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L'école d'ingénieur en systèmes avancés et réseaux

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PI15 - Etude de la nouvelle génération de calculateur Q.I pour ascenseur

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Mots-clé

Carte QI, Zigbee, RTOS MQX, IDE CodeWarrior, langage C, microcontrôleur à coeur ARM
 

 

Millésime

2012-2013

Entreprise

SODIMAS

Equipe projet

ABIADH Sabeur
BANDEIRA MONEIRO Guilherme
HAOUZIR Oussama
MITTOUX Gwenaël

 

 

Présentation de l'entreprise

SODIMAS conçoit et réalise l'ensemble des modules composant des ascenseurs de moyennes et petites dimensions pour résidences, habitations et bureaux. Son bureau d'études pluridisciplinaire intègre des compétences dans les domaines de la mécanique, de l'électronique et de l'automatisme industriel.
 

Contexte du projet

La partie contrôle commande de l'ascenseur est basée sur une architecture de calculateur dit armoire électrique QI (Quick Install) pilotant différents modules dialoguant par le biais d'interfaces comme Ethernet, le bus CAN, Zigbee. L'armoire électrique QI constitue le module maitre pilotant plusieurs modules esclaves considérés comme des entrées/sorties déportées. SODIMAS souhaite initier une étude débouchant sur la spécification et le développement d'une nouvelle génération de calculateur Q.I intégrant la migration de l'ensemble du logiciel embarqué existant.

Objectifs

  • Etablir un état des lieux sur l'actuelle carte Q.I. et fournir un dossier SysML des différentes couches basses logiciel (drivers, stacks, services).
  • Faire une veille technologique sur les microcontrôleurs ARM.
  • Proposer une nouvelle architecture de réseau pour les boutons d'appel de l'ascenseur basée sur la technologie Zigbee et étudier leurs consommations.
  • Proposer un Système d'exploitation et un environnement de développement.
  • Intégrer le nouveau système d'exploitation et implémenter les drivers spécifiques Kinetis (CAN, SPI, UART, GPIO, Watchdog).

Déroulement du projet

Ce projet est réparti en 4 étapes :
La première étape a été l'étude des besoins de l'entreprise.
Nous avons effectué une étude des 2 cartes électroniques et une analyse du logiciel existant.
Nous avons également réalisé une étude comparative des différents microcontrôleurs possédant les interfaces nécessaires et respectant les exigences de l'entreprise.
La deuxième étape du projet a consisté à rechercher un Starter Kit intégrant le nouveau microcontrôleur et possédant les interfaces et connecteurs nécessaires. Il a aussi fallu rechercher un système d'exploitation temps réel compatible avec le nouveau microcontrôleur ainsi qu'un environnement de développement.
En parallèle, nous avons mis en place un réseau Zigbee. Puis, nous avons réalisé une étude sur la faisabilité de la communication de ce réseau entre la carte QI et les cartes palières ainsi qu'une étude de la consommation de la carte palière intégrant cette technologie.
La troisième étape a été d'intégrer le nouveau système d'exploitation MQX, la nouvelle pile TCP/IP et à implémenter les drivers spécifiques au nouveau microcontrôleur dans le logiciel à l'aide de l'environnement de développement CodeWarrior. De plus, il a été nécessaire d'adapter la couche applicative et la pile CANopen.
La dernière étape a consisté à la validation de l'intégration et des différents tests du nouveau code.

Résultats obtenus

Des documents sur l'analyse matérielle des deux cartes et sur l'analyse du logiciel ont été fournis à Sodimas.
Une étude sur la faisabilité et sur la consommation des boutons paliers intégrant la technologie Zigbee a été transmise à l'entreprise.
Quant au logiciel, celui-ci a été adapté. Il utilise maintenant le système d'exploitation temps réel MQX. Il garde les mêmes fonctions que la version précédente tout en intégrant de nouvelles fonctionnalités telles que la gestion de la carte SD et la communication avec le protocole Zigbee entre la carte principale et les cartes palières.

mise à jour le 1 avril 2014

Grenoble INP Institut d'ingénierie Univ. Grenoble Alpes