Prototypage de la e poignée 433MHZ WIFI - AIREL46/SCAO GitHub Wiki
Préliminaire
Le présent wiki est rédigé par Baptiste BOURIAU et vérifié par Régis LERUSTE. Il est publié sur le site GitHub sous licence Creative Commons CC-BY représenté par le symbole ci-dessous :
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Ici sera détaillé et explicité toutes les différences par rapport à la e-poignée 433MHZ V2.
Objet
La e poignée WIFI est la version sans fil de la e poignée 433MHZ V2. Elle reprend les même principes et est pilotée via une application mobile.
Description physique
La e-p-wifi communique avec un smartphone par wifi. Elle est équipé de 2 thermomètres digitaux, une batterie Li-ion 1200mA/h, d'un microcontrôleur Arduino MKR wifi 1010. Les composants électroniques sont regroupés sur une breadboard Arduino.
Nomenclature
| Niv | Designation | Founisseur | Type | Reference | Rep | Qty |
|---|---|---|---|---|---|---|
| • | Vis à tête hexagonale M3 X 6 | Bricovis | Achat | TH03/006A2 | 1 | 4 |
| • | MKR WiFi 1010 | Arduino | Achat | Arduino MKR WiFi 1010 | 3a | 1 |
| • | Breadboard | Achat | 3b | 1 | ||
| •• | Plate-forme d'essais wifi | Blue Lab44 | IMP3D | plateforme-essais-wifi.stl | 3c | 1 |
| • | Vis à tête Hexagonale M2x20 | Achat | 3d | 4 | ||
| • | Entretoise plastique 10mm | Magasin | 3e | 4 | ||
| • | Écrou plastique 4mm | Achat | 3f | 4 | ||
| • | LiPo 3.7 V 2000 mAh | Achat | 4 | 1 | ||
| • | Entretoise hexagonale M3X10 | Bricovis | Achat | 5 | 4 | |
| • | Thermomètre digital | Achat | DS18B20 | 7 | 1 | |
| • | Jupe | Blue Lab44 | IMP3D | jupe_wifi.stl | 8 | 1 |
| • | Entretoise M3X4.9-8-prof=4.6 | Bricovis | Achat | 9 | 4 | |
| • | Vis à tête ronde fendue M3-6 | Bricovis | Achat | 10 | 4 | |
| • | Rondelle d=3 ep=0.5 | Bricovis | Achat | 11 | 4 | |
| • | Isolateur ep=2 | Blue Lab44 | IMP3D | isolateur-433-v2.stl | 12 | 1 |
| • | Libre | 13 | ||||
| • | Vis à tête ronde fendue M3X6 | Bricovis | Achat | 14 | 4 | |
| • | Entretoise M3X4.9-8-prof=4.6 | Bricovis | Achat | 15 | 4 | |
| • | Entretoise de fixation ep=10 | Olivier | Usinage | ent-fixation.dxf | 16 | 1 |
| • | thermomètre digital | Conrad | Achat | DS18B20 | 17 | 1 |
| • | Vis à tête hexagonale creuse M4 - 4 (thermomètre digital) | Bricovis | Achat | STHCPLA04/004NO | 18 | 1 |
| • | Connexion "masse mécanique" | Magasin | 19 | 1 | ||
| • | Vis à tête hexagonale creuse M4 - 4 (masse mécanique) | Bricovis | Achat | STHCPLA04/004NO | 20 | 1 |
| • | Couvercle | Achat | 21 | 1 |
Description fonctionnelle
La e-p-433-wifi reprend la fonction de base de la e-p-433-v2 avec, en plus, une fonction wifi, le but étant d'améliorer l'IHM et de communiquer avec la poignée à distance grâce à son smartphone.
Description matérielle
A) Constitution du couvercle [19]
B) Entretoise de fixation [16]
C) Thermomètres digitaux [17] et [7]
D) La jupe
Objet
La jupe habille la partie inférieur de la e-p-433-wifi. Elle garde les mêmes caractéristiques que celle de la e-p-433-v2.
Spécificité
La jupe n’accueille pas la batterie sur son niveau supérieur. La batterie se trouve sur la plate-forme d'essai, de plus l'inscription "433"a été modifié par "WIFI".
Modélisation 3D
Réalisation
Elle est réalisée à partir d'un fichier .stl disponible dans la nomenclature, en impression 3D au BlueLab44
E) L'isolateur [12]
F) Batterie
G) Plate-forme d'essais équipée e-p-433-wifi [3]
Objet
L'objet de la plate-forme d'essais équipée e-p-433-wifi [3] est de grouper touts les composants électroniques à l’exception du thermomètre digital [17].
Modélisation 2D
Le cadre bleu désigne l'emplacement de la breadboard, le vert celui du MKR WiFi 1010 et le rouge l'emplacement de la batterie.
Modélisation 3D
Réalisation
La plate-forme est d'abord dimensionner et dessiné sur papier ensuite l'on vient la réaliser un plan en 2D de la pièce sur LibreCAD. La réalisation 3D se fait sur OpenSCAD qui par sur la base du fichier 2D. Pour l'impression l'on récupère le fichier .stl généré par OpenSCAD pour l'ouvrir dans CURA et lancer l'impression.
Schéma électrique
H) Arduino MKR WiFi 1010
Introduction
Le MKR WIFI 1010 est une amélioration significative du MKR 1000 WIFI. Il est équipé d'un module ESP32 fabriqué par U-BLOX. Cette carte a pour objectif d’accélérer et de simplifier le prototypage des applications IoT basées sur le WiFi grâce à la flexibilité du module ESP32 et à sa faible consommation d’énergie.
Description
Le MKR WiFi 1010 inclut une puissance de calcul de 32 bits et une mémoire flash de 256 Kb. Il possède de nombreuses entrées/sorties mais aussi un réseau WiFi sécurisé.
Son port USB est utilisé pour alimenter la carte. Il possède un circuit de charge Li-Po qui permet à l'Arduino MKR WiFi 1010 de fonctionner avec une alimentation par batterie. Pour recharger la batterie il suffit d'utiliser une alimentation de 5 Volts. De plus le passage d'une source à l'autre est automatiquement gérer par le microcontrôleur.
Le MKR WiFi 1010 fonctionne à 3,3 Volts. La tension maximale supportés par les entrées/sorties est de 3,3 Volts. Une tension supérieur sur n'importe qu'elle des E/S peut endommager la carte.
Spécifications importantes
| Microcontrôleur | MCU ARM SAMD21 Cortex-M0 + 32 bits basse consommation |
|---|---|
| Batterie prise en charge (*) | Li-Po Single Cell, 3.7V, 700mAh minimum |
| Tension de fonctionnement du circuit | 3,3V |
| Broches d'E / S numériques | 8 |
| Pins PWM | 12 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, A3 - ou 18 -, A4 ou 19) |
| Connectivité | Wifi |
| Broches d'entrée analogiques | 7 (ADC 8/10/12 bit) |
| Mémoire flash | 256 Ko |
| SRAM | 32 Ko |
| Vitesse de l'horloge | 32,768 kHz (RTC), 48 MHz |
PinOut
Schéma fonctionnel
Le MKR WiFi 1010 regroupe un certain nombre de fonction. Si l'on décompose la plate-forme, on y trouve un microcontrôleur, un module WiFi, une partie alimentation avec plusieurs éléments, un système de sécurité et une partie Reset avec un bouton poussoir.
Le microcontrôleur de MKR WiFi 1010 est un D21G18 de chez Atmel. Il possède un processeur allant jusqu'à 48 MHz, une SRAM de 32 Kb et une mémoire flash de 256 Kb. Il fonctionne avec une alimentation de 1.63 V à 3.63 V.
Pour le WiFi le MKR WiFi 1010 est équipé du modèle NINA-W102 de chez u-blox. Il prend en charge le wifi, il est conforme à la norme IEEE 802.11 b/g/n et fonctionnent sur une bande unique de 2.4 GHz.
Pour la partie alimentation le MKR WiFi 1010 possède un port USB supportant une alimentation de 5 Volts et port permettant d'accueillir une batterie Li-Po de 3.7V de 700 mAh minimum. Il possède aussi un charger de batterie BQ24195C de chez Texas Instrument.
Le MKR WiFi 1010 est aussi équipée d'une puce ECC508. Elle intègre le protocole de sécurité ECDH (Elliptic Curve Diffie Hellman), une méthode ultra-sécurisée pour fournir un accord de clé pour le cryptage / décryptage, ainsi que l'authentification par signature ECDSA pour le marché de l'Internet des objets (IoT).
Description logicielle
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Mesures
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