Sujets de projets d`e lectronique 3A optronique et ESE (Ce dric

2012-2013
Sujets de projets d’electronique
3A optronique et ESE (Cedric Bernez)
Positionnement en 2D par triangulation
Nombre de binômes : 2
Objectifs : concevoir et réaliser un système électronique capable de déterminer la position spatiale
(2D) d’une carte récepteur à partir de signaux envoyés par des cartes émetteurs fixes dont la position
est connue. L’information mesurée apparaîtra via l’affichage (LCD ou 7 segments) des distances d1 et
d2.
Description : il est possible de déterminer la position des récepteurs (mobiles, montés sur un robot
par exemple) par triangulation. Pour cela, il est nécessaire de reconstituer les informations de
distance d1 et d2 (cf. Figure 1).
Le principe de la mesure est le suivant : les 3 émetteurs envoient, de manière synchronisée, une
salve d’impulsions à intervalles réguliers ; l’instant où le récepteur optique détecte un signal émis
définit l’instant 0 de la mesure (le début de l’émission si l’on considère que la lumière se déplace à
une vitesse « infinie » devant le son). Un compteur est démarré afin de mesurer le temps qui
s’écoule depuis cet instant 0 ; deux temps t1 et t2 sont mesurés à l’aide du compteur : lorsque les
signaux envoyés par l’émetteur 1 et 2 respectivement sont reçus par le récepteur ultrason.
Consignes particulières : les signaux envoyés par les émetteurs 1 et 2 doivent avoir des
caractéristiques fréquentielles différentes afin d’être distingués par le récepteur. Le signal émis par la
LED doit être modulé afin qu’il ne soit pas noyé dans la lumière ambiante.
Figure 1 - Principe de fonctionnement du système de mesure
Matériel à mettre en œuvre : microcontrôleur MBED ou FPGA altera, LED, photorécepteur,
émetteurs et récepteurs à ultrasons, afficheurs LCD ou 7 segments.
Mots-clés : télémétrie, optoélectronique, capteurs, électronique analogique et numérique.
Orientation : optronique
Niveau : difficile
2012-2013
Télécommande infrarouge pour robot Pololu
Nombre de binômes : 1
Objectifs : concevoir et réaliser un système électronique capable de télécommander un robot
« Pololu » équipé d’un MBED et de sa carte de puissance (commande des 2 moteurs).
Description : les « Pololu » sont des robots de taille réduite (voir site dédié) munis de 2 moteurs à
courant continu et d’une carte de puissance permettant de les piloter. La carte de puissance
comprend un microcontrôleur qui s’interface via une liaison SPI. Il est ainsi relativement simple
d’envoyer des commandes au travers de cette liaison SPI afin de contrôler le déplacement du robot,
à l’aide d’un MBED (la connectique est déjà prévue sur le robot). Le travail se décompose en deux
parties :
 Réalisation d’un ensemble émetteur/récepteur infrarouge à courte portée (une dizaine de
mètres). Le récepteur doit fournir des signaux compatibles avec le MBED.
 Création d’un programme sur le MBED qui envoie les commandes à la carte de puissance via
une liaison SPI. Ce programme doit attendre les informations envoyées par la carte récepteur
IR et générer les ordres correspondants en SPI.
Consignes particulières : il est nécessaire d’adopter un « codage » spécifique qui permet de
distinguer les signaux optiques envoyés les uns des autres (ordre avant, arrière, gauche, droite…). On
définira donc des caractéristiques temporelles et /ou fréquentielles distinctes pour chaque
commande envoyée (signal électrique ensuite converti par un photoémetteur).
Matériel à mettre en œuvre : microcontrôleur MBED, photoémetteur, photorécepteur, robot
« Pololu ».
Mots-clés : télécommande infrarouge
Orientation : optronique, informatique.
Niveau : difficile
Pédales d'effet analogiques
Nombre de binômes : 1 / duplication possible, une par effet
Objectifs : concevoir et réaliser un système électronique analogique modifiant le signal de sortie des
micros d’une guitare électrique afin d’obtenir un effet parmi les « classiques » du genre (ex. :
overdrive, distorsion, fuzz, compression, wah, trémolo…)
Contraintes : la carte électronique finale devra respecter un certain nombre de contraintes (format,
encombrement, tensions d’alimentation…) afin de pouvoir s’insérer dans un rack dédié.
Bibliographie : se renseigner au préalable sur les différents effets envisagés et comprendre le
principe électronique servant de base à la génération de l’effet. On pourra dans un premier temps
consulter les liens suivants :
http://www.gmarts.org/index.php?go=217
https://www.generalguitargadgets.com/projects
http://tagboardeffects.blogspot.fr/2012/12/dod-280-compressor.html
2012-2013
http://en.wikipedia.org/wiki/Effects_unit
Matériel à mettre en œuvre : amplificateurs, filtres.
Mots-clés : effet guitare, électronique analogique, filtres audio.
Orientation : électronique (optronique si effet de compression via opto-coupleur à photorésistance).
Niveau : de facile à difficile, en fonction du type d’effet choisi et de la complexité du schéma
correspondant.
Overdrive analogique de guitare piloté par un système numérique
Nombre de binômes : 1
Objectifs : concevoir et réaliser une pédale d’overdrive et/ou distorsion pour guitare. La particularité
de cette pédale tient au fait que le traitement du signal est fait de manière intégralement analogique
(amplificateurs, filtres…) mais que l’interface utilisateur de la pédale est gérée par un
microcontrôleur. Cela permet de délivrer davantage d’informations (afficheur/écran LCD) et
éventuellement de piloter la pédale depuis un PC.
Contraintes : la carte électronique finale devra respecter un certain nombre de contraintes (format,
encombrement, tensions d’alimentation…) afin de pouvoir s’insérer dans un rack dédié.
Bibliographie : se renseigner au préalable sur les effets d’overdrive et de distorsion et comprendre le
principe électronique servant de base à la génération de l’effet. On pourra choisir un schéma parmi
ceux proposés sur le site suivant (à condition d’en avoir simulé et compris le fonctionnement ! ) :
http://www.gmarts.org/index.php?go=217
Matériel à mettre en œuvre : potentiomètres numériques, amplificateurs, filtres, microcontrôleur
MBED, afficheur LCD.
Mots-clés : effet guitare, électronique analogique, électronique numérique, filtres audio.
Orientation : électronique, informatique industrielle.
Niveau : moyen