Système à Récupération Automatisée

Ogive, Parachute, ou tout autre systeme

Système à Récupération Automatisée

Message par Adrien-L » 21 Fév 2012, 18:49

Bonjour à tous !

Je vous avais parlé il y a quelques temps sur l'ancien forum de l'étude d'un nouveau système de déclenchement du parachute automatisé. Je n'ai pas relancé le sujet étant pris par un autre projet en parallèle (http://etoilefilante1.org pour les curieux :-) ).

J'étais parti sur deux pistes pour la détection de l'apogée de la fusée :

- Un capteur ILS, qui est une petite ampoule de verre constituée de deux fines tiges de métal qui ne sont pas en contact. Il suffit d'approcher un aimant de l'ampoule pour que ces deux tiges entrent en contact. De cette manière, en mettent un aimant et cette ampoule dans un plus gros tube, lors du retournement de la fusée, le capteur irait glisser le long de cette ampoule, faisant contact entre les deux lames.


[color=CC0000]Problème :[/color] Après plusieurs tests avec différents aimants, cela fonctionne très bien, sauf lorsque l'on utilise un tube. Avec toutes les secousses lors du décollage, il est pourtant nécessaire d'utiliser un tube pour maintenir un minimum l'aimant contre l'ampoule, et le guider.

[center][img]http://www.passionbassin.com/forum1/upload/1151433612.jpg[/img]
Aperçu d'un capteur ILS.[/center]



- Seconde piste : Utilisation d'un phototransistor, il s'agit en fait d'un composant électronique équipé d'un côté d'une diode émettant un signal infrarouge, et d'un autre, un récepteur infrarouge. Lorsqu'il n'y a rien entre les deux, le signal passe normalement, mais dès que l'on y passe un objet, le signal est coupé. Ainsi, on peut très facilement l'appliquer dans le domaine des fusées à eau, lors du retournement de la fusée, un objet passe entre la diode et le capteur, ce qui coupe le signal.

[color=CC0000]Problème :[/color] J'ai dessiné les plans de ce système, mais il faudrait réaliser quelques pièces mécaniques supplémentaires... Je me repencherais sur ce système plus tard, à l'occasion.

[center][img]http://img.alibaba.com/wsphoto/v0/452838817/IC_chip_new_H21A1.summ.jpg[/img]
Aperçu d'un photo-transistor. (Je mettrais plu tard les plans du système qui va avec, le temps que je les retrouve... :-) )[/center]
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Suite du message...

Message par Adrien-L » 21 Fév 2012, 18:50

Je vais recevoir dans la semaine un Arduino, il s'agit en fait d'un circuit intégré équipé d'un micro-processeur, permettant de réaliser toute sorte d'engins en tout genres comme des robots par exemple...

[center][img]http://arduino.cc/en/uploads/Main/arduino_uno_test.jpg[/img]
Aperçu d'un Arduino.[/center]


J'ai également fais l’acquisition d'un servo-moteur pour modélisme, qui pourra permettre l'ouverture mécanique de la trappe du parachute.

[center][img]http://www.solarbotics.com/assets/images/36020/36020-img_3615_pl.JPG[/img]
Aperçu du modèle de mon servo-moteur.[/center]


Enfin, j'ai aussi fais l’acquisition d'un altimètre Microsensor de Eagle Tree. Il est doté de deux sorties : une pour une utilisation autonome en le couplant avec une batterie, il affiche par la suite la valeur la plus haute enregistrée sur un écran LCD, ou une seconde sortie pour le coupler avec un autre système embarqué.

[center][img]http://www.eagletreesystems.com/images/altv4.jpg[/img]
Aperçu de l'altimètre Microsensor d'Eagle Tree.
[/center]


Je souhaite donc coupler ces trois appareils pour déclencher l'ouverture du parachute et par la même occasion enregistrer les données de vol :

- L'altimètre envoit les données en fonction du temps à l'Arduino qui les stock en mémoire.
- Lorsque l'Arduino reçoit une valeur de l'altitude plus faible que la précédente, il fait tourner le moteur ce qui déclenche le parachute.
- (Éventuellement), on peut paramétrer un déclenchement automatique du parachute au bout de X secondes si il n'a pas été déclenché correctement avec l'altimètre.
- Une fois au sol, on branche un téléphone portable (Android) sur l'Arduino, et on collecte les données du vol.


De plus, l'usage d'un Arduino comme je vous le disais est très vaste, on peut donc imaginer un déclenchement télécommandé du parachute à distance grâce à un téléphone portable via le Bluetooth ou le Wi-Fi (l'infrarouge serait perturbé par les rayons du soleil).
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Adrien-L » 21 Fév 2012, 19:44

Voici le détail du système du phototransistor :
[center]
[img]http://fuseao.free.fr/autres/002-modifie.jpg[/img][/center]
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Corentin » 21 Fév 2012, 21:33

Arduino, c'est magique :-)
Ca a l'air très intéressant et je suis curieux de voir la suite :hammer:
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par zorglub » 22 Fév 2012, 15:31

pourquoi à ce stade ne pas tout simplement utiliser une radio-commande ?Image


je note toutefois l'idée du ILS mais apres il faut avoir pile, electro-aimant...

je reste à la recherche du GRAAL qui est la solution la plaus simple et la plus efficace....Image
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Armstrong » 22 Fév 2012, 15:45

Intéressant et très intelligent.
Le système avec l’arduino est bien pensé.
J'ai hâte de voir si cela va fonctionner.
Et où t'es-tu procurer l'altimètre?
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Adrien-L » 23 Fév 2012, 09:20

pourquoi à ce stade ne pas tout simplement utiliser une radio-commande ? :diable7:

Tout simplement car je n'en possède pas... :-D Et tout ce qui est systèmes électroniques embarqués me passionnent aussi, alors pourquoi s'en priver ? ;-)


Et où t'es-tu procurer l'altimètre?

C'est un cadeau, donc je ne peux pas te dire exactement où il a été acheté, mais je sais que tu peux le commander en ligne sur le site du fabricant : http://www.eagletreesystems.com/Standal ... dalone.htm (le premier de la liste).
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Corentin » 23 Fév 2012, 12:51

L'arduino n'est-elle pas un peu trop grosse pour une fusée ?
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Adrien-L » 23 Fév 2012, 14:16

Pas spécialement, c'est vrai que la carte électronique est assez volumineuse par rapport à une fusée, mais cela reste correct. Je viens de recevoir le mien aujourd'hui, voici quelques photos par rapport à une fusée :

[center]
[img]http://fuseao.free.fr/autres/Arduino002.jpg[/img]

[img]http://fuseao.free.fr/autres/Arduino003.jpg[/img]

[img]http://fuseao.free.fr/autres/Arduino004.jpg[/img]
[/center]


J'ai également commencer à m'amuser un peu avec ... :-D
Voici un premier test : le contrôle d'un servo-moteur avec l'Arduino via un PC. Lors de l'appuie sur la touche Entrée du clavier, le moteur tourne de 180° dans un sens, puis dans l'autre. Il faut que je recommande quelques composants électroniques, et que je ré-étudie un peu l'altimètre...


[center][youtube=425,350]http://www.youtube.com/watch?v=PMAWhUI5pJY [/youtube][/center]
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Armstrong » 23 Fév 2012, 15:32

Merci pour le lien.
Je vais m'en procurer un,mais pas tout de suite.
Je dois m'acheter tous les matériaux pour ma base et une nouvelle pompe à vélo.
J'ouvrirai un post dessus lorsque je vais en avoir un.

Et ton système via pc,c'est le top.Trop techno.applause
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Adrien-L » 23 Fév 2012, 16:39

Ah, j'ai oublié de préciser le principal !
Sur l'Arduino, une fois qu'on a programmé la carte, le seul composant principal est celui du milieu (un micro-processeur ATMEGA238). On peut donc s'arranger pour réaliser une carte bien plus petite avec juste l'essentiel... :-)
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Armstrong » 23 Fév 2012, 18:28

hé bien,le problème d'espace est réglé.
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Corentin » 23 Fév 2012, 20:39

En plus, j'avais entendu parler de mini arduino : http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMini

A voir.
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Adrien-L » 24 Fév 2012, 11:46

C'est vrai que c'est aussi une piste, le seul soucis que je vois dessus, c'est la connexion au PC pour le programmer, il est dit qu'on peut le connecter avec une prise mini-USB, mais sur aucune photo je la vois... :-?
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Corentin » 22 Avr 2012, 13:30

Et au niveau de l'alimentation ?
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Adrien-L » 18 Juin 2012, 23:26

J'ai repris l'étude du système, mon Arduino étant monopolisé sur un autre projet, j'ai décidé de réaliser le declencheur avec un PIC (microcontrolleur). La maquette fonctionne parfaitement : Declenchement du parachute par Servo-Moteur lors du retournement de la fusée, ou au bout de X secondes par sécurité. Je travaille actuellement sur la miniaturisation du système (2,5*4cm) qui est alimenté par une pile 9V standard. Il y a aussi une sortie sur la carte prévue pour alimenter un altimètre. Pour le moment, j'estime le coût de fabrication entre 5 et 10€. Je vous enverrais quelques videos dans les jours à venir, et si le système fonctionne bien, on pourra peut être envisager une distribution a prix coutant ... :-)
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Adrien-L » 19 Juin 2012, 17:15

La miniaturisation la plus petite possible (avec les moyens de réalisation dont je dispose) donne une carte électronique de 4*4cm, ce qui reste correct. Je suis actuellement en train de réaliser un prototype et voir ce que ça donne...

J'ai monté le système sur une carte d'expérimentation (une sorte de banc d’essai), et il fonctionne bien ! :).
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Corentin » 19 Juin 2012, 18:02

Quelques références, des photos ?
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Adrien-L » 19 Juin 2012, 19:01

Voilà les images :
[img]http://fuseao.free.fr/images/divers/DSC_0650.jpg[/img]
[img]http://fuseao.free.fr/images/divers/DSC_0652.jpg[/img]
Il s'agit d'une plaque expérimentale, la carte finale ressemblera bien entendu à une vraie carte électronique, beaucoup plus petite et avec moins de fils.

Description du fonctionnement :
1- On alimente la carte (ici par "Alimentation en entrée) avec une tension supérieure à 5V (dans mon cas, on est en 7V et 750mA).

2- Le régulateur de tension transforme ce courant pour qu'il ai une tension de +5V et une intensité de 100mA.

3- Le servo-moteur est à brancher sur la carte.

4- Un port est également disponible pour alimenter un Altimètre (en +5V, non représenté sur la photo).

5- Mise en fonction du système, composants regardant vers le sol (A l'inverse de la position de la photo).

6- La LED verte s'allume, signalant que le système est opérationnel.

7- Faire un premier contact entre les lamelles de contact, afin de simuler le départ de la fusée (Deux lamelles de métal font contact, sauf quand on intercale une petite cale entre les deux. La cale sera attachée à la base, ainsi lors du départ de la fusée, les lamelles font contact, il s'agit donc d'un capteur de départ de la fusée).

8- Le servo-moteur tourne, la LED verte s’éteint et la LED rouge s'allume, le cycle d'initialisation a été validé. Appuyer sur le bouton RESET.

9- La LED rouge s'éteint, et la LED verte s'allume, le système est prêt. (la cale a été remise entre temps).

10- Lancement de la fusée, la cale s'en va, indiquant au PIC que la fusée est partie. La LED verte s'éteint.

Deux possibilités :
11A- La fusée se retourne dans les 3 secondes suivant le départ, interrupteur à bille signale au PIC le retournement, qui fait tourner le moteur. La LED rouge s'allume.

11B- La fusée ne se retourne pas dans les 3 secondes (chute tête vers le haut ou dysfonctionnement de l’interrupteur à bille), la sécurité se lance et micro-controlleur fait tourner le servo-moteur. Toutes les LEDs sont éteintes.

12- L'utilisateur récupère la fusée, si la LED rouge est allumée, c'est le retournement qui a déclenché le parachute, si toutes les LEDs sont éteintes, c'est la sécurité qui a déclenché le parachute.

13- L'utilisateur appuie sur le bouton RESET, le servo-moteur se remet en position initiale et la LED verte s'allume, reprise à l'étape 10.
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Armstrong » 19 Juin 2012, 19:54

Super.C'est très perfectionner.
Mais dit,c'est toi qui a monté la carte?
J'ai hâte de voir le résultat sur une vrai fusée.
Et au juste,quel est c'est autre projet avec l'arduino?
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Adrien-L » 19 Juin 2012, 21:32

Oui, Oui, c'est moi qui ai monté la carte, et réalisé le programme du micro-controlleur (je ne vois pas trop l'intérêt sinon... :-D).

Avec mon frère nous avons réalisé la carte électronique ce soir, les pistes sont nickelles ! Il ne nous reste plus qu'à la percer et souder les différents composants...

Je reposte quelques photos de l'avancement dès demain, après mon BAC de français...

(Pour l'Arduino, c'est le contrôle d'un plateau tournant, et en même temps sa synchronisation avec un PC, une interface de l'utilisateur, une webcam et un spot lumineux, enfin un projet assez complexe, je t'en reparle demain...)
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par papyjo » 20 Juin 2012, 06:39

Salut Adrien et bonjour à tous.
Méfie toi des interrupteurs à bille.
A la fin de la propulsion hydrique la fusées ralentit énormément, fréinée par l'air.
La petite bille ne le sait pas parcequ'elle est à l'intérieur. Et elle grimpe n'étant pas ralentie par le flux d'air.
Je l'avais placée dans l'huile pour amortir le mouvement, mais j'avais des ouvertures précoces de mes parachutes.
Ouverture précoce = arrachement .
Mais tu as peut-être anticipé ce problème.

PS : Fuseeao a fait un système qui se déclenche à la modification d'éclairement, il me semble.
Je dois pouvoir le retrouver le cas échéant
Cordialement
Papyjo
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Armstrong » 20 Juin 2012, 12:46

Oui, Oui, c'est moi qui ai monté la carte, et réalisé le programme du micro-controlleur

Je crois que j'aurais jamais réussi ça moi.applause
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Adrien-L » 20 Juin 2012, 15:58

(Je met juste en application ce que j'apprends en cours :-), même si je vais un peu plus loin dans les démarches).

La carte prototype est réalisée, percée, et les composants on été soudés. Après quelques débogages, nous avons un résultat concluant, mais nous avons découvert un nouveau problème : le régulateur de tension chauffe énormément (on le savait déjà), et il chauffe le PIC par conduction thermique (ils sont directement reliés entre eux), et ce dernier finit par renvoyer n'importe quoi vers ses sorties, ce qui fausse les LEDs et le Servo-Moteur...

Plutôt génant... :oops: Bref, je vous tiens au courant dès qu'on trouve une solution à ce problème...
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Re: Système à Récupération Automatisée

Message par Adrien-L » 20 Juin 2012, 16:26

J'ai pu identifier le problème, c'est tout simplement le régulateur de tension qui a grillé (il sort directement la tension d'entrée, le PIC subit donc une surtension et chauffe). J'irais en racheter un demain (80cts il me semble).

Sinon, tout fonctionne parfaitement ! :)
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