver, les capteurs et les Leds et les fonctions liées à chaque pompe et une autre pour faire une vidange. Ensuite, on code la partie liée au système d’alerte lorsqu’une ou plusieurs bouteilles a un volume trop faible. Pour ce faire, on vérifie l’état de chaque capteur. Si une bouteille a un volume trop faible, nous allumons les leds et nous passons la variable niveau liquide a 1. Sinon nous éteignons les leds et laissons la variable niveau_liquide à 0. Ensuite on vérifie si la variable niveau_liquide est bien à 0 et que la carte a bien reçu une valeur de l’application.

Si les deux conditions sont bien remplies, on peut rentrer dans la partie du code qui gère les recettes. Nous nous sommes mis d’accord pour mettre un caractère à chaque recette, de cette façon, lorsque la carte reçoit la valeur, le code se dirige directement dans la partie qui lui est consacrée. Pour chaque recette, on appelle les pompes nécessaires au cocktail, avec en argument, le temps correspondant au volume de la boisson. Nous avons calculé en amont, que pour avoir 1 cl de boisson, il faut 8 secondes. Donc pour chaque quantité, on fait de la proportionnalité. En plus des recettes, nous avons des valeurs liées à des fonctionnalités techniques, comme la vidange et le remplissage, et le fait d’actionner juste une pompe. Pour finir, on déclare les différentes fonctions liées aux pompes. Et pour la fonction vidange, on appelle toutes les fonctions précédentes.

• Programmation de l’application

Dans notre projet, il y a deux grosses parties de codage. Alors même pour celles et ceux d’entre vous qui redoutent Python, vous allez voir que vous pouvez vous y retrouver.  

Pour toute la conception de l’application, nous avons utilisé un site qui s’appelle Kodular et qui permet de personnaliser les pages comme on veut. Le gros avantage de ce site, c’est que nous n’avions qu’à faire glisser les éléments sur la page puis les ‘coder’ en utilisant des blocs comme dans Scratch.

Au départ, notre objectif était de créer une application sur laquelle on pouvait avoir accès aux recettes des différents cocktails et sur laquelle on pouvait, bien sûr, les commander. Nous avons commencé par prendre en main le site et la création de l’application. Nous avons commencé avec le contrôle de plusieurs LED. Puis, une fois que nous avions bien compris comment la connexion Bluetooth ainsi que l’application fonctionnait, nous nous sommes lancés dans la création de plusieurs pages. Nous commencions, à ce moment-là, à avoir une application qui ressemblait à quelque chose.

Seulement nous avons très rapidement eu un problème avec la connexion Bluetooth. Pour faire simple, on avait un problème pour garder en mémoire la connexion entre chaque page car toute la mémoire de l’application est effacée pour chaque nouvelle page. Mais à chaque problème sa solution ! Nous avons évalué le temps qui nous restait avant la présentation devant les Peip1 et les enseignants, et nous avons décidé de simplifier l’application. Nous avons fait une page descriptive par cocktail, une page d’accueil, une page technique et une page de commande. De cette façon, il suffisait de se connecter sur la page technique et sur la page de commande. Et oui, avec 100h de projet, on fait ce que l’on peut ! Notre objectif c’est avant tout de présenter un projet abouti, alors même si on doit revenir sur quelques-unes de nos idées, on préfère passer par là plutôt que de viser trop haut et finir avec un projet à moitié fini. 

Conclusion

Ce projet nous a permis d’apprendre beaucoup de nouvelles choses, que ce soient des compétences techniques comme l’électronique, la programmation ou bien la soudure. Mais aussi des compétences plus transversales comme l’organisation, apprendre à bien répartir les tâches en fonction des connaissances de chacun, l’autonomie, etc. Ce projet, nous a aussi appris à faire des concessions lorsque nous nous rendions compte que des choses demandaient trop de temps ou complexifiaient trop le projet. Pour finir, nous ressentons un vrai sentiment d’accomplissement à la fin de ces séances de projet. Réussir ce projet en entier est vraiment quelque chose qui nous rend fiers. 

Etienne – Alice – Elie

Réalisé par Alice Perrin, Elie Pezard et Etienne Mabileau