Projets d'élèves

1. Introduction

En effet, il est de plus en plus facile de se balancer sur sa chaise, car la plupart d'entre-elles ne son plus immobilisées au sol car elles deviennent de plus en plus "stylées" et unique. Qui n'a jamais rêver d'être alerté lorsque l'on se balance sur ça chaise, car souvent, on le fait inconsciemment, et c'est ce qui est très dangereux avec ces balancements. Il serrait donc génial d'être alerté par une petite musique qui se déclencherait lors du moindre basculement de votre chaise. Il s'agirait donc, d'un atout considérable afin d'éviter que la personne ne se blesse en basculant soudainement. De plus, cette musique servirait également à protéger le matériel, car se balancer sur sa chaise est synonyme de dégradation du matériel. Grâce à ce projet vous pourrez enfin ne plus craindre ce balancement inconscient car la musique qui serait alors produite vous remettrait tout de suite à votre place!

2. Matériel et méthodes

2.1.1. Le Boîtier.

J'ai utilisé pour ce projet ne nombreuses petites pièces qui ont été assemblées dans un boîtier qui contient le tout. Par conséquent, j'ai dessiné mon boîtier sur le programme de modélisation "Sketchup". J'ai ensuite imprimé le boîtier grâce à l'imprimante 3D.

Figure 1. Sketch pour le boîtier.

2.1.2 La plaque Arduino.

Un circuit imprimé arduino contiendra le programme permettant d'activer la musique lors du balancement. C'est bien évidemment une musique dérangeante car dans le cas contraire, la personne pourrait se balancer exprès pour pouvoir l'écouter, ce que je cherche justement à éviter!

Figure 2. La carte Arduino.

2.1.3. Le Haut-parleur.

Le haut-parleur qui sera connecté à la plaque arduino émettra la musique dotée de six notes différentes allant de Do à La sur la gamme de Do majeur.

Figure 3. Le haut-parleur.

2.1.4. La pile 9V.

La pile de 9V servira à alimenter la plaque arduino afin qu'elle puisse exécuter le programme stocké dans son microcontrôleur et faire fonctionner le haut-parleur.

Figure 4. La pile 9V.

2.1.5. Le cylindre conducteur.

Le cylindre conducteur sera enfermé dans une boîte se situant dans le boîtier principal. Il sera bloqué au bas d'une pente d'environ 15 degrés. Aussitôt que la chaise basculera de plus de 15 degrés, la cylindre roulera jusqu'à l'autre bout de la pente refermant ainsi le circuit annexe qui déclenche alors la mise ne marche de la musique.

2.2. Méthode

2.2.1. Schéma du circuit.

Figure 5. Le schéma Arduino.

2.2.2. Le Code.

Voici le code Arduino que nous avons écrit pour faire fonctionner notre système :

Pour faire fonctionner les commandes qui suivent, j'ai utilisé le “void Loop”. Il agit de cette façon; lorsque le cylindre conducteur fermera le premier circuit, alors, le deuxième se mettra en route, ce qui alimentera le haut-parleur. Une fois alimenté, le haut-parleur recevra l'ordre de lancer la musique. Il le ferra en boucle jusqu'à ce que le cylindre se retire, ce qui interrompra le premier circuit. Ainsi, lors d'un balancement, la musique se mettra en marche pour signaler à l'utilisateur qu'il se balance.

 int speakerPin = 2;
 int INTPin = 9;
 int HPPin = 10;
 int length = 15;
 char notes[] = "ccggaagffeeddc ";
 int beats[] = { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 4 };
 int tempo = 300;

 void playTone(int tone, int duration) {
  for (long i = 0; i < duration * 1000L; i += tone * 2) {
    digitalWrite(speakerPin, HIGH);
    delayMicroseconds(tone);
    digitalWrite(speakerPin, LOW);
    delayMicroseconds(tone);
  }
 }
 void playNote(char note, int duration) {
  char names[] = { 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'a', 'b', 'C' };
  int tones[] = { 1915, 1700, 1519, 1432, 1275, 1136, 1014, 956 };
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    if (names[i] == note) {
      playTone(tones[i], duration);
    }
  }
 }
 void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(speakerPin, OUTPUT);
  pinMode(HPPin, OUTPUT);
  pinMode(INTPin, INPUT);
 }
 void loop() {
  if (digitalRead(INTPin) == HIGH){
    digitalWrite(HPPin, HIGH);
    
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    if (notes[i] == ' ') {
      delay(beats[i] * tempo); 
    } else {
      playNote(notes[i], beats[i] * tempo);
    }
    delay(tempo / 2); 
   }
 }
  else{
  digitalWrite(HPPin, LOW);
  }
 }

3. Résultats

Après avoir assemblé les différentes parties dans le boîtier, voici ce qu'on obtient.

Figure 6. Le boîtier.

Figure 7. Le boîtier plein.

Figure 8. Le boîtier plein.

Concernant le programme inscrit dans le circuit, les résultats de mon projet correspondent tout à fait à mes attentes. Quand le cylindre change de côté, alors, la musique se met en marche jusqu'à ce que le cylindre se retire à nouveau.

Ce résultat n’a pas été obtenu du premier coup. Il a fallu d'abord s'occuper de la musique qui serait émise lors du balancement. C'était étonnamment la partie du code la plus longue et la plus compliquée. Ensuite, il a fallu s'occuper de la deuxième partie du code concernant le cylindre. J'avais besoin pour ça que la partie matériel soit connectée afin de pouvoir tester le code en "live". Après avoir téléversé le programme dans la plaque arduino, j'ai pu fignoler la partie matériel pour qu'elle soit solide et résistante car le boîtier va quand même subir pas mal de mouvement. Le but que je m'étais fixé était que mon projet soit utilisable et pratique. De ce point de vue là, j'ai réussi. Maintenant, il reste toujours des améliorations possibles pour rendre le projet plus sophistiqué et discret par exemple. on pourrait utilisé un accéléromètre au lieu d'un cylindre, ce qui rendrait le projet bien plus informatisé que physique. Or, ce qui me plait beaucoup dans ce projet, c'est justement le mélange des deux qui donne un résultat tout à fait satisfaisant.

4. Discussion

Arrivé à la fin de ce projet, le but attendu est tout à fait obtenu. En effet, le projet et fonctionnel et répondra par conséquent, aux problèmes posés dans l'introduction. Toute fois, il existe des choses que l'on pourrait améliorer. Par exemple, on pourrait se débrouiller pour rendre le boîtier plus compacte afin de pouvoir le positionner sur le pied de la chaise ou sur son dossier si nécessaire. De plus je pourrais améliorer le système d'accrochage à la chaise qui est constitué actuellement de scotch double-face. Je pourrais adopter un système de velcro ou bien d'emboîtement dans la chaise. Le plus dur dans ce projet à été de comprendre comment exactement le code qui définit et qui fait fonctionner le haut-parleur fonctionnait. Une fois compris, le code est pratique et astucieux car l'on peut choisir exactement quelle musique mettre en marche ainsi que régler la fréquence des notes, les notes elles-mêmes, le rythme de la musique et la longueur des notes. Le seul défaut, c'est que cet haut-parleur est dépourvu d’accord. Il faudrait à ce moment là se procurer un haut-parleur plus grand et plus complet, mais il ne l'était pas nécessaire pour ce projet.

Néant moins, le but que je me suis fixé et qui était de contrer les accidents et la dégradation de matériel a été atteint. Ce dont j'ai le plus appris grâce à ce projet, c'est de coder de l'arduino et de faire fonctionner un haut-parleur. Constituer le boîtier et mettre tout les composants dedans était très gratifiant car le tout était bien prévu et par conséquent, je n'est pas rencontré de problèmes majeurs lors de l'assemblage. Cependant, malgré avoir pensé aux effets de la remontée du plastic dans les coins du boîtier suite au refroidissement, j’ai quand même dû poncer la languette de fermeture du compartiment de la pile afin de pouvoir le fermer.

Les problèmes majeurs que j'ai rencontrés, sont les délais, la rédaction du code et l’impression de ma boîte à l’aide de l'imprimante 3D. Etonnamment, ces problèmes ne sont pas si éloinié de ceux que j'ai eu lors du projet d'hiver ce qui signifie que je ne me suis pas assez inspiré de ce que j'ai appris lors du premier projet. Par contre, j'ai eu énormément plus de facilité à faire le projet de printemps étant donné qu'il s'agissait de mon deuxième projet, ce qui prouve l'enseignement que ces projets me procures à tout les niveaux.

5. Conclusion

Le résultat obtenu est tout à fait convaincant. Il correspond bien aux schémas et à l’hypothèse que je m'était faite suite à mon idée de départ. J'ai par contre de nouveau eu énormément d'imprévus suite aux délais que ce soit lié aux commandes de pièces ou aux problèmes techniques long à résoudre. Ce projet fait désormais partie des projets liés à la prévention des accidents, ce qui est une très bonne chose. Il pourra sûrement être reprit et adapté aux besoins plus spécifique d'un individu car il contient un bon mélange d'arduino, de physique et d'informatique. La réalisation de mon projet m'a coûté 15 .-, ce qui n'est vraiment pas énorme. Il n'y a donc pas vraiment de limite financière lié à la production de projet. Tout fois, le prix pourrait augmenter si l'on était amené à l'améliorer. « Et maintenant ? » Et bien maintenant, je pourrais songer à le mettre sur le marché. Pour cela, il faudrait d’abord que je fasse quelques améliorations afin de le rendre encore plus pratique et lui offrir un design plus attrayant et discret.

Ce projet offre donc beaucoup de possibilités très différentes selon les personnes ! Après tout, il serai envisageable d'en faire plusieurs exemplaire qui pourraient être vendus à mon entourage!

6. Sources

- Le magasin Zigobot

- http://www.arduino.cc/

- http://fr.openclassrooms.com

- http://fr.wikipedia.org/wiki/Haut-parleur