Projets Génie Electrique 2003

P02AB10

Interrogation à distance d'un capteur de pression et de température des pneumatiques

Etudiants : Fahd HASSOUN et Marc VILLIBORD
Tuteur Technique : L. MEZZAROBBA
Tuteur Industriel : Xavier CLAVAUD

Présentation du projet :

L'obtention du diplôme d'ingénieur en Génie Électrique du CUST passe, en autre, par la réalisation d'un projet d'une durée de 300 heures réparties sur la deuxième et la troisième année du cursus. Ce projet, réalisé par équipe de deux personnes, aux spécialités identiques ou différentes (ce qui est le cas pour ce projet-ci), met en pratique, et de façon très concrète, toutes les connaissances acquises durant la formation de chacun.
Le projet réalisé concerne l'interrogation à distance d'un capteur transmetteur radio. Ce capteur, inséré dans une roue de véhicule, permet de mesurer la pression et la température du pneumatique et de transmettre l'information sous forme d'une onde Haute Fréquence. Afin d'économiser la pile de ce capteur, sensé durer plusieurs années, celui-ci n'émet que sous des conditions bien particulières. Tout d'abord en cas d'événement imprévu, une crevaison ou une surchauffe du pneumatique, le capteur émet spontanément. Dans le cas où le véhicule est en mouvement, le capteur envoie régulièrement ses informations. Enfin si le véhicule est à l'arrêt les émissions se font beaucoup plus espacées. Néanmoins il peut être utile dans ce dernier cas, quand le véhicule à l'arrêt, de connaître la pression et la température du pneumatique. C'est ici qu'intervient le dernier mode de fonctionnement, qui est le mode d'excitation, où une onde électromagnétique bien définie provoque l'émission spontanée du capteur.
Ainsi, le but de ce projet est de réaliser, dans un premier temps, un appareil capable de provoquer l'émission du capteur (dernier mode évoqué ici) par la génération d'une onde électromagnétique puis dans une seconde partie un appareil pouvant recueillir les informations émises par ce même capteur et les afficher. Ces deux appareils, excitateur et afficheur, doivent être compacts, fiables et d'utilisation aisée. La partie servant à l'affichage des informations doit quant à elle, en plus de la pression et de la température, indiquer d'indentificateur du capteur qui a transmis les informations.

Le principe de l'excitateur repose sur la commutation d'un circuit résonnant RLC série entre une source de tension et la masse. Cette commutation est assurée par deux transistors N-Mosfet montés en push-pull et pilotés par un composant appelé driver de porte. Ce driver, pour fonctionner, a besoin d'une fréquence de référence fournie, dans notre cas, par un micro-contrôleur.
L'affichage des informations passe par plusieurs étapes. La première est la réception des informations en provenance du capteur sous forme d'onde Haute Fréquence. Un module, déjà réalisé, se charge de cette tâche et code les données reçues sous la norme RS-232. Il faut alors récupérer les informations et les traiter. Un micro-contrôleur similaire à celui de l'excitateur s'occupe du stockage temporaire et du traitement des données. Une fois le traitement réalisé, il faut afficher les données utiles, à savoir la pression, la température et d'indentificateur du capteur. Pour assurer une lisibilité convenable, un afficheur à cristaux liquides de deux lignes de seize caractères a été utilisé. Cet afficheur présente l'avantage d'une très grande facilité d'utilisation ainsi que d'une bonne qualité pour un prix raisonnable. Le protocole de communication vers cet afficheur est géré par le même micro-contrôleur que celui servant au traitement des informations. Il est à noter que les micro-contrôleurs, utilisés dans les deux parties, sont des PIC16F84A de la société Microchip.
Le projet a été mené à son terme et le cahier des charge à été respecté. Néanmoins certaines optimisations pourraient être apportées. En premier lieu la réalisation d'une carte incluant des composants CMS permettrait un gain de place considérable. Des optimisations concernant la gestion des messages d'alerte en cas de crevaison ou de surchauffe du pneumatique pourraient également être implantées.