Projet IMA3 P5, 2017/2018, TD1

Projet IMA3-SC 2017-2018

Projet informatique

Cahier des charges

Description du système

Le jeu de fléchette sera équipé de capteurs piézo afin de détecter les impacts réalisés sur le jeu. Les données seront traitées et envoyées en wifi à un ordinateur.
L'utilisateur aura accès à une interface web pour consulter les données en temps réel :

• le score
• les pressions mesurées sur le plateau

Matériel nécessaire

• Carte Arduino
• Shield pour Arduino
• Carte Raspberry avec adaptateur wifi
• Capteurs piézo (pour le moment nous n'en avons que deux mais c'est suffisant pour faire les tests)
• Breadboard
• Jeu de fléchettes

Séance 1

Nous avons résumé les différentes parties du système afin de nous partager le travail :

Nous avons finalement choisi d'utiliser une carte Arduino pour le convertisseur analogique -> numérique.

Jeu de fléchettes

• minimum 3 zones de touches
• utilisation de capteurs piézo pour déterminer la touche
• plutôt souple pour aider à la localisation de la touche

Carte électronique

• amplification du signal
• filtrage du signal
• CAN (Arduino)

Carte Raspberry

• envoi du signal brut en wifi en temps réel

Interface web

• réception du signal brut
• évaluation des points
• visualisation des données de pression et des points

Séance 2

Nous avons réalisés plusieurs essais avec la carte Arduino afin de mesurer les données envoyées par les capteurs piézo

Le problème que nous avions rencontré à la séance précédente était une impédance trop forte du capteur piézo lorsque aucune variation de pression n'est faite, donnant des valeurs erronées lors d'une mesure de tension.

Solution 1 - utilisation d'un AOP
Ceci est le premier montage essayé, nous avons utilisé un LM324 (non sujet au problème de "phase reversal" dans notre cas) afin de comparer la tension captée à une tension de référence modifiable par un potentiomètre.
Ce montage était supposé augmenter l'impédance d'entrée du montage après le capteur piézo tout en permettant des erreurs de mesures plus fortes (car seulement deux signaux possibles en sortie tout ou rien), cependant cela n'a pas suffit à stabiliser la mesure qui, bien que plus fiable pouvait s'avérer tout de même fausse car on devait parfois ré-ajuster la tension de référence.

Solution 2 - utilisation d'une résistance de faible valeur en parallèle du capteur piézo
Ceci est la solution retenue car elle permet l'utilisation d'une entrée analogique. La résistance ajoutée permet à l'entrée analogique d'être reliée à la masse lorsque le capteur piézo n'est pas sollicité.

Activité électronique

Nous avons constaté des pics de tension détectés par l'Arduino lorsque des chocs étaient infligés au capteur piézo.
Il est important de noter que le capteur piézo était plus efficace d'un côté que de l'autre, ceci était du à une soudure présente que d'un seul côté qui surélevait le capteur. Cette soudure rendait le capteur asymétrique et favorisait la concentration de contrainte, amplifiant ainsi les résultats. Il sera donc important d'avoir ceci à l'esprit sur le système réel en ajoutant un petit objet entre le capteur piézo et le jeu de fléchette afin d'amplifier la sensibilité au besoin.