Projet 4 : Maquette et Prototypage
Composantes de la phase 4 :
- Durée allouée : 20 heures
- Objectif global : Fabriquer un prototype fonctionnel en intégrant le programme, le câblage et l’assemblage mécanique, puis valider son fonctionnement de base.
1. Réalisation du Programme
- Durée estimée : 6h
- Responsable : Responsable Technique + Scrib (documentation)
Tâches à réaliser
Définir l’architecture logicielle :
Décomposer le programme en modules (ex. :
Module 1 : Lecture des capteurs.
Module 2 : Traitement des données (filtrage, seuils).
Module 3 : Commande des actionneurs (ventilateur, LED).
Module 4 : Interface utilisateur (écran LCD, série).
Outils : Diagramme de flux (draw.io) ou pseudocode.
Écrire le code :
Langage : Arduino (C++), Python (Raspberry Pi), ou Blockly (pour les débutants).
Bonnes pratiques :
Commenter chaque fonction (ex. :
/* Fonction : Lit la température du LM35 et retourne la valeur en °C */).Utiliser des noms de variables clairs (ex. :
float temperatureAmbianteau lieu defloat t).Structurer le code en fonctions (ex. :
void lireCapteur(),void commanderVentilateur()).
Exemple de structure :
// Bibliothèques #include <LiquidCrystal.h> // Brochages const int pinLM35 = A0; const int pinVentilateur = 9; void setup() { pinMode(pinVentilateur, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { float temp = lireTemperature(); if (temp > 25.0) { digitalWrite(pinVentilateur, HIGH); } else { digitalWrite(pinVentilateur, LOW); } delay(1000); } float lireTemperature() { // Code pour lire le LM35 }
Tester le code par étapes :
Simuler avant de brancher :
Utiliser Tinkercad Circuits ou Wokwi pour tester la logique sans matériel.
Exemple : Lien vers un simulateur Arduino en ligne.
Valider chaque module :
Tester la lecture du capteur seul (affichage série).
Tester la commande du ventilateur seul (avec un LED en remplacement).
Outils : Moniteur série Arduino (
Tools > Serial Monitor).
Gérer les erreurs :
Ajouter des messages de debug (ex. :
Serial.println("Erreur : Capteur non détecté");).Prévoir des sécurités (ex. : « Si la température dépasse 50°C, couper le système. »).
Livrables :
Code source commenté (fichier
.inoou.py).Diagramme de flux du programme (PDF ou image).
Compte-rendu de tests (tableau des essais et résultats) :
2. Réalisation du Câblage
- Durée estimée : 5h
- Responsable : Responsable Technique + Logistique
Tâches à réaliser
Préparer les composants :
Vérifier que tous les éléments sont disponibles (liste de matériels de l’étape 3).
Étiqueter les câbles (ex. : « Fil rouge = +12V », « Fil noir = GND »).
Outils : Pince à dénuder, fer à souder, gaines thermorétractables.
Suivre le schéma électrique :
Respecter les couleurs des fils (norme :
Rouge = +Vcc.
Noir = GND.
Autres couleurs pour les signaux).
Vérifier les polarités (ex. : « Le LM35 a une broche +5V, une broche GND, et une broche OUT. »).
Astuce : Utiliser un testeur de continuité pour repérer les courts-circuits.
Assembler par étapes :
Étape 1 : Alimentation (12V/5V) + fusible.
Étape 2 : Capteurs (ex. : LM35, boutons).
Étape 3 : Actionneurs (ventilateur, LED).
Étape 4 : Microcontrôleur (Arduino/Raspberry Pi).
Exemple de photo annotée : Exemple de câblage Légende : « Branchement du LM35 sur A0, avec résistance de pull-up. »
Tester le câblage :
Vérifications visuelles :
Pas de fils dénudés qui se touchent.
Composants bien fixés (pas de faux contacts).
Tests électriques :
Mesurer les tensions avec un multimètre (ex. : « 12V entre Vcc et GND. »).
Vérifier la continuité des masses.
Outils : Multimètre, oscilloscope (si disponible).
Livrables :
Photos du câblage (avec annotations).
Schéma de câblage réel (mis à jour si modifications).
Rapport de tests électriques (tableau des mesures) :
3. Réalisation du Prototype
- Durée estimée : 9h
- Responsable : Toute l’équipe (répartition des tâches)
Tâches à réaliser
Fabriquer la structure mécanique :
Découper/imprimer les pièces :
Utiliser la modélisation 3D de l’étape 3 (fichiers STL/DXF).
Outils :
Imprimante 3D (pour les pièces plastiques).
Découpeuse laser (pour le bois/acrylique).
Perceuse, scie (pour les ajustements manuels).
Assembler les éléments :
Coller, visser, ou emboîter les pièces (selon le design).
Exemple : « Fixation du ventilateur avec 4 vis M3. »
Intégrer l’électronique :
Placer les composants dans la structure (ex. : « Carte Arduino fixée avec des entretoises. »).
Protéger les câbles (gainage, attaches plastiques).
Astuce : Prévoir des trappe d’accès pour les réglages futurs.
Premiers tests fonctionnels :
Test 1 : Alimentation :
Brancher le prototype et vérifier que :
Aucune fumée/odeur de brûlé.
Les LED s’allument (si présentes).
Test 2 : Capteurs :
Vérifier que les valeurs lues sont cohérentes (ex. : « Le LM35 affiche 20°C dans une pièce à 20°C. »).
Test 3 : Actionneurs :
Commander manuellement le ventilateur (ex. : « Envoyer un signal HIGH sur la broche 9. »).
Outils : Alimentation stabilisée, multimètre.
Résoudre les problèmes :
Diagnostic :
« Le ventilateur ne tourne pas » → Vérifier :
Alimentation (12V présents ?).
Câblage (fil bien branché ?).
Code (broche correcte dans
digitalWrite?).
Solutions :
Documenter les correctifs appliqués (ex. : « Inversion des fils + et – sur le ventilateur. »).
Livrables :
Prototype assemblé (photos sous tous les angles).
Rapport d’assemblage :
Étapes suivies (avec photos).
Problèmes rencontrés et solutions.
Vidéo courte (30 sec max) :
Montrer le prototype en fonctionnement (ex. : « Ventilateur qui s’active quand on chauffe le capteur. »).
