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Séance du Mercredi 7 Mars , 4H : 

Lors de cette séance nous avons dans un premier temps réordonné notre projet. En effet lors du déplacement au laboratoire nous avons dû décâbler la quasi totalité de notre projet. Nous avons profité de cela afin d’implémenter la totalité de nos capteurs (excepté le capteur de poussière ainsi que celui de température/humidité ceux-ci étant faussés s’ils sont à l’intérieur de la boîte)  à l’intérieur de la boîte initialement pr��vue pour les test. 

De plus nous avons établi les premiers traits du code couleur préventif du danger sur le lieu d’analyse. En effet , à présent l’écran LCD sera rétroéclairé en vert quand la situation est normale , rouge si le taux de CO2 dépasse 3000ppm ou si la température excède 35°, jaune clair si la température est au dessus de 26 degrés et bleu ou une variation de l’orange en fonction de l’humidité. Nous nous sommes vite rendu compte qu’un problème de priorité des données surviens : si deux paramètres sont “dangereux”  l’écran n’en affichera qu’un seul. 

Enfin des corrections au programme LabVIEW on étaies apportées comme la fonction d’horodatage qui jusqu’à présent ne s’actualisée pas , et le bouton stop qui n’était pas fonctionnel.    

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Tests en laboratoire du 23 Février 2018: 

Suite à la généreuse invitation de M. Marc Bendahan dans son laboratoire dont il est le responsable d’équipe nous nous sommes rendus à Marseille au sein de l’institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence(IM2NP).

Le laboratoire se trouve sur le campus de Saint-Jérôme et se situe à l’intérieur du bâtiment regroupant l’ensemble des équipes œuvrant sur le thème “détection , rayonnement et fiabilité” . Nous avons tout d’abord étaient surpris par la taille du campus et des bâtiments, l’ensemble regroupant 340 personnes pour la plus part chercheurs ou ingénieurs de recherche et techniciens. 

Notre après-midi de tests avait commencé sur le site de l’IUT par la finalisation de la boîte permettant l’implémentation des capteurs. En effet la nouvelle boîte avait été imprimée en 3D dans la nuit et en deux parties. Avec la grande aide du personnel de l’IUT (que nous remercions encore) nous avons usiné la pièce afin d’y placer les différents trous pour insérer les capteurs . 

Une fois au laboratoire nous avons étés chaleureusement accueillis  par M.Bendahan ainsi que son équipe , en partie composée d’autre enseignants de notre IUT. Après une rapide installation de notre système et quelque réglages de dernière minute nous avons alors lancé l’acquisition. 

Nous avons réalisé des test sur les capteurs de CO2, MQ135(air quality), MQ9 et MQ3 en différenciant nos tests en deux parties : le test des capteurs MQ135,MQ9 et MQ3 (qui rappelons-le possèdent le même fonctionnement résistif) et en second le test du capteur CO2 (fonctionnement NDIR). 

Le principe de test étant le suivant : 

le gaz (Éthanol dans un premier temps puis un gaz contenant des COVs) est contenu dans des bouteilles dans une concentration donnée. Il est ensuite , grâce à un logiciel de supervision et des actionneurs mélangé à de l’air pur (dénué de tout polluants). Enfin une fois le mélange effectué un dernier contrôle permet “l’envoi” du gaz dans notre boîte de test et cela pendant une durée de 2 minutes. Le gaz est ensuite extrait vers une conduite de recyclage communes à tout le bâtiment. 

Après de nombreuses mesures M.Bendahan à eu la gentillesse et la patience de nous présenter et de nous faire visiter l’ensemble de son laboratoire. 

Ce fut une expérience très riche et vraiment très intéressante , nous avons pu découvrir le monde fascinant de la recherche ainsi que les divers projets menés au sein du laboratoire IM2NP , à la pointe de la technologie actuelle. Le monde de la recherche est admirable et n’a fait que confirmer notre passion pour la technologie et les sciences. 

Pour ce qui est de nos capteurs nous avons pu tirer quelques conclusions : 

1) Nos capteurs résistifs réagissent tous dans des proportions différentes à tout les gaz (hormis le CO2) auxquels nous les avons soumis 

2) Leur précision est relative et leur temps de réponse est relativement lent 

3)Le capteur de CO2 est de bien meilleure qualité et ne possède qu’une légère erreur sur la mesure (potentiellement due au conditions de test) 

4)Notre système de mesure fonctionne et n’a pas rencontré de soucis particulier 

5) L’interface LabVIEW est à revoir elle doit permettre de voir le graphe en même temps que les valeurs numériques des capteurs

En conclusion ce fût une journée réellement intéressante et c’est encore avec plus d’engouement que nous finirons ce projet. Nous remercions encore l’équipe du laboratoire IM2NP pour nous avoir reçu ainsi que M.BENDAHAN pour son invitations et tout le savoir qu’il nous a enseigné.    

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Séance du Jeudi 22 Février 2018 , 4H : 

Le travail au réalisé lors de cette séance à principalement consisté à préparer les test en laboratoires du lendemain (l’objet du prochain article). En effet Mathieu à réalisé un boîte suivant le cahier des charges indiqué par monsieur BENDAHAN. Cependant nous avons fait l’erreur de concevoir notre boîte en une seule pièce et l’imprimante 3D à réalisé des traits de construction à l’intérieur de celle-ci. Fort de cette expérience nous avons donc relancé l’impression de la boîte en la séparant en deux parties que nous percerons ensuite pour insérer nos capteurs ainsi que l’entrée et la sortie des gaz. 

Enfin la vérification du bon fonctionnement du système ainsi que l’amélioration des différents affichages sur LabVIEW et l’écran LCD on comblé le plus clair de notre temps. 

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Séance du 12 Février 2018 : 

Aujourd’hui 6 heures ont étés attribuées à notre projet. Durant ces 6 heures nous avons pu dans un premier temps résoudre les problèmes de valeurs à”0″ sur notre programme LabView , le problème provenant d’une sensibilité mécanique de l’émetteur radio. 

Ensuite , nous avons pris l’initiative de rajouter la possibilité pour l’utilisateur de lire directement les données des différents capteurs depuis le chalet , en ajoutant un écran LCD à l’intérieur de la boîte transparente. Deux boutons permettrons de faire défiler les valeurs. 

Enfin, nous avons repensé la boîte qui contiendra nos capteurs. Effectivement nous avions utilisé de la colle lors de la conception de l’ancienne boîte (voir postes précédents) et cela pouvait entraîner des émissions de COV (composés organiques volatils) pouvant fausser nos capteurs (sur conseils de monsieur Bendahan). Nous avons donc travaillé sur la réalisation d’une nouvelle boîte dans un premier temps en carton et à terme réalisé à l’aide du logiciel SolidWorks et de l’imprimante 3d.   

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Séance du 5 février 2018 : 

Lors de cette séance nous avons réaliser la partie du programme LabView permettant de traiter la nouvelle trame. Ainsi nous avons réussi à faire afficher les bonnes valeurs sur tout les graphes réservés à chacun des capteurs. 

Cependant un problème d’équipotentialité avec la carte réalisée nous à fait perdre du temps mais à finalement été résolu. 

Pour la séance prochaine le programme de calibrage et le programme LabView sont à améliorer. 

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Séance du 29 Janvier 2018: 

Lors de cette séance nous avons intégrer les deux nouveaux capteurs : détection de poussière(dust sensor) et température et humidité ( DHT22) , impliquant 3 nouvelles valeurs à envoyer. Cependant nous nous sommes confronter au problème suivant : les 11 valeurs dépassent la taille maximale admissible par notre système et ainsi la trame envoyée est incompréhensible et fausse totalement le fonctionnement du programme LabView. La solution trouvée est de séparer les 11 valeurs à envoyer en deux tableaux de 7 valeurs , ces deux tableaux étant envoyés au sein de la même structure (donc seul le programme d’émission change). Afin de permettre au programme LabView de distinguer le premier tableau et le deuxième la première valeur envoyée sera respectivement un “1″ et un “2″. Lors de la prochaine séance le programme LabView sera à reprendre. 

Remarque: l’utilisation de deux paires de modules radio 2.4GHz dans la même pièce à causer des soucis de brouillage de données et ce malgré l’utilisation de canaux différents. Il a fallu utiliser des canaux très éloignés pour éviter le problème.  

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Passage par fifo sur labView. 

Un problème était persistant dans notre projet : certaines valeurs , de façon régulière , tombent à 0 et donc le graphe également. 

Pour remédier à cela Mme Berest nous à soumis l’idée de différencier la réception de l’exploitation des données en stockant en mémoire les données reçues. Cette solution à résolu nos problèmes et mis à part quelques légers détails le programme LabView est opérationnel. 

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Création d’un capot de boite transparent pour un meilleur design et une éventuelle mise en place d’un écran lcd à l’intérieur de la boîte.Cette manipulation à été réalisée avec l’outil Dremel .   

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Alimentation des capteurs: 

Dès les premières séances , nous nous sommes rendus compte que nos capteurs résistifs étaient très gourmands en courant. En effet , la somme de nos 7 capteurs résistifs consomment un peu plus de 1A. Cela est beaucoup trop par rapport au 400mA cumulés que peut délivrer notre arduino Méga (nécessaire pour avoir plus de ports analogiques). Pour parer à cela nous avons mis en place deux cartes d’alimentation : 

- la première , regroupant les capteurs de types “click board “ à été réalisée en wrapping. 

-La deuxième réalisée avec le logiciel Eagle par Mathieu , puis réalisée dans la salle de développement de l’IUT. Nous remercions à cet effet le personnel de l’iut qui nous a fortement aidé pour réaliser cette carte. Des connecteurs normalisé grove ont étés soudés afin de faciliter la connexion des capteurs Grove.

Les deux cartes ont une alimentation en commun via des broches banane, une alimentation externe est à présent nécessaire. Tout les signaux sont récupérables via des connecteurs de type pin normalisés.

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Conception de la boîte d’implémentation : 

Afin de pouvoir déplacer tout notre système de manière plus aisée et de réduire la taille occupée par celui-ci nous avons décidé de mettre tout nos capteurs dans une boîte . Sur conseils de M.Bendahan nous avons pris l’initiative de créer des “réducteurs” d’angle afin d’améliorer l’écoulement de l’air dans la boîte qui pour l’instant servira principalement au essais en laboratoire avec M.Bendahan. Nous nous somme donc servi de l’imprimante 3d et le logiciel de conception Solidworks mis à disposition par l’IUT.

Il faudra néanmoins consulter M.Bendahan à propos des émissions potentielle de COV (composés organiques volatils ) par la colle et le plastique de l’imprimante 3D.

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Semaine 15/01/18

 Soutenance de fin de semestre,amélioration programme LabVIEW, résolution problème d’arrêt du programme.

A la suite de la soutenance divers problèmes d’orthographe ont étés soulevés ainsi que par exemple savoir si l’enregistrement dans le fichier LabView se fait en continu ou non. Il faudra revoir certaines diapositives. 

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Semaine 04/12/17

 Finalisation et amélioration du programme Arduino pour un fonctionnement avec la totalité des capteurs. Afin de perdre moins de données nous avons décider d’utiliser un passage par structure contenant un tableau. Un seul paquet est émis contenant toutes les valeurs au seins d’un tableau (contrairement à l’envoi valeur par valeur ou juste d’un tableau).

Résolution des problèmes LabVIEW via ajouts d’une temporisation adaptées.

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Semaine 27/11/2017

 Mise en place d’un seul programme comprenant étalonnage, création d’un tableau, et envoi du tableau d’une part.Le tableau contiendra 8 valeurs de types float. 

D’autre part, mise en place d’un programme de réception sous Arduino et croquis du programme sous LabVIEW se chargeant de la désencapsulation des données . Problème au niveau du LabVIEW certaines valeurs ne sont pas lues. A résoudre.

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Au cours de cette séance nous avons essayé de prendre en mains chaque capteur en créant des programmes indépendants les uns des autres afin de faire fonctionner tous les capteurs.

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Semaine du 13/11/17

Au cours de cette séance de projet nous nous sommes penchés sur la transmission de données depuis le chalet dans une salle a proximité, en plus de continuer nos recherches sur les capteurs, ainsi, nous avons pris en mains les modules de communication radio-fréquence disponible sur Arduino, a savoir le nRF24L01. 

Nous avons donc fait des test de transmission en faisant varier : la distance, la quantité d’obstacle entre l’émetteur et le récepteur, le type de module (avec ou sans antenne), et enfin le programme. 

Ainsi nous nous somme aperçu que dans notre cas il est préférable d’utiliser un module sans antenne mais avec une ligne de programmation qui augmente la portée de communication au détriment de la vitesse. En effet dans le cadre de notre projet il nous est inutile d’utiliser un module avec antenne. 

pour la suite nous projet nous utiliserons donc le module sans antenne couplé au programme qui augmente la distance. 

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Recherches intermédiaires de Mathieu

Au cours des vacances de la Toussaint, j’ai continuer mes recherches sur le capteur Grove MQ9, capteur à monoxyde de carbone, tout en approfondissant mes connaissance sur la carte Arduino (programmation, shield etc...)

J’ai par la suite fait fonctionner le capteur MQ9, après calcul de la résistance et étalonnage.

Enfin, pour conclure ces recherches, j’ai fais des test de concentration de monoxyde de carbone dans un garage avant et après arrivé d’une voiture, on constate que si le garage reste fermé la concentration devient vraiment importante et donc dangereuse, a savoir que pour 0,16% de CO dans l’air l’homme perd connaissance dans les 20mins et peut décéder dans l’heure qui suit.

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Recherches intermédiaires de Julien: 

Durant les vacances de la Toussaint, j’ai travaillé particulièrement sur la gestion de la carte Arduino avec LabView car il semble clair que ce logiciel est beaucoup plus facile pour la gestion et la visualisation de données à conserver (le moniteur série Arduino atteignant vite ses limites). J’ai donc, pour ce faire , réalisé un montage permettant de “lire” la tension analogique en sortie d’un potentiomètre puis, à l’aide d’un capteur style “double light cup” (switch gyroscopiques commandant des led ) recopié l’état des Leds sur Labview.

Bien que ces programmes soient peu pertinents, ils sont une bonne avancées dans notre projet.

La mise en oeuvre et la procédure feront l’objet d’un document plus détaillé.