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Projet de fin d`études

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1. e pour 20 dans l administratif al 4 _ e a or O 6 figure La r partition homme femme dans l entreprise Au cours des dix derni res ann es le site STMicroelectronics de Rousset a investi 1 6 Milliard d euros et consacre en moyenne 100 millions d euros chaque ann e la recherche et au d veloppement o Ecole Nationale lJ Sup rieure des Mines y Y I SAINT ETIENNI itil Rudy Houque Promotion 17 o 5 2 2 2 Organisation L unit RFID se situe dans la division MMY memories Wafer Fab operations Fonctions centrales Groupes Divisions et corporates Memory Div Rousset 8 MMY 200mm DSA Microcontrollers MCD Wafer test Car body Multimedia Powertrain safety CIS Online Marketing QES STUniversity Site services HR France Image Sensors amp Coprocessors MMS Microntrollers Memories Smartcards APG Automotive Product Group IMG Imaging Trois divisions produits sont repr sent es sur Rousset e APG Automotive Product Group e Imaging Capteur d image CMOS pour toutes applications de type cam ra appareil photo et t l phone mobile e MMS Microcontroler Memory and SmartCard Dans une division on trouve plusieurs entit s qui ont chacune un r le sp cifique dans le d veloppement et la vie d un produit dans la division MMY on peut par exemple retrouver Le marketing ce service est en contact d
2. ko O MAIN RK RRR AR AAA AAR AAA AKA AAA AKA KAA AK AK AAA AA AR AAR AAA AAA AK AK RK KAKA AK RAR ARK void main void CLOCKS CONFIG CLK_DeInit xallx CLK_MasterPrescalerConfig CLK_MasterPrescaler_HSIDiv8 2MHz CLK_PeripheralClockConfig CLK_Peripheral_I2C ENABLE I2Cx CLK_PeripheralClockConfig CLK_Peripheral_TIM2 ENABLE AWUx CLK_PeripheralClockConfig CLK_Peripheral_AWU ENABLE xAWUx DAR O O GPIO Initialization of I Os in Input Mode to minimize comsumptionx GPIO_Init GPIOA GPIO_Pin_1 GPIO_Pin_2 GPIO_Pin_3 GPIO_Pin_4 GPIO_Pin_5 GPIO_Pin_6 GPIO_Mode_In_PU_No_IT GPIO_Init GPIOB GPIO_Pin_ GPIO_Pin_1 GPIO_Pin_2 GPIO_Pin_3 GPIO_Pin_4 GPIO_Pin_5 GPIO_Pin_6 GPIO_Pin_7 GPIO_Mode_In_PU_No_IT GPIO_Init GPIOC GPIO_Pin_2 GPIO_Pin_3 GPIO_Pin_4 GPIO Pin 5 GPIO_Pin_6 GPIO_Mode_In_PU_No_IT GPIO_Init GPIOD GPIO_Pin_0 GPIO_Pin_1 GPIO_Pin_2 GPIO_Pin_3 GPIO_Pin_4 GPIO_Mode_In_PU_No_IT Initialization of I Os in Output Mode x In order To power dual interface memory amp temperature sensor Bus i2c x GPIO_Init GPIOD GPIO Pin_5 GPIO_Pin_6 GPIO_Pin_7 GPIO_Mode_0ut_PP_Low_Fast AWU_AutoLSICalibration AWU_Init AWU_Timebase_ 2s AWU_Cmd ENABLE measure the LSI clock frequency x selection of time bas
3. Exemple d une lecture de la temp rature acquise RA de pointeur de d STE capteur de Ecriture lt cus de P START capteur de Lecture temperature temperature accuse de Temperature accus de Temperature accuse de reception partie reception partie 2 reception reception registre reception 27 figure commande I2C lecture de la temp rature acquise On retrouve ci dessous le prototype de la fonction que j ai cr pour lire la temp rature acquise Le code de cette fonction est disponible en annexe dans la partie i2c_ee c void 12C_SS BufferRead uint8_t x pBuffer uint8_t Pointer _Byte uint8_t NumByteToRead pBuffer est la temp rature lue Pointer_Byte est l adresse a laquelle lire l information NumByteToRead est la longueur de l information a lire nombre d octet Le microcontr leur acc de au registre de temp rature o il commence une lecture des 16 bits du registre pour r cup rer la valeur de la temp rature acquise 1 3 2 4 Difficult s rencontr es Bien que le capteur de temp rature soit un composant STMicroelectronics j ai rencontr quelques difficult s pour me procurer ces composants car ils ne sont pas r alis sur le site de Rousset mais STMicroelectronics Carrollton au Texas Les commandes tant toujours bloqu es j ai pass une commande d chantillons gratuit pour contourner le probleme Cette demande t videmment accept e et j ai pu commencer travailler a
4. Ecole Nationale A Sup rieure des Mines pa ET _ SAINT ETIENNI 46 Rudy Houque Promotion 7 2 2 3 1 Start Acquisition Lorsque l utilisateur appui sur le bouton Start_Acquisition je dois v rifier la valeur de l octet Status et y crire la nouvelle valeur START si besoin Le bouton se transforme alors en Stop _ Acquisition une illustration d bute et l algorithme Timer d taill dans le point 2 2 3 3 se lance Dans le cas ou l octet de Status a d j la valeur START cela signifie que la pr c dente tentative de l utilisateur n a pas fonctionn Le syst me n a surement plus de batterie et dans ce cas je d marre l illustration correspondante batterie faible 2 2 3 2 Stop Acquisition Stop Acquisition Rudy Houque Promotion 7 Start Timer Start Timer Ecole Nationale Sup rieure des Mines 7 si gt Start Acquisition OUI Lorsque l utilisateur appui sur le bouton Stop_Acquisition je dois v rifier la valeur de l octet Status et y crire la nouvelle valeur STOP si besoin Le bouton se transforme alors en Start_Acquisition une illustration d bute et l algorithme Timer d taill dans le point 2 2 3 3 se lance Dans le cas ou l octet de Status d j la valeur START a signifie que la pr c dente tentative de l utilisateur n a pas fonctionn Le syst me n a surement plus de batterie et d
5. diagramme block et le pinout du microcontr leur sont en annexe 1 3 3 1 Le mat riel Comme expliqu pr c demment voir partie 5 Datalogger le microcontr leur ex cute un programme Pour programmer un microcontr leur il faut un mat riel adapt Pour le STM8L j ai utilis e un logiciel PC d velopp par STMicroelectronics ST_Visual_DevelopO pour crire le code e le mat riel R LINK pour transf rer le code dans le STM8L Data Logger ST Visual Develop 1 3 3 2 Description des librairie Je d veloppe la routine du datalogger en langage C dans la partie nomm e Application code dans le sch ma ci contre Ce sch ma montre la relation entre les fichiers des librairies standards stm8l10x it c Application Layer stm8l10x it h E a msilOx n stm8l10xppp lt stm8l10x conf h k x e 29 figure description des couches logicielles o Peripherals PPP du STM8L un Ecole Nationale _ Sup rieure des Mines y y 32 SAINT ETIENNI p d YI 2 itll Rudy Houque Promotion 7 1 3 3 3 La routine D s qu il est aliment le microcontr leur ex cute le programme qu il contient Ce programme est expliqu ci dessous sous forme de routine une suite d actions r p t es en boucle Le microcontr leur passe en mode RUN Le microcontr leur ordonne au capteur de faire l acquisition d une temp rature Le microcontr leur enr
6. 1001 0000 en valeur binaire ou 0x90 en valeur hexad cimale Les commandes I2C sont envoy es par le Maitre pour l esclave Dans l application datalogger le STTS75 va donc recevoir des commandes I2C venant du Microcontr leur STM8L Dans cette application j ai besoin du capteur de temp rature pour deux types de commandes I2C e Acquisition de la temp rature e Lecture de la temp rature acquise HI Ecole Nationale ul di Sup rieure des Mines yy D o 5 Rudy Houque Promotion 17 Voici ci dessous un exemple des commandes I2C que le STIS75 va recevoir de la part du microcontr leur STM8L Exemple d une acquisition de la temp rature accuse de Saye accuse de Configuration d acquisition r ception S lection capteur accus de Ecriture i Pointeur de registre de temp rature r ception r ception 26 figure commande I2C acquisition d une temp rature Comme pour la communication avec la m moire j ai utilis la biblioth que I2C standard du microcontr leur stm8li0x_i2c c gt pour construire un fonction g n rique aquisition temp rature je l ai appel e void I2C_SS Config uint16_t ConfigBytes ConfigBytes est l information de configuration qui permet de faire une acquisition Dans mon application le microcontr leur accede au registre de configuration ou il configure une acquisition en mode One Shot avec une r solution de 9 bits One Shot op ration ponctuelle
7. a include stm8l10x h include stm8l10x_clk h include stm8l10x_gpio h include stm8l10x_awu h include stm8l10x_tim2 h include i2c_ee h include stm8l10x_i2c h include stdio h include stdlib h Private defines define BUFFER_SIZE uint8_t 2 define START 0x11 define PAUSED 0x22 define RUNNING 0x33 define STOPPED 0x44 define UPDATE 0x55 Private function prototypes void Delay uint16_t nCount void AWU_AutoLSICalibration void void start_acquisition void void stop_acquisition void void acquisition_running void void acquisition_update void Global variable uint8_t Status 0x00 SYSTEM BYTE x uint8_t Delay_Sleep 0x11 SYSTEM BYTE x uint8_t OverWrite 0x00 SYSTEM BYTE x uint8_t Nb _Temperature 2 0x00 0x00 x SYSTEM BYTE x uint16_t FREE_SPACE x FFC x x 4092 free places to save temperatures uint16_t POINTER_ACTUAL 0x0008 place to write the first temperature x uint16_t Status_Add 0x0000 address of the Status Byte x uint16_t OverWrite_Add 0x0001 x address of the Overwrite Byte x uint16_t Delay_Add 0x0002 x address of the Delay Byte x uint16_t Nb_Temp_Add 0x0004 address of the Nb_Temp Bytes x RRR KARR AA AA AAA AK AAA KAKA KAKA AK AAA AA AR AAA AAA AKA AK RK KAR AAR
8. 1 5 R alisation de la carte A cette tape l tude du datalogger et de l antenne sont termin es et valid es sur la carte prototype Je peux maintenant passer une r alisation plus industrielle mais le mat riel disposition STMicroelectronics ne le permet pas L unit RFID a pour habitude de travailler avec un sous traitant nomm Synergie CAD pour la r alisation de cartes comme celle du datalogger Je suis entr en contact avec cette entreprise pour travailler sur une version industrielle de la carte J ai inviter Mr Eric V de Synergie CAD mon bureau o je lui ai fourni les informations suivantes e le sch ma de c blage voir figure x en annexe e des recommandations sur l antenne les dimensions 45mm x 75mm le nombre de tour l espacement entre les piste la largeur des pistes Et la r f rence de l antenne qu ils ont r alis pr c demment et que j ai retenu comme tant la meilleure l emplacement des composants et de la batterie le texte pour la s rigraphie M24LR564 Datalogger Reference Board e le choix des connecteurs et des points test La r union se d roule comme un change avec beaucoup de questions et de remarques J ai insist sur le fait que cette carte devrait tre assez ouverte avec notamment l implantation de points test id aux pour v rifier par exemple les signaux du bus I2C voir figure ci contre Le client doit pouvoir s appuyer sur ce qui est d j fait pour d v
9. Kit de d monstration le produit est pr t l utilisation mont sur une carte Livr avec un logiciel et les cables utiles il permet d utiliser ses diff rentes fonctions tr s facilement C est une application finie int grant le produit il donne une id e de ce qui peut tre r alis avec le produit il est livr avec les sch ma de c blage le code source des logiciels Programmateur debuggeur Logiciel permettant de programmer et de suivre le d roulement d un Rudy Houque Promotion 7 programme afin d en rep rer et corriger les dysfonctionnements Hi Z Ecole Nationale Fl di Sup rieure des Mines yy E 7 na I STMicroelectronics 1 L entreprise STMicroelectronics 1 1 Histoire EUROTECHNIQUE 1979 1 Figure Historique de l entreprise STMicroelectronics trouve ses origines en 1964 sous le nom de SESCO entreprise qui fabriquait des composants discrets Aix en Provence Puis en 1979 une alliance entre Saint Gobain et National Semi conducteur donne naissance Eurotechnique c est a cette poque que l on voit apparaitre le site de Rousset avec une usine de production 4 pouces En 1983 Thomson CSF reprend la soci t Eurotechnique pour devenir Thomson Semi conducteur en 1985 Cette volution permettra l implantation d une nouvelle unit de production 5 pouces Rousset devient ainsi le si ge de la division MOS En 1987 la soci t se nome d sormais SGS Thomson Microelectronics suite a
10. Sur un site comme celui de rousset comptant pr s de 3000 personnes lorsque l on recherche une information pr cise on se rend vite compte qu on ne sait pas exactement qui la poser le probl me c est que je n ai aucun contact de l quipe microcontr leur Dans ce genre de situation je m en reporte a mon tuteur qui connait surement une personne qui pourrait me renseigner Je note ensuite ce contact et son poste pour un ventuel futur besoin J ai pris rendez vous avec un ing nieur de l quipe des applications de la division microcontr leur Jacky B pour r cup rer le mat riel n cessaire au d veloppement sur STM8L En allant au rendez vous pour r cup rer le mat riel je n avais pas pr vu de devoir passer une commande et je pensait le r cup rer imm diatement a engendre donc un premier d calage du planning commande livraison En janvier 2009 le STM8L n est pas encore commercialis je r cup re les chantillons d une premi re version qui connait videmment certain dysfonctionnements Ecole Nationale _ Sup rieure des Mines y Y SAINT ETIEN o d FI 2 itll Rudy Houque Promotion 17 1 3 3 6 Validation Lors des test de validation je fais tourner la routine basique en boucle en g n rant des variations de temp rature sur le capteur de temp rature l aide d une bombe froid puis grace a un lecteur RFID je v rifie la coh rence des valeurs enregistr es dans la m moire double inte
11. rature ce qui en fait un datalogger de temp rature mais il peut devenir un datalogger de choc de vibration ou de lumi re suivant le capteur choisi et ce sans modifications majeures STMicroelectronics s engage accompagner le client souhaitant d velopper une application int grant leur produit 3 Le produit M24LR64 3 1 Origine Comment est n e la puce lectronique M24LR64 En tant que ier fournisseur mondial de m moires EEPROM r inscriptibles la renomm e de STMicroelectronics n est plus a faire Certains clients font donc appel l entreprise pour des demandes sp cifiques STMicroelectronics peut cr er un composant customis d di tre vendu uniquement ce client Il faut bien entendu que la production reste rentable cela implique une importante quantit de commande compte tenu du faible prix de vente de ce genre de m moire x 0 10 unit En d veloppant un produit customis pour un client particulier STMicroelectronics acquiert un savoir faire et peut par la suite d cider d int grer ce composant son portefeuille produit C est de cette fa on qu est n le produit M24LR64 3 2 Fonction A quoi sert la puce lectronique M24LR64 Le produit M24LR64 est une m moire rappelons simplement que c est un composant lectronique tr s commun qui sert essentiellement stocker des informations 1001 1011 1010 1011 L architecture d une m moire se traduit comme celle d un criture 101
12. 4 mois et 15 jours Sachant que la m moire serait de toute fa on satur e bien avant et le syst me passerait en mode arr t Pour indication la pile peut alimenter le syst me en mode arr t pendant un peu plus d une ann e Le fait de consommer de l nergie m me en mode arr t pose un probleme car si un des reference design reste stock e durant une ann e avant d tre livr e au client elle ne sera pas fonctionnelle a l ouverture du colis batterie faible J ai donc repris l id e d une grande majorit d applications fonctionnant sur pile savoir le principe de la languette en plastique sur la pile faisant office d isolant et que l utilisateur retire lors de la premi re utilisation Avant d opter finalement pour une solution avec un interrupteur ON OFF qui permettra l utilisateur d teindre volont compl tement le datalogger pour une conomie de batterie optimale Avec cette gestion d alimentation particuli re l application datalogger peut tre qualifi e d application Low Power c est un terme anglais qui d signe les applications a basse consommation d nergie 1 2 Interfaces de communication Les trois composants de la carte datalogger doivent pouvoir changer des donn es et pour se faire ils utilisent leurs interface 12C Le bus I2C permet de faire communiquer entre eux des composants lectroniques tr s divers gr ce seulement deux fils et une r f rence lectrique e un signal de
13. 5 STMicroelectronics 34 figure capture d cran de l interface utilisateur datalogger L utilisateur peut d marrer et arr ter une acquisition de temp rature ou EF t l charger les temp ratures acquises afin de les afficher sur un graphique Ce graphique offre une possibilit dynamique c est dire que si le datalogger reste dans le champ lectromagn tique du lecteur RFID en cochant la case Dynamic view en dessous du graphique j ajoute en temps r el les temp ratures acquises sur ce m me graphique le thermom tre indique la valeur en degr s et en fonction de celle ci j ajoute une illustration m t o allant du flocon de neige au soleil Au niveau graphique j ai ajout des animations d ondes lorsqu une commande RF est envoy e et je fais clignoter le bus I2C lorsque qu une acquisition est en cours _Authorization W Overwrite 35 Figure capture d cran de la fen tre d option interface utilisateur 2 2 3 Algorithmes Les algorithmes ci dessous d crivent ce qui se passe lorsque l utilisateur appui sur les boutons J ai mis en place une l gende pour mieux comprendre les diff rentes actions Les actions bleus sont des commandes RFID envoy par le lecteur par l interm diaire de l interface utilisateur Les actions rouges sont des commandes propres l interface utilisateur modifier l apparence de la fen tre Les actions vertes sont des messages pop up g n r s l cran j
14. C est a ce moment qu une des techniques marketing de STMicroelectronics entre en jeu Pour faire connaitre le produit STMicroelectronics mise sur deux m thodes STMicroelectronics propose au client d acheter un demonstration kit c est une m thode d accompagnement du client dans la d couverte du produit mettre a disposition les outils et r pondre aux questions pour bien comprendre les capacit s du produit STMicroelectronics propose au client des reference design qui sont des applications toutes faites int grant le M24LR64 Ils permettent de d montrer la faisabilit de certaines applications ou de donner des id es d utilisations gr ce des exemples concrets Ces r f rences design sont livr es avec une documentation compl te permettant aux clients de refaire leurs applications eux m me Au final STMicroelectronics ne proposera pas seulement le M24LR64 aux clients qui en ont exprim le besoin mais vendra galement le demonstration kit et les reference design qui permettrons de toucher un public plus large reference design demonstration kit kit de d monstration le produit est pr t l utilisation mont sur une carte Livr avec un logiciel et les cables utiles il permet d utiliser ses diff rentes fonctions tres facilement reference design c est une application finie int grant le produit il donne une id e de ce qui peut tre r alis avec le produit il est livr avec les sch ma de c blag
15. Carlo Bozotti Home Industrial amp Entertainment Multisegment amp Display Sector Font End Manufacturing Packaging amp Asia Pacific Test Manufacturing Automotive Analog Power Product Group amp MEM S Computer amp Microcontroller Comm Memories amp Infrastructure Smartcard Technology Greater China R amp D North America Figure Organigramme STMicroelectronics 2009 i Ecole Nationale ul Ji Sup rieure des Mines y Y Et k SAINT ETIENNI I Rudy Houque Promotion 17 2 Le site de rousset 2 1 Caract ristiques Le site est aujourd hui quip d une usine de fabrication de technologie 8 pouces d une capacit de 7000 plaquettes par semaine On y trouve galement l EWS Electrical Wafer Sort pour l Europe qui a pour mission de tester les plaquettes avant la livraison chez le client Sont aussi pr sents sur le site des fonctions centrales telles que les ressources humaines France et STUniversity branche de formation cr e par l entreprise On compte peu pr s 3000 personnes sur le site de Rousset gt Trois cat gories socio professionnelles y sont repr sent es les ingenieurs op rateurs les techniciens et les ing nieurs 41 operateurs 36 techniciens 23 5 figure Ordre de r partition des cat gories sur le site de Rousset Ces 3000 employ s travaillent e pour 60 d entre eux en production e pour 20 en recherche et d veloppement
16. THYS Set Point Register Analiog to Digital so scl 2 7 O SANT C43 6 GND 4 5 39 figure Diagramme block pinout du STTS75 BEE conversion resolution ii 7 RE Es ete To oo 40 figure Tableau de format temp rature du STTS75 Ecole Nationale i Sup rieure des Mines y Y ETT N NI D es itil Rudy Houque Promotion 17 dE 55 3 Microcontroleur STM8L E 2 Ea 2 a BEE E 3 3 3 E 1o coro anad TEHET TU 219030929 an EEE li a AA ses Including ee see up to 16 MHz O i NAST PAI OS 1 POT pes up to 2 Kbytes PA2 MS 2 2 7 POs HS data EEPROM PAI Om 2 POS HS PAM HS TIE m4 a PO oem 1 5 Kbytes Pas TIMS_BON s so PET HS SPLMSO 2 RAM PAS HS COMP REF 6 Pee ee SP MOS Vas j gt F w i Pas ens OK Nested interrupt Po Meee eects none SHEE A mamase 33533933 Debug module HHHH KA y O TH H a ne cm HE EH upiosovos gt Ki 2 7 e Two comparators NY A 4 inputs Y C Bep 41 figure Diagramme block pinout du STM8L 4 Sch ma d implantation carte datalogger V 1 0 1 42 figure Carte datalogger V1 0 routage face arri re 43 figure Carte datalogger V1 0 routage face avant 2 Ep ISO 15693 antenna g z a u Y eam D ps a ANAL e gt Je is E o Y a o S L 2 gt 2 M24LR64 Data logger Reference Board AYJ oo EE Bo Bon B
17. ai du suivre une formation Le d veloppement l interface utilisateur initialement pr vue pour d buter fin aout est donc d cal de 4 mois Urgences Un client tr s important a connu un probl me sur une de nos pi ces courant juillet 2009 et en p riode estivale les effectifs de STMicroelectronics ne sont pas complets J ai donc du mettre de cot la r alisation de mon projet pendant pr s d un mois pour l aider r soudre ce probleme Les t ches additionnelles La m moire M24LR64 tant toute r cente elle n est au d part produite qu en version prototype en petite quantit et leur boitier est assembl la main On compte environ deux mille pi ces de la sorte qui sont envoy es nos plus gros clients pour qu ils commencent d velopper leurs applications et ainsi qu ils nous fassent remonter les difficult s qu il rencontrent Elles sont galement envoy es aux constructeurs de lecteur RFID partenaires pour qu ils puissent tre compatibles avec cette nouvelle puce Les m thodes de test industrialis n tant pas encore en place pour ce nouveau produit il faut les tester la main Je suis r quisitionn pour faire la partie RF de ces tests ce qui me prend norm ment de temps C est une t che r p titive qui consiste faire des essais de lecture et d criture certaines distances de fonctionnement Apr s avoir test une centaine de pi ces manuellement en une demi journ e je d cide de d velopper un l
18. carte circuit imprim programmateur debuggeur logiciel permettant programmer et de suivre le d roulement d un programme afin d en rep rer et corriger les dysfonctionnements na Hii Ecole Nationale irl di Sup rieure des Mines yy dE 18 Rudy Houque Promotion 7 3 Planning Le planning du projet pr sent ci dessous se d compose en plusieurs phases Sp cification et bauche ces parties ont permis de donner une id e g n rale de l application et de d crire son fonctionnement formation sur mat riel cette t che est pr vue dans le planning car le logiciel de d veloppement que je vais utiliser pour programmer le microcontr leur m est inconnu R alisation et tests datalogger ces tapes sont pr vues sur une p riode de temps assez longues car il faut prendre en compte les temps d tude et de livraison du sous traitant avec lequel je vais travailler D veloppement et tests de l interface utilisateur Je n ai pas besoin de formation pour les outils permettant de programmer cette IHM car je les utilisais d j lors de mon projet pr c dent Je peux donc me faire une id e plus pr cise du temps pr voir Debug et validation de l application Lorsque le datalogger sera valid je pourrai effectuer des test sur l ensemble de l application ces tapes commencerons d s qu il y aura une version fonctionnelle de l interface utilisateur R daction documentation d s que la premi re version d
19. di Sup rieure des Mines A yy 53 Rudy Houque Promotion 7 ET _SAINT ETIENNI D VIII Conclusion J ai fait le choix de poursuivre mon cursus scolaire en apprentissage afin d allier connaissances th oriques et exp rience professionnelle Je suis aujourd hui apprenti depuis presque trois ann es dans la soci t STMicroelectronics ou j ai pu effectuer ce projet de fin d tude qui est en total ad quation avec l intitul de mon dipl me puisqu il est compos d une partie lectronique et d une partie informatique industrielle La r alisation du datalogger de temp rature m a permis d approfondir mes connaissances de la technologie et des produits RFID La collaboration et les changes quotidiens avec les ing nieurs de l quipe m ont norm ment apport comme par exemple l apprentissage de deux nouveaux langages de programmation LabWindows CVI et Visual Basic Les cours que j ai suivi en parall le l cole durant ces trois ann es ont t d une aide pr cieuse pour l approche technique de ce projet Ce projet et cette formation sont une exp rience tr s enrichissante intellectuellement et personnellement Contrairement aux p riodes de stage relativement courtes que j ai pu effectuer pr c demment l apprentissage permet de faire partie int grante d une quipe de se voir confier plus de responsabilit s et d avoir un travail diversifi Avec le recul je me rends compte de l importance de la communication au se
20. et sur le site WWW st com Adobe Adobe Adobe Guide d installation pdf Guide utilisateur pdf Note d application pdf code source logiciel exe e Un guide d installation qui explique la d marche a suivre pour installer correctement le logiciel e Un guide utilisateur qui explique comment se servir du logiciel e Une Note d application qui donne les d tails technique de conception de l application e Un dossier code source qui comprend le code source du logiciel PC et microcontr leur e Le logiciel Le fichier d installation du logiciel J ai r dig ces documents en anglais uniquement ce qui m a permis d enrichir mon vocabulaire et m a entrain organiser ma r daction Lorsque je r dige une note d application ou un guide utilisateur je travaille avec le service de communication qui v rifie l ensemble des documents pour les mettre en page avec le standard STMicroelectronics le document connait plusieurs version que je dois v rifier mon tour pour valider le contenu Pour distribuer le logiciel j ai cr un fichier setup exe l aide du logiciel Inno Setup qui installe l interface utilisateur mais qui copie galement les drivers n cessaires au bon emplacement ie Setup M24LR64 R Datalogger Application Software E Setup M24LR64 R Datalogger Application Software Installing Welcome to the M24LR64 R Please wait while Setup installs M24LR64 R Datalogger Application Softwa
21. la fusion avec l entreprise italienne SGS Microelectronica En 1996 nouvelle volution et l unit de production 5 pouces est convertie en 6 pouces Enfin en 1998 apr s le retrait de Thomson c est l entreprise STMicroelectronics qui voit le jour avec en 2000 une nouvelle usine de production 8 pouces sur le m me site de Rousset Aujourd hui STMicroelectronics est cot la bourse de New York de Paris depuis 1994 et de Milan depuis 1998 La soci t compte seize sites de production dans le monde pr s de 50000 employ s et un chiffre d affaire en 2007 de 10 Milliard de dollars US Elle se place au cinquieme rang mondial des constructeurs de semi conducteur cv q 8 Front End 12 Front End Back End Autres Front End 2 figure pr sence mondiale de STMicroelectronics SAINT ETIENNI LE CG i Ecole Nationale pa D a 2 Rudy Houque Promotion 17 1 2 Mission La mission de STMicroelectronics est de satisfaire l ensemble de ses partenaires en tant un fournisseur de semi conducteur profitable et disposant d une large gamme de produits figure 3 L entreprise op re sur la majorit des segments de march et a comme clients les plus grandes entreprises internationales Aujourd hui STMicroelectronics vise 6 grands march s strat giques O Huawei ADB O Bosch O Nokia Cisco Scientific Atlanta Conti O Research in Motion Garmin Delphi Sony Ericsson b LG Electronics O Denso o Samsung Nin
22. les quelques chantillons disposition je peux commencer tester les fonctionnalit s du produit que je compte utiliser dans l application datalogger Mon r le est aussi dans ce cas de faire remonter les erreurs ou les comportements anormaux de la puce que je pourrais remarquer Cela permet d tablir une liste de points rectifier sur la prochaine version 1 3 1 4 Validation Le projet d bute alors que l entreprise STMicroelectronics traverse une p riode tres compliqu e financi rement puisque la crise conomique d automne 2008 touche s v rement le march du semi conducteur Dans une optique d conomie certains services de STMicroelectronics verront leur activit totalement arr t e ce n est pas le cas dans mon service mais les commandes ou les achats de mat riel ont t suspendus La validation de ce composant dans l application est donc faite sur un prototype que j ai enti rement r alis pour faire face au gel des commandes et achats voir photo ci dessous Microcontr leur a g STM8L Grace a cette carte j ai pu valider l alimentation de la m moire M24LR64 via une pin du microcontr leur STM8L et la communication I2C entre le microcontr leur entre ces deux composants criture et lecture de la m moire M moire double interface M24LR64 25 figure prototype pour la validation communication I2C bi i Ecole Nationale ul di Sup rieure des Mines A y y 111 Rudy Houque Pro
23. les sp cificit s de chacun plut t que contre la nature de chacun De cette fa on mon projet se trouve tre une activit plaisante o chacun se voit confier une part de responsabilit 1 3 Crystal Clear Il y a plusieurs types de m thodes agiles suivant la taille de l quipe et du projet Celle qui est applicable mon projet est la m thode Agile Crystal Clear Crystal Clear est un cadre m thodologique tr s fortement adaptable aux sp cificit s de chaque projet Ces m thodes ont t d velopp es par Alistair Cockburn La communication est tr s importante et omnipr sente dans ce type de m thode l quipe au sein de laquelle je d veloppe l application est compos e des quatre personnes qui travaillent dans le m me espace c est id al pour une communication de proximit Dans un souci de souplesse face au changement je dois livrer des versions de logiciel le plus souvent possible ca permet au client d avoir une partie utilisable de l application sans attendre la fin du projet et d en faire une critique On soulignera la souplesse de la m thode qui permet aux personnes de travailler ensemble pour comparer leur code se donner leurs avis et conseils La m thode n est pas directive sur la mani re de coder non plus puisque les personnalit s de chacun sont prises en compte tant que le travail r sultant est en accord avec les sp cifications de d part HI Ecole Nationale we di Sup rieure des Mines y
24. y AE 16 Rudy Houque Promotion 7 y D 1 4 Le cycle Crystal CLear Maquette Conception collective Clarification des Sp cifications Programmation Tests en continu Refactoring du code Sp cifications Ebauche de planning conception Release 13 figure Cycle de vie Crystal Clear R daction du manuel utilisateur Sp cifications Une premi re phase consiste interroger le client pour qu il exprime son besoin Une m thode assez r pandue consiste a observer les futurs utilisateurs dans leur travail pour mieux comprendre leurs besoins et environnement de travail En collaboration avec l utilisateur un classement des fonctionnalit s est tabli pour savoir quelles sont celles a d velopper en premier Le client direct est mon directeur marketing il va tre le premier utilisateur de l application pour pr senter le produits aux journalistes et a de potentiels futurs clients J ai donc tabli un classement de ses attentes avec un un ordre de priorit Conception et Planning Puis il faut choisir les technologies qui seront utilis es pour la r alisation et une premi re bauche pour donner une vision globale Enfin juste avant d entrer dans la phase it rative il convient de planifier les it rations qui vont suivre Je choisi les outils de d veloppement en fonction de ceux utilis s et maitris s par les ing nieurs de mon quipe et je propose un croquis de l interface logiciel et
25. 1 1001 1011 1010 tableau Un syst me peut alors lire et crire une valeur dans OU gt Hi 1001 1011 une cellule rep r e par une adresse voir le sch ma ci contre 1011 1010 1011 1010 1011 1001 lecture 1011 1001 1011 00 TT 1001 1011 1011 1001 1011 1001 101 1 1010 1010 l LA Hi Z Ecole Nationale ul di Sup rieure des Mines S7 dE FENNI I2 Rudy Houque Promotion 17 3 3 Innovation Jusque l rien de r volutionnaire Mais elle se d marque des autres m moires puisqu elle est accessible par deux protocoles de communication e 12C de l anglais Inter Integrated Circuit Bus avec contact e RF de l anglais Radio Frequency sans contact Cela signifie en fait que cette m moire comme n mporte quelle autre m moire standard peut se trouver sur un circuit imprim et communiquer gr ce a des fils de connections Mais en ajoutant une antenne il y aura aussi possibilit de communiquer avec cette m moire a distance par ondes lectromagn tiques sans contact voir figure ci dessous RF 12C 11 figure implantation de la puce sur une carte PCB Le fait de pouvoir acc der la m moire par deux protocoles I2C amp RF fait du M24LR64 un nouveau concept de produit le premier de la sorte pour STMicroelectronics La m moire double interface vise un large nombre d application comme les quipements industriels ou m dicaux en effet s
26. ASK pour la communication 2 Les produits RFID Les produits RFID sont un assemblage d une m moire EEPROM et d une interface de communication RF qui r pond a une norme ISO On connecte une antenne bobin e sur cette puce et l quipement est maintenant destin a recevoir un signal sous forme d ondes lectromagn tiques et renvoyer imm diatement une r ponse contenant une information pertinente A Les produits RFID sont plus commun ment appel s TAG et on les retrouve le plus souvent sous forme d tiquettes autocollantes Elles peuvent tre utilis es pour l identification e d objet sur le m me principe que le code barre m moire e de personne dans les nouveaux passeports SEREN tiquette RFID biom triques et carte de transport bobin e interface RF Ti SAINT rit Ry Hii Ecole Nationale we di Sup rieure des Mines y y TT 5 Rudy Houque Promotion 17 3 Principe de fonctionnement Le lecteur active le ou les tiquette s qui baignent dans son champs lectromagn tique en leur fournissant l nergie n cessaire Les deux l ments tiquette et lecteur se comportent comme des circuits accord s RLC l optimum du transfert d nergie d pend donc de la pr cision de la fr quence d accord de ces deux circuits Pour mieux comprendre on peut assimiler le tag au secondaire d un transformateur lectrique Le lecteur peut transmettre de Antenne tiquette l informa
27. Datas As Long Dim Shift As Long Dim lngStatus As Long Dim 1ngMode As Long Dim bytOrganization As Long Estar Dim lngEstarCmdSize As Long Dim pEstarCmd 0 To 63 As Byte Dim pEstarAnswerSize 0 To 63 As Byte Dim pEstarAnswer 0 To 63 As Byte For iPolling To NB_RETRY The function is considered as FAILED the status only changes in case of SUCCESS iReadRF_Success FAILED bytOrganization 4 lngRspLength amp H38 response lenght Feig USB Reader REQUEST FLAG MANAGEMENT Extended Flag Option FOR DUALMODE bytRequestFlag gbytRequestFlag bytRequestFlag bytRequestFlag And amp HDF Address Flag bytRequestFlag bytRequestFlag And amp HEF Select Flag 0 strRequestFlag i2hhh CLng 10 2 lngadd IngAddLow strAddress strAddress i2hhh lngadd And amp HFF 2 strAddress i2hhh lngadd Y 2 8 And amp HFF 2 strRequestDatas strRequestFlag _cstrCmdReadSingleBlock _strAddress strRequestDatas Replace strRequestDatas lngRequestDatasLen Len strRequestDatas READER SELECTION Select Case giSelectedReader_RF Hi Ecole Nationale ul di Sup rieure des Mines SAINT ETIENNI wy Rudy Houque Promotion 17 64 Case cReader_RF_Feig_USB cReader_RF_Feig_RS232 FEIG Reader strRequestDatas gstr xBFcmd_Reserved_7_8 strRequestDatas lngRequestDatasLen Len strRequestDatas lngStatus FEISC_ xBF_ISOTranspCmd lngAttachedDeviceHandle 1 amp HFF amp H1 In
28. Ecole Nationale Sup rieure des Mines SAINT ETIENNE Centre Micro lectronique de Provence Cycle Ing nieur de l Ecole Nationale Sup rieure des Mines de Saint Etienne Sp cialit Electronique et Informatique Industrielle en partenariat avec ITII PACA Projet de fin d tudes CONCEPTION ET REALISATION D UN DATALOGGER DE TEMPERATURE RFID Pr sent par Rudy HOUQUE Le 16 juin 2010 Soci t STMicroelectronics PRESIDENT DU JURY Christophe HAMMAN SOLLAC MEMBRES DU JURY Fran ois JAUJARD EMSE SE Laurent FREUND EMSE SE Jean Marie GAULTIER STMicroelectronics Y ST o Institut des 2 i Techniques d Ing nieur MINISTERE DE L ECONOMIE pps Commission DE L INDUSTRIE ET DE L EMPLOI EAA AUSEIE des Titres d Ing nieur Remerciements Je souhaite remercier l ensemble des acteurs qui m ont permis de suivre cette formation et de la mener bien et en particulier e La soci t STMicroelectronics qui m a offert l opportunit d effectuer mon apprentissage dans des conditions id ales e Monsieur Jean Marie Gaultier mon tuteur industriel et sup rieur hi rarchique pour son encadrement et sa p dagogie e Monsieur Emmanuel Boulet technicien de l quipe application pour son exp rience et son savoir qu il a su partager e Monsieur Hugues Creusy ing nieur de l quipe d application pour ses conseils et le partage de ses connaissances e Monsieur Pascal Castanet ing nieur d applica
29. F 29 Jan 2010 Pascal Castanet o Using your DEMOKIT M24LR A demonstration kit with your STM32 PRIMER2 UMOSSO PDF 29 Jan 2010 Pascal Castanet Q La semaine des applications Le datalogger a t pr sent l ensemble du personnel STMicroelectronics l occasion de l v nement la semaine des applications en janvier 2010 Les personnes de l quipe se sont relay es pour animer le stand r serv la RFID et pr senter les applications du service voir photo ci dessous Le salon RFID Journal Live Le manager marketing de l quipe RFID Sylvain F est all pr senter le datalogger au salon RFID Journal Live a Orlando en Floride tat Unis du 14 au 16 Avril 2010 L application a remport un grand succ s RFID Journal Live est la plus grande manifestation internationale d di aux PUT RFID to WORK technologies RFID APR 14 16 ORANGE COUNTY CONVENTION CENTER ORLANDO FLORIDA embedded systems conference Le data logger a aussi t pr sent lors de la conference embedded systems San Jose en Californie tat Unis du 26 au 29 Avril 2010 Encore une fois le datalogger a suscit un grand int r t Learn today Design tomorrow Silicon Valley April 26 29 2010 McEnery Convention Center San Jose Le produit M24LR64 connait un certain succ s en d but de vie puisque la consommation annuelle pr visionnelle est d j annonc e plus d un millions de pi ces Hi Ecole Nationale we
30. Le Projet Introduction L application Datalogger Description Exemple d utilisation Objectif Le produit M24LR64 Origine Fonction Innovation La commercialisation nd a a Rudy Houque Promotion 7 EM fi L Ecole Nationale Sup rieure des Mines Sommaire Mon r le Ma mission Description Gestion de projet M thode Budget Planning R alisation Datalogger Alimentation Interfaces de communication Les composants Lantenne R alisation de la carte Logiciel interface utilisateur Interface de communication R alisation documentation Bilan Atteinte de l objectif Technique Economique M thode et gestion de projet Planning r el Avenir du projet R sultats Conclusion Annexe M moire double interface M24LR64 Capteur de Temp rature STTS75 Microcontroleur STM8L Sch ma d implantation carte datalogger V 1 0 Rudy Houque Promotion 7 HI Ecole Nationale Fl di Sup rieure des Mines D ee 20 20 21 22 24 39 41 42 42 44 49 SI SI SI SI SI SI 52 53 54 55 55 55 56 56 Sch ma lectrique datalogger Affiche de promotion officielle STM8L Source Code main c STM8L Source Code i2c_ee c Visual Basic source code 57 58 59 6l 63 Hi Z Ecole Nationale we di Sup rieure des Mines S7 Rudy Houque Promotion 7 y D RFID masque RF MMS Wafer Plaquett
31. NT ETIENNI Rudy Houque Promotion 7 III Le Projet 1 Introduction Ce rapport d taille les diff rentes tapes de conception et r alisation d un datalogger de temp rature Celui ci se pr sente sous forme d tiquette intelligente utilisant le principe de la RFID et de son interface logicielle permettant le contr le via un PC Cette application a pour but de promouvoir une nouvelle puce lectronique nomm e M24LR64 datalogger Syst me de filtrage et d enregistrement de donn es dans un but de surveillance ou de statistiques des donn es d un syst me 2 L application Datalogger 2 1 Description Le datalogger est une application autonome fonctionnant sur batterie elle permet d enregistrer la temp rature ambiante intervalles r guliers L utilisateur peut agir sur le syst me gr ce un lecteur RFID connect un PC pour d marrer arr ter une acquisition d finir sa fr quence et t l charger les temp ratures sauvegard es figure ci dessous DUAL INTERFACE 10 figure illustration du syst me complet 2 2 Exemple d utilisation Par exemple lors du transport de marchandises l application peut tre utilis e dans un but de surveillance ou de statistiques Aujourd hui la chaine du froid concerne plus de la moiti des aliments consomm s La demande croissante en produits frais g n re des risques nouveaux ces risques sont accentu s par le ph nom ne de consommation de masse Prenons un
32. READ BLOCK 0000 ookorokoklok loka look ok Read_Single_Result ReadRF_single_DataLogger 0 4 2 If iReadRF_ Success SUCCEDED Then Data_To_Send Read_Single_ Result Status_Byte Mid Read_ Single Result 1 2 get the system status Delay_Byte Mid Read_ Single _ Result 5 2 get the delay value in order to authorized the realtime graph view Rudy Houque Promotion 7 If Status_Byte START Then iBattery LOW MsgBox The battery may be low please try to turn the data logger OFF and ON again _vbInformation _ Information window ElseIf Status_Byte PAUSED Then Mid Data_To Send 1 2 START iShowStopButton 1 ElseIf Status_Byte RUNNING Then iShowStopButton 1 ElseIf Status _Byte STOPPED Then Mid Data_To_ Send 1 2 START iShowStopButton 1 Else Mid Data_ To _ Send 1 2 START iShowStopButton 1 End If End If a END READ BLOCK 0000 If Delay_Byte QD Then iRealTimeGraph PERMITED Else iRealTimeGraph NON_PERMITED End If bE WRITE BLOCK 0000 toro to If WriteSingleBlockRF_DataLogger Data_To_Send 4 2 SUCCEDED And iBattery lt gt LOW Then TimerAnimation Enabled True start the board Animation TimerThermometre Enabled True start the meteos application Animation ANIM_I2C kind of animation to play If iShowStopButton 1 Then change the start button in stop button start_acquisition Visible False TXTstart Visible False stop_acquis
33. adRF_Success SUCCEDED iPolling NB_RETRY ElseIf Mid strResponseDatas 1 2 Q1 Then iReadRF_Success FAILED Else strTmpData no_tag_answer iReadRF_Success FAILED End If Else str mpData no_detected_answer iReadRF_Success FAILED End If DoEvents ReadRF_single_DataLogger strTmpData Next iPolling End Function Hi Ecole Nationale iH di Sup rieure des Mines en p Y til Rudy Houque Promotion 17
34. am FilesW24LR64 R_Datalogger_Applicatio ME File Edit View Favorites Tools Help FA E A LES OQ O O sea Es Folders FS Address Sa C Program Fies M24LR64 R_Datalogger_Application_Softw v Ho Name Size Type Application Firmware project File Folder SPC Software project File Folder A 50 VI Bilan Le projet consistait concevoir et r aliser un datalogger de temp rature RFID dans le but de promouvoir une nouvelle puce lectronique de STMicroelectronics 1 Atteinte de l objectif 1 1 Technique Le projet a t men son terme en respectant les sp cifications de d part et en int grant des am liorations au fur et a mesure le l avancement L application remplit aujourd hui bien son r le celui de d montrer les capacit s du produits pour en faire sa promotion Si le datalogger t d s le d part vou n tre commercialis que sous la forme d un reference design la vue du r sultat final le manager marketing d cid de l utiliser galement sous la forme d un d monstrateur pour lequel j ai design une nouvelle version du datalogger dans un boitier en plastique beaucoup plus esth tique Dans cette nouvelle version j ai int gr une antenne de plus petite taille 20mm x 40mm pour persuader plus facilement de la facilit d int gration 1 2 Economique L investissement g n ral r serv ce projet t d pass Sur le plan mat riel il a fallu faire appel au sous traitant une second
35. ans ce cas je d marre l illustration 47 2 2 3 3 Timer Timer Succ s Vue Dynamique autoris e L algorithme timer est activ et d sactiv respectivement par les boutons start amp stop acquisition J ai choisi de le rafraichir l ex cuter toutes les secondes Il lit les valeurs des octets syst me dans la m moire double interface et les affiche sur l interface utilisateur Ainsi on peu connaitre en temps r el le nombre de temp ratures enregistr es Connaissant ce nombre je peux aller chercher dans la m moire la derni re temp rature enregistr e et l afficher a l cran a donne une indication de la temp rature ambiante en temps r el D coch Dynamic view CheckBox J ai aussi ajout une option qui permet de voir le graphique des temp rature en mode dynamique les temp ratures enregistr es s ajoutent en temps r el au a la suite du graphique 2 2 3 4 trace graph Le bouton trace graph t l charge la totalit des temp ratures enregistr es dans la m moire double interface et les affiche sur un graphique Rudy Houque Promotion 7 A Trace Graph Octet Status RUNNING Octet Delay 15 OUI Start Timer Ecole Nationale Sup rieure des Mines T ETIENNI itll ET f ky ad SAIN 3 documentation Je dois livrer un certain nombre de documents qui seront disponibles dans le reference design
36. ation du bus I2C Si l on mesure les deux signaux sur un oscilloscope ils ressemblent la figure ci dessous La ligne SCL est une simple succession de cr neaux une fr quence de 100kHz 400kHz qui permet de synchroniser la communication Pour l application datalogger je l ai r gl 100KHz toujours pour des souci de consommation d nergie La ligne SDA doit respecter un format bien sp cifique que j ai d taill ci dessous La validation du bus I2C se r sume v rifier la forme des signaux SCL et SDA sur un oscilloscope La communication s tablie en respectant le format d taill ci dessous Lecture i accus de accuse de Selection composant ou j Information r ception reception Ecriture P P 21 figure trame I2C standard e START amp STOP Pour transmettre des donn es sur le bus I2C il faut surveiller deux conditions particuli res la condition de d part et la condition d arr t e S lection composant Le nombre de composants qu il est possible de connecter sur un bus I2C est largement sup rieur trois et le ma tre doit tre capable de choisir quel esclave doit recevoir les donn es Dans ce but le ma tre envoi dans un premier temps l adresse du composant e Lecture ou Ecriture Le maitre indique ensuite s il demande une lecture ou s il impose une criture dans le composant concern e accus de r ception Si l esclave concern r pond les op rations continuent a se d rouler normal
37. ation uniquement entre le microcontr leur et la m moire je peux d cider de ne pas alimenter le capteur de temp rature Le but a t de retrouver les courants de consommation annonc s dans les sp cifications des produits J ai valid cette solution en alimentant le montage avec une alimentation de laboratoire a travers une r sistance en s rie En pla ant une sonde diff rentielle aux bornes de cette r sistance j ai pu afficher sur un oscilloscope l image V du courant i consomm dans les diff rents cas de figure criture lecture prise temp rature etc ils Dela logie Alimentation sont expliqu s dans la suite du Reference Board 3V document M 17 figure mesure de l image du courant datalogger I uA 1 150 me 150 ms Je prends un exemple concret pour quantifier la LS a dur e de vie du systeme sur une batterie O A m Imaginons que le datalogger enregistre une temp rature par seconde en terme de consommation a correspond une moyenne de 78uA voir sch ma ci contre Imoy 78 HA 18 figure courant moyen consomm par 3 pA c t s l application en fonctionnement Ecole Nationale Sup rieure des Mines y Y Rudy Houque Promotion 7 AE J ai opt pour une batterie type pile bouton qui d livre une tension de 3V et capable de fournir un courant de 255mA sur une heure 255mAh Dans la configuration ci dessus cette pile pourrait alimenter le syst me pendant environ 3269 heures
38. crocontr leur une partie du code est disponible en annexe a aa i Ecole Nationale ul di Sup rieure des Mines en Ti SAIN TIENNI 34 NT 1 D Rudy Houque Promotion 7 Fonction principale Alimente bus 12C Alimente m moire stop_acquisition Lire l octet Status dans la m moire Valeur de l octet Status acquisition_update start_acquisition acquisition_running D salimenter capteur de temp rature D salimenter m moire D salimenter bus 12C Passer en mode basse consommation Pause de x seconde s 30 figure algorithme principal microcontr leur L algorithme ci dessus se lit de la mani re suivante Les rectangles rouges lancent l ex cution d une autre fonction d un autre RN algorithme une fois cette autre fonction termin e l algorithme principal reprend la ou il s tait arr t condition Les losanges verts posent une question La r ponse oriente le d roulement de l algorithme action les ovales noirs sont des actions directes du microcontr leur ETIENNI D us AAR i Ecole Nationale ul Ji Sup rieure des Mines Ee eee Rudy Houque Promotion 17 Fonction start_acquisition start_acquisition Ecrire 1s dans l octet Delay de la m moire Lire l octet Delay de la m moire Configurer la fr quence d acquisition AWU Ecrire RUNNING dans l octet Status de la m moire Ecrire 0x0000 dans l octet NbTemp de la m moire Le code
39. de la fonction est disponible en annexe partie STM8L source code main c on voit la correspondance entre l ex cution du programme du microcontr leur et les actions dans l espace m moire Cette fonction start_acquisition est ex cut e d s que la valeur de l octet Satus START Si c est le cas cela signifie que l utilisateur souhaite commencer une acquisition et donc il faut param trer les valeurs par d faut e Nombre de temp rature acquise 0x0000 e L acquisition a commenc donc l octet Status RUNNING e La fr quence d acquisition par d faut est de 1 seconde Fonction acquisition running Cette fonction acquisition _running est ex cut e d s que la valeur de l octet Satus RUNNING START RUNNING C est le cas d s qu une acquisition est lanc e c est cette fonction qui va tre ex cut e en boucle jusqu un changement de l octet Status Il faut v rifier chaque enregistrement de temp rature e Sila m moire est pleine e Si l utilisateur a autoris un crasement des donn es en cas de m moire pleine e Ajouter 1 dans le nombre de temp rature acquise acquisition_running Alimenter le capteur de temp rature Lire les octets NbTemp dans la m moire gt NON Ordonner au capteur de faire une acquisition de temp rature Lire la temp rature acquise dans le capteur Ecrire la temp rature acquise dans la m moire Incr menter de 1 l octet NbTemp dans la m
40. distance gr ce a une tiquette qui met des ondes radios La technologie RFID permet la lecture des tiquettes m me sans ligne de vue directe et peut traverser de fines couches de mat riaux carton boitier plastique emballage etc Exemples d applications op rationnelles Dans le secteur de la logistique pour ce qui concerne la tra abilit Dans les biblioth ques pour assurer la gestion des livres Dans l identification des animaux en remplacement du traditionnel tatouage Elle fait son apparition dans le secteur de la t l phonie mobile pour des applications comme le paiement ou l acc s direct des informations via internet Je travaille dans le secteur du semi conducteur au sein de la soci t STMicroelectronics sur le site de Rousset et plus pr cis ment dans le service qui est en charge de l int gration des puces lectroniques dans des applications finies L arriv e d un nouveau produit sur le march passe par plusieurs tapes Identification d un besoin li une volution technologique la demande d un march mergent ou bien au souhait d un client recherchant un composant avec des fonctionnalit s d di es qu il ne peut trouver dans le catalogue des produits standards D finition du cahier des charges qui d crit les fonctionnalit s et les caract ristiques du produit Conception du produit par les ing nieurs design dimensionnement organisation et simulation du comportement des l ments
41. donn es SDA e un signal d horloge SCL e une r f rence masse lectrique GND Je l ai donc impl ment sur la carte datalogger pour y connecter le microcontr leur en tant que Maitre la m moire double interface et le capteur de temp rature en tant que Esclaves voir figure ci dessous Ma tre amp Esclave Les composants sont connect s au bus I2C soit en tant que Maitre soit en tant que Esclave Les Ma tres donnent des ordres les Esclaves se contentent d y r pondre STTS75 Capteur de temperature STM8L Microcontr leur M24LR64 Dual Interface EEPROM 12C bus Antenne 19 figure sch ma de communication entre STM8L M24LR64 R STTS75 On remarquera dans la figure ci dessous que la m moire M24LR64 est galement connect e a une antenne pour lui permettre de communiquer avec un lecteur RFID Cette interface de communication est d taill e dans la partie LOGICIEL AINT TIENNI D Hi Ecole Nationale ul di Sup rieure des Mines y Y Rudy Houque Promotion 7 Les deux signaux du bus I2C doivent tre aliment s par l interm diaire de deux r sistances appel es pull up sur la carte datalogger voir sch ma lectrique ci dessous IEC J ai dimensionn ces deux r sistances toujours dans l optique de consommer le moins possible d nergie tout en conservant la forme des signaux n cessaires au SCL fonctionnement du bus I2C SDA 20 figure aliment
42. e set the AWUEN bit x enableInterrupts Rudy Houque Promotion 17 Hi Ecole Nationale iH di Sup rieure des Mines ET _SAINT ETIENNE _ 59 while 1 x routine start GPIO_SetBits GPIOD GPIO_Pin_5 xpower bus i2cx GPIO_SetBits GPIOD GPIO_Pin_7 xpower eepromx if Status 0x00 x first run x stop_acquisition I2C_EEInit_EEPROM x init eeprom dualx I2C_EE_BufferRead amp Status Status_Add 0x01 x read STATUS byte x if Status START start_acquisition else if Status RUNNING acquisition_running else if Status UPDATE acquisition_update GPIO_ResetBits GPIOD GPIO Pin_6 xUnpower sensorx GPIO_ResetBits GPIOD GPIO_Pin_7 xUnpower eepromx GPIO_ResetBits GPIOD GPIO_Pin_5 xUnpower bus i2cx halt 3 SLEEPx Fonction start_acquisition void start_acquisition void x reset system variable POINTER_ACTUAL 0x0008 Nb_Temperature 0 Nb_Temperature 1 FREE_SPACE Status 0x00 0x00 OxOFFC RUNNING 12C_EEInit_EEPROM x init eeprom dualx I2C_EE_BufferRead amp Delay_Sleep Delay_Add 0x01 READ DELAY x AWU_Init uint8_t Delay_ Sleep x selection of time base x AWU_Cmd ENABLE set the AWUEN bit I2C_EE Pagewrite amp Status Status_Add 0x01 Delay uint16_t 2000 I2C_EE_PageWrite Nb_Temperature Nb _Temp_Add 0x02 Delay uint16_t 2000 Rudy Houque Promotion 7 bi Eco
43. e EEPROM Open space Circuit RLC Datalogger Hardware PCB Refactoring Pinout IHM One Shot driver Firmware Demonstration kit Reference Design Glossaire De l anglais Radio Frequency Identification signifie Identification par radio fr quence Mod le form de zones opaques et transparentes permet de d finir le motif que l on souhaite reproduire sur la plaquette Radio Fr quence Microcontroller Memories amp Smartcard Un wafer est un disque assez fin de mat riau semi conducteur silicium Il sert de support la fabrication des puces lectroniques Terme francais pour d signer un wafer De l anglais electrically erasable programmable read only memory Espace de travail plusieurs ouvert Circuit lin aire int grant une r sistance R une inductance L et une capacit C Syst me de filtrage et d enregistrement de donn es dans un but de surveillance ou de statistiques des donn es d un syst me Mat riel informatique physique par opposition au software mat riel logiciel De l anglais Printed Circuit Board qui signifie carte circuit imprim Op ration de maintenance du code informatique peut se traduire par remaniement Noms et fonctions des contacts lectriques d une puce lectronique Interface Homme Machine Op ration ponctuelle Pilote informatique Logiciel int gr un mat riel et permettant son exploitation
44. e commande I2C criture d un octet J ai reconstitu cette trame l aide de la biblioth que i2c du microcontr leur stm8l10x_i2c c Dans cette biblioth que on trouve des fonctions comme void I2C GenerateSTART FunctionalState NewState void I2C GenerateSTOP FunctionalState NewState uint8_t I2C ReceiveData void void 12C_Send7bitAddress uint8_t Address I2C Direction _TypeDef I2C Direction void I2C SendData uint8_t Data etc En utilisant celles ci je peux cr er mes propres fonctions g n rique comme par exemple une fonction ecrire memoire dans laquelle il me suffira de renseigner l adresse laquelle je veux acc der et la donn e que je veux y crire Le code de cette fonction est disponible en annexe dans la partie i2c_ee c je l ai cr e sous le nom de void I2C_ EE _PageWrite uint8_tx pBuffer uint16_t WriteAddr uint8_t NumByteToWrite pBuffer est l information crire Writeaddr est l adresse a laquelle crire l information Hi Ecole Nationale ul di Sup rieure des Mines y Y SAINT TIENNI a Rudy Houque Promotion 7 NumByteToWrite est la longueur de l information crire nombre d octet J utilise cette fonction d s que j ai besoin d crire des informations ou des temp ratures dans la m moire Exemple d une lecture de la m moire M24LR64 accuse de reception accuse de adresse accus de adresse accus de Selection memoire Lecture informati
45. e fois pour r aliser le datalogger en version boitier plastique ce qui implique une d pense suppl mentaire que je chiffrerais aux alentours de 500 Sur le plan de r mun ration et de gestion l allongement de la dur e initiale du projet a engendr environ 21000 suppl mentaires Ces co ts ne sont pas per us comme des pertes mais des investissements puisque le projet d passe aujourd hui les attentes des premi res sp cifications Le retour sur investissement de ce projet est difficilement quantifiable il faudrait connaitre quel client achet notre puce gr ce la d monstration du datalogger et en quelle quantit 2 M thode et gestion de projet 2 1 Planning r el Nom de la t che Tri 1 2009 Tri 2 2009 Tri 3 2009 Tri 4 2009 Tri 1 2010 Tri 2 201 D c Jan F v Mar Avr Mai Ju Jul Ao Sep Oct Nov D c Jan F v Mar Avr r cup ration du materiel a formation sur mat riel ms developpement datalogger r alisation prototype Ce livraison datalogger V1 Cacao Nouveau manager marketing G test datalogger Urgence test piece client Co vacances Cana developpement interface utilisateur T test interface utilisateur C Changement de tuteur u Nouvelle sp cification Nouvelle bauche changement outils de developpement logiciel 9 Formation Visual Basic ua vacances Cu pr sentation semaine des appli developpement interface utilisateur ee D bug de l application val
46. e graphique pour que l utilisateur puisse utiliser simplement le datalogger L application logiciel est compatible avec 3 lecteurs RFID du march e FEIG USB amp FEIG RS232 e ESTAR USB Je vais d tailler ci dessous la mise en place de la solution en prenant l exemple des lecteurs FEIG qui sont les lecteurs d un constructeur allemand partenaire de STMicroelectronics Le constructeur FEIG met a disposition un kit de d veloppement contenant les couches logicielles Kernel 8 Application de bas niveau permettant de d velopper une application sur Windows voir illustration ci dessous Le mat riel d livr par FEIG lecteur DLL etc permet de reconstituer des trames et de les envoyer en RF la m moire double interface M24LR64 Il me reste donc cr er l interface utilisateur entour en vert dans l illustration ci dessous Le logiciel utilis pour le d veloppement de l IHM est Visual basic c est un langage particulier qui permet de cr er une interface utilisateur graphique User Interface Level Visual Basic pplication Level Kernel Level RS 32 Ce 22 eve a 32 figure support logiciel pour Visual basic Maintenant que le Firmware est impl ment dans le microcontr leur la carte datalogger est autonome et v rifie en permanence la valeur de l octet Status Pour d marrer une acquisition il suffit donc simplement d crire la valeur START dans l octet status de la m moire double interface grace a
47. e l application compl te sera valid e je r digerai la documentation officielle STMicroelectronics Nom de la t che B 01D c08 05Jan09 09F v09 16Mar09 20Avr09 25Mai09 29Jui09 03 Ao 09 07 Sep09 120ct09 16Nov09 21D c09 25Jan10 01M VISTO0 IL IR als IvVISID IL TA TRTsLIVISISICIS Li visjo LL TS La Ts IN EST pu sp cification vacances bauche formation sur mat riel developpement datalogger _ ___ r alisation prototype test datalogger validation datalogger vacances developpement interface utilisateur test interface utilisateur D bug de l application validation de l application vacances r daction documentation pr sentation au client 14 figure planning pr visionnel du projet J ai allou plus ou moins de temps aux t ches suivant mes niveaux de connaissance des outils et des techniques Il faut prendre en consid ration le fait que la r alisation du projet en apprentissage r sume une semaine 3 jours de travail effectif sur le projet industriel HI i Ecole Nationale ul di _Sup rieure des Mines y Y LIN yi Rudy Houque Promotion 7 V R alisation 1 Datalogger J ai entierement r alis la carte datalogger elle est compos e de trois puces lectroniques une batterie et une antenne voir figure ci dessous ua Antenne SO 15693 antenna lr M24LR64 Data logger R
48. e le code source des logiciels HI Ecole Nationale we di Sup rieure des Mines A yy 14 Rudy Houque Promotion 7 U_sa NE D 4 Mon r le Ma mission 4 1 Description Le datalogger de temp rature que je r alise est amen a tre commercialis sous la forme d un reference design avec son logiciel et sa documentation Cette application doit aider les clients a d velopper leurs propres applications Cette technique vise a la promotion d un nouveau produit en d montrant ses capacit s et la faisabilit d un projet comme celui ci a travers un exemple concret La r alisation de l un des reference design est un projet a part enti re qui implique le management de ressources la gestion des co ts et d lais la prise en compte des risques et la connaissance des techniques Le projet se d roule gr ce a l aide des personnes de l quipe un acces au laboratoire et au mat riel mis a disposition sur une p riode d un an s talant de Janvier 2009 janvier 2010 dans les locaux de STMicroelectronics Rousset Le projet consiste r aliser les trois parties ci dessous datalogger tiquette intelligente qui mesure et enregistre la temp rature logiciel interface homme machine pour contr ler le datalogger documentation synth se du d veloppement et de la r alisation de l application IGO 100939 aentenre Data logger Reference Board amp Y 12 figure les trois grandes parties du proje
49. e situation concr te d utilisation du datalogger dans l illustration ci dessous un livreur doit transporter du poisson S N ETIENNI Ecole Nationale i Sup rieure des Mines yy EPIA 11 ns o itll Rudy Houque Promotion 17 a a Description Le datalogger est plac avec la marchandise puis activ grace l association logiciel PC lecteur RFID La livraison est effectu par un camion r frig r sur une dur e de 6 heures Durant le transport le datalogger enregistre la temp rature intervalles r guliers La mise en oeuvre de ce dispositif permet de v rifier les conditions de transport du produit ainsi Le destinataire peut des la r ception et sans ouvrir les cartons afficher un graphique retra ant l volution de la temp rature durant le trajet gr ce au m me mat riel logiciel PC lecteur RFID Il s assure ainsi du respect de la chaine du froid pour la marchandise 2 3 Objectif L objectif est de faire la promotion de la nouvelle puce lectronique M24LR64 propos e par STMicroelectronics Ce datalogger permet de mettre en avant la fonctionnalit du produit et de le pr senter au client sous la forme d une application ludique Il s agit aussi de donner des id es au client afin qu il d veloppe ses propres applications autour du produit M24LR64 En effet on peut imaginer tout un tas d applications bas es sur ce principe de datalogger La carte lectronique que j ai d velopp integre un capteur de temp
50. ee gt Gm 44 figure Carte datalogger V1 0 s rigraphie avant MBS67 D ARa i Ecole Nationale we Ji Sup rieure des Mines y Y Rudy Houque Promotion 7 Y _SAINT ETIENNI a 5 Sch ma lectrique datalogger L86 100 134 UOVWI 31DUINAS VOY IVC 0 S91U01 99 9019INLS euusjuy 196607 ged yON TZ 57 A 1 111 le Nationale Sup rieure des Mines AIN C n Ecole fi cole itil Rudy Houque Promotion 17 6 Affiche de promotion officielle M24LR64 FOR REID ENABLED DATALOGGERS 93 antenne coeur aW icon 150 158 qerenmsey 36P M24LR64 Data logge ard l lt 5 Reference Boa NE 6c 60 dAS ISTE lt i A ase IZ a D 6 un un Di 00 4 MB887 Y Dele QI Dual Interface 64 Kbit EEPROM with 12C and ISO 15693 a perfect fit for smart sensors ISO 15693 interface provides a zero power RF port m 2C bus connects to most microcontrollers including STM8L m Low voltage operations 1 8 to 5 5 V at 400 kHz m 64 Kbit EEPROM storage for large amount of data m 32 bit password mechanism data protection m Available in a wide range of packages including wafer form m High reliability EEPROM memory www st com 22 Ecole Nationale Fl di Sup rieure des Mines y Y Rudy Houque Promotion 7 MN gt D AINT ETIENNI 58 7 STM8L Source Code main c Includes
51. eference Board ST 66 60 dAS Microcontr leur M moire Double Interface Capteur de temp rature Batterie au dos 15 figure composition du datalogger L antenne Elle permet au datalogger d utiliser la technologie RFID pour se comporter comme un TAG et communiquer sans contact avec un lecteur J ai design et accord cette antenne a 13 56MHz pour permettre un change d information avec une lecteur RFID bas sur la norme ISO 15693 La m moire double interface Elle permet d enregistrer les informations du systeme et de les rendre accessibles par RF grace a sa double interface il m a fallu l int grer sur le bus I2C et organiser son espace m moire pour le fonctionnement de l application afin d tablir un lien entre l application et l ext rieur Le capteur de temp rature Il permet de faire l acquisition de la temp rature ambiante j ai choisi et s lectionn le composant je l ai configur et int gr sur le bus I2C La batterie Elle donne l nergie n cessaire au syst me pour fonctionner en autonomie J ai r duit au maximum la consommation d nergie du datalogger et dimensionn la batterie n cessaire une dur e de vie correcte pour un reference design Le microcontr leur C est une puce lectronique dans laquelle l utilisateur crit programme appel Firmware pour lui faire r aliser les fonctions souhait es Avec ce programme le microcontr leur devient intelligent p
52. egistre la temp rature acquise dans la m moire Le microcontr leur passe en mode Active Halt d termin par l utilisateur ici une seconde Pour mieux comprendre le principe de ce mode de fonctionnement du microcontr leur il faut regarder ce qui se passe en terme de consommation d nergie Dans le chronogramme ci contre on voit en rouge le mode RUN le microcontr leur est configur dans ce mode quand il ex cute des actions lecture ou criture de la m moire ou du capteur de temp rature Pr cis ment le microcontr leur est en mode RUN quand il r cup re la temp rature ambiante et qu il l enregistre dans la m moire Ces D lai programm par l utilisateur E exemple 1s Dans l application datalogger le programme que j ai impl ment est tres simple a comprendre Voir ci contre l algorithme simplifi du programme microcontr leur Ainsi l application fonctionne en permanence et enregistre a temp rature ambiante intervalles r guliers Pour ne pas consommer d nergie inutilement je fais passer le microcontr leur en mode de basse consommation d nergie Active Halt pendant l intervalle t s op rations cumul es prennent environ 150 ms et n cessitent un courant de 500A Une fois ces op rations termin es le microcontr leur passe en mode d conomie d nergie Active Halt pendant une seconde On voit ce mode rep r en vert sur le sch ma la c
53. elopper sa propre application il faut donc lui faciliter l acc s ce genre de signaux J ai donc d cid galement d implanter un connecteur pour pouvoir programmer et reprogrammer le microcontr leur souhait aussi bien pour d bugger mon application avant de la livrer que pour permettre au client de modifier facilement le programme existant Hi fi Ecole Nationale A J Sup rieure des Mines yy Rudy Houque Promotion 17 D o rs l 41 2 Logiciel interface utilisateur J ai enti rement d velopp le logiciel qui fait office d IHM il s installe sur un PC quip d un syst me d exploitation Windows Il est d velopp pour contr ler un lecteur RFID connect en USB l ordinateur IHM Interface Homme Machine DUAL INTERFACE Logiciel interface utilisateur Lecteur RFID gt q___E_A _ _ 31 figure description du mat riel pour la partie interface utilisateur Le Logiciel Il permet de contr ler le lecteur RFID pour d marrer arr ter le datalogger et t l charger les temp ratures J ai con u le logiciel d interface utilisateur en langage C et Visual basic Le lecteur RFID Il permet de communiquer avec la m moire double interface M24LR64 pr sente sur datalogger J ai utilis les commandes protocole ISO 15693 pour communiquer la m moire double interface 2 1 Interface de communication 2 1 1 Le protocole RF ISO15693 La norme 15015693 es
54. ement En revanche s il ny a pas d accus de r ception de la part de l esclave le maitre comprend qu il y a une erreur et g n re une condition d arr t e Information La zone information contient les donn es qui vont tre crite s il s agit d une criture S il s agit au contraire d une lecture cette zone d information va tre renseign e avec les donn es voulues p Ecole Nationale 4 Sup rieure des Mines y Y 23 SAINT ETIENNI es 2 Hi Rudy Houque Promotion 7 E 1 3 Les composants Le choix des composants est une tape importante dans la conception d application il faut s assurer qu ils r pondent un certain nombre de crit res Le type de boitier la consommation la vitesse le bus de communication le prix etc Il y a un crit re suppl mentaire pour ce genre d application destin e promouvoir un nouveau produit c est que les autres composants pr sent sur la carte doivent tre des produits STMicroelectronics Les trois composants choisis sont donc e la m moire double interface M24LR64 R e le capteur de temp rature STTS75 e le microcontr leur STM8L101 Les trois parties suivantes expliquent comment les choix ont t fait comment ces composants fonctionnent dans l application datalogger les probl mes rencontr s le genre de mat riel annexe utilis M moire double interface Capteur de temp rature R le La m moire comme son nom l indique m morise des donn
55. es Dans l application datalogger elle permet de stocker les temp ratures acquises et les informations sur l tat du syst me gr ce son interface radio c est elle qui permet de faire un lien avec l ext rieur M24LR64 M moire EEPROM deux interfaces de communication 12C RF Alimentation de 1 8 a 5 5V compatible avec I interface 12C compatible avec l interface RF ISO 15693 64Kbit EEPROM organis en 8192 octets en 12C 2048 blocks de 32 bits en RF Le M24LR64 est une m moire de type EEPROM accessible par deux protocoles de communication Elle integre une interface 12C qui n cessite une alimentation sur la pin Vcc Elle integre galement une interface RF ISO 15693 qui ne n cessite aucune alimentation puisque l nergie est fournie par le champ lectromagn tique du lecteur RFID le digramme block et le pinout de la m moire double interface sont en annexe pinout nom et fonction des contacts lectriques de la puce Hi i Ecole Nationale ul di Sup rieure des Mines y y dE L 24 Rudy Houque Promotion 17 Tl SAINT ETIENNI 1 3 1 1 Organisation m moire Comme expliqu pr c demment la m moire retient des informations de type binaire 1 ou 0 Celle ci est organis e sous forme de lignes et de colonnes comme dans un tableau Il suffit donc pour proc der une lecture ou une criture d indiquer l adresse le num ro de la ligne et de la colonne La m moire MZ4LR64 met dispo
56. gRspLength strRequestDatas lngRequestDatasLen strResponseDatas lngResponseDatasLen 1 Case cReader_RF_eStar_USB ESTART READER strResponseDatas lngRequestDatasLen Len strRequestDatas 2 strRequestDatas gstr_estar_ xBOFF_cmd i2hhh lngRequestDatasLen 2 strRequestDatas lngEstarCmdSize Len strRequestDatas 2 For j 0 To lngEstarCmdSize 1 pEstarCmd j CByte amp h Mid strRequestDatas j x 2 1 2 Next j lngStatus API _USBAlL hcomm_ public lngEstarCmdSize pEstarCmd 0 pEstarAnswerSize 0 pEstarAnswer 0 If IngStatus 4 Then strDataMsgEssai The software lost the communication with the eStar reader amp vbCrLf amp _ Please close the sofware window amp vbCrLf amp _ Disconnect the eStar reader and connect it again vbCrLf _ You will be able to launch again the application Call MsgBox strDataMsgEssai vbInformation eStar reader problem End If For j 0 To pEstarAnswerSize 0 1 Mid strResponseDatas j 2 1 2 i2hhh CLng pEstarAnswer j 2 Next j End Select lngResponseDatasLen Len strResponseDatas If lngResponseDatasLen gt Then If Mid strResponseDatas 1 2 0 Then strResponseBlocking strResponseDatas Replace Mid strResponseDatas 3 lngResponseDatasLen 6 strTmpData format For j To lngDataSize 1 Step 2 strTmpData strTmpData amp Mid strResponseDatas 1 j 2 2 Next j iRe
57. iH di Sup rieure des Mines pores amp SAINT ETIENNI P Rudy Houque Promotion 17 Fonction 12C_SS_BufferRead void I2C_SS BufferRead uint8_t x pBuffer uint8_t Pointer Byte uint8_t NumByteToRead While the bus is busy x while I2C_GetFlagStatus I2C_FLAG_BUSY Generate start wait event detection x I2C_GenerateSTART ENABLE Test on EV5 and clear it while I2C_CheckEvent I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT Send slave Address in write direction wait detection event x I2C_Send7bitAddress SENSOR_ADDRESS I2C Direction Transmitter Test on EV6 and clear it x while I2C_CheckEvent I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED I2C_GetFlagStatus I2C_FLAG_ADDR void I2C gt SR3 Configure the sensor in read mode Pointer 0x00 I2C_SendData Pointer_Byte x MSB x Test on EV8 and clear it while I2C_CheckEvent I2C_EVENT MASTER_BYTE_TRANSMITTED x Send START condition a second time x I2C_GenerateSTART ENABLE Test on EV5 and clear it x while I2C_CheckEvent I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT Send slave Address in read direction wait event I2C_Send7bitAddress SENSOR_ADDRESS I2C Direction_Receiver Test on EV6 and clear it x while I2C_CheckEvent I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED I2C_GetFlagStatus I2C_FLAG_ADDR void I2C gt SR3 x While there is data to be read x while NumByteToRead if NumByteToRead 1 Disab
58. idation de l application Cana r daction documentation a pr sentation au client i Hi Ecole Nationale iH fi Sup rieure des Mines lt Rudy Houque Promotion 17 Y _SAINT ETIENN 5 1 2 1 1 Impr vus R organisation En moins de quatre mois j ai vu Benoit Rodrigez Hi rarchie arriver un nouveau manager marketing et mon tuteur changer de service Ces deux M changements ont eu un impact ssssssessesessssseseeseseseseeeeeeseseelessssesesseseeseesssse m aj eur sur la fa G on d e RTE Y Sylvain Fidelis Benoit Rodrigez fonctionner de l unit RFID eae in out Mes nouveaux sup rieurs ont ar E M t pana i une vision nouvelle des projets en developpement dans Serene PRE RER ER l unit TE TW Jean Marie Gaultier Christophe Mani Manager n 1 Ils d cident de me faire modifier 2009 a E din dl da l interface utilisateur alors m me eee que le d veloppement est d j 2 T bien avanc Rudy Houque y Hugues Ne Emanuel 1 Mon client tant ma hi rarchie directe nous revoyons ensemble les nouvelles sp cifications et dessinons une bauche Il est aussi question de faire entrer mon projet dans le projet d un coll gue en cours de d veloppement Pour ce faire il me faut changer de langage de programmation afin que mon logiciel soit int grable dans le sien Un premier retard cons quent est visible la suite de cette nouvelle car je ne connaissais pas le langage et j
59. in d une entreprise elle joue un des r les les plus important dans la r ussite de ce projet Pour remplir ma mission d ing nieur d application RFID j ai t amen entrer en contact avec des clients ext rieurs qui sont pour la grande majorit trangers Si l id e m me de tenir un discours professionnel en anglais m effrayais en d but de formation je suis aujourd hui capable de m entretenir sur des sujets techniques de comprendre et me faire comprendre Je sais galement aujourd hui grace a cette formation dans quel domaine je souhaite exercer mon m tier d ing nieur et c est celui de la RFID Je crois norm ment en l avenir des applications utilisant cette technologie et notamment pour l internet des objets Mes trois ann es d exp rience professionnelle la pratique de l anglais quasi quotidienne s ajoutant aux cours dispens s par les enseignants de l cole m ont dores et d j permis de me vendre plus facilement lors d entretien d embauche que j ai pu pass depuis quelques mois et dont les retours sont tr s encourageants l internet des objets repr sente l extension d Internet des choses et des lieux dans le monde r el HI Ecole Nationale ul di Sup rieure des Mines yy D o q 7 Rudy Houque Promotion 7 IX Annexe 1 M moire double interface M24LR64 D D D O T 38 figure diagramme block pinout du M24LR64 2 Capteur de Temp rature STTS75 Temperate Registor
60. ions I2C alors cette erreur g n re un d lai de deux minutes voir sch ma ci dessous enregistrement enregistrement enregistrement temp rature temp rature temp rature min min min erreur 2 min La solution a ce type de probl me est d impl menter un algorithme qui consiste recommencer une action si elle choue mais seulement un certain nombre de fois pas ind finiment Il ne faut pas oublier que le datalogger consomme principalement de l nergie lorsqu il effectue des communications 12C HI Ecole Nationale we di Sup rieure des Mines A yy 38 Rudy Houque Promotion 7 U_sa NE D 1 4 L antenne Les TAG RFID extraient leur nergie du champs lectromagn tique mit par un lecteur L antenne du TAG et du lecteur forment une paire d inductance coupl es voir sch ma ci dessous Si on consid re un lecteur du march i fonctionnant correctement ce transfert d nergie Le du lecteur vers le TAG d pend de la pr cision de la fr quence d accord de l antenne du TAG yA 13 56MHz TAG 1 4 1 Calcul UE Je dois donc designer une antenne qui une fois Ge 7 connect e la puce m moire double interface TER devra tre accord e 13 56MHz Pour se faire il TANI Par F faut connaitre le sch ma quivalent simplifi ci o ES dessous Lecteur gt i On voit ci contre que la puce est consid r e comme sa capacit interne et l ante
61. iquer tout moment l tat du syst me Il me suffira de lire cet emplacement de la m moire pour savoir si le datalogger est l arr t ou en fonctionnement Dans un soucis de flexibilit je d fini cinq tats diff rents Start Paused Running Stopped Update C Ecole Nationale Fl di Sup rieure des Mines y Y a k 2 SAINT ETIENNI Rudy Houque Promotion 17 Overwrite e Continuer enregistrer de nouvelles temp ratures en crasant les anciennes e S arr ter et ne plus enregistrer de temp ratures suppl mentaires Je d cide galement de mettre en place un octet appel Overwrite car en effet lorsque l application enregistre des temp ratures dans la m moire au bout d un certain temps celle ci arrive saturation A ce moment la deux options sont possibles L utilisateur choisira une de ces deux options en crivant la valeur Authorized ou Non_Authorized cet emplacement m moire Delay Imaginons que l octet Delay contienne la valeur 2s cela signifie que le syst me mesure et sauvegarde une temp rature toutes les deux secondes Si l octet Overwrite ci dessus est une option qui se r v le facultative L octet Delay est primordial C est cet emplacement m moire que je stock la fr quence d acquisition L utilisateur y crit au choix une des valeurs propos es 256ms 512ms 1s 2s 12s 30s Nb_Temp Il me faut conna tre la place dis
62. irect avec le client outre le fait de proposer des produits existants il est aussi a son coute et celle du march pour identifier les besoins du futur Les applications supportent le client crivent les sp cifications des produits et explorent les utilisations possibles des produits Le service qualit veille ce que les proc dures de mise sur le march soient respect es analyse les d faillances des produits lors de leur d veloppement et de leur production dans l ventualit d un probl me Le planning Il g re les lancements en production des produits en fonction des commandes et la fabrication des lots engineering en phase de d veloppement Op ration amp Manufacturing cette quipe est le lien entre la division et les diverses tapes de la production d un produit e Finance contr le le budget allou la division e Development con oit d un point de vue lectronique les produits et cr e les masques n cessaires la fabrication des wafer Engineering Met en place les tests et caract risations n cessaires pour garantir la concordance entre le produit et sa sp cification wafer Un wafer est un disque assez fin de mat riau semi conducteur silicium II sert de support la fabrication des puces lectroniques bi Ecole Nationale Fl di Sup rieure des Mines en Ti SAINT ETIENNI I 6 Rudy Houque Promotion 17 3 L unit RFID 3 1 Organisation Dans la division MMY son
63. ition Visible True TXTstop Visible True End If ElseIf iBattery LOW Then board_picture LoadPicture App Path amp images DataLogger_Picture LOW bmp Else iAnimation ANIM_NORF kind of animation to play MsgBox Start condition has not been sent Please retry _vbCritical _ Information window End If Hii Ecole Nationale iH di Sup rieure des Mines MU A INT ETIENNI e 63 koi END WRITE BLOCK 0000 orookorotokolokoolokok lok Else board_picture LoadPicture App Path images DataLogger_Pictures ANORF bmp End If RARE END INVENTORY KHAN End Sub Fonction ReadRF_single_DataLogger the string contains the four read bytes or one of the folowing expressions no_detected_answer no_tag_answer Example sResult ReadRF_single_DataLogger 0 4 2 means that you will read 4 bytes at the address coded on two bytes 640000 Function ReadRF_single_DataLogger lngAddLow As Long IngDataSize As Long lngNbByteAddress As Long As String Dim strRequestDatas As String Dim IngRequestDatasLen As Long Dim IngRspLength As Long Dim strResponseDatas As String 512 Dim IngResponseDatasLen As Long Dim bytRequestFlag As Byte Dim strRequestFlag As String Dim iDataRate As Integer Dim strResponseBlocking As String Dim lngadd As Long Dim strTmpData As String Dim strTmpSSS As String Dim strAddDisplay As String Dim strAddress As String Dim boolLoop As Boolean Dim i j As Long Dim NbResp
64. jet ce budget est maintenant de ma responsabilit Pour chaque t che d finie rubrique ci dessous je fais une estimation de la valeur des achats de la sous traitance et des co ts de main d oeuvre Il faut ajouter cette estimation budg taire la r mun ration d un apprenti ing nieur sur une p riode d un an Les achats e Composants n cessaires la r alisation du prototype de la carte microcontr leur capteur de temp rature pile connecteurs etc Evaluation 100 e Outils hardware de d veloppement programmateur debuggeur Evaluation 300 La sous traitance e Etude pour r alisation du PCB Evaluation 500 e r alisation de 25 PCB Evaluation 25 x 30 50 720 a 1250 R mun ration e Un ing nieur junior co te environ 80 000 a son employeur dans l entreprise je suis sous contrat d apprentissage entre les co ts de r mun ration et de formation et les avantages fiscaux qui en d coulent pour l employeur le calcul para t profitable Estimation lt 80 000 Les co ts d infrastructures Ils sont de l ordre de deux cent cinquante euros par mois et par personne soit au total 3000 L estimation globale au commencement du projet pour une p riode d un an du premier janvier 2009 au 31 d cembre 2009 est de 85 000 Hardware Mat riel informatique physique par opposition au software mat riel logiciel PCB de l anglais Printed Circuit Board qui signifie
65. le Acknowledgement I2C_AcknowledgeConfig DISABLE Test on EV7 and clear it x if I2C_CheckEvent I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED Read a byte from the SENSOR xpBuffer I2C_ReceiveData Point to the next location where the byte read will be saved x pBuffer Decrement the read bytes counter NumByteToRead if NumByteToRead 0 Send STOP Condition 12C_GenerateSTOP ENABLE Enable Acknowledgement to be ready for another reception I2C_AckPositionConfig I2C_AckPosition_Current Fi Ecole Nationale iH di Sup rieure des Mines M 5 a SAINT ETIENNI ra Rudy Houque Promotion 17 9 Visual Basic source code Fonction start_acquisition_Click TKK ROKK KAA KAKA AKA KARR ROKK KKK bE START BUTTON see boo kakolokok TKK KKK KAKA KAKA KAA AKA KKK kkk KOK Private Sub start_acquisition_Click Dim Dim Dim Dim Dim Dim Read_Single_Result As String Status_Byte As String Delay_Byte As String Data_To_Send As String Txt_Message_Box As String iShowStopButton As Integer iShowStopButton 0 meteo_picture Visible True RealTime Visible False MSChart1 Visible False TXTDynamicview Visible False iAnimation ANIM NOTHING iBattery ENOUGH iRealTimeGraph PERMITED RARE INVENTORY cee bb RRR RRR RRR RK If Inventory_DataLogger SUCCEDED Then board_picture LoadPicture App Path images DataLogger_Pictures RF bmp iAnimation ANIM_RF to
66. le Nationale Fl di Sup rieure des Mines ol SANA SAINT ETIENNI 60 8 STM8L Source Code i2c_ ee c Fonction 12C_EE_PageWrite void I2C_EE_PageWrite uint8_tx pBuffer uint16_t WriteAddr uint8_t NumByteToWrite 1 While the bus is busy x while I2C_GetFlagStatus I2C_FLAG_BUSY Send START condition x I2C_GenerateSTART ENABLE Test on EV5 and clear it x while I2C_CheckEvent I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT Send EEPROM address for write I2C_Send7bitAddress EEPROM_ADDRESS I2C Direction_Transmitter Test on EV6 and clear it x while I2C_CheckEvent 12C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED 12C_GetFlagStatus I2C_FLAG_ADDR void I2C gt SR3 Send Address on 2 bytes of first byte to be written wait event detection x 12C_SendData uint8_t WriteAddr gt gt 8 MSB x Test on EV8 and clear it while I2C_CheckEvent I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING I2C_SendData uint8_t WriteAddr x LSB x Test on EV8 and clear it x while I2C_CheckEvent I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING x While there is data to be written while NumByteTowrite Send the current byte x I2C_SendData xpBuffer Point to the next byte to be written x pBuffer Test on EV8 and clear it x while I2C_CheckEvent I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED x Send STOP condition x I2C_GenerateSTOP ENABLE Hi Ecole Nationale
67. manager direct et de manager sup rieur Cette r organisation est intervenue pendant la p riode du projet et a engendr une bi i Ecole Nationale ul di Sup rieure des Mines y y M ete 7 INT 111 Rudy Houque Promotion 17 nouvelle strat gie et un changement d outil de d veloppement et de langage de programmation Les m thodes agiles pr conisent un planning souple et une auto organisation des quipes De cette mani re mes coll gues ont pu me former sur des outils et langages inconnus pour repartir sur des bases solides 1 5 La carte lectronique La m thodologie adopt e pour la r alisation de la carte lectronique reste bas e sur la m thodologie Agile pour ce qui concerne la communication mais l approche est un peu diff rente en terme de changement La fonction que doit r aliser la carte datalogger est unique et fig e d s le d but on ne retrouve pas la souplesse du d veloppement logiciel Le prototype me permet n anmoins d adopter la m thode r alisation test en continu Mais en terme de fonctionnalit il n y a pas plusieurs versions seul le design de la carte est amen changer 2 Budget Mon manager a du recul sur ce genre de projet avec son aide j ai pu fixer un budget pr visionnel qui servira de r f rence pour suivre et contr ler les co ts en cours de r alisation du projet Ce budget s labore partir de l organigramme des t ches et de la planification En tant que chef de pro
68. moire Rudy Houque Promotion 7 Lire l octet Overwrite dans la m moire Overwrite Authorized NON stop_acquisition iti ET oul H A A t2 start_acquisition RUNNING Ecole Nationale _ Sup rieure des Mines ETIEN SAI NT NI A1 36 Fonction acquisition_update D s que l utilisateur choisit de changer la fr quence d acquisition cette fonction s ex cute quel que soit la valeur de l octet Satus Il faut e Lire la valeur de Delay que vient de changer l utilisateur e Configurer la nouvelle fr quence dans le microcontr leur e L octet Status prend la valeur RUNNING ce qui permet de changer la fr quence sans avoir arr ter l acquisition en cours tion_update acquisi Lire l octet Delay de la m moire Configurer la fr quence d acquisition AWU Ecrire RUNNING dans l octet Status de la m moire nouvelle valeur RUNNING Fonction stop_acquisition D s que l utilisateur choisi d arr ter une acquisition en cours ou lorsque que la m moire est pleine sans autorisation Overwrite cette fonction s ex cute quel que soit la valeur de l octet Satus Il faut e Ecrire la valeur STOPPED dans l octet Status stop_acquisition Ecrire STOPPED dans l octet Status de la m moire Authorized num ro RF block i2c octet secteur adresse adresse STOPPED 1 3 3 5 Difficult s rencontr es
69. motion 17 R le Il mesure la temp rature ambiante et la convertie en format num rique STTS75 Capteur de temp rature num rique de haute pr cision Alimentation de 2 7 5 5V faible consommation de courant 75uA 3 3V compatible avec I interface 12C gamme de mesure 55 C a 125 C pr cision 0 5 C dans la gamme 25 C 100 C mode de fonctionnement basse consommation d nergie encodage de la temp rature programmable de 9 12 bits ua un vu Le STTS75 est un capteur de temp rature de haute pr cision Il integre un convertisseur Analogique num rique qui lui permet de d livrer une valeur binaire de la temp rature ambiante Ce point a t d cisif dans le choix du composant car c est en g n ral le microcontr leur qui se charge de cette conversion qui demande beaucoup plus d nergie un peu plus de 1mA contre seulement 75uA pour le capteur de temp rature De plus ce composant offre un mode de fonctionnement sp cialement d di aux applications basse consommation d nergie le digramme block et le pinout du capteur de temp rature sont en annexe 1 3 2 1 Les registres Le capteur de temp rature n a pas d espace m moire organis sous forme de tableau comme la m moire M24LR64 Il fonctionne avec le principe de registre ce sont des petites zones m moires de quelques bits pr vues pour recevoir un type de donn es pr cises L utilisateur peut acc der ces registres g
70. nne comme son inductance quivalente La fr quence de raisonnance d un circuit LC peut tre calcul e C avec l quation tun 2TT V Lane Coun La capacit du produit m moire est communiqu e dans la Puce datasheet pour le M24LR64 c est 28pF je peux en d duire la valeur de l antenne Foz Antenne m e 49 pH 471 13 56 Mhz 28pF P La capacit communiqu e interne de la m moire peut avoir un pourcentage d erreur alors je d cide de r aliser trois prototypes d antenne 5 de la valeur calcul e soit 4 67uH 4 92uH 5 161uH 1 4 2 Design Il me reste designer ces trois antennes J utilise un logiciel d velopp par STMicroelectronics antenne exe qui compile des donn es d entr es voir ci dessous pour calculer une valeur d inductance de l antenne Je dois renseigner w le nombre de tour le nombre de segment w la largeur de la piste mm s l espace entre les piste mm l paisseur du conducteur um la longueur de l antenne mm la largeur de l antenne mm paisseur du conducteur largeur longueur Ecole Nationale 1 Sup rieure des Mines yy ETIEN 39 111 ns o Rudy Houque Promotion 17 i INDUCTANCE CALCULATIONS a Y Le logiciel me donne une valeur theorique de l inductance en fonction des param tre d entr e Dilererts Paramaters of Antenna Number of Complete Tuss Numer of Segments Pour la longueur et la largeur je me base Sur un fo
71. ns relatives la commande dans le cas d une criture il contient par exemple l adresse laquelle crire e Data contient l information transmettre au TAG e CRC ce champs v rifie l int grit de la trame Modulation ASK 10 3 56MHz R ponse du TAG vers le Lecteur Lorsque le TAG recoit une requ te il renvoi une r ponse grace au codage ci contre 18 88 us ee Le niveau logique O est rep r par une suite de 8 pulse 423 75kHz suivi d un temps non modul de 18 88us Le niveau logique 1 est rep r par un temps non modul de aan 18 88us suivi de 8 pulse une fr quence de 423 75kHz 37 76 ys La r ponse s tablie galement sous forme de trame d taill e ci dessous END Flags Parameters CRC OF FRAME e START amp END OF FRAME La trame RF est d limit e par une condition de d part et une condition d arr t qui d limitent le d but et la fin de la trame e Flags indique un statut erreur ou non il pr vient le r cepteur des informations qu il va recevoir longueur de trame composition e Parameters contient des informations relatives a la r ponse e Data contient l information transmettre au lecteur e CRC ce champs v rifie l int grit de la trame Hi Ecole Nationale itll Ji Sup rieure des Mines y Y mice 43 Rudy Houque Promotion 7 SAINT ETIENNI a 2 2 R alisation Le but est de cr er une interfac
72. ogiciel permettant d automatiser la m thode de test et de sortir un fichier de r sultats ce qui rend cette m thode beaucoup plus accessible J ai ensuite form un op rateur sur le logiciel et lui ai d l gu le test et la validation des puces Cette solution m a permis de me recentrer sur la r alisation de mon projet sans perdre trop de temps 3 Avenir du projet Le datalogger est une application termin e il n y a aucun projet de d veloppement suppl mentaire court terme n anmoins les couches logicielles d velopp es pour cette application sont disponibles sur internet et r utilisables Elles feront donc gagner du temps aux futurs d veloppeurs lorsqu ils r aliseront leurs propres dataloggers Le r el avenir du datalogger r side dans le support client autour de ce projet il consiste les aider int grer cette solution dans leurs applications Hi Z Ecole Nationale ul di Sup rieure des Mines S7 pen 52 na Rudy Houque Promotion 17 VII R sultats L application datalogger sera disponible sur le site internet www st com avec sa documentation dans quelques jours elle est aujourd hui uniquement sur notre site intranet Dual Interface EEPROM e User Manuals Tite Filename Last Update Contact Info Using the M24LR64 R datalogger reference design NEW UMO925 PDF 4 May 2010 jean marie gaultier o 7 M24LR64 R tool driver install guide UMOS63 PDF 3 Dec 2009 Pascal Castanet y M24LR64 R tool kit user quide UMOS53 PD
73. on WJ En utilisant le logiciel de d veloppement Visual basic J ai donc reconstitu les trames pour lire et crire dans la m moire et je les ai associ des boutons De cette fa on il suffit l utilisateur de cliquer sur les boutons pour faire effectuer des actions au datalogger J ai donc fait un bouton associ chaque fonction Start Acquisition Stop Acquisition pour e d marrer arr ter l acquisition A Trace Graph e afficher les temp ratures sur un graphique Comme le pr conisent les m thodes agiles j ai livr une version de logiciel fonctionnel mon manager MA Refresh Graph e Changer la fr quence d acquisition e Autoriser Overwrite pour observer la fa on dont il l utilise et connaitre l volution et les modifications qu il souhaite y apporter e connaitre le nombre de temp ratures Le premier retour fut assez clair puisque le nouveau manager n avait pas les m me attentes que le pr c dent Pour lui il fallait simplifier au maximum l interface chaque personne ayant le logiciel devrait pouvoir utiliser les options principales sans m me lire le manuel d utilisation J ai donc r duit le nombre de bouton de la fen tre principale et ajout des animations illustrant les actions g n r es par l appui sur les boutons Le rendu visuel est important pour vendre ou pr senter le produit et lors d une d monstration le fait de minimiser le nombre de boutons appui l id e que l
74. on interface radio permet d tablir un contact avec un syst me voluant dans un milieu hostile ou se trouvant dans un endroit difficile d acc s Le fait de pouvoir envoyer des informations par ondes lectromagn tiques un composant qui est connect au reste du syst me permet de faire une mise jour Imaginons qu il faille mettre jour des imprimantes pr sentes dans le rayon d un magasin Aujourd hui il faudrait d baller chaque imprimante et s y connecter via USB ou autre mettre l imprimante sous tension faire la mise a jour et remettre l imprimante dans son emballage etc Si l imprimante int gre une solution avec la m moire double interface il suffirait d approcher un lecteur RFID des imprimantes concern es et d effectuer leur mise jour Plus besoin de d baller ou d alimenter l imprimante la m moire double interface ne n cessite que l nergie fournie par le lecteur ipii Ecole Nationale AN d Sup rieure des Mines kyy Rudy Houque Promotion 17 Tl _SAINT ETIENNI 13 3 4 La commercialisation e Le client ach te le M24LR64 r alis par STMicroelectronics e STMicroelectronics doit attirer de nouveaux clients pour continuer se d velopper e Le M24LR64 reste la seule relation entre STMicroelectronics et le client ho lo Le produit M24LR64 est imagin et valid apres l expression du besoin d un ou plusieurs clients mais il va falloir promouvoir le M24LR64 pour attirer d autres clients
75. on lue Selection memoire Ecriture r ception partie r ception partie 2 r ception 24 figure commande I2C lecture d un octet Dans la trame de la lecture on discerne bien les conditions START STOP ici un peu particuli res puisqu une lecture est en fait la succession d une criture puis d une lecture Comme pour l criture j ai reconstitu une fonction g n rique void I2C_EE_BufferRead uint8_t x pBuffer uint16_t ReadAddr uint8_t NumByteToRead pBuffer est l information lue Writeaddr est l adresse laquelle lire l information NumByteToWrite est la longueur de l information a lire nombre d octet 1 3 1 3 Difficult s rencontr es Au commencement du projet datalogger la m moire M24LR64 n tait qu au stade de prototype Cette m moire double interface a t imagin e par des ing nieurs puis con ue par des quipes de designers La premi re version de la puce est sortie de l usine de Rousset d but 2009 en seulement quelques exemplaires Les premi res difficult s que j ai rencontr dans la r alisation de ce projet furent e de me procurer quelques chantillons du produit e que ces chantillons soient fonctionnels Car sur les premi res versions des puces le rendement d un wafer n est pas maximum En effet m me si la technologie est maitris e on peut s attendre un pourcentage de puces bonnes approchant les 70 ces r sultats s am liorerons de version en version Une fois
76. on souhaite faire passer au client en terme de simplicit d utilisation Je d cide donc d opter pour une interface avec un nombre de bouton r duit et met en place quelques astuces comme le bouton start et le bouton stop ne sont plus q un seul bouton qui change d apparence Je fait disparaitre les bouton d s que leurs actions ne sont plus utilisables et r apparaitre lorsqu elles le redeviennent Mon tuteur acad mique Mr Laurent Freund m a lui aussi donn quelques conseils e le bouton trace graph g n rait l ouverture d une fen tre suppl mentaire dans laquelle apparaissait un graphique affichant les temp ratures Il m a propos d int grer cette fen tre la fen tre principale pour viter de surcharger l cran e Il m a aussi donn l id e d afficher l volution du graphique en direct J ai impl ment ces deux id es dans la version suivante du logiciel et elles ont plu au manager Hi fj Ecole Nationale A J Sup rieure des Mines yy Rudy Houque Promotion 17 DE MENNI a 45 2 2 2 Version finale Apr s plusieurs pr sentations devant des publics diff rents et en ayant pris en compte les remarques les plus pertinentes Voici un aper u de la version finale de l interface utilisateur voir figure ci dessous E M24Lfboc Application Software Reader Application image Transfer Application Demo STMG2PRIMER2 Datalogger Tools Help Form DUAL INTERFACE EEPROM Refresh Graph www st com version 1
77. onsommation se r sume a quelques microAmperes En r sum dans cette routine le syst me ne consomme de l nergie que lorsqu il en a besoin Rudy Houque Promotion 7 Sup rieure des Mines 33 1 3 3 4 le programme La routine est une version tres simplifi e du programme en lui m me Si je veux que cette routine s ex cute correctement il faut que mon programme soit le plus robuste possible qu il puisse faire fasse a toute les situations Je vais donc v rifier un maximum de param tres comme combien de temp ratures sont enregistr es dans la m moire quel est la fr quence d acquisition choisie par l utilisateur le syst me est il en tat de marche ou l arr t que fait le syst me lorsque la m moire est pleine Toutes ces informations se trouvent stock es dans les deux premiers block de la m moire M24LR64 voir figure ci dessous les l ments sont d taill s dans la partie 1 3 1 M moire double interface partie STM8L Source code main c Le microcontr leur peut donc aran RF block Ze octet aller consulter ces cases m moires et r agir en fonction de leur valeurs il peut aussi o fofo modifier leur contenu pour mettre jours les donn es L algorithme ci dessous est la repr sentation du code avec lequel j ai programm le microcontr leur il aide comprendre l change permanent avec la m moire double interface Il d taille toutes les op rations r alis es par le mi
78. ponible dans la m moire chaque instant je d cide donc de stocker le nombre de temp rature acquise Ce nombre pouvant aller jusqu 4092 je n ai pas d autre choix que d utiliser deux octets en effet un seul octet ne me permet de coder que 256 valeurs diff rentes contre 65536 pour deux octets C est la seule information que j ai d cid de stocker sur le nombre d acquisition puisqu partir de ce nombre je peux d duire la place disponible dans la m moire et conna tre en temps r el le nombre de temp ratures enregistr es RFU je garde une marge de man uvre dans le cas o il me manquerais des informations pour d ventuelles volutions de l application Dans cet optique je note ces octet inutilis s RFU c est un terme anglais signifiant Reserved for Future Use ils n ont aucune utilit aujourd hui mais ils sont r serv s pour un usage futur Temp Le capteur de temp rature d livre des valeurs cod es sur deux octets je les enregistres aux format brut dans la m moire pour viter au microcontr leur de faire des calculs donc je r serve par deux les octets nomm s Nb_ Temp Le format de temp rature est expliqu dans la partie annexe Hi Ecole Nationale IH fi Sup rieure des Mines y f Rudy Houque Promotion 17 MN nf son Dans ce sch ma j illustre la correspondance entre les tats d taill s ci dessus et les action qui permettent de passer d un tat l autre A la mise
79. qui vont composer le circuit Routage des composants pour la fabrication des masques Fabrication du circuit V rification de la conformit du produit avec sa sp cification validations fonctionnelles compr hension des commandes r ponses adapt es et caract ristiques pour s assurer de son domaine de fonctionnement dans son environnement temp rature puissance du signal mis Si les r sultats lors de l tape pr c dente sont conformes le produit sera lanc en production dans le cas contraire il retourne l tape de conception afin de corriger les probl mes identifi s Dans la suite du document je vais vous pr senter le d veloppement et la conception d une application visant a la promotion d une nouvelle puce lectronique RFID de l anglais radio frequency identification signifie Identification par radio fr quence masque mod le form de zones opaques et transparentes permet de d finir le motif que l on souhaite Rudy Houque Promotion 7 reproduire sur la plaquette HI Ecole Nationale ul di Sup rieure des Mines yy en ia 3 STMicroelectronics L entreprise STMicroelectronics Histoire Mission Actionnariat Organisation Le site de rousset Caract ristiques Organisation L unite RFID Organisation Portefeuille produit Mon poste Ing nieur d application Introduction a la RFID Description d un systeme RFID Les produits RFID Principe de fonctionnement Normalisation
80. r ce un pointeur de registre Ce pointeur peut prendre quatre valeurs chacune d entre elles donne acc s un des registres Dans l application datalogger je n utilise que deux de ces registres e le registre de configuration 8bits Il me permet de configurer les options d acquisition de temp rature comme la r solution 9 12bits ou activer le mode One Shot qui permet de mettre le composant en stand by d s qu une acquisition est termin e utile pour les applications basse consommation d nergie e le registre de temp rature 16 bits il contient la derni re temp rature acquise il n est accessible qu en lecture il est impossible d y crire quelque chose 1 3 2 2 Le format de la temp rature La temp rature est repr sent e par une valeur cod e sur 9 10 11 ou 12 bits selon la r solution choisie ce qui revient choisir une pr cision de 0 5 C a 0 0625 C avec un temps de conversion allant respectivement de 85ms 680ms Pour l application datalogger il s agit de consommer le moins possible d nergie et le codage sur 9bits est le plus rapide j ai choisi de rester sur une pr cision de 0 5 C La conversion se fait suivant le tableau disponible en annexe 1 3 2 3 Les commandes I2C Le STTS75 est connect comme esclave sur le bus I2C c est dire qu il ne fait que recevoir des ordres il n en donne aucun Pour tre identifi par les autres composants sur le bus I2C le STTS75 a un identifiant qui est
81. re on Datalogger Application Software your computer Setup Wizard Extracting files This will install M24LR64 R Datalogger Application Software on C WINDOWS system32 Felse DLL your computer It is recommended that you close all other applications before continuing Click Next to continue or Cancel to exit Setup 36 figure capture d cran installation du logiciel datalogger driver pilote informatique itil Ecole Nationale Rudy Houque Promotion 17 Tl SAINT ETIENNI 49 L installation cr galement un dossier comprenant e le code source du microcontr leur projet STDV langage C e et le code de l interface utilisateur projet Visual Basic J ai r pertori les composants install s dans le menu D marrer gt Programmes gt M24LR64 R_Datalogger Application software voir illustration ci dessous E 9 Y N 2 2 a a lt Y o Accessories ET Microsoft visual Studio 6 0 5 OBID R Adobe Acrobat E STDemokt_5R_j2c Sa M24LR64 R_Datalogger_Application_Software 7 M24LR64 R_Detalogger_Applicetion_Softwere Microsoft Wi E M24LR64 R_Datalogger_Application_Software on the Web g Urirstal M24LR6S R Datalogger Application Software source code M24LR64 R_Datalogger_ Application 37 figure Emplacement du package Datalogger Software LE C n Fl fi Ecole Nationale Sup rieure des Mines Rudy Houque Promotion 17 O ent amp C Progr
82. rface En faisant ce test j acc de a la m moire pour la premi re fois par les deux protocoles I2C amp RF et je constate un un conflit L arbitrage de la m moire double interface est tr s simple il est bas sur le principe premier arriv premier servi Si 12C et la RF souhaite acc der a la m moire au m me moment celle ci traitera la premi re arriv e et ne traitera pas l autre En effet lorsque je souhaite acc der la m moire en I2C alors qu une communication RF est en cours je constate que la commande I2C n est pas trait e mais ce qui est plus emb tant c est que je constate aussi que le bus I2C lui m me se bloque est devient inutilisable apr s ce genre de conflit Apres plusieurs tests et v rification je d couvre que le probl me provient en fait de la biblioth que I2C livr e avec le microcontroleur STM8L En effet ce produit comme je l ai dit un peu plus haut n est pas mature et ses biblioth ques non plus J ai donc impl ment une solution permettant de lib rer le Bus I2C en cas de conflit 12C RF Elle consiste g n rer la condition de STOP sur le bus I2C en cas d erreur Cette solution r sout le probleme mais c est emb tant car dans ce cas de figure le syst me n a pas enregistr de temp rature quand la communication RF a g n r le conflit Imaginons que l utilisateur ai fix une fr quence d acquisition d une minute si une communication RF perturbe une de ces communicat
83. rmat ISO celui des carte de transport RFID soit 45mm x 75mm RE E AS ensuite je m arrange pour m approcher le RAR k plus possible des valeurs calcul es plus haut w Width of Conductor fin mmi Space betwen two conductors in men Width of cod fin men Indaciance sesull Antenne inductance inductance nombre de tours largeur espace entre th orique logiciel conducteur conducteur 1 4 3 Validation Je fais r aliser les trois prototypes par le sous traitant Synergie CAD A la r ception des antenne je les connecte aux composants M24LR64 et mesure leurs fr quences d accord La mesure de fr quence d accord se fait gr ce a un analyseur de r seau Agilent HP 8712ET et une antenne boucle loop probe 7405 901 Analyseur de r seau 3 Loop Probe L analyseur de r seau met un signal de puissance 10dB qui est le champs minimum pour alimenter la puce sur un domaine de fr quence allant de 12MHz a 15MHz Et analyse le Les r sultats des trois antennes sont exprim s ci dessous sous forme de courbe de sur lesquelles on distingue nettement la fr quence d accord Raisonnance des trois prototypes 0 Je garde donc le design de l antenne 1 qui est est accord 2 13 56MHz 4 6 4 8 12 12 4 12 8 13 2 13 56 13 8 14 2 14 6 15 Antenne 1 Antenne 2 Antenne 3 aa Fl fi Ecole Nationale A J Sup rieure des Mines Rudy Houque Promotion 17 A __SAINT ETIENNI 4 40
84. s Mines ol ET _ SAINT ETIENNI D 8 Rudy Houque Promotion 17 II Introduction la RFID La RFID de l anglais Radio Frequency IDentification est un syst me d identification par radio fr quence La m thode consiste enregistrer des informations dans une tiquette intelligente La petite taille et la souplesse de ces tiquettes sans contact leurs permettent d tre incorpor es des objets et m me des organismes vivants 1 Description d un syst me RFID Un syst me RFID se compose de deux principaux l ments e le lecteur c est l l ment actif du syst me il est compos d une carte lectronique et d une antenne Le lecteur peut tre mobile ou fixe il est souvent contr l par un ordinateur ou un syst me embarqu Son antenne peut prendre diff rentes formes pour s adapter un maximum d applications on peut par exemple l int grer dans le cadre d une porte l tiquette elle est totalement t l aliment e par le lecteur elle ne n cessite aucune source d nergie Elle est mise en fonctionnement d s qu elle se trouve dans le champs lectromagn tique mit par le lecteur Notez qu il existe des tiquettes actives munies d une batterie qui leur permet d mettre un signal et donc de travailler de plus grandes distances Lecteur tiquette o VCD VICC VCD Vicinity coupler device VICC VIcinity integrated circuit card Champ lectromagn tique ASK Amplitude Shift Keying Modulation
85. s le tableau ci dessous 2 Partnumber Memory size 64 bituniqueID Anti collision ISO 14443 type B short range proximity SRi512 512 bit EEPROM Bumped dies wafers SRT512 512 bit EEPROM Bumped dies wafers SRiX4K 4 Kbit EEPROM Bumped dies wafers SRi4K 4 Kbit EEPROM Bumped dies wafers ISO 15693 long range vicinity LRi64 64 bit WORM EEPROM Bumped dies wafers LRi2K 2 Kbit EEPROM Bumped dies wafers VFN 2x3 LRiS2K 2 Kbit EEPROM 3 passwords Bumped dies wafers 3 2 2 Les lecteurs L unit RFID propose galement des lecteurs RFID cette fois uniquement pour le protocole 15014443 short range ae Memorysize ISO 14443 type B short range proximity CRX14 SO16N CR14 S016N 4 Mon poste 4 1 Ing nieur d application Le poste d ing nieur d application consiste e Assister un client lorsqu il int gre une de nos puces son application aussi bien lors de la conception que dans la vie de son application s il rencontre un probl me e R pondre aux questions des clients sur les fonctionnalit s de nos produits et la faisabilit d applications via un outils mail appel support online e R diger les sp cifications des produits et des applications Mon espace de travail Je dispose d un bureau situ dans un open space d un ordinateur d une ligne t l phonique d une connexion internet et d un acc s au laboratoire RFID Hi Ecole Nationale iH di Sup rieure de
86. sition un espace de 8192 octets je dois d cider de l organisation appliquer cet espace m moire Je r serve un espace la sauvegarde des temp ratures sch ma ci contre en vert et un espace pour stocker des informations sur le syst me sch ma ci contre en rouge Syst me Temp ratures Il m a fallu trouver un compromis entre e enregistrer un nombre maximum de temp ratures e Avoir suffisamment d informations sur l tat et la configuration du syst me J ai finalement organis cet espace m moire comme dans le tableau ci dessous On remarquera que les adresse pour acc der en I2C et en RF sont diff rentes ce qui explique les deux colonnes adresse dans le tableau ci dessus 22 figure organisation m moire du M24LR64 Dans ce tableau on retrouve e en rouge une partie qui sauvegarde des informations propres au fonctionnement syst me comme l espace m moire disponible la fr quence d acquisition etc Elle occupe 8 octets sur un total de 8192 soit moins de 1 1000 de l espace m moire e en vert l autre partie est r serv e la sauvegarde les temp ratures mesur es 4086 valeurs peuvent tre enregistr es dans la m moire Les 8 octets d information syst me en rouge vont me permettre de conna tre et d utiliser toutes les informations n cessaire au fonctionnement de l application Ils sont d taill ci dessous Status J ai mi en place un octet status qui pourra ind
87. sous tension ON OFF pile bouton le syst me s initialise tout seul en tat STOP START param tres par d faut changement fr quence d acquisition ou option Overwrite action de l utilisateur RU N N N G U PDATE condition d arr t re gt are acquisition temp rature mise jour param tres PAUSE acquisit en pause gt action de l utilisateur action automatique figure diagramme de correspondance des tats du syst me 1 3 1 2 Les commandes 12C Rappelons que le bus I2C permet aux composants de communiquer entre eux et pour tre identifi par les autres composants sur ce bus 12C le M24LR64 a un identifiant adresse celui ci est 1010 0000 en valeur binaire OxAO en valeur hexad cimale Les commandes I2C sont envoy es par le Maitre pour l esclave La m moire double interface M24LR64 est connect e sur le bus en tant qu esclave c est dire qu elle re oit des ordres auxquels elle doit r pondre J ai donc construit les trames I2C que le microcontr leur STM8L Maitre va envoyer la m moire M24LR64 esclave Je dois r aliser deux types d op rations avec la m moire M24LR64 e Ecriture e Lecture Exemple d une criture de la m moire M24LR64 accuse de adresse accuse de accuse de accuse de adresse T information crire r ception partie Selection memoire f Ecriture r ception partie 2 r ception r ception 23 figur
88. t Hi Ecole Nationale Fl di Sup rieure des Mines A E y SAINT ETIENNI I5 Rudy Houque Promotion 7 IV Gestion de projet 1 M thode La gestion de projet pour mon application surtout orient e logiciel puisqu il consiste en la r alisation e d un logiciel microcontr leur e d un logiciel PC e d une carte lectronique J ai donc d cid de d tailler la m thodologie utilis e pour la r alisation des parties logicielles 1 1 D veloppement logiciel Les m thodes de gestion de projet informatique connaissent au m me titre que les technologies mises en oeuvre une remise en cause permanente La m thode utilis e pour le d veloppement de ce projet est une des m thodes dites Agiles Les m thode Agiles ont une d marche plus radicale que les m thodes classiques Cycle en V etc De mani re g n rale leur but est d augmenter le niveau de satisfaction du client tout en rendant le travail plus facile 1 2 M thodes agiles Les fondements des m thodes agiles r sident dans deux caract ristiques e M thodes adaptatives plut t que pr dictives Dans mon projet les exigences changent au cours du temps et le contexte volue aussi changement de hi rarchie directe Les m thodes agiles se proposent de r server un accueil favorable au changement Elles adoptent une planification souple e M thodes orient es vers les personnes plut t que les processus Ces m thodes s efforcent de travailler avec
89. t d velopp s des m moires non volatiles de type EEPROM et EPROM STMicroelectronics est num ro un mondial sur ce segment de march L unit RFID est une des unit s de la division EEPROM elle r alise des m moires RF sans fil L organisation du plateau est semblable au sch ma ci dessous 7 figure repr sentation sch matique de l open space sur le plateau MMY Sylvain Fid lis encadre l ensemble des quipes d application et de marketing de l unit RFID J occupe la place d apprenti ing nieur aux cot s d Hugues Creusy ing nieur et Emmanuel Boulet technicien Nous sommes tous les trois sous le management de Jean Marie Gaultier mon tuteur dans l quipe d application EEPROM electrically erasable programmable read only memory RF Radio fr quence itll Ecole Nationale Hal af Sup rieure des Mines y Y T SAINT ETIENNE 7 SAINT ETIENNI a Rudy Houque Promotion 7 3 2 Portefeuille produit 3 2 1 Les m moires TAG L unit RFID propose une gamme de produits m moires RFID pour chaque protocole e ISO 14443 Short Range partie haute du tableau ci dessous e ISO 15693 Long Range partie haute du tableau ci dessous Ce sont des m moires avec diff rentes capacit s r serv es diff rents domaines d applications avec des niveaux de s curit plus ou moins importants STMicroelectronics vend ces m moires sans antennes depuis maintenant deux ans Les produits propos s sont r pertori s dan
90. t un standard international d crivant les caract ristiques d une interface RF entre un lecteur et un TAG C est une communication bi directionnelle le lecteur envoi une requ te et le TAG renvoi une r ponse itil Rudy Houque Promotion 17 dE Le transfert d nergie est effectu par le couplage des antennes du lecteur et du TAG Le champs lectromagn tique mit par le lecteur alimente le TAG La fr quence de ce champs lectromagn tique est de 13 56MHz Ecole Nationale i Sup rieure des Mines yy 42 SAINT ETIENNI D ns o Requ te du Lecteur vers le TAG seen I es tre capable de comprendre les deux On distingue bien les deux niveaux logique 1 ou 0 Suivant le codage 1 parmi 256 ou 1 parmi 4 les d bits sont respectivement de 1 65Kbits s et 26 48Kbits s Untermaton envoy e du leur vers e TAG et CA suivant START c d OF Flags Be Parameters Data CRC FRAME cou e START amp END OF FRAME La trame RF est d limit e par une condition de d part et une condition d arr t qui d limitent le d but et la fin de la trame e Flags Les flags indiquent e le protocole radio physique utilis profondeur de modulation le d bit le codage le nombre de sous porteuse etc e sije souhaite adresser tous le TAG dans le champs ou seulement un sp cifique e Command Code contient le code de la commande envoyer au TAG e Parameters contient des informatio
91. tendo O Marelli Pace Panasonic Philips O Sagem 9 Sharp Thomson now Technicolor Consumer gg Delta meen Automotive Gemalto coteq t Eastman Kodak j eread O Flextronics pa er HP O HonHai Foxconn Industrial O Seagate Jabil ndustria O Western Digital Sanmina SCI Alphabetically listed by main application sector 3 figure top 30 des clients STMicroelectronics 2009 et vente par segment de march 2009 1 3 Actionnariat La valeur de STMicroelectronics est trop importante pour qu une seule personne en soit propri taire a 100 m me en recourant l endettement Par ailleurs la diversification des risque appelle a ne pas placer tous ses oeufs dans le m me panier Afin de permettre plusieurs personnes de devenir co propri taire de l entreprise le capital de STMicroelectronics est mat rialis par des actions Le sch ma ci dessous indique la r partitions de celles Ci Cassa Depositi e Prestiti CDP 50 ST Holding N V 100 ST Holding Il B V 27 5 STMicroelectronics N V ST 4 figure STMicroelectronics Actionnariat au 31 d cembre 2009 pa i Ecole Nationale itll Ji Sup rieure des Mines ky Y E 3 SAINT ETIENNI 2 Rudy Houque Promotion 7 1 4 Organisation L unit RFID se situe dans le groupe MMS Microcontroller Memories 8 Smartcard encadr en rouge dans l organigramme ci dessous Pr sident CEO coo Carlo Bozotti CEO A Dutheil
92. tion pour son aide et sa disponibilit e Monsieur Sylvain Fidelis directeur marketing pour sa motivation et son sens de l efficacit e Monsieur Christophe Mani mon ancien tuteur industriel pour l attention qu il a port a son r le de tuteur et la rapidit avec laquelle il m a aid a m int grer dans l entreprise e Monsieur Jean Paul Ramond directeur de formation Monsieur Pascal Gelly directeur des tudes et Corinne Couderc responsable apprentissage de l administration de l cole et de l organisme itii pour avoir r pondu a mes questions et conseill dans mes choix personnels e Monsieur Laurent Freund mon tuteur acad mique pour sa vision objective et les remarques constructives qu il a apport a mon projet e Toute l quipe p dagogique de l Ecole Nationale Sup rieure des Mines de Saint Etienne et les intervenants professionnels de la formation lectronique et informatique industrielle qui ont assur la partie th orique du dipl me et m ont fait voluer intellectuellement et personnellement e La promotion P17 qui ont toujours t pr sente pour moi e Mes proches qui m ont soutenu pendant cette formation et ce travail de longue haleine HI Ecole Nationale ul di Sup rieure des Mines yy D o q r Rudy Houque Promotion 17 Pr ambule La technologie RFID est en plein essor elle permet d identifier les objets d en assurer la tra abilit ou bien d en connaitre les caract ristiques Ceci se fait
93. tion en modulant en amplitude la porteuse une fr quence OR particuli re NN etiquette De son cot pour transmettre les a informations qu elle contient l tiquette Pr fait varier sa charge pour moduler en TC amplitude le signal qu elle re oit Cette modulation sera interpr t e par le lecteur et transform e en code binaire Antenne lecteur Le dialogue s tablit selon un protocole bien d finit Il en existe plusieurs en 1010101 0 01 RFID dont les deux plus commun sont ISO 14443 et 15693 signal mis par la modulation 8 figure mod lisation du couplage en amplitude du champ lectromagn tique entre les antennes iM RLC circuit lin aire int grant une r sistance R une inductance L et une capacit C 4 Normalisation Pour communiquer il existe plusieurs fr quences d finies pour diff rents domaines d applications En r gle g n rale plus la fr quence est basse et moins le d bit de donn es transmises est important Plus la fr quence est haute plus les distorsions et les difficult s pour traverser les milieux sont importantes Extended Range on 5 cm 20 cm ae 13 56Mhz Based Product UHF Based Products ISO 14443 Type B Products ISO 15693 eperdi SR Serie LR Serie ISO 18000 6 XR Serie 9 figure synth se des technologies et distances de fonctionnement iHi fi cole Nationale y Sup rieure des Mines y Y Ms o 10 SAI
94. u lecteur RFID voir illustration ci dessous A Data logger Reference Board ES 7 33 figure criture de l octet status via RF iHi WU Ecole Nationale _Sup rieure des Mines yy DE gt L 44 INT ETIENNI aS Rudy Houque Promotion 17 2 2 1 D veloppement Logiciel J ai commence d velopper l interface graphique sur un outil de National Instrument qui s appelle LabWindow CVI Au d marrage du projet j utilise cet outil car mon tuteur et manager m y a form et j ai d j une exp rience avec cet quipement mais deux v nements viennent modifier un peu le d roulement du projet e en Juin 2009 Sylvain Fidelis devient manager n 2 de l entit RFID e en Octobre 2009 mon tuteur et manager direct Christophe Mani quitte le poste qu il occupe et int gre une autre division Il est remplac par Jean Marie Gaultier qui devient mon nouveau tuteur Ces deux changements engendrent donc forc ment une modification du type de management Une fois de plus la gestion de projet en m thode agile permet d accueillir favorablement le changement et cette fois il est cons quent Pour des soucis de compatibilit et d harmonisation des langage de programmation au sein de l quipe je dois passer mon logiciel du langage LabWindows CVI Visual Basic C est un langage qui m tait inconnu je me suis donc form avec l aide des ing nieurs de l quipe et de cours ree Visual Basic sur internet Transpositi
95. uisqu il peut r agir aux situations programm es J ai int gr cette puce sur le bus I2C et crit le programme permettant d enregistrer la temp rature ambiante intervalles r guliers Firmware logiciel int gr un mat riel et permettant son exploitation Hi 4 Ecole Nationale ul di _Sup rieure des Mines y f et 20 SAINT ETIENNI Rudy Houque Promotion 7 1 1 Alimentation L alimentation lectrique est une fonction commune toute la carte datalogger Habituellement tous les composants n cessitant une alimentation sont reli s la source d nergie du syst me alimentation secteur pile etc mais dans ce cas tous ces composants consomment de l nergie en permanence L application datalogger est amen e fonctionner sur batterie Je dois donc faire particuli rement attention la consommation d nergie La solution id ale serait de d connecter les alimentations des composants lorsqu ils ne sont pas utilis s dans le but de ne pas consommer de l nergie inutilement J ai donc mis en place la solution ci contre M24LR64 On voit que la batterie alimente uniquement le microcontr leur et c est celui ci qui se charge d alimenter ou non les autres composants et le bus 12C De cette facon les alimentations sont g r es ind pendamment les unes des autres 16 figure sch ma gestion d alimentation datalogger Avec cette solution dans le cas ou je veux tablir une communic
96. une date de premi re version livrable mon client It ration Il convient de mettre en place une maquette qui permettra de faire une d monstration aux utilisateurs cette technique permet bien souvent de d celer des incompr hensions dans les besoins exprim s Les test et le refactoring du code sont omnipr sents J organise une r union pour pr senter la maquette et avoir un retour des personnes concern es toujours dans l optique de privil gier la communication et r pondre au mieux aux attentes refactoring op ration de maintenance du code informatique peut se traduire par remaniement Application des principes des m thodes agiles Lorsque je livre une version du produit mon client je lui apporte directement et observe sa mani re de proc der Les m thodes agiles se basent norm ment sur la communication et la coop ration Cela me permet de d celer des incompr hensions et de le modifier pour le rendre le plus intuitif et ludique possible J ai invit mon tuteur acad mique Mr Laurent Freund STMicroelectronics pour lui pr senter le projet sur lequel je travaille Comme s il faisait partie int grante de l quipe il m a fait part de ses id es d am lioration les m thodes agiles r servent un accueil favorable au changement j ai donc pris en consid ration ses remarques et les ai int gr dans une nouvelle version Il y a eut une r organisation hi rarchique dans laquelle j ai chang de tuteur de
97. vec le capteur de temp rature une semaine plus tard o Ecole Nationale Sup rieure des Mines y Y SAINT ETIEN d FI 2 itll Rudy Houque Promotion 17 1 3 2 5 Validation La validation de la communication entre le microcontr leur et le capteur s est faite sur la m me carte prototype que pour valider a communication avec la m moire o j ai ajouter le capteur de temp rature STTS75 Pour valider un change complet avec les trois composants cette m me carte prototype a t utilis le but a t de faire fonctionner l algorithme ci contre Microcontroleur STM8L Capteur de temp rature STTS75 28 figure prototype pour la validation communication I2C yore Ecole Nationale Sup rieure des Mines SAINT ETIENNI 31 a Fr itll Rudy Houque Promotion 17 HE R le Il contr le l application c est lui qui permet d tablir la communication entre les composants et de les alimenter Il est la base de l autonomie du syst me STM8L Microcontr leur 8 bits Ultra basse consommation d nergie e Alimentation de 1 65 3 6V e faible consommation de courant 1uA en mode Active Halt 500uUA en mode Run e compatible avec I interface 12C e gamme de fonctionnement 40 C 125 C e mode de fonctionnement basse consommation d nergie Le STM8L est un microcontr leur sp cialement concu pour des applications a basse consommation d nergie le

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