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SAPHIRE

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Saphire > Projets étudiants > Promotion 2014 / 2015

P08 - Fontaine intelligente à contrôle instantané

Conception un système hydraulique fermé permettant l’affichage de texte ou d’images simples

Réalisation d'une fontaine permettant l’affichage de texte ou d’image par défilement gravitaire.

Visualisation de la formation de gouttes avec une caméra rapide

Visualisation de la formation de gouttes avec une caméra rapide

  • Problématique posée
Concevoir un système hydraulique fermé permettant l'affichage de texte ou d'images simples.

  • Objectifs du projet
Ce projet a pour objectif la conception d'une fontaine, sur la base d'un système hydraulique fermé,permettant l'affichage de texte ou d'image simple par défilement gravitaire. Ce procédé d'affichage
original, bien qu'il ne soit encore que très peu développé, existe bel et bien déjà à l'heure actuelle : la
gare d'Osaka au Japon en présente une parfaite illustration.

    • Les problématiques de ce projets font appel à plusieurs domaines d'application :
      • l' hydraulique (adduction d'eau, débit, pompe, etc)
      • l'électronique (electro vannes, electro aimantation, contrôle par Arduino...)
      • la mécanique (conception et fabrication des pièces)

  • Livrables attendus
    • Fontaine (50 à 100 pixels de large) :
      • Réservoirs amont et aval
      • Système d'électro vannes
      • Système de contrôle (Arduino, Raspberry Pi, tablette)
  • Déroulement du projet
La pluridisciplinarité du projet
a d'abord divisé le groupe en deux parties : La première s'est occupé de concevoir la partie commande électronique (système de contrôle avec Arduino) et la seconde s'est chargé de la conception mécanique (système d'électrovannes et réservoirs).
Carte de commande numérique

  • Partie Commande

La commande numérique comprend le traitement d'une image grâce à un code python qui converti l'image en binaire puis l'envoie à l'Arduino qui via la carte ci-contre commande les électrovannes afin de libérer les trous.
La solution retenue pour les électrovannes est un système d'obstruction de trou grâce à des tiges contrôlées verticalement par un couplage électro-mécanique.

Fonctionnement d'une électrovanne

L'électrovanne utilise une bobine pour obtenir une force magnétique suffisante pour contrer la force de rappel du ressort qui maintient la tige en position basse et libérer l'eau. On peut voir sur ce schéma comment l'acier permet la canalisation des lignes de champ et rendre le dispositif plus efficace.

Modélisation d'un bloc de 4 électrovannes
Ci-dessus, on peut voir la modélisation Catia d'un bloc de 4 électrovannes. On regroupe ces dernières par groupement de 4 ou 8 pour faciliter la commande électronique et ainsi permettre la mise en cascade de ces blocs afin d'obtenir une fontaine de la dimension que l'on souhaite.

  • Bilan général
Ce projet a été très enrichissant, il nous a permis de découvrir les trois domaines de la formation Saphire ainsi que leur relations intimement liées. Nous avons eu le plaisir de mener ce projet dans son intégralité : de la conception à la réalisation ainsi que régler les différents problèmes qu'elle engendre. Lors de ce projet nous avons également découvert le travail en équipe aussi bien avec des étudiants qu'avec des professeurs, des techniciens et des chercheurs.