Projets E62 du lycée Alphonse Benoit Session 2023

Projets 2 et 3 : HighLine / SlackLine

Texte légalDossier de présentation du projet

Fiche individuelle de lancement du projet :

ComplémentEntreprise Rope & Web

HIGHLINE : Les secrets d'un EXPLOIT HISTORIQUE à la Tour Eiffel !
Au Mont-Saint-Michel, le funambule Nathan Paulin marche 2200 m sur un fil perché à 100 m de hauteur

Question :

Caractéristiques de la sangle et des efforts supportés

Réponse :

Mont Saint-Michel : 1T5 de tension de chaque côté 50km/H de vent la sangle résiste à 6T

Sangle 1,9cm de large. Anneaux de liaison entre les sangles : 10 cm

ComplémentExemple de matériel utilisé

Exemple de matériel utilisé

ComplémentDynamomètre communicant

LineScale-3 Load-Cell :

ComplémentCentrale inertielle et IMU (Inertial Measurement Unit)

ComplémentCentrale inertielle BNO055

Centrale inertielle BNO055

ComplémentGNSS Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites

GNSS Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites :

ComplémentGNSS : AIR530, MAX-M10S, NEO-M9N-00B

Calcul / dimensionnement de la liaison entre le module et le connecteur coaxial de l'antenne

  • Avec PCB Calculator de KiCAD, voir ci-contre

  • avec saturnpcb.com

  • Voir également les infos en haut à gauche des schémas du breakout

Module GNSS 7 :

ComplémentConnecteur coaxial SMA

Connecteur coaxial SMA

ComplémentModules XBee 3

Cartes de développement : Digi XBEE3 ZIGBEE Mesh Kit

Précautions de routage (extrait page 50 de la documentation)

Exemple d'application d'un module Micro programmable :

ComplémentConvertisseurs USB Série 3,3V/5V pour programmation du module XBee

Convertisseur USB Série 3,3V/5V

Ce modèle de convertisseur génère des signaux Tx / Rx compatibles 5V et 3.3V. Il sera utilisé pour programmer les modules XBee in situ

FT232RL Adaptateur USB/UART

Ce modèle génère également des signaux Tx / Rx compatibles 5V et 3.3V. Son convertisseur CP2104 sera utilisé sur le Hat Rpi.

CP2104 Adaptateur USB/UART

ComplémentPILE RECHARGEABLE 9V 250maH pour les premiers essais

PILE RECHARGEABLE 9V 250maH pour les premiers essais

ComplémentRégulateur 3,3V de commutation RS

Régulateur 3,3V de commutation RS :

ComplémentESP32 S3 LILYGO

ESP32-S3 T-Display LILYGO :

ConseilConsignes de M. Quentin Camus sur la mesure des forces

Question :

Vous nous avez parlé d'une mesure de traction et de pression, pour la traction j'imagine que ce sera avec votre dynamomètre, pour la pression pouvez-vous préciser où seront placés ce ou ces capteurs et quel sera leur plage de mesures ?

Réponse :

Oui le dynamomètre nous permettra de mesurer la traction et j'avais pensé à des load cell toutes branchées sur du HX711. La plage de mesure devrait être entre 0 et 300Kg pour l'utilisation la plus courante. Pour les mats de déport pluridisciplinaires l'objectif serait d'avoir un capteur permettant de traiter autant la traction que la pression les pieds et jambes de forces pouvant être soumis à ces deux efforts.

ComplémentCapteur de force utilisant l'association : jauge(s) de contraintes et HX711

Capteur de force utilisant l'association : jauge(s) de contraintes et HX711

Jauge(s) de contraintes associée(s) au convertisseur HX711

HX711 :

ConseilConsignes de M. Quentin Camus sur la mesure d'angle

Question :

Vous souhaitez une solution permettant de mesurer des angles pour les amarrages des équipements (cordes, câbles), dans quelle plage se situerait la valeur d'angle à mesurer ? Peut-on concevoir un capteur avec 2 bras qui se clipseraient sur les cordes ou câbles.

Réponse :

Pour nous l'important est de pouvoir évaluer l'angle entre la connexion entre le mat de déport et les systèmes. J'entend par système deux possibilités à savoir le hauban (qui maintient en position: l'angle va impacter la transmission de la force sur l'ancrage), et les dispositifs (il sont soit porteurs ou de translation: l'angle sur dispositif porteur va permettre de noter la flèche de la tyrolienne, highline etc... et sur dispositif de translation va permettre de traiter la résultante de force). En pj quelques schémas et explications qui peuvent permettre de se faire une idée sur les angles.

Et oui ça me parait être une solution viable en formation. Je pensais initialement à un potentiomètre muni de deux bras

ComplémentRapporteur numérique : modèle d'inspiration pour premiers essais

Potentiometer taper et rotation travel :

Potentiomètre pour essais : Alps Alpine RK09L1140A2U (Sans "Center Detent")

Potentiomètre pour essais : Alps Alpine RK09L (Avec "Center Detent")

Potentiomètre Bourns PTV111-3415A-B103

Critères :

  • Linéaire

  • 1 Tour (300°)

  • No Center detent

  • Possibilité de 2 accroches mécaniques distinctes pour les parties mobiles

Référence de tension pour le potentiomètre, et alimentation pour ce même potentiomètre : REF3130 3,0V

  • Documentation

  • Lien vers un distributeur

  • Critères :

    - Référence pouvant également fournir 10mA d'alimentation

    - Alimentation possible sous 3,3V ou 5V.

    - La valeur 3.0V permet de respecter la pleine échelle des ADC de l'ESP32 (c'est préférable à 3,3V)

    - Bonne précision : 0,2%

    - Disponibilité

    - Prix

Convertisseur analogique numérique avec référence de tension externe ADC MAX11607 :

ComplémentModbus RS485 RTU (remote terminal unit)

  • commix 1.4 (Logiciel gratuit) utilisation illustrée ici téléchargé ici.

    Fonctionne sous Windows

  • qModMaster : logiciel gratuit (lien) fonctionne sous Windows et Linux

ComplémentAnémomètre Modbus RS485

ComplémentGirouette Modbus RS485

ComplémentModule USB / RS485

ComplémentModule MAX485 TTL to RS485

ComplémentMAX485CPA+ : Transmetteur / Récepteur RS485/ RS422

MAX485CPA+ : Transmetteur / Récepteur RS485/ RS422 :

ComplémentMAX3485CPA+ : Transmetteur / Récepteur RS485/ RS422

MAX3485CPA+ : Transmetteur / Récepteur RS485/ RS422 :

ComplémentBus NMEA

ConseilConsignes de M. Quentin Camus sur la mesure des forces

Question :

Vous souhaitez également que le dépassement de seuils déclenche une ou des alarmes, pouvez-vous préciser leur nature ? Informationnelle (sms), visuelle, sonore et quelle serait leur portée dans ces 2 derniers cas ?

Réponse :

Ceci est un mode avancé des possibilités que vous pourrez explorer. Dans le cas où cela serait possible il serait intéressant que les niveaux de seuil puissent être observable sur une interface et qu'elle soit sonore à proximité immédiate des capteurs.

ComplémentBuzzer SV1

Buzzer SV1

ComplémentCapteurs Girouette, Anémomètre, Température sur bus NMEA

Capteurs Girouette, Anémomètre, Température sur bus NMEA :

ComplémentProjets KiCAD des étudiants

  • Ricard Loïc : Hat Rpi avec communication Modbus, alarme sonore, communication XBEE3. Projet KiCAD

  • Soualmia Jessim : Carte centrale inertielle (IMU), communication XBEE3. Projet KiCAD

  • Fleury Benjamin : Rapporteur d'angle ESP32-S3 Lilygo, communication Modbus, alarme sonore. Projet KiCAD

  • Spina Rémi : Mesure de force (masse) ESP32-S3 Lilygo, communication Modbus, alarme sonore. Projet KiCAD

ComplémentDossiers revue finale HighLine 2023

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