Phase 3 : Projet détaillé

Composantes phase 3 :

  • Durée allouée : 18 heures (à répartir sur [ex. : 4-5 semaines])
  • Objectif global : Finaliser la conception technique du projet en produisant des documents détaillés (calculs, schémas, modélisation 3D) et en simulant le comportement du système pour valider sa faisabilité avant fabrication.

1. Notes de Calculs et Commentaires Techniques

  • Durée estimée : 5h
  • Responsable : Responsable Technique + Scrib
Tâches à réaliser
  1. Dimensionnement des composants :

    • Calculs électriques (si applicable) :

      • Puissance, intensité, tension (loi d’Ohm, loi des nœuds).

      • Exemple : « Pour un ventilateur 12V/0.5A, la résistance de protection doit être de [valeur] ohms pour limiter le courant à [valeur] A. »

      • Outils : Calculatrice scientifique, Excel, ou logiciels comme LTspice.

    • Calculs mécaniques (si applicable) :

      • Résistance des matériaux, dimensions, poids.

      • Exemple : « La structure en bois doit supporter [poids] kg, donc épaisseur minimale de [valeur] mm. »

    • Calculs thermiques/hydrauliques (si applicable) :

      • Bilan énergétique, débit, échange de chaleur.

      • Exemple : « Pour récupérer 50% de la chaleur perdue, l’échangeur doit avoir une surface de [valeur] m². »

  2. Justification des choix :

    • Pour chaque calcul, ajouter un commentaire expliquant :

      • La méthode utilisée (formule, hypothèses).

      • Les marges de sécurité appliquées (ex. : « On surdimensionne de 20% pour tenir compte des pertes. »).

      • Les normes respectées (ex. : « Conforme à la norme NF C 15-100 pour les installations électriques. »).

  3. Documenter les incertitudes :

    • Lister les approximations faites (ex. : « On néglige les pertes par frottement. »).

    • Identifier les risques liés aux calculs (ex. : « Si la température dépasse 60°C, le composant X pourrait surchauffer. »).

Livrable :

  • Note de calculs (format Word/PDF) avec :

    • Formules utilisées.

    • Valeurs numériques et unités.

    • Commentaires justificatifs.

    • Exemple de structure :

      1. Calcul de la puissance du ventilateur
         - Formule : P = U × I
         - Valeurs : U = 12V, I = 0.5A → P = 6W
         - Commentaire : « Puissance suffisante pour un débit de 100 m³/h. »

2. Liste de Matériels Définitifs

  • Durée estimée : 3h
  • Responsable : Responsable Logistique + Chef d’équipe
Tâches à réaliser
  1. Finaliser la liste des composants :

    • Rependre le tableau de l’étape 2 et affiner les références :

  2. Vérifier la compatibilité :

    • S’assurer que les composants s’intègrent bien ensemble (ex. : « L’Arduino Uno a assez de broches pour les 3 capteurs. »).

    • Outils : Vérifier les datasheets (ex. : STM32 Datasheet).

  3. Optimiser les coûts :

    • Comparer les prix entre fournisseurs (Gotronic, Mouser, LCSC).

    • Chercher des alternatives moins chères si nécessaire (ex. : « Remplacer le DHT22 par un LM35 pour économiser 5€. »).

  4. Planifier les commandes :

    • Établir un calendrier d’approvisionnement en fonction des délais.

    • Exemple :

Livrables :

  • Liste de matériels finale (tableau Excel/PDF).

  • Bon de commande (si applicable, à valider par l’enseignant).

  • Calendrier d’approvisionnement.

3. Schéma Électrique Définitif

  • Durée estimée : 4h
  • Responsable : Responsable Technique
Tâches à réaliser
  1. Finaliser le schéma électrique :

    • Utiliser un logiciel de CAO électrique (KiCad, Fritzing, ou Proteus).

    • Exigences :

      • Respecter les normes de représentation (couleurs des fils, symboles normalisés).

      • Annoter les valeurs des composants (ex. : « R1 = 220Ω »).

      • Indiquer les connexions critiques (ex. : « Alimentation 12V protégée par un fusible 1A. »).

  2. Vérifier la cohérence :

    • S’assurer que :

      • Les tensions/courants sont compatibles entre composants.

      • Les broches sont correctement connectées (ex. : « Le LM35 est branché sur une entrée analogique de l’Arduino. »).

    • Outils : Simulateurs comme LTspice ou Tinkercad Circuits.

  3. Ajouter des annotations :

    • Expliquer les choix techniques (ex. : « On utilise un transistor NPN pour commander le ventilateur car [raison]. »).

    • Préciser les points de test (ex. : « Mesurer la tension aux bornes de R1 pour vérifier le courant. »).

Livrable :

  • Schéma électrique définitif (format PDF + fichier modifiable).

  • Liste des tests à réaliser (ex. : « Vérifier que la tension d’alimentation est stable à 12V. »).

4. Modélisation 3D

  • Durée estimée : 4h
  • Responsable : Responsable Technique + Logistique
Tâches à réaliser
  1. Choisir un outil de modélisation :

    • Options :

      • SolidWorks (si disponible à l’école).

      • Fusion 360 (gratuit pour les étudiants).

      • Tinkercad (pour les modèles simples).

      • SketchUp (version gratuite).

  2. Modéliser la structure :

    • Contraintes à respecter :

      • Dimensions réelles (en mm).

      • Emplacements des composants (ex. : « Trou pour le ventilateur de Ø80mm. »).

      • Assemblage possible (ex. : « Les pièces doivent s’emboîter sans colle. »).

    • Exemple :

      • Boîtier avec :

        • Emplacement pour la carte Arduino.

        • Ouvertures pour les capteurs.

        • Fixations pour le ventilateur.

  3. Générer les vues techniques :

    • Vues 2D (de face, de côté, en coupe) avec cotes.

    • Vue éclatée (si assemblage complexe).

    • Exemple : Exemple de vue cotée Légende : « Vue de face avec dimensions en mm. »

  4. Exporter les fichiers pour fabrication :

    • Si impression 3D : Exporter en STL.

    • Si découpe laser : Exporter en DXF ou SVG.

    • Outils : Cura (pour l’impression 3D), Inkscape (pour la découpe laser).

Livrables :

  • Fichiers 3D (STL, STEP, ou Fusion 360).

  • Plan 2D coté (PDF ou image).

  • Liste des pièces à fabriquer/acheter (ex. : « 1 plaque de contreplaqué 5mm, 200x150mm. »).

5. Comportement du Système

  • Durée estimée : 2h
  • Responsable : Responsable Technique + Scrib
Tâches à réaliser
  1. Décrire le fonctionnement global :

    • Rédiger un paragraphe explicatif (ex. : *« Le système fonctionne en 3 étapes :

    1. Le capteur LM35 mesure la température ambiante.

    2. L’Arduino compare cette valeur à un seuil prédéfini (ex. : 25°C).

    3. Si la température dépasse le seuil, le ventilateur s’active pour évacuer la chaleur. »*).

  2. Créer un diagramme de flux :

    • Utiliser draw.io ou Lucidchart pour représenter :

      • Les états du système (ex. : « Veille », « Actif », « Erreur »).

      • Les transitions (ex. : « Si temp > 25°C → Activation ventilateur. »).

    • Simuler le comportement (si possible) :

      • Simulations logicielles :

        • Électronique : LTspice, Tinkercad Circuits.

        • Mécanique : Fusion 360 (simulation de contraintes).

        • Code : Simuler l’algorithme avec des données tests (ex. : « On injecte une température de 30°C pour vérifier que le ventilateur s’allume. »).

      • Protocole de test :

        • Décrire comment vous validez le comportement (ex. : « On chauffera le capteur avec un sèche-cheveux pour simuler une température élevée. »).

  1. Identifier les scénarios critiques :

    • Lister les cas limites et leur gestion (ex. :

Livrables :

  • Description du fonctionnement (1 page max).

  • Diagramme de flux (format PDF ou image).

  • Protocole de simulation/test (étapes pour valider le comportement).

  • Liste des scénarios critiques (tableau).