IMA5 2021/2022 P28 : Différence entre versions

De Wiki de Projets IMA
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* Réalisation du cahier des spécifications
 
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Cette semaine marque également un début de réflexion concernant la matrice de commutation. Pour relier une entrée de la matrice avec une sortie, on souhaite utiliser des relais.
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Comme on peut le voir sur le schéma rapide ci-dessus, les relais n'ont besoins que d'un interrupteur ouvert ou fermé, donc on pourra choisir des relais SPST (Single Pole Single Throw). De plus, je préfère choisir ici des relais normalement ouverts ce qui implique que l'on envoie un courant à la bobine simplement pour fermer l'interrupteur.
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Les relais seront contrôlés par le microcontrôleur. On ajoute une diode de roue libre pour protéger la bobine du relais.
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Ici, la matrice a été pensée pour lier 4 entrées et 4 sorties. Or pour réaliser le POC de la plateforme, on souhaite placer au minimum 3 appareils sur un banc d'observation, donc ce schéma n'est pas complet puisqu'il faudrait ajouter une entrée et une sortie (5 entrée pour les appareils déjà prêt à utilisation : 2 pour l'oscilloscope, 2 pour le multimètre et 1 pour le générateur de signaux).
  
 
* Réalisation de la liste de matériel
 
* Réalisation de la liste de matériel

Version du 5 octobre 2021 à 14:12


Présentation générale

Description

La crise de la Covid-19 et les différents confinements ou cours à distance ont montré les limites des outils disponibles pour de l’enseignement à distance ou pour les enseignements en dehors des temps dédiés. Par exemple, il est extrêmement difficile de réviser un TP ou de le terminer en dehors des heures d’enseignement car l’accès aux salles est compliquée, notamment les soirs ou les week-end.

Ce projet propose de réaliser une plateforme permettant d’accéder au matériel de TP à distance. La plateforme sera composée d’équipements supportant le protocole LXI. Une unité pourra contenir un générateur de fonction, une alimentation stabilisée, un multimètre et un oscilloscope. Tous les équipements sont reliés au travers d’un réseau Ethernet.

Objectifs

L'objectif de ce projet est de réaliser un POC complet d'un banc d'observation pour réaliser des TP à distance.

La réalisation de ce POC est décomposé en 3 parties :

  • une matrice de commutation permettant de relier différents montages expérimentaux aux appareils de mesures ;
  • une interface permettant l’accès à la plateforme de façon sécurisée et avec un planning avec réservation du/des banc(s) d'observation(s).

Préparation du projet

Cahier des charges

Fichier:CDC PI Louis Wadbled.pdf

Cahier des spécifications

Fichier:Cahier des specifications PI.pdf

Liste du matériel

Farnell :

30 Relais - https://fr.farnell.com/oeg-te-connectivity/1461492-5/relais-puiss-spst-no-5a-250v-pcb/dp/3397581 pourquoi pas ce type là en 5V ? https://www.farnell.com/datasheets/2617834.pdf

30 transistors Mosfet en CMS - https://fr.farnell.com/infineon/ipl60r360p6satma1/mosfet-canal-n-600v-11-3a-smd/dp/2726061?st=transistors%20mosfet

30 diodes équivalent 1N4001 en CMS - https://fr.farnell.com/rohm/rr1vwm4stftr/diode-aec-q101-1a-400v-cms/dp/2886628

10 connecteurs BNC - https://fr.farnell.com/molex/73100-0154/conn-coax-rf-bnc-femelle-50-ohms/dp/1909205

10 fiches bananes - https://fr.farnell.com/multicomp/24-243-3/fiche-femelle-ci-4mm-jaune/dp/1698985

2 nucleo F7 (avec écran ?) - https://fr.farnell.com/stmicroelectronics/nucleo-f767zi/carte-de-dev-nucleo-32-mcu/dp/2546569?st=nucleo%20f7 NUCLEO-F767ZI

5 MC14514BDWR2G (décodeurs) - https://fr.farnell.com/on-semiconductor/mc14514bdwr2g/verrou-transparent-decod-4-16/dp/2845025?ost=mc14514bdwr2g

5 cordons BNC - BNC - https://fr.farnell.com/schutzinger/ko-88-58-100-sw/cordon-de-test-bnc-male-1m/dp/3224334

5 cordons BNC - banane - https://fr.farnell.com/mh-connectors/bnc4mml1mrg58/cordon-de-test-1m/dp/3153514?st=cordons%20bnc%20bnc

10 cordons banane - banane https://fr.farnell.com/staubli/28-0124-100-21/cordon-test-noir-1m-1kv-32a/dp/152737?st=cordons%20banane%20banane

2 connecteurs Nucléo vers carte matrice 2 rangées n contacts - https://fr.farnell.com/samtec/tsw-135-08-t-d/conn-header-70-voies-2-rangs-2/dp/3585156

1 connecteur Nucléo vers RPi - https://fr.farnell.com/multicomp/2214s-40sg-85/connecteur-femelle-40-voies-2/dp/2847248

ESI :

switch ethernet type SWITCH TP−LINK TL−SG108E - https://shop.esipro.fr/produit/cuc-317368-tp-link-tl-sg108e-switch-metal-8-ports-gigabit-igmp-vlan-qos

HUB USB - https://shop.esipro.fr/produit/2-4783130-15m-usb-2-0-active-cable-with-4-port-hub

caméra usb

1 kit RPi - https://shop.esipro.fr/produit/cuc-151366-starter-kit-officiel-raspberry-pi-3-b

1 adaptateur serie USB - https://shop.esipro.fr/produit/3-2309416-adaptateur-port-hp-usb-vers-serie

Liste non exhaustive des tâches à effectuer

Interface Web

  • Création d'une BDD contenant : les logins des utilisateurs de la plateforme, les créneaux des bancs d'observations (réservés ou non) ;
  • Mise en place d'un serveur pour réaliser l'interface ;
  • Programmation des différentes pages de l'interface.

Matrice de commutation

  • Lister le matériel ;
  • Réalisation du PCB de la matrice :
  • Souder la matrice ;
  • Programmation du contrôle de la matrice : une Raspberry Pi recevant les ordres du serveurs et un microcontrôleur qui contrôle la matrice ;
  • Réalisation des tests de la matrice.

Documentation

  • Ecriture de la documentation technique du POC.

Diagramme de Gantt

Voici le diagramme de Gantt prévisionnel du projet. Celui-ci sera mis régulièrement à jour selon les tâches effectuées et potentiellement les tâches à ajouter/modifier.

Diagramme de Gantt prévisionnel du projet (Mise à jour du 04/10/2021)

Réalisation du projet

Semaine 1

  • Réalisation du cahier des charges

Semaine 2

  • Réalisation du cahier des spécifications

Cette semaine marque également un début de réflexion concernant la matrice de commutation. Pour relier une entrée de la matrice avec une sortie, on souhaite utiliser des relais.

Premier schéma de la matrice de commutation

Comme on peut le voir sur le schéma rapide ci-dessus, les relais n'ont besoins que d'un interrupteur ouvert ou fermé, donc on pourra choisir des relais SPST (Single Pole Single Throw). De plus, je préfère choisir ici des relais normalement ouverts ce qui implique que l'on envoie un courant à la bobine simplement pour fermer l'interrupteur.

Les relais seront contrôlés par le microcontrôleur. On ajoute une diode de roue libre pour protéger la bobine du relais.

Ici, la matrice a été pensée pour lier 4 entrées et 4 sorties. Or pour réaliser le POC de la plateforme, on souhaite placer au minimum 3 appareils sur un banc d'observation, donc ce schéma n'est pas complet puisqu'il faudrait ajouter une entrée et une sortie (5 entrée pour les appareils déjà prêt à utilisation : 2 pour l'oscilloscope, 2 pour le multimètre et 1 pour le générateur de signaux).

  • Réalisation de la liste de matériel

Semaine 3

  • Réalisation du diagramme de Gantt

Afin de réaliser le PCB de la matrice, certains sites permettent de trouver les empreintes des composants électroniques. Il est possible d'utiliser :

Semaine 4

Semaine 5

Semaine 6

Semaine 7

Semaine 8

Documents rendus