Projet de chaussure pèse personne afin d'aider un patient en rééducation à connaitre le poids maximal qu'il peut appliquer sur sa jambe.

1. Du 02/06/2009 au 26/06/2009
 Tristan Brillet de Candé
 Maxime Cazor
 Alexandre Amert
 Suiveur: M.Basset/M.Mithalal PR302

2. Objectif
 Mesure du poids exercé sur une jambe
1. Introduction
Objectifs
 Affichage poids limite
L’équipe  Application en kinésithérapie
Principe
2. Projet
Capteur
Acquisition/Traitement
Affichage Cahier des charges
3. Le Bilan  Précision 1kg
Bilan technique
Bilan humain
 Capteur à 3 points
4. Conclusion  Capacité 100kg
 Faible encombrement
 Coût raisonnable
Stage technicien I3 2

3. L’équipe
1. Introduction  Tristan Brillet de Candé
Capteur et transmission
Objectifs
L’équipe
Principe
2. Projet
Choix Des Composants
 Maxime Cazor
Acquisition et Traitement
Partie Capteurs
Partie Acquisition/Traitement
Partie Affichage
3. Le Bilan
 Alexandre Amert
Bilan technique Affichage et calibrage
Bilan humain
4. Conclusion
 Suiveurs: M.Basset / M.Mithalal
Stage technicien I3 3

4. Principe
1. Introduction
Objectifs
L’équipe
Principe
2. Projet
Capteur
Acquisition/Traitement
Affichage
3. Le Bilan
Bilan technique
Bilan humain
4. Conclusion
Stage technicien I3 4

5. Capteur
 Choix du composant:
1. Introduction Capteur de force de type double poutre encastrée
Objectifs
L’équipe
Capacité
Principe 75kg mais 52kg conseillés.
2. Projet Composant
Capteur
4 jauges de contraintes, support aluminium anodisé
Acquisition/Traitement
Affichage Caractéristiques
3. Le Bilan Avantages: Linéaire et précis
Bilan technique
Inconvénients: Volumineux et assez cher
Bilan humain
4. Conclusion
Stage technicien I3 5

6. Capteur
 Fonctionnement:
1. Introduction
Objectifs
Jauges de contraintes
L’équipe Fils piézorésistifs => R=ρL/S collés sur support
Principe
Torsion avec la force
2. Projet
Capteur Elongation des fils => ΔR
Acquisition/Traitement
Affichage
Pont de Wheatstone
3. Le Bilan R1/R2 = R3/R4 alors Vo=0
Bilan technique Configuration :demi pont ou
Bilan humain Pont complet.
4. Conclusion Sortie linéaire
Grande sensibilité
Stage technicien I3 6

7. Partie Capteur
 Conditionnement du signal:
1. Introduction
Objectifs
Tension de sortie: R0=2mV/V
min=0,154mV | max=20mV, erreur 0,2% du RO
L’équipe
Principe Problème possible: Faiblehystérésis
Faible fluage
2. Projet
Choix Des Composants
Partie Capteur
Partie Acquisition/Traitement
Partie Affichage
3. Le Bilan
Bilan technique
Bilan humain
4. Conclusion
Stage technicien I3 7

8. Capteur
 Conditionnement du signal:
1. Introduction Amplificateur d’instrumentation:
Objectifs amplificateur différentiel.
L’équipe
Principe Objectif: Forte réjection du mode
2. Projet commun et amplification. VMC=Va+Vb/2
Capteur Signal de sortie: Gain=100, min=15,4mV max=2V
Acquisition/Traitement Taux de réjection=120dB
Affichage
3. Le Bilan Tension en sortie de l'AI selon le poids
Bilan technique 800 appliqué au capteur
Bilan humain 600
4. Conclusion 400
Tension
200
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 35
Coefficient directeur: 28
Stage technicien I3 8

9. Capteur
 Alimentation:
1. Introduction
Objectifs
L’équipe
+5V
Principe
-5V
2. Projet
+15V
3V
Capteur
Acquisition/Traitement
-15V
Affichage
3. Le Bilan
Bilan technique
Bilan humain
4. Conclusion
Stage technicien I3 9

10. Capteur
 Transmission FM:
1. Introduction
Objectifs
L’équipe
Principe
2. Projet
Capteur
Acquisition/Traitement
Affichage
3. Le Bilan
Bilan technique
Bilan humain
4. Conclusion
Caractéristiques:
Baud rate: 9600b/s (7,68 kbits/s) Fréquence: 433MHz
Portée: 250m Données numériques séries
Faible consommation Codage/Décodage Manchester
intégré
Stage technicien I3 10

11. Acquisition et Traitement des
Données
1. Introduction
Objectifs
L’équipe 1. Présentation du microcontrôleur MSP430F149
Principe de Texas Instrument
2. Projet
Capteur
2. Rôles du microcontrôleur
Acquisition/Traitement
1. Convertisseur Analogique/Numérique (CAN)
Affichage
2. L’interface USART, traitement des données
3. Le Bilan
3. Pilotage de l’afficheur 7 segments
Bilan technique
Bilan humain 4. Pilotage de l’afficheur à diodes
4. Conclusion
Stage technicien I3 11

12. Le microcontrôleur MSP430F149
1. Introduction
Objectifs  Pourquoi un MSP430 ?
L’équipe
- Possède un convertisseur Analogique/Numérique
Principe
2. Projet - Possède une interface USART
Capteur
Acquisition/Traitement - Et encore …
Affichage
3. Le Bilan
Bilan technique
Bilan humain
4. Conclusion
Utilisation de deux MSP430F149
Stage technicien I3 12

13. Le microcontrôleur MSP430F149
1. Introduction
Objectifs  Entrées/Sorties du MSP utilisées:
L’équipe
Principe Entrées/Sorties Utilisation
2. Projet
P6 CAN
Capteur
Acquisition/Traitement P3.4 UART TX
Affichage
3. Le Bilan Entrées/Sorties Utilisation
Bilan technique
Bilan humain P6.3 CAN
4. Conclusion P3.5 UART RX
P1 & P2 Afficheur à Diodes
P3 & P4 Afficheur 7 Segments
Stage technicien I3 13

14. Rôles du microcontrôleur
1. Introduction
Objectifs
Afficheur
L’équipe 7 Segments
Principe Pilote
CAN Transmission sans fil via l’interface USART P3 l’afficheur
2. Projet
Capteur A0 P1.0
Acquisition/Traitement
A1 UTX0 P1.4
Affichage MSP430F149
URX0
MSP430F149
P2.0
3. Le Bilan A2
Bilan technique P2.4
Bilan humain A3
4. Conclusion Limite de poids - CAN
Stage technicien I3 14

15. Rôles du microcontrôleur
Le Convertisseur Analogique/Numérique
1. Introduction
Objectifs
Configuration du Convertisseur:
-Formule du microcontrôleur
Le CAN de Conversion:
L’équipe
Tension d’entrée
Mode souhaité: Repeat-Sequence-of-Channels
Principe • 37 Registres de configuration
2. Projet Vref+: tension interne de 2.5V(analogique)
du MSP430
Capteur
- Vref-: masse duun CAN ?
Pourquoi circuit (zéro)
Acquisition/Traitement
Affichage ADC12CTL0 |= MSC + REFON + REF2_5V
3. Le Bilan ADC12CTL1 |= CONSEQ_3
Bilan technique
ADC12IFG CAN
Bilan humain
4. Conclusion ADC12IE |= ADC12IFG_2
PLUS GRANDE VALEUR A0
ADC12MEMx 12 BITSRésultat de
CODABLE SUR
conversion A1
MSP430F149
ADC12MCTLx |= SREF_1 A2
16 Bits
Stage technicien I3 15

16. Rôles du microcontrôleur
L’interface USART du MSP430
1. Introduction
Objectifs RT: Récepteur Transmetteur
L’équipe
Principe SA: Synchrone Asynchrone
2. Projet U: Universel
Capteur
Acquisition/Traitement
Affichage Transmission Série des
3. Le Bilan Emetteur Données Récepteur
Bilan technique
Bilan humain
4. Conclusion
Données codées sur 8 bits
Stage technicien I3 16

17. Rôles du microcontrôleur
L’interface USART du MSP430
1. Introduction Configuration de l’interface USART:
Objectifs
Mode souhaité: Transmission Continue et Asynchrone
L’équipe
Principe
• 11 des données: 8 Bits
Taille
Registres de configuration
2. Projet Baud rate: 9600 baud/s
Choix Des Composants
Capteur UCTL0 |= CHAR
Acquisition/Traitement
U(R/T)CL0 |= SSEL1
Affichage
3. Le Bilan UBR0x |= 0x5D
Bilan technique Données à transmettre
(R/T)XBUF0 Données reçues
Bilan humain
ME1 |= URX0 + UTX0
4. Conclusion
Stage technicien I3 17

18. Rôles du microcontrôleur
L’interface USART du MSP430
1. Introduction
Objectifs Données codées
sur 12 bits
L’équipe CAN USART
Principe 12 Bits 8 Bits
Données codées
2. Projet sur 8 bits
Capteur
Acquisition/Traitement
Affichage
3. Le Bilan 4095 255
Bilan technique Division par 16
Bilan humain
4. Conclusion
Stage technicien I3 18

19. Rôles du microcontrôleur
Pilotage de l’Afficheur 7 Segments
1. Introduction
Objectifs Calibrage du Poids Limite: Poids limite
L’équipe à afficher
Principe
2. Projet 4095 99
Capteur
Acquisition/Traitement
A3
CAN
Affichage
3. Le Bilan Vin
0000 00
Bilan technique
Bilan humain
4. Conclusion Signal Résultat de la
analogique conversion
variable entre compris entre
0 et 2,5V 0000 et 4095
Micrôcontroleur
Stage technicien I3 19

20. Rôles du microcontrôleur
Pilotage de l’Afficheur 7 Segments
1. Introduction
Affichage du Poids Limite:
Objectifs 0000
L’équipe 0001
Poids limite 0010
Principe
à afficher dizaine 0011
2. Projet 0100
0101
Capteur 99
0110
Acquisition/Traitement
0111
Affichage 1000
3. Le Bilan 1001
Bilan technique 00
Bilan humain 0000
0001
4. Conclusion unité 0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
Micrôcontroleur 1001
Stage technicien I3 20

21. Rôles du microcontrôleur
Pilotage de l’Afficheur à Diodes
1. Introduction
Objectifs Sans Poids Limite:
L’équipe
2948 – 3275 11111
Principe
2620,5 – 2948 01111
2. Projet 3275 2293 – 2620,5 00111
Capteur 1965,5 – 2293 00011
URX0
Acquisition/Traitement 1638 – 1965,5 00001
1310 – 1638 11111
Affichage
982,5 – 1310 01111
3. Le Bilan 0000 655 – 982,5 00111
Bilan technique 327,5 – 655 00011
327,5 < 00001
Bilan humain
4. Conclusion
3275 correspond à une
tension de 2V, tension
maximal que peut renvoyer
un capteur
Stage technicien I3 21

22. Rôles du microcontrôleur
Pilotage de l’Afficheur à Diodes
1. Introduction
Si une pression de 18kg est exercée (soit 786 après conversion):
Avec un Poids Limite:
Sans Poids Limite:
Objectifs
L’équipe
Principe 862 – 958
2948 – 3275
2948 – 3275 3275 75kg
862 – 958
1638: valeur (ou poids) 862 (11kg)4 diodes
480: valeur limite imposé
768 –
limite par défaut
2620,5––862 2948
768 2948
2620,5 – rouges + 5
2. Projet 672 – 768
2293 ––2620,5
672 768
2293 – 2620,5
Capteur 1965,5––672 2293
576 2293
1965,5 – 0- 3275: domaine de définition diodes vertes
960: domaine de576 – 672
définition du tableau
du tableau
allumées
Acquisition/Traitement 1638 ––1965,5
480 576
1638 – 1965,5 480 – 576
Affichage 384 – 480
1310 – 1638 327,5:1638d’incrémentation du tableau
96: paspas 37,5kg
d’incrémentation du tableau
384 – 480
1310 – 1638
288 – 384
3. Le Bilan 982,5 – 3841310
982,5 –
288 – 1310
192 – 288
655655288
– 982,5
192––982,5
Bilan technique 3 diodes vertes 96 – 192
327,5 – 655655
327,5 –
96 – 192
Bilan humain 480
allumées 11kg
96 <
327,5 < <
327,5
96 <
4. Conclusion
Stage technicien I3 22

23. Rôles du microcontrôleur
Résumé de l’Acquisition et du
1. Introduction
Traitement des Données
Objectifs
Afficheur
L’équipe 7 Segments
Principe Pilote
CAN Transmission sans fil via l’interface USART P3 l’afficheur
2. Projet
Capteur A0 P1.0
Acquisition/Traitement
A1 UTX0 P1.4
Affichage MSP430F149
URX0
MSP430F149
P2.0
3. Le Bilan A2
Bilan technique P2.4
Bilan humain A3
4. Conclusion Limite de poids - CAN
Stage technicien I3

24. L’afficheur à DEL
1. Introduction 1. Fonctionnement DEL rouges
Objectifs
L’équipe
Principe
2. Projet A
Choix Des Composants F
Capteur F
Acquisition/Traitement I
Affichage C
3. Le Bilan H
Bilan technique E
Bilan humain U
4. Conclusion 00 kg R
DEL vertes
Projet I3 24

25. L’afficheur à DEL
1. Introduction 1. Fonctionnement DEL rouges
Objectifs
L’équipe
Principe
2. Projet A
Choix Des Composants F
Capteur F
Acquisition/Traitement I
Affichage C
3. Le Bilan H
Bilan technique E
Bilan humain U
4. Conclusion 00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30 kg R
DEL vertes
Projet I3 25

26. L’afficheur à DEL
1. Introduction 1. Fonctionnement
Objectifs
L’équipe
2. Schéma électrique
Principe
2. Projet
Choix Des Composants
Capteur Vlim10 kg
– 2*Vlim
Acquisition/Traitement
Affichage
3. Le Bilan
Vlim
Bilan technique GND
Bilan humain
4. Conclusion
0 - Vlim
10 kg
Projet I3 26

27. Le calibrage
1. Principe et utilité
1. Introduction
Objectifs a) Fonctionnement
L’équipe b) Tension de calibrage en entrée du MSP430
Principe
2. Projet 2. Affichage du poids de calibrage
Choix Des Composants 2.5V a) Choix de l’afficheur
Capteur b) Comment afficher ?
Acquisition/Traitement c) Schéma électrique
0.0V Poids de
Affichage référence
3. Le Bilan Vcc Vcc ajustable Vcc
Bilan technique Tension Poids 21 22
Bilan humain R1 20 23
0V 0 kg
4. Conclusion GND No Pin
2.5 V TIL311kg
99
R1 GND GND
No Pin No Pin
GND
GND GND
Projet I3 27

28. Bilan Technique
1. Introduction
Objectifs  Réjouissances
L’équipe
 Réalisation projet novateur
Principe
2. Projet  Expérience variée en analogique et
Capteurs numérique
Acquisition/Traitement  Travail d’équipe
Affichage
3. Le Bilan
Bilan technique  Regrets
Bilan humain
Manque de suivi
4. Conclusion
Délais de livraison
Dépendance du matériel de l’ESIEE
(éparpillé, peu disponible, administratif)
Stage technicien I3 28

29. Bilan Technique
1. Introduction
Objectifs  Expérience acquise
L’équipe  Réalisation CI (EAGLE)
Principe
 Utilisation datasheet
2. Projet
 Découverte capteurs actifs et
Capteurs
Acquisition/Traitement
conditionnement
Affichage  Solutions mécaniques
3. Le Bilan  MSP430
Bilan technique  Transmission FM
Bilan humain
 Gestion diagramme Gantt
4. Conclusion
 A retenir
• Préparer (docu, protocoles, etc)
• Visibilité (Gantt, rapport, etc)
• Régularité
Stage technicien I3 29

30. Bilan humain
1. Introduction
Objectifs
L’équipe  Travail en équipe
Principe
 Contacts Etudiants – Professeurs
2. Projet
Capteur  Respect de délais et contraintes
Acquisition/Traitement  Responsabilités et autonomie
Affichage
 Organisation
3. Le Bilan
Bilan technique  Fournisseur et Sous-traitants
Bilan humain
4. Conclusion
Stage technicien I3 30

31. 1. Introduction Conclusion
Objectifs
L’équipe  Nos satisfactions : Le sujet, la liberté, le
Principe travail d’équipe.
2. Projet  Pour un résultat plus abouti: Rencontrer
Choix Des Composants le docteur, budget plus important.
Partie Capteurs
Partie Acquisition/Traitement  Notre objectif: Finaliser le prototype et sa
Partie Affichage documentation pour faciliter la reprise et la
3. Le Bilan réussite de ce projet par une autre équipe.
Bilan technique
Bilan humain
4. Conclusion
Stage technicien I3 31

32. Stage technicien I3 32