22
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg Session 2014 BTS Systèmes électroniques Page 1 sur 20 BTS Systèmes électroniques session 2014 Intervention sur système technique E6-2 Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône terrestre Dossier de présentation Film de démonstration: http://vimeo.com/24320767 et http://vimeo.com/29572265

Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

  • Upload
    voque

  • View
    218

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 1 sur 20 - 1 -

BTS Systèmes électroniques session 2014

Intervention sur système technique E6-2

Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône terrestre Dossier de présentation

Film de démonstration: http://vimeo.com/24320767

et http://vimeo.com/29572265

Page 2: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 2 sur 20 - 2 -

BTS SYSTEMES ELECTRONIQUES

E 6-2 – PROJET TECHNIQUE

DOSSIER DE PRESENTATION ET DE

VALIDATION DU SUJET DE PROJET

Groupement académique : Strasbourg, Nancy-Metz, Reims Session : 2012

Lycée ou Centre de formation : Lycée Louis Couffignal

Ville : STRASBOURG

Rappel / décomposition du projet : Nb. d'étudiants

concernés sur 21

Projet 1.1.1 : Emetteur de télécommande codage PPM1-2ms 1

Projet 1.1.2 : Commande des moteurs de traction avec asservissement de vitesse 2

Projet 1.1.3 : Commande des moteurs de bras avant arrière et caméra 1

Projet 1.1.4 : Emetteur vidéo UHF Incrustation Vidéo Réception PPM ... 3

Projet 1.1.5 : Récepteur UHF vidéo/audio 1

Projet 1.1.6 : Carte codage multi-image et stéréoscopique 1

Projet 1.1.7 : Moniteur / Fusible Surveillance LiPo 1

Page 3: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 3 sur 20 - 3 -

1. Présentation et situation du projet dans son environnement

1.1 Contexte de réalisation

Projet proposé et suivi par : Mrs : CREMMEL-HENTZ .......... professeur électronique physique appliquée

M : LAHACHE ........................... professeur électronique physique appliquée

Statut des étudiants

Candidats scolarisés :

en temps plein en alternance

en alternance

Constitution de l'équipe de projet :

Ensemble de la section

Projet développé : au lycée ou en centre de formation en entreprise mixte

Type de client ou donneur

d’ordre :

Entreprise partenaire : oui non

Origine du projet :

- idée : lycée entreprise

- cahier des charges : lycée entreprise

Suivi du projet : lycée entreprise

Si le projet est développé

en partenariat avec une

entreprise :

Nom de l'entreprise : GIPN

Adresse de l'entreprise : 34 route de l’hôpital 67000 STRASBOURG

Responsable de l’entreprise :

Contact dans l'entreprise : Mr Pelletier

Tél. : (GIPN) 03 90 23 16 40

Budget alloué : Montant :

Origine du financement : Etablissement : évalué à 6000€,

Entreprise :

Autre :

1.2 Situation du projet

Dans quel(s) champ(s) technologique(s) s'insère le projet

à étudier : Télécommunication, téléphonie et réseaux téléphoniques ;

Informatique, télématique et bureautique ;

Multimédia, son et image, radio et télédiffusion ;

Electronique embarquée ;

Electronique médicale ;

Mesure, instrumentation et micro-systèmes ;

Automatique et robotique ;

Production électronique.

Page 4: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 4 sur 20 - 4 -

1.3 Objectifs professionnels du projet

Domaines d'Activités Professionnelles abordés et développés avec le projet :

(cf. le Référentiel des Activités Professionnelles)

Etude et développement Oui

Etude technique Oui

Qualité et contrôle Oui

Intégration Oui

Maintenance Oui

Production Oui

Suivi d’affaires Oui

Relation client-fournisseur Oui

Coopérer et communiquer en langue française et langue anglaise Oui

Page 5: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 5 sur 20 - 5 -

2. Présentation du projet Problématique

ROBOT DE SECURITE CIVIL

A. Cahier des charges initial suite à la réunion du mercredi 15 décembre 2010 .

B. Avenant n°1 suite à la réunion du vendredi 18 février 2011 .

-------

A. Cahier des charges initial: Demandeur : Le Groupe d’Intervention de la Police Nationale (GIPN) de STRASBOURG: Adresse : 34 route de l’hôpital 67000 STRASBOURG Tél : 03 90 23 16 40 GSM : 06 87 60 85 49 / 06 25 94 30 59 Mail : [email protected] Contacts : M.Sébastien PELLETIER Contexte de l'étude, enjeux :

Origine de la demande :

Le GIPN souhaite acquérir un robot de sécurité civil pour ses différentes interventions, pour des missions d’observations et de négociations, comme par exemple, lors de prises d’otages. La vie des personnels du GIPN étant primordiale, il est donc utile d’envoyer en priorité un robot avant un assaut. Il devra remplir deux fonctions principales : pouvoir transporter un téléphone portable ou de la nourriture et pouvoir capturer des images et les transmettre à distance.

Insatisfaction actuelle :

Le produit existe sur le marché, mais son coût est excessif de l’ordre de 40 000 à

150 000 Euros. Le GIPN souhaite un robot correspondant exactement aux fonctionnalités souhaitées.

Objectif général à atteindre :

Il est demandé de concevoir et de réaliser avec l’enseignement technique un robot de sécurité civil. La conception et la réalisation pourra se faire dans le cadre d’une mutualisation des équipements et des compétences en Alsace. La réalisation du robot pourra se faire progressivement par prototypes. On pourra tester successivement différentes fonctionnalités, telles que la montée de marches d’escaliers, la transmission et la réception du signal vidéo,…La répartition du travail sera organisée et répartit entre collègues, ceux-ci pourront donner tout ou partie du travail à réaliser à leur étudiants.

Données et contraintes :

Page 6: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 6 sur 20 - 6 -

Autonomie de 15 à 20 minutes

Etanchéité en conditions extérieures

Gravir des marches

Dimensions approximatives du robot au sol : 400 mm x 600 mm

La puissance du robot devra permettre de pousser une porte entre-ouverte

Pas de résistance au feu

Transmission vidéo de 100 mètres sur des fréquences non autorisées.

Pouvoir transmettre une vidéo, même en milieu carcéral avec des parois de 40 à 60 cm de béton.

Caméra rotative (stéréoscopie 3D souhaitée) ou prise de vie panoramique sur 360°

En cas de vision obstruée, la prise de vue pourra être télescopique et atteindre une hauteur de 1.2 mètres par rapport au sol.

L’enregistrement de photos ou vidéos pourra se faire à la réception sur clé USB ou localement sur le robot.

Le plus silencieux possible.

Le robot sera manipulé par une seule personne.

L’esthétisme n’est pas à prendre en compte.

Pouvoir arrêter toute transmission en cas de phase de déclenchement par explosifs.

Les fournisseurs de matériels habituels du GIPN seront communiqués

Pouvoir transporter un téléphone portable

Pouvoir apporter de la nourriture

Pouvoir accrocher un ballon hélium cible

Pour les milieux intérieurs, pouvoir éclairer une zone

Pas de commande par fil, le robot doit être autonome.

Le robot doit revenir s’il ne reçoit plus de signal.

Une fonction haut-parleur pourra mise en place sur le robot en option.

Le robot devra être suffisamment résistant et pouvoir en cas de vandalisme déclencher des fumigènes ou une sirène.

Un seul modèle est à confectionner.

Le prototype pourra être évolutif avec toutes les options citées précédemment.

Travail demandé :

Limites de l’étude : -

Démarche de travail :

Un travail de conception sera réalisé avec un chiffrage pour plusieurs propositions. Des réunions de travail seront prévues régulièrement.

La commande de matériel pourra être faite par le GIPN. Un prototype pourra être réalisé aux ateliers du lycée COUFFIGNAL et en

collaboration avec d’autres lycées partenaires. L’étude et la réalisation pourra se faire sur une ou deux années scolaires.

Page 7: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 7 sur 20 - 7 -

B. Avenant n°1 :

Données et contraintes :

Le robot devra franchir tout type d’escalier : par exemple en colimaçon.

La vitesse de déplacement sera au maximum de 6 km/h

Un seul haut parleur sera suffisant.

La vision par infrarouge ne sera pas nécessaire.

La commande du robot ne se fera pas par un ordinateur portable mais par une

commande type joystick avec écran.

Pour une raison de temps de réponse, et de résistance aux perturbations la

transmission numérique du signal vidéo se fera par signaux Analogique et non Wifi.

Le robot ne devra pas comporter de mat pouvant être pris dans un piège, la capture

vidéo devra être mobile, pour atteindre une hauteur maximale de 1,2 mètres.

Une caméra avant devra pouvoir zoomer et dé zoomer et être orientable suivant un

axe horizontal pour faciliter la tâche du pilote distant notamment dans des escaliers.

La hauteur du robot (replié) ne devra pas excéder 40 cm pour passer sous une

chaise par exemple.

La largeur du robot ne devra pas excéder 40 cm.

La masse maximale à transporter ne dépassera pas 1kg.

Une intervention se déroule pendant environ une heure trente, le déplacement du

robot se fera pendant 15 minutes environ.

gps

Page 8: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 8 sur 20 - 8 -

3. Analyse fonctionnelle (Diagramme Sagital)

Page 9: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 9 sur 20 - 9 -

Page 10: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 9 sur 20 - 9 -

3.1.1 Projet 1.1.1 : Emetteur de télécommande codage PPM 1-2ms

Cet OT alimenté par batterie est constitué de potentiomètres et d'interrupteurs . Un microcontrôleur

PIC fait l'acquisition des différentes grandeurs et les encode en un train PPM standard 1-2ms et transmet

ce signal à un module émetteur radiocommande 2,4GHz de puissance suffisante. Une Del à 2 couleurs

signale l'état de charge de la Batterie.

3.1.2 Projet 1.1.2 : Commande des moteurs de traction avec asservissement de vitesse

Cette carte comporte un microcontrôleur PIC . Il reçoit les ordres de déplacement 1-2ms (vitesse et sens

des moteurs) depuis le module récepteur radiocommande 2,4GHz, les informations de vitesse par des

capteurs à effet Hall placés dans les moteurs de traction et le mode de fonctionnement désiré (asservi ou

non) depuis la carte "Projet 1.1.4" par une liaison RS485. Après traitement il commande les moteurs en

MLI à travers un interface de puissance

3.1.3 Projet 1.1.3 : Commande des moteurs de bras (avant arrière et caméra)

Affichage

Acquisition des commandes

Emission 2,4GHz

Commande des 2 moteurs de

chenille

Réception des ordres

de déplacement

Réception des ordres de

positionnement des bras

Commande des 3 moteurs de

bras

Capteurs de

Fin de courses et

de position

Moteurs

Moteurs

Page 11: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 10 sur 20 - 10 -

Cette carte comporte un microcontrôleur PIC . Il fait la synthèse du canal 3 PPM du canal 6PPM

(numérique) et de la valeur de l'accéléromètre transmise par RS485 et en extrait les ordres de

positionnement de bras avant arrière et caméra, il reçoit également les informations de fin de course des

différents bras et des capteurs de position (capteurs hall compte-tours). Après traitement il commande

les moteurs en MLI à travers un interface de puissance .

3.1.4 Projet 1.1.4 : Emetteur video audio UHF Incrustation Vidéo Réception PPM

Sur ordres du pilote du robot reçus par le récepteur PPM et en fonction du sens de marche un

µcontrôleur sélectionne une caméra parmi 4 par l'intermédiaire d'un démultiplexeur. Après sélection, le

signal PAL issu des caméras passe par un module (commandé par SPI) qui incruste des informations

alphanumériques dans l'image. Les paramètres de fonctionnement locaux ou ceux qui proviennent des

autres cartes par le bus RS485 peuvent être affichés à volonté par ce biais ( Courant tension batterie,

température émetteur, puissance émise , inclinaison robot , vitesse , capteurs de position etc...). Le signal

vidéo analogique est alors émis en FM 1,2GHz. La puissances d'émission est automatiquement ajustée

en fonction de la puissance de réception qui est fournie par le signal RSSI du Projet 1.1.4 et qui transite

par le canal PPM6 . La fréquence d'émission est sélectionnée par I2C. Un capteur de température

analogique pilote la vitesse du ventilateur du module émetteur. Un accéléromètre analogique fournit

l'information d'inclinaison du robot pour positionner automatiquement les bras . Les informations et

ordres sont traitées puis dispatchées vers les autres microcontroleurs par liaison RS485

Un préampli faible bruit amplifie les signaux d'un microphone.

Caméras

Multiplexage

Vidéo

Emetteur Audio/Video

Antenne

Microphone Accéléromètre Recepteur

PPM

Ventilation

Capteur

température

Incrustation

Vidéo

Traitement des

informations

Capteurs

tension-

courant

Echange avec autres

microcontroleurs

Préampli

faible bruit

Page 12: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 11 sur 20 - 11 -

3.1.5 Projet 1.1.5 : Réception UHF image et son du robot

La carte comporte un µC PIC chargé de sélectionner par I2C la fréquence de réception du module de

réception UHF 1,2GHz, un circuit de démodulation audio ainsi qu'un filtre analogique

3.1.6 Projet 1.1.6 : Carte codage multi-image et stéréoscopique

Cette carte fait l'acquisition du signal vidéo de 4 caméras et permet de choisir plusieurs modes

d'affichage , parmi lesquels :

- Incrustation de l'image de 2 caméras dans l'image d'une troisième

- Encodage de l'image de 2 caméras sur 2 moitiés d'écran pour affichage sur lunettes stéréoscopiques

3.1.7 Projet 1.1.7 Moniteur / Fusible Surveillance LiPo

Amplification et démodulation

vidéo-audio

Moniteur vidéo Casque

Paramétrage Signal UHF

Lunettes

stéréoscopiques

Traitement Video

muti image et

stéréoscopique

Démultiplexage

Affichage

Acquisition

tension-courant

traitement

Commande de

puissance

transmission

RS485

Page 13: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 12 sur 20 - 12 -

Cette fonction mesure la tension de chaque élément de la batterie LiPo ainsi que le courant débité. Elle

protège la batterie l'électronique contre les inversions de polarité et la batterie contre les court-circuits

Elle transmet les valeurs mesurées par liaison RS485 vers le projet 1.1.4 pour affichage par incrustation

4. Contraintes liées à l'architecture matérielle ou logicielle

4.1.1 Principaux logiciels mis en œuvre

CAO Protel DXP

Environnement de développement MPLAB (programmation en C)

4.1.2 Principales structures/composants mis en œuvre

Se référer au dossier technique.

Les étudiants sont également chargés de valider les fonctions logicielles d'initialisation (en C) des

périphériques externes et internes au microcontrôleur mis en œuvre.

4.1.3 Principales fonctions logicielles à valider

Les sources des fonctions sont fournis. Les étudiants sont chargés de les tester, d'y apporter quelques

modifications (adaptations à l'implantation et au microcontrôleur utilisé) et de les valider.

4.1.4 Organisation matérielle

Les équipes d'étudiants sont constituées par O.T.

Chaque étudiant réalise et teste une maquette complète ou partielle de l'OT.

4.1.5 Organisation logicielle

Les étudiants sont chargés d'adapter et valider des librairies de fonctions fournies. La priorité est

donnée aux fonctions logicielles d'initialisation.

4.2 Contraintes spécifiques liées à l'environnement

S'agissant de maquettes, il n'est pas demandé de prendre en compte les contraintes d'environnement.

4.3 Contrainte économique

Chaque composant sera donc choisi pour son rapport qualité/prix et sa disponibilité à moyen terme.

Pour la réalisation des maquettes, le budget total est limité à 2500€, y compris la fabrication éventuelle

des cartes de câblage imprimé par un sous-traitant.

4.4 Documents et moyens technologiques mis à disposition

Eléments du système disponible

- Deux robots

- Les modules d'émission et de réception 2,4GHz pour la télécommande 1-2ms

- Les modules d'émission et de réception 1,2GHz pour la transmission audio-video

CAO

Altium Designer

Réalisation PCB

Au lycée pour les câblages de classe 3 ou inférieure

Chez un sous-traitant pour les classes supérieures et si la métallisation des trous s'impose

- Documents spécifiques

Sont évidemment disponibles tous les documents relatifs aux composants, librairies et logiciels à

mettre en œuvre.

Instrumentation

Tous les instruments de mesure traditionnel d'un laboratoire auxquels s'ajoutent les instruments de

mesure RF

4.4.1 Exigences qualité sur le produit à réaliser

La qualité de réalisation des maquettes doit permettre :

Page 14: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 13 sur 20 - 13 -

une bonne reproductibilité

un câblage fiable pour permettre des tests en situation

Les OT du projet sont "embarqués" pour la plupart. En conséquence, les composants seront

sélectionnés pour leur robustesse.

Une maquette ayant une bonne densité de composants et réalisée avec soins. Son fonctionnement

parfait n'est pas exigé si les défaillances sont bien identifiées et des solutions proposées.

Un dossier technique pour le projet, comprenant les spécifications communes et, pour chaque

étudiant, les spécifications individuelles, la conception détaillée, les documents de fabrication, les tests,

etc…

Les documentations diverses : documentation d'utilisation, de maintenance, les annexes, les codes

sources, les exécutables, etc.…

4.4.2 Exigences qualité sur le développement

Tous les choix effectués (technologie, composants, structures, …) sont justifiés et commentés dans le

rapport d'étude. Les simulations effectuées y figurent aussi. Les références des documents ressources

sont indiquées.

Le dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte de

câblage imprimée, commander et câbler les composants.

Les procédures de tests sont établies à partir d'objectifs parfaitement déterminés. Les modes opératoires

et les résultats, positifs ou négatifs, sont consignés et commentés.

4.4.3 Exigences qualité sur la documentation à produire

Le rapport d'étude, le dossier de fabrication, les sources commentés et le rapport de test devront donner

toutes les informations nécessaires pour un développement futur.

Bien entendu, les différentes productions, et en particulier le dossier technique final, seront évalués par

l'équipe enseignante et la commission d'interrogation sur leurs qualités : précision, rigueur, clarté.

5. Répartition des tâches par étudiant La répartition des tâches n'est pas encore nominative. Il n'est donc pas encore possible de préciser le

nom des étudiants.

Elle a été élaborée pour que chaque étudiant puisse être évalué sur les principaux "savoir-faire" des

compétences C1, C2, C3 et T2 visées par l'épreuve E6.2

Compétence C1 :

Choisir les nouveaux composants et technologies

Adapter le schéma structurel existant

Valider les nouvelles structures partielles par simulation et/ou sur carte d'étude

Rédiger le rapport d'étude

Compétence C2 :

Analyser les fonctions logicielles fournies

"Mise au point" de ces fonctions par tests sur une carte d'étude ou la maquette

Produire les fonctions logicielles corrigées

Rédiger le rapport d'étude

Compétence C3 :

Produire le dossier de fabrication

Réaliser et câbler la maquette

Compétence T2 :

Tester la réalisation des fonctions internes

En équipe : tester certaines fonctions de service de l'OT

Rédiger le rapport de test et la synthèse

Adapter le schéma structurel existant

Page 15: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 14 sur 20 - 14 -

PROJET 1 Nom - Prénom Fonctions et tâches principales à développer par rapport au

produit

1.1

Etudiants

1

E1 : Emetteur de télécommande codage1-2ms

A partir des documents constructeurs et de schémas exemples :

Produire un schéma structurel réalisant l'interconnexion d’un dsPIC33

avec les capteurs (interrupteurs et potentiomètres) d'un boîtier de

télécommande et d'un module émetteur 2,4GHz PPM

Utiliser des composants de type CMS

Réaliser une maquette de l'OT complet

Elaborer un dossier explicitant les tests électriques et fonctionnels à

effectuer.

Tester et valider sur la maquette la ou les fonctions en charge.

Adapter et valider le programme réalisant le codage des informations

1.2

Etudiants

2 et 3

E2 :

E3 : Commande des moteurs de traction avec asservissement de vitesse

A partir des documents constructeurs et de schémas exemples :

Produire un schéma structurel réalisant l'interconnexion d’un dsPIC33

d'un interface RS485 des drivers de demi-pont et de 2 ponts en H avec

les contraintes liées aux courants forts (commande individuelle) .

Utiliser des composants de type CMS

Réaliser une maquette de l'OT complet dans le boîtier imposé

Elaborer un dossier explicitant les tests électriques et fonctionnels à

effectuer.

Tester et valider sur la maquette les fonctions en charge.

Étudiant 2 :

Adapter et valider le programme réalisant la commande du pont en H

à partir de la consigne 1-2ms

Étudiant 3 :

Adapter et valider le programme d'asservissement de la vitesse des

moteurs à partir des impulsions des capteurs hall

1.3

Etudiant

4

E4 : Commande des moteurs de bras avant arrière et caméra

A partir des documents constructeurs et de schémas exemples :

Produire un schéma structurel réalisant l'interconnexion d’un dsPIC33

d'un interface RS485 des drivers de demi-pont et de 3 ponts en H

(commande croisée) avec les contraintes liées aux courants forts

(commande individuelle)

Utiliser des composants de type CMS

Réaliser une maquette de l'OT complet

Elaborer un dossier explicitant les tests électriques et fonctionnels à

effectuer.

Tester et valider sur la maquette les fonctions en charge.

Adapter et valider le programme réalisant la commande des moteurs

de bras, l'acquisition des fin de course et des ordres de commande

1.4

Etudiants

5 6 et 7

E5:

E6:

E7:

Emetteur video-audio UHF Incrustation Vidéo, Réception PPM

A partir des documents constructeurs et de schémas exemples :

Produire un schéma structurel réalisant l'interconnexion d’un dsPIC33

avec

- un circuit d'incrustation Vidéo

- un multiplexeur analogique

- un modulateur RF à synthèse de fréquence piloté par I2C

Page 16: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 15 sur 20 - 15 -

- un capteur d'accélération analogique

- un capteur de température analogique

- un coupleur /détecteur RF

- des commandes de tension PWM

- des capteurs de courant et de tension

- un circuit d'incrustation d'image piloté par SPI

- un interface RS485

Utiliser des composants de type CMS

Réaliser une maquette de l'OT complet

Elaborer un dossier explicitant les tests électriques et fonctionnels à

effectuer.

Tester et valider sur la maquette la ou les fonctions en charge.

Étudiant 5 :

Adapter et valider le programme réalisant l'acquisition des trames

numériques dans le signal PPM et l'exploitation des bits de commande

de la puissance de l'émetteur (commande PWM de l'émetteur)

Utiliser les librairies fournies pour acquérir les paramètres

Étudiant 6 :

Adapter et valider le programme réalisant l'acquisition des grandeurs

analogiques du capteur de température et de l'accéléromètre , du

coupleur directif et de la tension d'alimentation, le programme de

commande PWM du ventilateur et le programme de codage RS485 des

données de l'accéléromètre

Utiliser les librairies fournies pour acquérir les paramètres

Étudiant 7 :

Adapter et valider le programme réalisant la commande I2C de la

fréquence d'émission du module émetteur , la commande du

démultiplexeur et du circuit d'incrustation vidéo

Utiliser les librairies fournies pour acquérir les paramètres

1.5

Etudiant

8

E8:

Réception UHF image et son du robot

A partir des documents constructeurs et de schémas exemples :

Produire un schéma structurel réalisant l'interconnexion d’un dsPIC33

avec un récepteur synthétisé commandé par I2C , un démodulateur

Audio TV et les filtres réjecteurs associés

Utiliser des composants de type CMS

Réaliser une maquette de l'OT complet

Adapter et valider les programmes de codage I2C .

Utiliser les librairies fournies pour réaliser la commande de fréquence

Elaborer un dossier explicitant les tests électriques et fonctionnels à

effectuer.

Tester et valider sur la maquette les différentes fonctions

Page 17: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 16 sur 20 - 16 -

1.6

Etudiant 9

E9 :

Carte codage multi-image et stéréoscopique

A partir des documents constructeurs et de schémas exemples :

Produire un schéma structurel réalisant l'interconnexion d’un dsPIC33

avec les circuits de traitement du signal vidéo PAL et leur commande par

bus RS485

Utiliser des composants de type CMS

Réaliser une maquette de l'OT complet

Elaborer un dossier explicitant les tests électriques et fonctionnels à

effectuer.

Tester et valider sur la maquette les fonctions de codage d'image et de

commande RS485

Adapter et valider les fonctions logicielles du projet

Utiliser les librairies fournies

1.7

Etudiants

10

E10 : Moniteur / Fusible Surveillance LiPo

A partir des documents constructeurs et de schémas exemples :

Produire un schéma structurel permettant la mesure et la coupure d'un

courant d'une centaine d'Ampère, la mesure de 4 tensions analogiques

flotantes et la transmission de ces grandeurs par bus RS485

Utiliser des composants de type CMS

Réaliser une maquette de l'OT

Elaborer un dossier explicitant les tests électriques et fonctionnels à

effectuer.

Tester et valider sur la maquette les fonctions de commande et de mesure

en charge et la transmission des valeurs RS485

Adapter et valider les fonctions logicielles du projet

Page 18: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 17 sur 20 - 17 -

6. Exploitation pédagogique

Compétences terminales évaluables Tâches génériques A

dapte

r le

schém

a

str

uctu

rel exis

tant

Adapte

r le

lo

gic

iel à u

n

nouveau c

ahie

r des

charg

es

Éla

bore

r une n

ouvelle

ma

quett

e

Éta

blir

des p

rocédure

s

de t

ests

sur

une

ma

quett

e Action des étudiants

C1 C2 C3 T2

E1 E2

E3 E4

E4 E5

E6 E7

E7 E8

E9 E10

E11 E12

E13 E14

E15 E16

E17 E18

A Recherche et/ou exploitation de documents techniques en français ou en anglais

relatifs à un produit. ( ( ( X X X X X X X X X X

B Analyse du cahier des charges du produit et extraction des spécifications associées

à sa mission. ( ( ( ( X X X X X X X X X X

C Analyse fonctionnelle, organique et structurelle d'un système technique ou objet

technique ( ( X X X X X X X X X X

D Élaboration d’un dossier d’aide au choix technique et économique en vue de

comparer plusieurs solutions techniques ( (

E Participation à l'évaluation des coûts de revient des produits élaborés par

l'entreprise, à l’analyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X

F Participation à l’élaboration du schéma structurel avec choix technologiques des

composants et justifications écrites. ( ( ( X X X X X X X X X X

G Établissement du dossier (schémas structurels, spécifications électriques, …)

nécessaire à la réalisation de la maquette. ( ( ( X X X X X X X X X X

H Établissement du plan d'organisation technique des tâches pour réaliser tout ou

partie de la maquette ou du prototype. X X X X X X X X X X

I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X

J Suivi de processus d'achats. X X X X X X X X X X

K Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette. X X X X X X X X X X

L Suivi d'une production

M Réalisation et mise au point d'un module de logiciel associé à la maquette X X X X X X X X X X

N Intervention technique conduisant à la mise en conformité du produit ou de la

maquette avec le cahier des charges. X X X X X X X X X X

O Élaboration de dossiers explicitant les tests électriques et fonctionnels à effectuer

sur la maquette et validation des moyens pour les réaliser. X X X X X X X X X X

Q Participation à l'élaboration des notices d'utilisation et de maintenance pour le

client.

R Vérification et validation à toutes les étapes de la conception du produit de la conformité des caractéristiques avec les spécifications du cahier des charges.

X X X X X X X X X X

S Participation à l'élaboration d'un dossier destiné à la recette de la maquette X X X X X X X X X X

U Maintenance sur site et rédaction de fiches d'intervention Constitution d'un répertoire des défauts et formalisation du retour d'expérience.

Page 19: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 18 sur 20 - 18 -

7. Planification

R R V V R V V

Description de la tâche 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 2

1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 8 9 0

Extraire de la notice technique les informations pertinentes X X X

Elaborer le nouveau schéma structurel, X X X

Justifier les choix technologiques, X X

Effectuer le dimensionnement des composants associés X X X

Evaluer les performances obtenues et les comparer aux spécifications

du cahier des charges, X X

Valider le nouveau schéma structurel associé ou non à une partie

logicielle X X

Produire les documents de fabrication permettant la réalisation d'une

carte de câblage imprimé dans l'établissement ou chez un sous-traitant X X X X

Organiser les étapes de la fabrication d'une maquette, X

Produire une maquette qui répond aux exigences du produit final, X X X

Produire, en adoptant une démarche algorithmique, des éléments

limités de logiciels dans un langage approprié X X X

Procéder aux modifications logicielles, X X X

Tester ces modifications à l'aide des outils de développement, X X X

Valider ces modifications sur la maquette ou le produit X X X

Inscrire les modifications dans les dossiers du produit. X

Préparer le matériel nécessaire notamment les éléments de connexion X X

Réaliser les interconnexions nécessaires y compris la connexion à

l'alimentation en énergie dans le respect des règles de sécurité définies

par la législation en vigueur,

X X

Valider la continuité électrique des connexions entre l'équipement

installé et les autres éléments du système. X X X X X

Évaluer le coût de l'ensemble des actions menant à la réalisation de la

maquette. X X

Placer les programmes qui permettront à l'équipement de fonctionner

conformément aux attentes du client X X X

Vérifier la conformité du fonctionnement. X X X

Page 20: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 19 sur 20 - 19 -

8. Calendrier prévisionnel :

Remise des sujets de projet courant janvier. Début du projet : Semaine 1

Revue N°1 Semaine 3

Revue N°2 Semaine 7

Revue N°3 Semaine 15

Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Début juin 2014

Sous épreuve E6-2

9. Condition d’évaluation pour l'épreuve E6-2

Disponibilité des équipements

L'équipement sera-t-il disponible ? oui non

Atteintes des objectifs du point de vue client

Que devra-t-on observer à la fin du projet qui témoignera de l'atteinte des objectifs fixés, du point de

vue du client :

L'objectif est la validation (positive ou négative) sur la maquette des fonctions dont les étudiants ont

la charge et la production d'un dossier de fabrication complet.

Dans le cas du projet développé en entreprise

Recours à une ou plusieurs entreprises sous

traitantes ?

oui non

Si oui : Liste des sous traitants :

EUROCIRCUITS

Missions

Réalisation de cartes

Pilotage :

CREMMEL - HENTZ

Page 21: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 20 sur 22 - 20 -

10. Observation de la commission de validation

Ce document initial : comprend 21 pages (A remplir par la

commission de validation

qui valide le sujet de

projet)

a été utilisé par la Commission Inter Académique de validation………………………

qui s'est réunie à ……………………………., le

Contenu du projet : Défini Insuffisamment défini non défini

Choix du support

Problème à résoudre

Appartient à un des champs technologiques du RAP

Cohérent techniquement Pertinent / à un niveau BTS

Complexité technique :

(liée au support ou au moyen utilisés) Suffisante Insuffisante exagérée

Cohérence pédagogique

(relative aux objectifs de l’épreuve)

Le projet permet l’évaluation de toutes les compétences terminales .

Chaque candidat peut être évalué sur chacune des compétences terminales

Planification des tâches demandées aux

étudiants, délais prévus, … :

Projet …

Défini & raisonnable Insuffisamment défini non défini

Les revues de projet sont-elles prévues :

(dates, modalités, évaluation) Oui Non

Conformité par rapport au référentiel

et à la définition de l'épreuve : Oui Non

Observations : ......................................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................................................

Avis formulé par la commission de validation :

Sujet accepté

en l'état

Sujet à revoir : Conformité au Référentiel de Certification / Complexité

Définition et planification des tâches

Critères d'évaluation

Autres :

Sujet rejeté

Motif de la commission :

Nom des membres de la commission de validation inter académique :

Nom Etablissement Académie Signature

Visa de l'autorité inter académique : Nota :

(nom, qualité, Académie, signature)

Ce document est contractuel pour la sous-épreuve E6-2 (Projet

Technique) et sera joint au "Dossier Technique" de l'étudiant.

En cas de modification du cahier des charges, un avenant sera élaboré

et joint au dossier du candidat pour présentation au jury, en même

temps que le carnet de suivi.

Page 22: Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône …marcel.cremmel.llc.free.fr/CouffignalTS2/Projets_1.1_2014_files/E6... · Conception/Réalisation de l'Electronique d'un drône

Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg – Session 2014

BTS Systèmes électroniques Page 21 sur 22 - 21 -

1. PRESENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT ............................................. 3

1.1 CONTEXTE DE REALISATION ...................................................................................................................................... 3 1.2 SITUATION DU PROJET ............................................................................................................................................... 3 1.3 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET .................................................................................................................... 4

2. PRESENTATION DU PROJET ..................................................................................................................................... 5

3. ANALYSE FONCTIONNELLE (DIAGRAMME SAGITAL) .................................................................................. 8

3.1.1 Projet 1.1.1 : Emetteur de télécommande codage PPM 1-2ms .......................................................................... 9 3.1.2 Projet 1.1.2 : Commande des moteurs de traction avec asservissement de vitesse ............................................. 9 3.1.3 Projet 1.1.3 : Commande des moteurs de bras (avant arrière et caméra)........................................................... 9 3.1.4 Projet 1.1.4 : Emetteur video audio UHF Incrustation Vidéo Réception PPM ................................................. 10 3.1.5 Projet 1.1.5 : Réception UHF image et son du robot ....................................................................................... 11 3.1.6 Projet 1.1.6 : Carte codage multi-image et stéréoscopique ............................................................................... 11 3.1.7 Projet 1.1.7 Moniteur / Fusible Surveillance LiPo ............................................................................................ 11

4. CONTRAINTES LIEES A L'ARCHITECTURE MATERIELLE OU LOGICIELLE ......................................... 12

4.1.1 Principaux logiciels mis en œuvre ..................................................................................................................... 12 4.1.2 Principales structures/composants mis en œuvre .............................................................................................. 12 4.1.3 Principales fonctions logicielles à valider ......................................................................................................... 12 4.1.4 Organisation matérielle ..................................................................................................................................... 12 4.1.5 Organisation logicielle ...................................................................................................................................... 12

4.2 CONTRAINTES SPECIFIQUES LIEES A L'ENVIRONNEMENT ......................................................................................... 12 4.3 CONTRAINTE ECONOMIQUE ..................................................................................................................................... 12 4.4 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS A DISPOSITION ............................................................................. 12

4.4.1 Exigences qualité sur le produit à réaliser ........................................................................................................ 12 4.4.2 Exigences qualité sur le développement ............................................................................................................ 13 4.4.3 Exigences qualité sur la documentation à produire .......................................................................................... 13

5. REPARTITION DES TACHES PAR ETUDIANT .................................................................................................... 13

6. EXPLOITATION PEDAGOGIQUE ........................................................................................................................... 17

7. PLANIFICATION DESCRIPTION DE LA TACHE ............................................................................................................ 18

8. CALENDRIER PREVISIONNEL : ............................................................................................................................. 19

9. CONDITION D’EVALUATION POUR L'EPREUVE E6-2 ..................................................................................... 19

10. OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION .................................................................................. 20