L’implémentation du système domotique
Chapitre 3 :
IMPLEMENTATION
3.1 Introduction
Ce chapitre a pour objet la mise en application de toutes les théories vues dans les chapitres précédents, il est consacré à la partie pratique de la réalisation de notre système domotique, nous ferons l’implémentation, les tests et présenterons les résultats.
En premier lieu nous présenterons les prérequis c’est-à-dire l’environnement de travail, les outils, logiciels et matériels utilisés pour l’implémentation; En second lieu, nous présenterons le système implémenté sur une maquette.
3.2 Prérequis
3.2.1 ENVIRONNEMENT DE TRAVAIL
- PC: DELL LATITUDE E5250
- CPU: Intel® Core™ i7-5600 CPU @ 2.60GHz x4;
- GPU: Mesa Intel® HD Graphics 5500 (BDW GT2);
- RAM: 4Go DDR3 1333MHz x2 (8Go);
- O.S: Ubuntu 20.04.2 LTS.
3.2.2 Logiciels
PROTEUS 8 PROFESSIONAL
Proteus est une suite logicielle qui permet la conception d’un système électronique complet et de le simuler, y compris avec le code des microcontrôleurs.
Pour ce faire, elle inclut un editeur de schema (ISIS), un outil de placement-routage (ARES), un simulateur analogique-numérique, un environnement de développement intégré pour microcontrôleurs, un module de programmation par algorigrammes ainsi qu’un éditeur d’interface pour smartphone a n de piloter à distance des cartes Arduino ou Raspberry [18].
Avec ce logiciel nous avons conçu un schéma pour notre système et l’avons simulé avant implémentation.
Figure 3.1: Proteus 8
ARDUINO IDE
L’environnement de développement intégré Arduino est un programme exécutable sur ordinateur, qui permet d’écrire et de charger des programmes sur des cartes Arduino ou compatibles. Il est écrit en java et pour programmer le microcontrôleur, il est basé sur les langages C/C++ [13].
Tout comme un artiste peintre qui utilise sa boîte à outils, nous avons utilisé ce logiciel pour exécuter du code sur le microcontrôleur.
Cet espace de développement intégré dédié à la programmation des cartes Arduino contient un éditeur de texte pour l’écriture de code, une boite de message, une console de texte, une barre d’outils avec des boutons pour les fonctions communes et une série de menus.
L’IDE Arduino permet de regrouper dans le même outil les programmes nécessaires au pilotage de la carte.
Il comprend un éditeur de texte, un débogueur/compilateur, une interface permettant de gérer les ports COM et le type de carte. De plus, il fournit de nombreux exemples, installe automatiquement les drivers les plus courants et assure ensuite la communication avec l’Arduino (téléversement et moniteur série) [13].
Figure 3.2: Arduino IDE
Partie 1: Dans cette section on retrouve les options de configuration du logiciel;
Partie 2: Ici on retrouve les boutons qui servent lors de l’écriture d’un code, il y a la vérification du code, le téléversement dans la carte, la création d’un nouveau chier, l’ouverture d’un fichier, l’enregistrement d’un fichier et l’affichage du moniteur série;
Partie 3: Cette section contiendra les lignes de code;
Partie 4: Cette section est le débogueur (console) qui affiche les erreurs et exceptions;
Figure 3.3: Arduino IDE 1
Après avoir écrit le code, branchons la carte Arduino à l’ordinateur grâce à un câble USB puis on sélectionne le type de microcontrôleur utilisé et le port série.
Figure 3.4: Arduino IDE 2
Figure 3.5: Arduino IDE 3
Une fois fait, téléversons le code dans la carte.
PROCESSING 4 (Beta)
Processing est un environnement de programmation et un langage simple et complet. Il s’agit d’un logiciel libre (open-source), gratuit et multi-plateformes (Windows, Mac OS X et Linux).
C’est un outil de création et d’apprentissage fondamental à la programmation, il est adapté à la création plastique et graphique interactive et au graphisme de données; Base sur la plateforme java il permet de programmer en java, javascript, REPL, Python ou encore R.
Les programmes réalisés avec Processing en mode Java peuvent être exportés sous forme d’applications indépendantes pour Windows, Linux ou Mac OS X (en réalité n’importe quelle machine disposant d’une machine virtuelle java)[19].
PROCESSING est sain et réduit à l’essentiel:
- Un champ de texte pour écrire le programme;
Figure 3.6: Arduino IDE 4
- Un bouton «Play» pour l’exécuter et une fenêtre qui visualise le résultat.
Figure 3.7: Processing
Processing comprend 4 sections similaires à celles du Arduino IDE. Il possède un moteur d’affichage 2D/3D performant et permet la création de programmes visuels interactifs ou génératifs.
Écrivons le code pour générer une fenêtre pour commander les lumières, puis exécutons-le.
Figure 3.8: Processing 1
Une fois le programme lance, sélectionnons le port série approprié;
Figure 3.9: Contrôle des lumières
Connectons le microcontrôleur au programme en cours d’exécution, ainsi on peut commander les lumières.
Figure 3.10: Contrôle des lumieres 1
3.3 Présentation du système implémenté
Nous avons conçu une maquette pour la simulation afin de permettre aux personnes intéressées de comprendre notre projet de façon ludique.
La partie technique de ce chapitre étant terminée, nous allons lancer le système;
Comme écrit dans les chapitres précédents, l’accès à la maison se fait à l’aide d’un module RFID (Lecteur-Carte/tag). Plaçons les cartes/tags RFID devant l’entrée.
Figure 3.11: Accès maison
Les lumières de chaque pièce sont quasi automatisées. Allumons toutes les lumières de la maison.
Figure 3.12: Allumage
Éteignons toutes les lumières.
Figure 3.13: Extinction
Pour sécuriser la maison en la protégeant des intrusions, nous avons mis en place un sous-système d’émetteur-récepteur optique qui sont une LED émettrice infrarouge et une autre récepteur infrarouge (optocoupleur).
Enclenchons le sous-système de sécurité et tentons une intrusion. Il y a retentissement de l’alarme.
3.4 Conclusion
Dans ce chapitre nous avons réalisé la mise en place effective de notre système. Nous avons commencé par les pré requis en présentant en détails l’environnement de travail, les outils, logiciels et matériels utilisés.
Ensuite nous avons implémenté le système et avons lancé les tests et finalement présenté les résultats.
Dans l’ensemble les résultats montrent que notre objectif a été atteint et que le système marche, en effet on contrôle l’accès à la maison et à son éclairage.
Conclusion générale
Arrivé au terme de notre travail de fin de cycle intitulé «Implémentation d’un système de contrôle d’accès à la maison et de l’éclairage (domotique)” , nous avons mis en place une maison dite intelligente .
Tout au long du travail nous avons suivi le modèle top-down design qui nous a permis de partir de la conception abstraite jusqu’à l’implémentation du système.
Dans le cadre du thème de la domotique, nous avons conçu une maison capable de contrôler son accès, de gérer son éclairage et de signaler les intrusions.
Hormis l’introduction générale et la conclusion générale, ce travail a eu trois chapitres qui sont:
- NOTIONS SUR LA DOMOTIQUE, dans lequel nous avons de ni le terme domotique, présenté un bref historique dessus puis nous avons vu et de ni des notions sur la domotique, avons donné l’intérêt que suscite celle-ci et nalement ses avantages et inconvénients.
- CONCEPTION DU SYSTÈME, ici nous avons identifié les besoins et les acteurs du système avant de modéliser une solution puis nous avons conçu une solution logique qui sera matérialisée en implémentation physique.
- IMPLÉMENTATION, dans ce chapitre nous avons mis en place de manière pratique notre système, après avoir présenté les prérequis, puis nous avons fait des tests et avons présenté les résultats.
Grâce à ce travail nous avons découvert un domaine pas encore assez exploité dans notre pays et nous avons approfondi nos connaissances sur la domotique, ce qui pourrait nous être utile lors de notre future vie professionnelle.
Il sied de noter que nous avons exécuté ce travail à l’heure où le monde subit une pandémie, cela a plus ou moins influencé notre travail, malgré tout, nous avons su le mener à terme.
Comme point négatif nous soulèverons surtout le fait que certains équipements électroniques ne sont pas disponibles sur place, de ce fait nous étions limités dans la programmation de certaines tâches et actions.
Ce fut une occasion pour nous de compléter de manière transversale nos compétences en informatique; Étant donné que notre système comprend plusieurs modules, entre autres, le microcontrôleur, les lecteurs RFID. . .
Notre système pourra toujours connaître des modifications et améliorations, pouvant lui apporter plus de fonctionnalités.
Nous espérons implémenter, à l’avenir, notre système sur une maison en grandeur nature (à échelle réelle); Et espérons aussi que cet apport permettra de démocratiser la domotique dans nos milieux.
Bibliographie
