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Exemple d’une instrumentation embarquée
Présentation JDEV 04/09/2013 Frédéric BLANC LAAS CNRS 1
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Présentation JDEV 04/09/2013 F.BLANC 2
Sommaire
• Présentation • Gestion des batteries
• Électronique • Informatique
• Boitier principal • Chaine d’acquisition • Afficheur local • Interface WEB • Base de données
• Evolution • Conclusion
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Projet Stockage Energie Photovoltaïque
Test de convertisseurs statiques de 3kW (300VDC 10A) Présentation JDEV 04/09/2013
F.BLANC 3
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Exemple d’utilisation
Présentation JDEV 04/09/2013 F.BLANC 4
1- Panneau photovoltaïque 2 - Pack de batterie 3 - Régulateur de charge /décharge) 4 - Oscilloscopes et sondes différentielles de mesures 5 - Sources d’alimentation électronique 6 - charge électroniques: 7 - Module de commande et de mesure (prototype) 8 - Station informatique
1
2
3
4 5
6
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8
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Sécurité
• Priorité à la sécurité – Arrêt prioritaire – Temps de réponse < 10ms – Fiabilité – Auto test – Piratage Informatique
Présentation JDEV 04/09/2013 F.BLANC 5
Arrêt d’urgence
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Solution
Présentation JDEV 04/09/2013 F.BLANC 6
ADC : Convertisseur Analogique Numérique MBED : micro contrôleur (mbed.org) RPI : Raspberry Pi (www.raspberrypi.org) DS24: composant Onewire dédié aux batteries
Mesures batteries basse vitesse (5min) tensions, températures
Mesure banc haute vitesse (10ms)
tension, courant
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Choix systèmes embarqués
Raspberry PI
Présentation JDEV 04/09/2013 F.BLANC 7
Mon choix s’est porté sur la Raspberry Pi. • Peu chère #50€. • Forte communauté (1 Million de carte vendu). • Compatible Linux (Debian Wheezy). • Carte compacte (format carte de crédits). • Performante (700Mhz 512Mo). Et sur un Microcontrôleur MBED • Temps réel (système déterministe). • Fonctions analogiques.
MBED
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Gestion des batteries
Onewire Ethernet CIFS
Raspberry PI OWFS
Présentation JDEV 04/09/2013 F.BLANC 8
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Interconnexion des RPI
Présentation JDEV 04/09/2013 F.BLANC 9
Onewire : bus un fils (www.maximintegrated.com/products/1-wire) OWFS : 1-Wire File System (owfs.org) FUSE : Filesystem in UserSpacE (fuse.sourceforge.net) CIFS : Common Internet File System NFS : Network File System
Ethernet
Onewire
CIFS FUSE OWFS
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Le boitier principal
Présentation JDEV 04/09/2013 F.BLANC 10
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Chaine d’acquisition Banc
• Le banc dispose de 3 Modules d’acquisitions
Présentation JDEV 04/09/2013 F.BLANC 11
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Interface locale
Présentation JDEV 04/09/2013 F.BLANC 12
Elle utilise un écran graphique tactile. Elle permet une interaction directe avec l’utilisateur.
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Interface Web banc
Présentation JDEV 04/09/2013 F.BLANC 13
Elle utilise plusieurs technologies du WEB PHP Javascript Base de données PostgreSQL
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Interface WEB base de données
Présentation JDEV 04/09/2013 F.BLANC 14
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Evolution
Présentation JDEV 04/09/2013 F.BLANC 15
• Amélioration de l’interface WEB • Optimisation de la distribution linux • Gestion de la consommation électrique dynamique
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Conclusion
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• L’utilisation de linux est compliquée pour un électronicien
• Les cartes type Raspberry PI utilisent des SOC(1) multimédias, peu adaptés à des applications industrielles
(1) System On Chip
• Rapidité du développement (<1an) • On trouve une aide très importante sur
le WEB pour linux et la Raspberry PI • Les cartes type Raspberry PI sont
puissantes et peu onéreuses
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DES QUESTIONS ?
Merci de votre attention http://homepages.laas.fr/fblanc/
Présentation JDEV 04/09/2013 F.BLANC 17