PISCINE AUTOMATISEE

(1)

Lycée Jules Ferry – Versailles Projet Piscine MAGILINE

I

1. Présentation

2. Cahier des charges

La gestion de l’eau des piscines assure une bonne qualité de celle

traitement et contrôle (Chlore, pH…) de l’eau, la filtration représente 80% de la qualité de l’eau. Une bonne filtration est primordiale.

piscine doit être renouveler entièrement en 4h et la filtration doit être activé ou éteinte en fonction du besoin de l’utilisateur.

Les utilisateurs de la piscine souhaitent pouvoir se baigner à tou

l’année. Cependant, en fonction des saisons, la température de l’eau évolue.

Vous devrez assurez la gestion de la température de la piscine. De plus, une gestion de l’éclairage de la piscine devra être assurée

et une couverture de la piscine la nuit pour éviter qu

Toutes ces fonctions doivent être contrôlables à distance grâce à une application sur Smartphone.

2.1. Diagramme de cas d’utilisation

Utilisateur

Éclairer l piscine

Chauffer l’eau de la piscine

Innovation et Développement Durable

PISCINE AUTOMATISEE

Epreuves Communes de Contrôle Continu

Projet Piscine MAGILINE.docxe E Projet Piscine MAGILINE.docx

La société MAGILINE souhaite commercialiser d’utilisation afin de rendre autonome la gestion d'un l’utilisateur sera assuré de la bonne santé

distance de l’installation.

Afin de répondre aux exigences, il fonctions :

- CHAUFFER - FILTRER - ECLAIRER

- COUVRIR LA PISCINE

Toutes ces fonctions devront être gérées à distance Smartphone.

assure une bonne qualité de celle-ci. Au delà du traitement et contrôle (Chlore, pH…) de l’eau, la filtration représente 80% de la qualité de l’eau. Une bonne filtration est primordiale. De ce fait, l’eau de la en 4h et la filtration doit être activé ou

utilisateurs de la piscine souhaitent pouvoir se baigner à tout moment de n fonction des saisons, la température de l’eau évolue.

s devrez assurez la gestion de la température de la piscine. De plus, une gestion de l’éclairage de la piscine devra être assurée pour les baignades de nuit et une couverture de la piscine la nuit pour éviter qu’elle ne refroidisse.

Toutes ces fonctions doivent être contrôlables à distance grâce à une

Diagramme de cas d’utilisation

Piscine automatisée

"include"

Éclairer la piscine

Couvrir la piscine

Accueillir les baigneurs

Filtrer l’eau Chauffer l’eau

a piscine

"include"

1

^ère

STI2D

Projet IT

1/7 souhaite commercialiser un dispositif simple d’utilisation afin de rendre autonome la gestion d'une piscine. Ainsi l’utilisateur sera assuré de la bonne santé de l’eau et d’une gestion à

il faut gérer principalement 4

Toutes ces fonctions devront être gérées à distance à l’aide d’un

Eau

Energie Electrique

Smartphone

(2)

1^ère STI2D PISCINE AUTOMATISEE Projet E3C

Lycée Jules Ferry – Versailles Projet Piscine MAGILINE.docxProjet Piscine MAGILINE.docx 2/7

2.2. Diagramme d'exigences

req [Exigence] Piscine automatisée [Piscine automatisée]

« Requirement »

Traiter les informations Id = "1.7"

Text = "Traitement des informations par un module logique Arduino MKR 1010."

Alimenter la piscine en énergie électrique Id = "1.1"

Text = "Cordon USB 5 V + Alimentation de laboratoire 12 VDC pour les actionneurs électriques"

Chauffer l’eau de la piscine Id = "1.4"

Text = "Mesure de la température et chauffe de la piscine suivant une température de consigne."

Supporter les différents équipements Id = "1.6"

Text = " Réalisation de supports en PMMA, épaisseur 3 ou 5 mm.

Les composants électroniques doivent être montés sur une carte d'essai bakélite (200 x 100 x 1,5 mm)"

Mesurer la luminosité extérieure Id = "1.3.1"

Text = "Mesure de la luminosité à l'aide d'une photorésistance.

"

Éclairer la piscine Id = "1.3.2"

Text =

"Bandeau de leds."

Eclairer l’eau de la piscine Id = "1.3"

Text = "Allumer les lumières de la piscine Mode auto : allumer si luminosité < 50 LUX.»

« deriveRqt » « deriveRqt »

Mesurer la température de

l’eau Id = "1.4.1"

Text = "Mesure de de la température de l’eau à l'aide d'une sonde de température."

Chauffer l’eau de l’aquarium Id = "1.4.2"

Text = "Résistance chauffante Ur=12VDC.»

Position du volet roulant Id = "1.5.1"

Text = "Capteur de fin de course.

Volet fermée Volet ouvert."

Actionner le volet roulant Id = "1.5.2"

Text = "Moteur U = 5VDC."

Assurer la couverture de la piscine Id = "1.5"

Text = Couverture de la piscine "

Mode auto : Fermeture de la piscine à 20h

Automatiser la piscine Id = "1"

Text = "Automatisation d’une piscine pour accueillir les baigneurs"

Réaliser la filtration de l’eau Id = "1.2"

Text = "Filtrer l’eau en assurant un

renouvellement total toutes les 4h.

Volume d’eau 5L »

Filtration de l’eau Id = "1.2.1"

Text = "Pompe U = 12VDC."

« deriveRqt »

(3)

2.3. Diagramme de bloc interne

: Carte de commande Alimentation Carte

Information Luminosité

Information Température

Information Position volet ibd [Block] Piscine automatisée [Piscine automatisée]

Commande Résistance chauffante

Commande Filtration en eau : Capteur de luminosité

Luminosité

extérieure Information luminosité : Ordinateur 240 VAC / 5 VDC Énergie

électrique Énergie électrique

: Capteur de température Température

intérieure Information température

: Capteur position volet Position

volet Information Position volet Électricité

du réseau

Luminosité extérieure

Température intérieure

Position Volet

Commande Éclairage

: Alimentation 12 VDC Énergie

électrique Énergie électrique

: Résistance chauffante Énergie

électrique Énergie mécanique : Relais résistance chauffe

Ordres de

commande Énergie

électrique Énergie

électrique

Eau chauffée : Leds

Énergie

électrique Énergie lumineuse : Relais éclairage

Ordres de

commande Énergie

électrique

Éclairage artificiel

: Pompe Énergie

électrique Énergie hydraulique : Relais Filtration

Ordres de

commande Énergie

électrique Filtration de

l’ eau Énergie

hydraulique Eau de

la piscine Alimentation externe

: Moteur volet Énergie

électrique Énergie mécanique : Relais volet

Ordres de

commande Énergie

électrique

Volet actionné Commande

Volet Infos/Commande

Piscine

: Smartphone Informations/Commandes Piscine

(4)

Lycée Jules Ferry – Versailles Projet Piscine MAGILINE.docx 4/7

3. Synthèse des activités élèves

FONCTION FILTRER CHAUFFER ECLAIRER COUVRIR LA PISCINE

ELEVE ELEVE 1 ELEVE 2 ELEVE 3 ELEVE 4

Tâches Réaliser un schéma de l’ensemble de la fonction.

Proposer un protocole de détermination la vitesse de filtration suivant les exigences.

Mettre en œuvre la pompe et le contacteur ou relai. Attention au domaine de tension entre l’Arduino et la pompe.

Coder la fonction sur l’Arduino en définissant les entrées sorties.

Concevoir et réaliser les différents supports pour la pompe et le capteur.

Réaliser la supervision de la fonction avec un Smartphone Réaliser l’application de supervision globale de la piscine

Réaliser un schéma de l’ensemble de la fonction.

Mettre en œuvre le capteur de température.

Effectuer le câblage du capteur.

Proposer un protocole de réglage du capteur de température.

Mettre en œuvre la résistance de chauffe et le contacteur ou relai.

Attention au domaine de tension entre l’Arduino et la résistance.

Coder la fonction sur l’Arduino en définissant les entrées sorties.

Concevoir et réaliser les différents supports pour la résistance et le capteur

Réaliser la supervision de la fonction avec un Smartphone

Réaliser un schéma de l’ensemble de la fonction.

Mettre en œuvre le capteur de luminosité.

Effectuer le câblage du capteur.

Proposer un protocole de réglage de la tension en fonction des LUX.

Mettre en œuvre la lumière et le contacteur ou relai. Attention au domaine de tension entre l’Arduino et la lumière.

Coder la fonction sur l’Arduino en définissant les entrées sorties.

Concevoir et réaliser les différents supports pour la lumière et le capteur

Réaliser la supervision de la fonction avec un Smartphone

Réaliser un schéma de l’ensemble de la fonction.

Concevoir le volet roulant sous SolidWorks et le réaliser.

Mettre en œuvre le capteur fin de course.

Effectuer le câblage du capteur.

Mettre en œuvre la position du volet et le contacteur ou relai.

Attention au domaine de tension entre l’Arduino et la lumière.

Coder la fonction sur l’Arduino en définissant les entrées sorties.

Concevoir et réaliser les différents supports pour la lumière et le capteur

Réaliser la supervision de la

fonction avec un Smartphone

(5)

1^ère STI2D PISCINE AUTOMATISEE

Lycée Jules Ferry – Versailles Projet Piscine MAGILINE.docxe E 5/7

4. Contraintes de réalisation

- Alimentation électrique : Alimentation de laboratoire.

- Carte de commande : module logique programmable Adruino MKR1010 + logiciel Arduino - Matériaux pour les différents supports : en PMMA, épaisseur 3 ou 5 mm.

- Pièces planes obtenues par découpe laser.

- Réalisation des pièces avec le logiciel SolidWorks®.

5. Remarques

- La caisse mise à votre disposition ne doit pas être modifiée et doit pouvoir retrouver son état d'origine en fin de projet.

- La facilité de montage et de démontage doit être prise en compte lors de sa réalisation.

- Les pièces et supports nécessaires seront découpés par un professeur entre deux séances, les fichiers au format Dxf doivent donc être remis impérativement au professeur en fin de séance.

- Enregistrer régulièrement votre travail dans votre espace personnel lors de l'utilisation des logiciels.

- Penser à prendre des notes régulièrement pour préparer votre restitution orale.

6. Matériel

6.1. Fournitures

Matériel Illustration Fonction

Carte Arduino MKR 1010 Exécuter le programme afin réaliser les

interactions entre les différents équipements

Alimentation ou Pile électrique Alimenter en énergie électrique, 5, 9, 12

ou 24 VDC

Plaque de montage rapide Réaliser montages

électrique/électronique simples

Relais 5VDC, 2 contacts Commuter l’énergie électrique

Capteur fin de course

Position du volet roulant

Moteur Actionner le volet

(6)

1^ère STI2D

Lycée Jules Ferry – Versailles Projet Piscine MAGILINE.docx

Pompe

Capteur de température

Résistance de chauffe

Capteur de luminosité / Photorésistance

Smartphone

Bandeau de LED RGB

Bouton poussoir

Durite diam. 6 mm

Caisse transparente 2 ou 3 litres

Blynk

PISCINE AUTOMATISEE

Projet Piscine MAGILINE.docxProjet Piscine MAGILINE.docx

Pomper

Mesurer la température en K ou en °C

Faire

Mesurer et/ou obscurité

Développement de l’applicati Gestion du système

Eclairer da piscine

Donner ordre de marche prioritaire

Interconnecter l’hydraulique

Faire office d

Application pour Smartphone

Projet E3C

6/7 Pomper et faire circuler l’eau

Mesurer la température en K ou en °C

ire augmenter la température

Mesurer et/ou détecter la luminosité ou obscurité

Développement de l’application et Gestion du système

da piscine

Donner ordre de marche prioritaire

Interconnecter l’hydraulique

Faire office de piscine

Application pour Smartphone

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6.2. Production

 Imprimante 3D

 Découpe laser

 Outillage d’ajustement / d’assemblage

6.3. Ressources et Logiciels

 Vos cours / TD

 Internet

 Arduino Uno

 Fritzing

 SolidWorks

 Qelectrotech

7. Présentation orale

Réalisation d'un support informatique de présentation orale du projet.

Contenu :

 Présentation succincte du projet et des tâches réalisées par chaque élève.

 Solutions retenues (croquis, plans, calculs, schémas, programmes, …)

 Difficultés rencontrées.

 Modifications éventuellement apportées.

 Bilan du projet.