pfe 2011 simulateur de présence

Upload: foued-bouhlel

Post on 10-Jul-2015

2.181 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Etude et conception dun simulateur de prsence

INTRODUCTION GENERALE

2

Etude et conception dun simulateur de prsence

Introduction gnraleLe march de la scurit High Tech tait valu 21 millions de dinars en 1995, avant de passer 40 millions de dinars en 2002, pour atteindre les 100 millions en 2007. Lambiance gnrale qui rgne actuellement en Tunisie ne manquera pas daccentuer la tendance. Lquipement li la scurit lectronique intresse de plus en plus le monde [1]. La domotique regroupe l'ensemble des techniques et technologies permettant de superviser, d'automatiser, de programmer et de coordonner les tches de confort, de scurit, de maintenance et plus gnralement de services dans l'habitat individuel ou collectif. Le mot est un nologisme, form partir du mot latin domus, (le domicile), et du suffixe -tique signifiant relatif , que l'on retrouve dans lectronique, lectrotechnique, robotique et l'informatique etc [2] Les principaux domaines dans lesquels sappliquent les techniques de la domotique sont :

la programmation des appareils lectrodomestiques, lectromnagers, la gestion de l'nergie, du chauffage, de la climatisation, de la ventilation, de lclairage, de louverture et de la fermeture des volets, de l'eau (le remplissage de la baignoire peut sarrter automatiquement grce un senseur, les robinets de lavabos peuvent ouvrir leau lapproche des mains, etc.). Il est galement possible de recharger certains appareils lectriques (ordinateurs, vhicules, etc.) en fonction du tarif horaire,

la scurit des biens et des personnes (alarmes, dtecteur de mouvement, interphone, digicode),

la communication entre appareil et utilisateur par le biais de la notification (mission de signaux sous forme sonore),

le confort acoustique qui peut provenir de l'installation d'un ensemble de haut-parleurs permettant de rpartir le son et de rguler lintensit sonore,

la gestion des ambiances lumineuses. Notre protection et celle de nos biens passent aussi par la modernisation des quipements

destins notre scurit. Parmi les dernires technologies ayant pour but dassurer une scurit plus sres, on distingue : les visiophones, la vido surveillance, la tlsurveillance. Le phnomne qui a rendu la domotique autant populaire est sa capacit faire passer lindividu pour prsent mme lorsquil ne lest pas. En effet, en cas de partance pour les3

Etude et conception dun simulateur de prsence

vacances ou tout simplement au travail, les vols battent leur plein. Avec la domotique, on simule notre prsence, ce qui constitue un parfait moyen de dissuasion pour les voleurs. Ces systmes se basent sur la mise en rseau des lments lectriques et lectroniques de lhabitat, le tout contrl depuis une unit centrale. Cette dernire fait usage dlments tels que : un ordinateur portable, un Smartphone, une tlcommande, un cran, une tlvision, une souris Grace ces systmes, il devient possible dautomatiser la protection dun habitat, cette protection est rendue visible par lenclenchement automatique du systme darrosage selon lheure qui convient, louverture et la fermeture des fentres et des volets respectivement les matins et les soirs, etc La domotique est associe galement aux alarmes, qui crent une illusion de prsence. Dune faon gnrale, la domotique nous procure un certain confort de notre vie quotidienne et surtout en matire de scurit. Dans ce travail de projet de fin dtudes notre effort est orient vers le dveloppement de nouvelles mthodes de scurit lectronique qui permet daugmenter la protection des locaux.Le premier chapitre prsente ltat de lart des systmes de scurit lectronique. Nous

prsentons galement dans ce chapitre notre mthodologie pour concevoir notre systme et son principe de fonctionnement. Dans le deuxime chapitre, nous nous sommes intresss ltude de diffrentes composantes dont notre systme est constitu ainsi que nos choix effectus selon notre cahier de charge. Dans le troisime chapitre nous dtaillerons la conception de notre simulateur de prsence et nous prsenterons les diffrents modules et capteurs et les diffrents organigrammes de fonctionnement avec les cycles de scnarios. Nous prsenterons galement les rsultats de simulation.

4

Etude et conception dun simulateur de prsence

CHAPITRE I Ltat de lart des systmes de scurit

5

Etude et conception dun simulateur de prsence

CHAPITRE I : Ltat de lart des systmes de scuritI. Introduction :

La domotique est une faon nouvelle dautomatiser la scurit dune maison. Proprement dit, la domotique est lensemble des technologies physiques des btiments, de linformatique, de llectronique, toutes utilises dans les btiments, dans les maisons, ou mme les htels. Son but principal est de fournir le maximum de confort et de scurit []. Dans ce chapitre, nous prsentons ltat de lart des systmes de scurit lis la domotique. Nous dtaillons ensuite le choix de note systme de simulation de prsence.

II.

Etat de lart des systmes de scurit :

1. Les systmes dalarmes anti intrusion : Pour prvenir les cambriolages, lalarme est constitue par des dtecteurs de mouvement placs la porte d'entre et ventuellement aux fentres du local protger. Si elle est amorce, toute personne qui pntre les lieux dispose de quelques secondes pour composer un code permettant de la dsactiver, faute de quoi une sirne se dclenche afin de faire fuir les intrus et de prvenir les riverains. Un systme d'alarme est un systme modulaire compos :

une centrale d'alarme, de dtecteurs de mouvements, un dispositif (sirne, systme d'appel) destin donner l'alerte, de dispositifs de commande (tlcommande, clavier) permettant aux utilisateurs de mettre le systme en marche ou l'arrt.

6

Etude et conception dun simulateur de prsence

Figure 1 : Systme d'alarme 2. La tlsurveillance : Ce systme consiste la transmission dalarme distance via socits de tlsurveillance et tl scurit. La transmission dalarme distance est galement lapanage des socits detlsurveillance ou de tl scurit, qui, au travers dabonnements, assurent une surveillance 24h/24, soit 365 jours par an.

Dans ce cadre de surveillance, le transmetteur tlphonique devient assez sophistiqu : il est capable dmettre des messages vocaux ou des signaux cods permettant une analyse prcise de la situation, afin dagir en consquence, selon une procdure dintervention tablie en commun.

Figure 2 : Tlsurveillance

7

Etude et conception dun simulateur de prsence

Souvent, des tests cycliques quotidiens informent la socit de surveillance de ltat des dispositifs de protection : ligne tlphonique oprationnelle, dtecteurs dfectueux, oubli de branchement de lalarme, etc Il nest pas toujours pratique dtablir un pr-alarme, en particulier sil sagit dun appartement. Il est alors plus adquat de simuler une prsence lintrieur de lhabitat, afin de dissuader le cambrioleur. 3. les systmes de simulation de prsence : Quelle que puisse tre lefficacit dun systme dalarme domestique, mieux vaut encore ne pas quil se dclenche et, pour cela, la meilleure solution est de faire croire au voleur potentiel que les locaux sont occups. En effet, moins de possder des toiles de matres ou des objets de grande valeur, capables dattirer voleurs, force est de constater que la majorit des vols est le fait de petits voleurs qui vont avant tout chercher la simplicit en sattaquant, de prfrence, des habitations vides de leurs occupants. Un dispositif de simulation de prsence est toutefois le complment efficace dun pr alarme. Tous consistent commander le fonctionnement de lclairage intrieur, de la tlvision, de la radio ou encore de la chaine hi-fi partir dune programmation prdfinie, la plus raliste possible. Comme pour le pr alarme obtenue par de simples interrupteurs infrarouges, il est galement possible de simuler simplement une prsence

Figure 3 : simulation de prsence

8

Etude et conception dun simulateur de prsence

III.

Prsentation de notre systme :Pour tudier un systme, il faut tout dabord commencer par ltude de la stratgie des

cambrioleurs. Normalement, un cambrioleur choisi la cible en fonction des habitudes des personnes, le terrain, les points de fuites d'une zone qu'il aura tudie au pralable, son but tant de minimiser les risques. Un cambrioleur effectue un ou des reprages, gnralement nocturnes, voire espionne un lieu durant quelques jours et parfois quelques semaines. Alors plutt que de ne pas partir en vacances, ce qui est aussi une solution, nous proposons de raliser un simulateur de prsence intelligent qui devrait donner le change, mme si lhabitation est sous une observation minutieuse. 1. Principe de fonctionnement : Pour rpondre ladage bien connu quil vaut mieux prvenir que gurir, le simulateur de prsence est un appareil destin leurrer un ventuel intrus ayant lide de sintroduire dans un habitat durant labsence des propritaires Tout consiste commander le fonctionnement de lclairage intrieur, de la tlvision, de la radio ou encore de la chaine hi-fi partir dune programmation prdfinie, la plus raliste possible. Comme pour la pr-alarme obtenue par de simples interrupteurs infrarouges, il est galement possible de simuler simplement une prsence. Le systme doit tre capable de dtecter sil sagit du mode jour ou du mode nuit. Notre systme se base sur le principe de donner l'apparence qu'il y a des occupants dans une maison ou un appartement travers de diffrents scnarios suivant ltat logique des entres. Il permet daugmenter la scurit de la maison et des biens, une scurit prventive et de rduire la consommation de lnergie. 2. Cahier de charge : La ralisation de notre systme consiste mettre en uvre un microcontrleur, autour de diffrents actionneur. La carte de commande est base sur le PIC 16F877A avec les alimentations 12 et 5 voltes, la carte relais, permet dactionner les diffrents quipements de lhabitat, la carte de dtecteurs dobscurit.

9

Etude et conception dun simulateur de prsence

IV.

Conclusion:Apres lexploitation de differentes solutions prsentes sur le march et lanalyse des

diffrentes exigences de cahier de charge, nous nous interressons ltude de faisabilit de notre projet.

CHAPITRE II Etude des composantes du systme

10

Etude et conception dun simulateur de prsence

CHAPITRE II : Etude des composantes du systmeI. IntroductionLa ralisation est laboutissement logique dun travail de conception bien fait. Le travail de dveloppement de lapplication nest autre que la concrtisation des besoins exprims prcdemment. Nous allons dans ce chapitre dcrire brivement les diffrentes composantes de notre projet, on achemine notre travail par lenvironnement matriel qui assure la ralisation de notre carte lectronique et de ses applications.

II.

Introduction gnrale au microcontrleur :

Un objet technique, intgrant de llectronique, fait souvent apparatre des fonctions ayant pour rle le traitement dinformation : oprations arithmtiques (Addition, multiplication) ou logiques (ET, OU) entre plusieurs signaux dentre permettant de gnrer des signaux de sortie. Ces fonctions peuvent tre ralises par des circuits analogiques ou logiques. Mais, lorsque lobjet technique devient complexe, il est alors ncessaire de raliser un ensemble important de traitements dinformations, il devient plus simple de faire appel une structure base de microcontrleur PIC. 1. Caractristiques principales dun microcontrleur : De nombreux priphriques dE/S. Une mmoire de programme. Une mmoire vive (en gnral de type SRAM). ventuellement une mmoire EEPROM destine la sauvegarde par programme des donnes la coupure de lalimentation.11

Etude et conception dun simulateur de prsence

Un processeur 8 ou 16 bits. Faible consommation lectrique.

2. Les avantages dun microcontrleur : Lutilisation des microcontrleurs pour les circuits programmables plusieurs points forts et bien rels. Il suffit pour sen persuader, dexaminer la spectaculaire volution de loffre des fabricants des circuits intgrs en ce domaine depuis quelques annes. Moins cher que les autres composants quil remplace, diminuer les cots de main duvre, ralisation des applications non ralisables avec dautres composants.

3. Dfinition dun PIC : Un circuit microcontrleur doit contenir dans un seul botier tous les lments de base. En effet, pour lanalyse des divers systmes raliss avant lavnement des microcontrleurs, les fabricants des circuits intgrs ont affin un peu la dfinition de ce quil fallait intgrer pour arriver un schma type analogue. Le PIC est un microcontrleur ; cest dire une unit de traitement de linformation de type Microprocesseur laquelle on a ajout des priphriques internes permettant de raliser des montages sans ncessiter lajout des composants externes. Les Pics sont alors des composants dits RISC (Reduced Instructions Set Computer, ou encore, composant jeu dinstruction rduits). 3.1.Les diffrentes familles des Pics : Les Pics sont subdiviss lheure actuelle en 3 grandes familles : La famille Base Line, qui utilise des mots dinstructions de 12 bits. La famille Mid-Range, qui utilise des mots de 14 bits (et dont font partie la 16F84 ,16F876 et 16F877). La famille High-End, qui utilise des mots de 16 bits.

3.2. Identification des Pics : Pour identifier un PIC, on utilise simplement son numro : 16 : indique la catgorie du PIC, cest un Mid-range. L : indique quil fonctionne avec une plage de tension beaucoup plus tolrante.12

Etude et conception dun simulateur de prsence

C : indique que la mmoire programme est une EPROM ou une EEPROM. CR ou F : indique le type de mmoire : CR (ROM) ou F (FLASH). XX : reprsente la frquence dhorloge maximale que le PIC peut recevoir.

4. PIC 16F877A : Nous allons sintresser la structure interne du PIC 16F877A, avec lequel nous avons travaill. Ce PIC 16F877A est un microcontrleur de MICROCHIP, fait partie de la famille des Mid-Range (16) dont la mmoire programme est de type flash (F). 4.1. Principales caractristiques du PIC 16F877A : La figure 4 montre larchitecture interne du PIC 16F877.

Figure 4 : structure interne du PIC

13

Etude et conception dun simulateur de prsence

Le PIC 16F877A est caractris par : Une frquence de fonctionnement leve, jusqu 20 MHz. Une mmoire vive de 368 octets. Une mmoire EEPROM pour sauver des paramtres de 256 octets. Une mmoire morte de type FLASH de 8 kmots (1mot = 14 bits), elle est rinscriptible volont. 33 Entres et sorties. 3 Temporisateurs : TIMER0 (8 bits avec pr diviseur), TIMER1 (16 bits avec pr diviseur avec possibilit dutiliser une horloge externe rseau RC ou QUARTZ) et TIMER2 (8bits avec pr diviseur et post diviseur). tension d'alimentation entre 2 et 5,5 V.

4.2. Mmoires du PIC 16F877 : Le PIC 16F877 dispose de trois types de mmoires : Mmoire vive RAM : Cest de la mmoire daccs rapide, mais labile (c'est--dire quelle sefface lorsquelle nest plus sous tension); cette mmoire contienne les registres de configuration du PIC ainsi que les diffrents registres de donnes. Elle comporte galement les variables utilises par le programme. Mmoire morte FLASH : cest la mmoire programme proprement dite. Chaque case mmoire unitaire fait 14 bits. La mmoire FLASH est un type de mmoire stable, rinscriptible volont. Cette mmoire qui a fait le succs de microprocesseur PIC. Dans le cas du16F877, cette mmoire FLASH fait 8 Kmots. Lorsque lon programme en assembleur, on crit le programme directement dans cette mmoire. Mmoire EEPROM : Elle est de 256 octets, lectriquement effaable, rinscriptible et stable. Ce type de mmoire est daccs plus lent, elle est utilise pour sauver des paramtres. Ladresse relative de laccs EEPROM est comprise entre 0000 et 00ff, ce qui nous permet dutiliser quun registre de huit bits pour dfinir cette adresse. 4.3. Organisation externe du PIC 16F877A : Le botier du PIC 16F877A dcrit par la figure 5 comprend 40 pins : 33 pins dentres/sorties, 4 pins Pour lalimentation, 2 pins pour loscillateur et un pin pour le reset (MCLR).

14

Etude et conception dun simulateur de prsence

Figure 5 : Brochage du PIC 16F877A La broche MCLR sert initialiser le C en cas de la mise sous tension, de remise zro externe, de chien de garde et en cas de la baisse de tension dalimentation. Les broches VDD (broches 11 et 32) et VSS (broches 12 et 31) servent alimenter le PIC. Les courants vhiculs dans le PIC sont loin dtre ngligeables du fait des nombreuses entres/sorties disponibles. 4.4. Ports dentres/sortie : Les Pics 16F877 contiennent les 5 ports suivants : Port A : 6 pins I/O numrotes de RA0 RA5. Port B : 8 pins I/O numrotes de RB0 RB7. Port C : 8 pins I/O numrotes de RC0 RC7. Port D : 8 pins I/O numrotes de RD0 RD7. Port E : 3 pins I/O numrotes de RE0 RE2.

Tous ces ports se trouvent dans la banque 0, mais tous leurs registres se trouvent dans la banque 1, pour dterminer les modes des ports (I/O), il faut slectionner leurs registres TRISX: Le positionnement dun bit 1 place le pin en entre. Le positionnement de ce bit 0 place le pin en sortie.

4.5. Interruption RB0/INT :15

Etude et conception dun simulateur de prsence

Cette broche une double fonction elle peut tre utilise comme une broche standard RB0 ou comme une entre dinterruption INT. Si cette broche est utilise comme une entre d'interruption externe, elle doit tre maintenue un niveau haut par l'intermdiaire de rsistances de 10 k pour ne pas dclencher dinterruptions imprvues, cela permet aussi de relier plusieurs sources d'interruptions sur une mme ligne. Partant dune prsentation gnrale sur les microcontrleurs, nous avons ensuite dfini la famille des PICs et plus particulirement le 16F877A. Le microcontrleur 16F877A peut bien jouer le rle d'une unit de contrle pour notre systme.

III.

Relation pic, sorties numriques :Le pic est une unit de traitement numrique qui fonctionne suivant la logique binaire

0 => 0 Volts ; 1 => 5 Volts

Figure 6 : relation pic et sorties numriques Chaque sortie commande un relais 12V, un transistor et une diode. Comme lindique la figure 7.

16

Etude et conception dun simulateur de prsence

Figure 7 : Commande de sortie numrique Le relais est compos dune bobine (lectroaimant), qui, lorsquil est parcouru par un courant lectrique, il agit sur un ou plusieurs contacts. Un phnomne lectrique (courant ou tension) contrle la commutation On / Off d'un lment lectrique (relais statique). Comme la commande peut tre ralise sous faible puissance (faible tension, faible courant), et que la partie coupure peut commuter des puissances importantes, on peut dire que ce composant est un amplificateur de courant. On signale que dans le cas des relais lectromcaniques, la bobine peut gnrer de fortes surtensions au moment de changement dtat. Cette surtension (qui peut atteindre plusieurs dizaines de volts voir plus de 100 volts, mme avec une alimentation de 12V) peut dtruire le transistor ou la porte logique qui la commande. Pour viter tout risque de destruction de la commande lectronique qui prcde le relais, il est d'usage de placer une diode dite de roue libre, en parallle sur la bobine du relais. Cette diode doit tre cble en inverse, c'est dire cathode vers le ple le plus positif de l'alimentation si non elle grillera instantanment ds la premire activation de la commande. Avantages du relais lectromcanique : Capacit de commuter aussi bien des signaux continus qu'alternatifs sur une large gamme de frquences. Fonctionnement avec une dynamique considrable du signal commut. Aucun ajout de bruit ou de distorsion. Rsistance de contact ferm trs faible. Rsistance de contact ouvert trs leve.

IV.

Relation pic, entres analogiques :Les entres, comme les sorties, fonctionnent avec le mme calibre. Le pic reoit les

informations numriques17

Etude et conception dun simulateur de prsence

Figure 8 : Relation pic entr analogique Le microcontrleur supporte des tensions de 5V. On utilise un circuit diviseur de tension, comme le montre la figure 9.

Figure 9: Diviseur de tension Quelque soit la tension mesurer on a utilis un potentiomtre pour rgler la tension mesurer 5V.

V.

ConclusionNous avons prsent dans ce chapitre les principales composantes qui constituent

notre systme. Nous allons par la suite tudier la simulation des schmas lectroniques sur ISIS et limplantation du programme ainsi que la mise en uvre des typons a laide de Eagle.

18

Etude et conception dun simulateur de prsence

Chapitre III Conception du systme

19

Etude et conception dun simulateur de prsence

Chapitre III : Conception du systmeI. Introduction :On se propose dans ce chapitre de prsenter les diffrents schmas bloc ainsi que les diffrents organigrammes de fonctionnement expliquant le fonctionnement de notre systme.

II.

schma bloc du systme :

Notre systme est compos principalement dun PIC 16F877A, aliment par une tension 5 Volts et synchronis par une horloge de frquence 20 MHZ. La communication se fait a travers un clavier 4*3 et un cran LCD 2*16. Ce systme gre plusieurs sorties alatoirement. Ces sorties sont branches diffrents quipements de lhabitat, tel que lumires, appareils lectrique, tlviseur Le schma bloc donn par la figure 10 montre les diffrentes parties de notre systme.

Figure 10 : Schmas bloc du systme Appareilles lectriques Points lumineuses Tlviseur

20

Etude et conception dun simulateur de prsence

III.

Organigramme du systme :

La figure 11 rsume le droulement de notre systme. Lorganigramme commence par ltat initial, o le systme est aliment mais il est hors service. Pour activer le systme, lutilisateur doit saisir son code confidentiel de quatre chiffres suivi de la touche * . Le systme demande alors de choisir le mode de fonctionnement. Mode ON , pour activer le systme ou mode OFF pour dsactiver le systme. La touche * permet de valider la tache choisie. La touche # permet dannuler une frappe.

Figure 11 : Organigramme de fonctionnement Apres le dpart du propritaire, le systme commence manipuler deux scnarios diffrents. Le dtecteur dobscurit signale au systme si le mode actuel est un mode jour ou nuit. 1. Dtecteur dobscurit : Une photorsistance est un composant constitu par un semi-conducteur de chaque ct. On dispose de deux lectrodes en forme de peigne. Dans l'obscurit, la rsistance de l'lment est trs leve. Par contre, la rsistance de la photorsistance diminue lorsque l'clairement augmente.

21

Etude et conception dun simulateur de prsence

Figure 12 : Schma bloc de dtecteur d'obscurit A temprature constante si le mme cristal semi-conducteur est soumis une radiation lumineuse, l'nergie apporte par les photons peut suffire librer certains lectrons utiliss dans les liaisons covalentes entre atomes du cristal. Plus le flux lumineux sera intense, plus le nombre d'lectrons disponibles pour assurer la conduction sera grand, ainsi la rsistance de la LDR est inversement proportionnelle la lumire reue. La sensibilit dpend de la frquence de la radiation lumineuse. La figure 12 Montre le schma bloc du dtecteur dobscurit. Il est compos dun tage comparateur, dont les entres sont une tension de rfrence Vref et une tension venant du LDR. Le fonctionnement de ce bloc est dcrit par lorganigramme donn par la figure 13.

Figure 13 : Organigramme de fonctionnement de dtecteur dobscurit22

Etude et conception dun simulateur de prsence

Si mode jour => la rsistivit de la LDR diminue => Vldr augmente Si mode nuit => la rsistivit de la LDR augmente => Vldr diminue

Alors : 2. La carte dAlimentation stabilis : La stabilisation du courant, comme dcrit la figure 13, passe principalement par quatre tapes La transformation, Le redressement, Le filtrage, Et la rgulation.

Figure 14 : processus de stabilisation du courant Notre carte doit tre alimente par une alimentation stabilise qui fournit par 5V a la sortie pour alimenter notre PIC et 12V pour lalimentation du circuit LF351N.

23

Etude et conception dun simulateur de prsence

Figure 15 : schma de lalimentation stabilis Pour alimenter notre carte de commande circuit, une alimentation stabilise 5 voltes fera parfaitement laffaire. La rgulation et ladaptation un niveau de 5V requis par le PIC incombent au rgulateur 7805. Comme lindique la figure 15 la carte ralise contient : Un transformateur abaisseur, qui fournit sur son secondaire une tension alternative trs inferieure a celle du secteur (220V/17V) Un pont redresseur (diodes en pont de Graetz), qui fournit en sortie une tension non plus alternative mais redresse, cinq capacits de filtrage, qui rduisent l'ondulation de la tension issue du pont redresseur, trois rgulateurs de tension, dont le rle est de stabiliser le potentiel de sortie a une certaine valeur 5V, 12V ou -12V. Enfaite Pour avoir une tension de 5V on a choisi l'un des rgulateurs de tension les plus utilise le 7805, galement pou les tensions 12V et -12V, on a choisi respectivement le 7812 et le 7912.

2.1 Choix du transformateur Notre Carte de dveloppement ncessite une tension dalimentation de (5V, 12v) et un courant de 0.5A, ainsi nous devons choisir un transformateur a point milieu dont la tension maximale au secondaire est suprieure a 15.5V

24

Etude et conception dun simulateur de prsence

2.2 Choix de pont de redressement Le choix de pont de diode est base essentiellement sur : La tension inverse maximale de diode. Le courant moyen direct.

2.3 Choix des condensateurs Pour obtenir une tension presque constante il faut brancher un ou plusieurs condensateurs en parallle juste a la sortie de pont redresseur, plus la valeur de la capacit est leve plus le filtrage sera meilleur. Les deux principaux critres a considrer dans le choix dun condensateur sont : sa capacit sa tension de service

2.4 Choix de rgulateur de tension Un rgulateur de tension intgr est un composant a semi-conducteur dont le rle consiste rendre quasi continue une tension qui prsente une ondulation issue dun pont redresseur et stabiliser sa valeur. La tension de sortie Vout est le principal critre de choix, puisquelle correspond la tension dsire. Ainsi, pour une tension de 5V, on choisira un LM705 qui possde les caractristiques suivantes : Courant de sortie 1A. Protection thermique interne contre les surcharges. Aucun composant externe ncessaire. Plage de scurit pour le transistor de sortie. Limitation interne du courant de court-circuit.

3. Scnario nuit : Lorganigramme donn par la figure 14 dtaille une action frquente chez la plus part des individus pendant la nuit. Elle traduit la scne de dplacement dune chambre de nuit vers la salle deau ou bien la cuisine passant par le couloire en laissant la TV allum.

25

Etude et conception dun simulateur de prsence

Figure 16 : Organigramme scnario nuit

26

Etude et conception dun simulateur de prsence

4. scnario jour : Pour la mtine et durant la journe on propose le scnario donn par la figure 16 .

Figure 17 : Organigramme scnario jour Lorganigramme 17 traduit des actions matinales excut gnralement chaque jour. Nous avons simul louverture de stores accompagns par lallumage de la radio FM en alternance avec larrosage automatique du jardin.

27

Etude et conception dun simulateur de prsence

Nous avons prsents dans ce chapitre les attentes de l'application ainsi que l'architecture globale de l'application et son fonctionnement. Les diffrents diagrammes montrent clairement les diffrentes mthodes qu'il faut dvelopper et la chronologie des vnements. La prochaine tape est donc l'implmentation. IV.

Simulation sur lISIS :

LISIS est un logiciel professionnel, utilis dans l'lectronique pour simuler des circuits et crer des typons. Il est galement capable de simuler le fonctionnement du PIC avec tous les priphriques de la carte de commande. Lutilisation du logiciel ISIS permet de mieux visualiser le bon droulement du systme et davoir une ide claire sur la partie matrielle et la conception des circuits imprims. Il nous permet de limiter les essais rels et par suite gagner le temps et minimiser le cout. 1. Simulation de la carte de commande sur ISIS :

Figure 18 : schma de simulation de la carte de commande La figure 18 Montre la conception de notre systme implment sur ISIS. Loscillateur : Il est constitu de Q1, un quartz parallle dont la frquence doscillation nominale peut aller jusqu 20MHz, et des condensateurs C1 et C2 pour lequel on prendra une valeur de 20pF, conformment aux indications de la documentation de Microchip.

28

Etude et conception dun simulateur de prsence

Le couple R122-Led2 sert de tmoin de mise en service du systme le couple led1-R121 montre ltat du dtecteur dobscurit Pour les rsistances R1 R8, si on considre que le point de fonctionnement des leds est environ La valeur normalise la plus proche tant 330, on prendra donc pour les rsistances R1 R8 des 330 Ohms de Watt. Pour les rsistances R11 Rd18, afin dassurer une bonne saturation des transistors, on prendra des rsistances de 220 Ohms de Watt. 2. Simulation de la carte de dtecteur dobscurit sur ISIS : La figure 19 montre le schma lectronique du dtecteur dobscurit. Nous avons choisi le fameux amplificateur oprationnel LM741 pour raliser le montage de dtecteur dobscurit. Le principe du schma au dessus est de relier deux diviseur de tension, le premier sert comme rfrence du cueille de la rsistivit pour un minimum de lumire rglable par le potentiomtre P1 et le deuxime sert comme dtecteur la tension fourni a la sortie du diviseur de tension qui contient la LDR est sensible a la lumire. , et que ; Donc :

Figure 19 : Schmas de dtecteur dobscurit sur ISIS Le rle de la rsistance R3 consiste calibrer la tension Vs pour ladapter avec lentr du pic29

Etude et conception dun simulateur de prsence

V.

Programmation sous pic C compiler :Pour la simplicit et la facilite de la programmation plusieurs langages ont t

volus dans le temps. En cherchant le compilateur le plus adapt aux microcontrleurs PIC, on trouve le compilateur CCS qui ne respecte pas la norme ANSI, mais il apporte des fonctionnalits trs intressantes notre systme. Le compilateur C de la socit CCS (Custom Computer Services) est un compilateur C adapt aux microcontrleurs PICs .Il ne respecte pas compltement la norme ANSI, mais il apport des fonctionnalits trs intressantes.

Toutes instructions ou actions se terminent par un point virgule ; Une ligne de commentaires doit commencer par /* et se terminer par */ ou commence par // norme C++. Un bloc dinstructions commence par { et se termine par } .

1. Les variables et les constantes : 1.1. Les constantes : Les constantes nexistent pas, c'est--dire quil ny a pas dallocation mmoire, mais on peut affecter un identificateur (Nom : Il ne doit pas dpasser 32 caractres, sans accent) Une valeur constante par linstruction #define. La figure 20 montre quelques dfinitions des entres/sorties de notre systme.

Figure 20 : dfinition des entres /sorties

1.2. Les variables : Les variables sont dfinies par sign ou non sign,30

Etude et conception dun simulateur de prsence

Lidentificateur : Cest le nom (il ne doit pas dpasser 32 caractres sans accent) affect la variable. Le type : il dtermine la taille de la variable et les oprations pouvant tre effectues. On peut rajouter le mot signed devant le type de la variable, alors les variables deviennent signes. 2. La gestion des temporisations : Le compilateur intgre des fonctions trs pratique pour grer les dlais : delay_cycles (valeur) ; // temporisation en NB de cycles delay_us (valeur) ; // temporisation en s delay_ms (valeur) ; // temporisation en ms Pour pouvoir utiliser ces fonctions, nous avons indiquer la frquence du Quartz de notre application, cette ligne doit tre dfinie au dbut du programme. #use delay (clock = frquence_de_quartz) ; Exemples : #use delay (clock=4000000); // quartz de 4 MHz

#use delay (clock = 20000000); //quartz en 20 MHz 3. fonctions dinterruption : Lexcution dune fonction dinterruption rpond a un vnement qui peut tre interne (priphrique : CAN, TIMER, EEPROM, USART, I2C) ou externe (RB0, PORTB) du microcontrleur. Lappel dune fonction dinterruption ne dpend pas de programme principal, mais elle linterrompe pendant son excution. Une fonction dinterruption na pas de paramtre dentre et de sortie. Le compilateur CCS utilise une directive spciale INIT_XXXX (XXXX nom de linterruption) pour les diffrencier avec les autres fonctions logicielles.

VI.

Implmentation sur Eagle :EAGLE (Easily Applicable Graphics Layout Editor) est un logiciel fourni par la

socit CADSOFT, qui permet la ralisation de typons en vue de construire une carte lectronique. La version gratuite disponible sur le site de CADSOFT a pour seule limitation la taille des typons (8cm x 10cm). Le logiciel qui anciennement fonctionnait sous DOS travaille maintenant dans lenvironnement WINDOWS sur PC (galement sous LINUX et Mac OS X).31

Etude et conception dun simulateur de prsence

Figure 21 : organigramme de manipulation de Eagle Lorganigramme donn par la figure 21 rsume lensemble les tapes de conception de la carte lectronique. Dans une premire tape nous avons dit nos diffrents schmas structurels ou schematics. Ensuite nous avons labor les typons avec chevelu pour une cohrence totale entre schma et typon. Le routage est obtenu automatiquement ou manuellement. Les figures 22, 23 et 24 montrent respectivement les schmas du dtecteur dobscurit, de la carte relais et enfin la carte de commande.

32

Etude et conception dun simulateur de prsence

Figure 22 : schma et Board du dtecteur dobscurit

Figure 23: schma et Board de la carte relais33

Etude et conception dun simulateur de prsence

Figure 24 : schma et Board de la carte de commande

VII.

Conclusion :Nous avons tudi la conception dtaille de notre systme avec de bonnes solutions

hardware et software qui rpondent aux spcifications de notre cahier de charge. Ce travail a abouti la ralisation des diffrentes cartes de notre systme.

34

Etude et conception dun simulateur de prsence

Conclusion gnrale

35

Etude et conception dun simulateur de prsence

Conclusion gnrale

Les travaux prsents dans ce rapport ont port sur la conception et la ralisation dun systme de simulation de prsence. La ralisation de notre systme est base sur des composants lectroniques programmable, en utilisant un processeur trs rpandu dans lindustrie : le microcontrleur de la famille PIC 16F877A. Dans ce projet, nous avons tudi en premier lieu les besoins exigs par le client pour dfinir notre cahier de charge. En deuxime lieu nous avons prsent les principales composantes ncessaires pour la ralisation de notre systme. Nous avons par la suite tudi la simulation des schmas lectroniques sur ISIS et limplantation du programme ainsi que la mise en uvre des typons laide de Eagle. Nous pouvons signaler que ce travail ne fait quune simple application dans le domaine de la scurit lectronique, en perspectives, il peut constituer un compliment important pour tout systme anti intrusion en intgrant les fonctionnalits et en centralisant la commande, ce qui le rend plus autonome, pratique, et assez volutif.

36

Etude et conception dun simulateur de prsence

[1] http://www.tekiano.com l occasion du salon Protection Expo [2] http://www.techno-science.net [3] http://www.surveillancesecuritemaison.fr

37