Mini-projets
Carte microcontrôleur PIC standard.
Cette carte a été développée et réalisée par les étudiants de première année dans un but d’avoir des cartes standards pour apprendre le développement de solutions à base de microcontrôleurs MICROCHIP.
Contenu technologique et scientifique
Microcontrôleur PIC,
Interface série,
Afficheur numérique,
Langage C,
Informatique embarquée,
Capteur température SPI, I2C.
POURSUITE MAXIMUM D’ECLAIREMENT
Expression du besoin
Certains systèmes électroniques sont autonomes énergétiquement, et sont alimentés par des batteries. Pour maintenir le niveau de charge de ces batteries, des cellules photovoltaïques transforment l’énergie solaire en énergie électrique. Pour optimiser cette fonction, il est intéressant d’orienter le panneau de cellule, toujours dans la direction du maximum d’éclairement, et ceci automatiquement, en fonction des variations d’éclairement.
C’est l’objet de cette maquette de validation de structure, de choix technologique.
Trois cellules disposées en triangle équilatéral fournissent un signal analogique traité par un microcontrôleur.
Ces cellules sont solidaires d’un plateau tournant couplé à un moteur pas à pas. Après traitement des données en continu, le programme commande le moteur pour positionner un repère toujours dans la direction la plus favorable.
Contenu technologique et scientifique
Cellules photovoltaïques,
moteur pas à pas et sa commande,
programmation.
MICROMETRE ELECTRONIQUE
Expression du besoin
Mesures dimensionnelles d’objets solides par contact d’un palpeur. C’est le signal fourni par un capteur de déplacement à transformateur différentiel qui est traité.
Caractéristiques capteur :
Page de mesure : +/- 250 microns
Linéarité : 0,5 %
Résolution : infinie (ne dépend que de l’électronique associée et de la température)
L’appareil a un réglage de décalage de l’origine (pour les mesures relatives). Un indicateur de dépassement permet de vérifier que l’on est toujours dans la plage de +/- 250 microns par rapport au zéro physique du capteur.
Une sortie analogique au déplacement permet de tracer les écarts de concentricité et circularité des pièces de révolution. Sur cette sortie, la résolution à court terme est de 0,1 micron.
Contenu technologique et scientifique
Capteur de déplacement ( à transformateur différentiel et autres),
Oscillateur pilote,
Détection synchrone,
CAN,
Amplification à très faible dérive d’offset.
DETECTEUR HYPER-FREQUENCE DE MOUVEMENT
Expression du besoin
Les hyperfréquences, les technologies associées, les méthodes d’analyse, sont dans le référentiel du BTS SE.
Pour rendre compte des réalités, une maquette de détecteur de mouvement a été étudiée et réalisée.
Une antenne cornet émet une onde dans la bande X (8 GHz à 12 GHz) modulée en tout ou rien à 5kHz. Une autre antenne cornet, équipée d’une diode hyperfréquence, détecte le champ réfléchi. L’analyse de la variation du niveau de puissance reçu, permet de détecter tout mouvement dans le volume surveillé.
Un barregraphe rend compte de la distance à laquelle un élément nouveau est dans le volume. Une LED indique tout mouvement dans ce volume. Une sortie électrique lui est associée pour une action définie (sirène, enregistrement vidéo, alerte…).
Contenu technologique et scientifique
Composants Montés en Surface,
Microcontrôleur PIC programmable in situ,
Amplificateur logarithmique,
Guide d‘onde,
Antenne cornet,
Diodes hyperfréquence,
Caractéristiques des ondes électromagnétiques et des antennes.
CARDIO-TACHYMETRE
Expression du besoin
Pour certaines pathologies, le rythme cardiaque et le taux d’oxygénation du sang sont des indicateurs d’alerte.
Il s’agissait de concevoir une maquette, de valider les structures et choix technologiques. La mise en œuvre est simple. Une pince sur un doigt mesure les variations d’opacité du sang dans le domaine de l’infrarouge. Un microcontrôleur calcule la fréquence cardiaque et le taux d’oxygène dans le sang à partir du traitement du signal analogique délivré par la pince. La fréquence cardiaque est indiquée numériquement. Le taux d’oxygénation est indiqué par un barregraphe, et numériquement. Un bip sonore rend compte des pulsations cardiaques.
Contenu technologique et scientifique
Traitement du signal analogique,
Microcontrôleur,
Programmation,
Afficheur LCD,
Caractéristique optique du sang par rapport à sa saturation en oxygène.
ALIMENTATION PROGRESSIVE POUR HALOGENE 3 FOIS 1kW
Expression du besoin
La mise sous tension brutale d’une lampe halogène, réduit notablement sa durée de vie. Pour une 500 W, le courant crête initial peut atteindre 50A ! L’extinction brutale entraîne des contraintes mécaniques néfastes au niveau du filament et de sa fixation.
L’appareil conçu permet d’allumer les lampes selon une rampe de courant, et de les éteindre aussi progressivement.
La mise en route peut se faire soit à distance (liaison 2 fils) ou par une commande sur l’appareil.
Le niveau d’éclairement atteint est réglable.
Contenu technologique et scientifique
Commutateurs de puissance,
Problème thermique des semi-conducteurs de puissance,
Opto-isolateur,
Contraintes Compatibilité Electro-Magnétique,
Sécurité utilisateur.