Conception d'unité de pilotage de Bioréacteur

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Aregan
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Conception d'unité de pilotage de Bioréacteur

Messagepar Aregan » 25 janv. 2020, 21:39

Bonjour tout le monde,
Dans le cadre de mon M2 "Intelligence embarquée", à l'Université de Cergy Pontoise, je réalise un projet portant sur la conception d'une unité de pilotage de bioréacteur. Nous sommes 3 étudiants à travailler sur celui-ci.

Un bioréacteur est une cuve agitée dont on contrôle certains paramètres physiques afin de cultiver des micro organismes( bactéries, levures) dans le but de les étudier.
Le contrôle du bioréacteur est généralement géré par une station, configurable en local par l'expérimentateur.

Pour notre projet, nous souhaiterions concevoir un telle unité, mais qui serait piloté par un serveur distant et non en local. Depuis le serveur, nous mettrions en place une intelligence capable de contrôler les paramètres de culture pour optimiser la croissance des micro-organismes. La cuve ainsi que quelque uns des capteurs qui y sont associés nous sont prêtés par le département de Biologie.

Dans ce projet, je n'ai la charge que de la conception de l'unité de pilotage, et c'est sur ce point que j'aurais besoin d'aide Je suis donc à la recherche de membres ayant des compétences en électronique et en génie électrique qui souhaiteraient m'accompagner pour la conception des différents éléments d'acquisition et de contrôle associés au pilotage du bioréacteur. Cette aide ne vous engage bien entendu à rien.
Si vous le souhaitez, vous pourrez même assister à la soutenance de ce projet en juin :)
.

Je vous joint le diagramme de l'unité de pilotage que l'on souhaite concevoir afin que vous compreniez mieux.

Merci d'avoir lu et à bientôt ,

Antoine
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FRoussel
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Re: Conception d'unité de pilotage de Bioréacteur

Messagepar FRoussel » 25 janv. 2020, 22:56

Bonsoir Aregan,

Beau projet.
Une remarque : pourquoi un NUCLEO-F446RE + W5100 ?
Passion pour le STM32 ?
Obligation d'avoir de l'ethernet ?

Un ESP32 ferait parfaitement l'affaire avec un W5100 si le wifi n'est pas possible.

J'adore le https://fr.aliexpress.com/item/4000038307838.html un port spi, i2c et quelques autres broches...Avec en local un écran couleur 240 x135 pixels....
Francis
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Aregan
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Re: Conception d'unité de pilotage de Bioréacteur

Messagepar Aregan » 25 janv. 2020, 23:29

Bonsoir Francis,
Merci pour ta réponse.
Je n'ai travaillé qu'avec des STM32 ( STM32CUBEMX + µvision) jusqu’à lors et ma fac dispose de beaucoup de ces microcontrôleurs, c'est pourquoi j'ai choisit d'utiliser un microcontrôleur STM.
J'ai choisit l'éthernet pour des raisons de fiabilité. Mieux vaut éviter de passer par le réseau WiFi de ma fac.
J'ai déjà programmé sur ESP32 mais uniquement avec Arduino. Je souhaite programmer en plus bas niveau pour ce projet afin d'éviter les instabilités liés aux bibliothèques d'Arduino.
Bonne soirée,
Antoine
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Re: Conception d'unité de pilotage de Bioréacteur

Messagepar Flax » 26 janv. 2020, 22:44

Aregan a écrit :J'ai choisit l'éthernet pour des raisons de fiabilité.

Bonne réponse :mrgreen: Comme disait le gérant du magasin de musique que je fréquentais quand j'étais jeune : mieux vaut un bon câble qu'un mauvais sans-fil !
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Re: Conception d'unité de pilotage de Bioréacteur

Messagepar Aregan » 27 janv. 2020, 16:51

Petit up,
Voici la nouvelle version du diagramme avec le contrôle moteur et celui de la couverture chauffante. J'ai aussi ajouté les source d'alimentation nécessaires pour chaque périphérique.
A+,
Antoine
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Raoullevert
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Re: Conception d'unité de pilotage de Bioréacteur

Messagepar Raoullevert » 01 mars 2020, 20:13

Si j'ai bien compris, tu ne t'occupes que de l'interface. Donc ton boulot c'est de faire une passerelle.
Si tu as accès à une license LabView, tu peux faire ça rapidement de manières graphique, mais je pense que tu vas faire ça à la main, avec l'IDE Arduino ou equivalent.

Tu peux faire tourner un serveur (HTTP) coté ESP32 ou ne coder qu'une simple API et déporter l'interface sur le PC. Il faut que tu définisses déjà ça.

Si tu fais une API :
Premier boulot : définir un protocole.
Que ce soit du JSon, de l'hexa ou du texte, il faut que tu fasses un tableau en listant les données que va envoyer l'uC vers le PC et les commandes qu'il doit traiter. Ce tableau doit mettre en lien les entrées/sorties physiques et les commandes/datas associées.

Coté carte, c'est basiquement un parseur(/analyseur syntaxique).
Au niveau un peu plus fin, pour l'architecture de ton programme, tu as le choix d'utiliser une boucle, qui va :
-- gérer les trames réseau
-- récupérer les données des capteurs
-- envoyer les ordres aux actuateurs.
Tu peux aussi le faire de manière un peu plus funk y en utilisant des interruptions, voir un scheduler basique (j'ai pas la traduction mais c'est pour faire du pseudo multitâche de manière basique).

Si tu fais un serveur http basique directement sur la carte ... il y a plein d'exemple sur comment récupérer les données
http://www.boichat.ch/joomla/index.php? ... Itemid=503 (au hasard ... mais il est bien détaillé)
Après pour les sorties, c'est pas bien plus compliqué. Tu peux aussi inclure du javascript pour générer des graphes (ça permet de décharger ton pauvre petit ESP de l'affichage).

En espérant que ça puisse t'aiguiller ?

PS : la partie la plus compliquée va être le codage et l'entrainement de l'IA à mon avis .... mais c'est à la mode il paraît !

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