PPE

Portail à commande par

puce RFID [Sous-titre du document]

Ce PPE consiste à comprendre comment manœuvrer, sans

contact direct, le portail grâce à une puce RFID, veiller à la

sécurité de celui-ci avec une caméra IP, et finalement

afficher la validation de l’identification grâce à un afficheur

LCD.

Groupe : Maximilien Masquelier – Marie Deruytère –

Priscille Verbé.

2013-2014

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Verbé Priscille Terminal S S.I

Dossier personnel du Projet

Année 2013-2014

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Sommaire

I. Introduction 1) Problématique 2) Modélisation 3) Réflexion

II. Nos solutions modernes (résumé) 1) Puce RFID 2) Caméra

III. Afficheur LCD

IV. Programmation 1) Explication 2) Un résultat simulé

V. Résolution et conclusion

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Introduction

De nos jours, les systèmes automatisés sont de plus en plus nombreux et prennent leurs places dans notre monde. L’Homme cherche à développer énormément de choses dans la vie quotidienne afin de faciliter nos démarches le plus possible. C’est donc dans cet élan de développement que le portail à commande par puce RFID est apparu. Celui-ci assure une bonne sécurité visuelle grâce à une caméra IP, une identification unique grâce à la puce RFID et finalement une confirmation de l’identité de l’utilisateur par un afficheur LCD.

Dans le cadre du PPE, nous avons donc travaillé sur ce système de portail à commande par puce RFID durant environ 70h afin de le reproduire en miniature. Nous avons donc posé une problématique :

Comment manœuvre-t-on un portail sans intervention directe de l’utilisateur ?

Soit dans le cadre de notre projet, les idées de solutions modernes à cette question que nous avons choisi : une caméra IP, des puces RFID (et leurs composants), et un afficheur LCD. Chacun d’entre eux a sa fonction afin d’assurer la sécurité du portail, et de l’utilisateur. Nous avons donc débuté par la répartition des tâches : nous avions chacun une des solutions modernes pour le portail à traiter. Nous nous sommes donc mis d’accord sur chaque tâches à exécuter de notre partie appropriée, et nous avons donc mis en place un diagramme de Gantt afin de déterminer les heures de chaque tâches de chacun des membres du groupe. Mais malgré notre diagramme de Gantt, les heures que nous avions déterminées ont dû être modifié pas mal de fois.

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2) Modélisation

Ensuite, nous avons pris soin de modéliser sur Solidworks notre portail coulissant, comme ceci :

Modélisation du portail coulissant faits sur Solidwo rks.

Cette modélisation nous a permis de faire quelques tests de placement possible pour la caméra, l’afficheur LCD et la puce RFID dans le but d’un bon fonctionnement de ceux-ci, et aussi afin d’avoir une idée du meilleur résultat.

Après cette réflexion, nous nous sommes donc attaqués aux recherches de chacune de nos parties. Pour ma part, mes recherches furent basées sur l’afficheur LCD.

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Nos solutions modernes (résumé)

1) La puce RFDI

La puce RFID est l’élément qui sert à la manœuvre indirect de l’utilisateur sur le portail. Son concept est fait pour identifier un individu : c’est-à-dire que grâce à un lecteur de puce RFID et une antenne, elle permettra d’être reconnu (ou non) et donc d’ouvrir le portail (si elle n’est pas reconnu, celui-ci ne s’ouvrira pas).

La puce RFID a une identification propre à une personne. Ce qui augmente d’autant plus la sécurité du portail.

2) La caméra

La caméra est l’élément qui amplifie la sécurité du portail. Celle-ci visualise chaque passage du portail (entrée comme sortie). C’est donc un bon moyen de sécurité et de surveillance en cas de besoin.

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L’afficheur LCD

L’afficheur LCD, d’où LCD qui signifie « Affichage à cristaux liquides », soit en anglais : « Liquid Crystal Display ». Celui-ci permet est un petit écran plat consommant que très peu d’électricité (1 à 5 mA) d’afficher des textes principalement.

http://www.google.fr/imgres [...]

Anciennement en noir et blanc, celui-ci s’est développé dans les années 2000 et peut donc maintenant afficher en couleur. L’afficheur LCD comporte un écran identique à celle d’une calculatrice :

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1. La première « couche » est un filtre qui cible l’orientation des particules de lumières verticalement. On dit que c’est un filtre vertical polarisant la lumière entrante.

2. La deuxième « couche » est un écran d’électrodes en verre. Elle sert à l’affichage des zones sombres lorsque l’écran est allumé. C’est ce qui affiche clairement les pixels.

3. La troisième « couche » est une partie remplie de cristaux liquides. 4. La quatrième « couche » est identique à la deuxième couche, c’est

l’électrode arrière. Celui-ci fait en sorte que l’électrode s’aligne horizontalement dû au filtre suivant.

5. La cinquième « couche » est un filtre horizontal. Il autorise ou bloque l’entrée de la lumière polarisé dans la première « couche ».

6. Et finalement, la sixième et dernière « couche » est un miroir qui sert à renvoyer la lumière à l’utilisateur (=celui qui regarde l’écran).

Pour un meilleur éclairage de l’écran, il est aussi conseillé d’avoir une LED arrière car l’afficheur LCD en lui-même n’émet pas beaucoup de lumière, alors cette lumière ne sera pas réfléchit et l’éclairage sera moins visible, et l’écriture moins lisible.

De plus, nous pouvons citer les avantages et les inconvénients de l’afficheur LCD.

Tout d’abord les avantages :

- L’afficheur a un prix abordable. - Il ne fatigue pas beaucoup les yeux, si on le

compare à un écran plasma par exemple. - Il possède une bonne qualité, et une netteté

incroyable.

Et ensuite les inconvénients :

- L’afficheur possède un angle de vision réduit.

- Il n’est pas fait pour des images animées, mais principalement pour les textes. (hormis les télévisions LCD)

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Pour un petit écran LCD, comme l’afficheur, celui-ci possède de bonnes mémoires internes. Un afficheur LCD possède 2 types de mémoire interne. Soit :

- Une mémoire CGRAM (Character Generator RAM) qui sert à stocker les caractères, ou CGROM comportant des caractères déjà défini par défaut.

- Une mémoire DDRAM (Double Data Rate RAM) qui sert à l’affichage des caractères une fois stocké.

Après nos recherches, et de plus, grâce à notre modélisation sur Solidworks , nous avons donc fait un schéma d’implantation sur papier pour chaque composante comme ceci :

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Nous placerons la caméra au dessus du mur proche du portail, afin de voir les véhicules qui entrent ou qui sortent, pour assurer la sécurité. Ensuite, grâce à une borne, nous aurons la possibilité de placé l’afficheur LCD sur le haut de cette borne, avec les composantes de la puce RFID juste en dessous (soit une antenne, et des lecteurs de puce RFID). Ceux-ci servent au fonctionnement de la puce RFID, ils le captent et l’identifie afin de faire entrée, ou non l’utilisateur. L’afficheur LCD sert donc simplement de communication afin d’avertir l’utilisateur si l’identification est bonne ou non. (nous pouvons prendre comme exemple les bornes dans le métro de nos jours, ceci est le même fonctionnement.)

Et enfin, après avoir approfondie nos recherches, et exploités nos idées nous avons donc pu commencer la programmation (simulation) de nos parties.

Programmation

1) Pointe d’explication.

Avant cette programmation, nous avons donc pris le temps de comprendre le fonctionnement et tester nos logiciel nos logiciels. Pour moi, ma programmation a été effectuée sur Flowcode afin d’écrire le programme et Isis afin de le lancer en simulation.

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Isis comportera les afficheurs LCD. Il suffira d’implanter le fichier créé à partir de la programmation afin de faire fonctionner les afficheurs. (Nous avons programmé un afficheur 1*16 et un afficheur 2*16 : c’est-à-dire 1 ou 2 lignes avec chacun 16 caractères sur la ligne.)

Prenons donc un exemple simple, en affichant juste « LES » tout d’abord avec Flowcode en expliquant quelques détails de cette programmation :

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1. La première étape est un appel de macro afin d’initialiser l’afficheur : c’est-à-dire d’effacer l’écran afin de pouvoir introduire un nouveau « texte », de mettre en place le curseur et de définir les fonctions de l’afficheur.

2. La deuxième étape sert simplement à mettre le RS = 0 afin que l’afficheur puisse traiter une commande.

3. La troisième étape sert à déterminer la position de la ligne, où l’écriture s’affichera. Celle-ci est parfois optionnelle lors d’un afficheur 1*16. Pour celui-ci il suffira de déterminer le point de commencement de l’affichage.

4. La quatrième étape est une macro « Pulse ». Elle envoie une impulsion afin de stocker les informations faites dans les étapes précédentes.

5. La cinquième étape sert donc à mettre le RS = 1 afin que, cette fois-ci, l’afficheur puisse traiter un texte à afficher.

6. Et finalement la dernière étape est d’entrée une lettre et d’envoyer une impulsion afin de stocker celle-ci. Chaque lettre est codée par un numéro comme ceci :

La dernière étape, soit l’étape 6 doit être répété plusieurs fois pour une seule lettre, comme dans mon exemple afin d’afficher « LES »

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2) Un résultat simulé

Si l’on a compris l’explication précédente, alors nous pouvons afficher n’importe quel texte grâce à la simulation ISIS. Après avoir écrit un programme, il suffit le crée de ce programme une « puce en format HEX. » (pour l’hexadécimal) et de l’implanter dans le programme ISIS que nous avons créé. Par exemple le mot « Projet », comme nous sommes en pleins dedans… et sa simulation sur les deux afficheurs :

L’afficheur situé en haut à droite est l’afficheur 1*16 comportant donc une ligne et 16 caractères par ligne.

L’afficheur situé en bas à droite est donc (par toute logique) l’afficheur 2*16 comportant donc deux lignes et 32 caractères (16 caractères par lignes.)

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Conclusion

Afin de conclure ce projet, nous avons donc réalisé une simulation comportementale du portail coulissant sur MATLAB en prenant en compte toutes les informations du portail grâce aux équations appris en cours, et avec l’aide et la vérification de nos professeurs. Cette simulation comportementale affiche donc avec une courbe la vitesse du portail coulissant quand il s’ouvre.

De plus, nous avons finalement modélisé avec Solidworks la borne comportant l’afficheur LCD, et la puce RFID (or celle-ci avec ses composants ne se voient pas) et la position de la caméra seulement.

Nous avons donc bien utilisé nos idées de solutions modernes afin de répondre à notre problématique. Le système est sécurisé grâce à ses solutions modernes, et de plus, l’utilisateur peut ouvrir le portail sans manœuvre direct avec le portail, avec facilité.

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De plus, ce projet m’a été gratifiant. Il m’a permis, tout au long, d’apprendre à mieux manipuler les logiciels de modélisation, de simulation et de programmation. Cette idée de projet a aussi approfondie ma connaissance et ma curiosité sur le fonctionnement des composantes lors de l’ouverture d’un portail sans manœuvre de l’utilisateur. (et aussi du fonctionnement de la vie au quotidienne comme dans les bornes de métro.) Il m’a aussi aidé à être en bons termes dans un travail d’équipe (qui fût incroyable d’ailleurs), mais malgré un manque de finition sur l’implantation de la programmation pour le module RFID et l’afficheur LCD, je trouve que c’était une expérience géniale dans la connaissance et aussi dans un travail de groupe qui nous sera sûrement très utile dans notre avenir.