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RAPPORT DE STAGE TECHNICIEN 2007

TEBOUL Nicolas

-Sophia Antipolis c/o ESINSA

1645, route des Lucioles Parc de Sophia

Antipolis

06410 BIOT

Monsieur Pierre Giraud

Société SLE

" Les Espaces de Sophia »

80, route des Lucioles

06560 Valbonne

IMPLANTATION DǯUN MODULE BLUETOOTH

STAGE TECHNICIEN 2007 Page 2 sur 39

REMERCIEMENTS

électronique, qui m'a proposé ce sujet de stage, et également pour la confiance qu'il a bien

long de ces deux mois. Je souhaite remercier M. Magagnini Alain, ingénieur développement du service

Electronique, pour sa disponibilité, ses conseils et son aide, notamment dans la réalisation de

la carte. Messieurs Cegarra José et Podkowa Stéphane, ingénieurs au sein qui ont pris le temps de répondre à mes interrogations. Ces deux personnes ont

STAGE TECHNICIEN 2007 Page 3 sur 39

TABLE DES MATIERES

REMERCIEMENTS .......................................................................................................................................... 2

TABLE DES MATIERES .................................................................................................................................. 3

TABLE DES ILLUSTRATIONS ET ANNEXES .................................................................................................. 4

INTRODUCTION .............................................................................................................................................. 5

CHAPITRE 1 : PRESENTA4CB ǯB42023E ........................................................................................ 6

1. Historique de SLE ...................................................................................................................................... 6

2. Les domaines d'actiǀitĠs de SLE ................................................................................................................ 8

3. Les produits SLE ...................................................................................................................................... 11

CHAPITRE 2 : PRESENTATION DU PROJET DE TRAVAIL ............................................................................ 12

2. L'enǀironnement..................................................................................................................................... 12

3. La mission ............................................................................................................................................... 13

CHAPITRE 3 : 2A00C24 ǯA464E ...................................................................................................... 14

1. Choix technologique ............................................................................................................................... 14

2. Choix du composant ............................................................................................................................... 16

3. Développement ...................................................................................................................................... 17

4. Tests de fonctionnement ........................................................................................................................ 23

CONCLUSION ................................................................................................................................................. 26

ANNEXES ...................................................................................................................................................... 27

STAGE TECHNICIEN 2007 Page 4 sur 39

TABLE DES ILLUSTRATIONS ET ANNEXES

LISTE DES FIGURES

FIGURE 1 : ORGANIGRAMME DU GROUPE MARK IV ........................................................................................... 6

FIGURE 2 : ORGANISATION DE SLE .................................................................................................................. 7

FIGURE 3 : LES PRINCIPAUX PRODUITS SLE ..................................................................................................... 11

FIGURE 4 : ORGANIGRAMME DE L'EQUIPE DE TRAVAIL ...................................................................................... 12

FIGURE 5 : LIAISON AVEC PC ........................................................................................................................ 16

FIGURE 6 : LIAISON AVEC LE MICROCONTROLEUR DU PANNEAU D'AFFICHAGE ....................................................... 17

FIGURE 7 : LPC2104 CONÇUE PAR EMBBEDED ARTISTS ................................................................................... 18

FIGURE 8 : CONNECTEUR SUB - D9 .............................................................................................................. 19

FIGURE 9 : CARTE NXP ............................................................................................................................... 19

FIGURE 10 : BGB203 ................................................................................................................................ 21

FIGURE 11: ADAPTATEURS HABITUELS ........................................................................................................... 22

FIGURE 12 : CONVERTISSEUR USB-SERIE ....................................................................................................... 24

FIGURE 13 : LOGICIEL DE PILOTAGE DU CONVERTISSEUR USB-RS232 ................................................................. 25

FIGURE 14 : COMPORTEMENT AVANT DECOUPLAGE ........................................................................................ 32

FIGURE 15 : COMPORTEMENT APRES DECOUPLAGE ......................................................................................... 32

FIGURE 16 : CARTE PC ............................................................................................................................... 33

FIGURE 17 : CARTE MICROCONTROLEUR ........................................................................................................ 34

FIGURE 18 : CONVERTISSEUR USB - RS232 .................................................................................................. 35

LISTE DES TABLEAUX

TABLEAU 1 : COMPARAISON DE TECHNOLOGIES .............................................................................................. 27

TABLEAU 2 : EBAUCHE DE L'ETUDE DU MARCHE DES COMPOSANTS BLUETOOTH ................................................... 28

TABLEAU 3 : EBAUCHE DE L'ETUDE DE MARCHE DES ANTENNES BLUETOOTH ........................................................ 28

STAGE TECHNICIEN 2007 Page 5 sur 39

INTRODUCTION

électronique de SLE. Ma mission chez SLE me semblait plus intéressante, car elle correspondait à ma spécialisation dans les systèmes embarqués. De cette façon en pratique certaines de mes connaissances, acquises lors de ma formation, mais aussi me familiariser avec une technologie en devenir. Mrs orienté vers cette entreprise de taille humaine. Ce stage nécessite une Le travail demandé requiert autonomie et confiance en soi. U dans Il correspond au futur sept communication sans fil, de courte portée, produit sera utilisé par la RATP. Dans un premier temps, il faudra choisir une technologie, puis un produit, en tenant compte

des habitudes de la société. Ensuite, mon travail sera de faciliter la mise en service de cette

communication. Chaque choix devra en outre être expliqué et justifié à mon tuteur.

STAGE TECHNICIEN 2007 Page 6 sur 39

MARK IV

Comité de

direction

Distribution

Industrielle

Matériaux

Rames de

Train

Technologies

du transport

Luminator

Texas, USA

FP Electronics

Canada

SLE

France

Focon

Danemark

LLE

Allemagne

Véhicules à

Moteur

Moteurs

Liquides

Chapitre 1 : PRESENTATION DE LǯENTREPRISE

SLE (Serel Luminator Europa) est une PME qui compte environ 70 personnes qui sont pour la plupart ingénieurs. Mais on y trouve également des techniciens et des commerciaux.

Parmi les clients de SLE, on trouve la RATP, ou des sociétés de gestion de réseaux de

tramway. Les solutions SLE ont été installées et mises en service en France, en Angleterre, en

Suisse, en Finlande, ainsi qu'aux Etats Unis.

transports intelligents ». Ils peuvent être de trois types : ¾ s : SLE va permettre à la société qui exploite le technologies nouvelles. Par exemple, des transmissions de données Wi-Fi, ou une localisation GPS des tramways ;

¾ s

SMS ; ¾ s : qui permettent de suivre les passagers en temps réel

1. Historique de SLE

a été achetée par Mark IV Industries en 1993, leader mondial

Figure 1 : Organigramme du groupe Mark IV

STAGE TECHNICIEN 2007 Page 7 sur 39

¾ une analyse précise, avec une étude des besoins ; ¾ un développement après validation par le client ; ¾ un essai en usine de tous les équipements ; pôles, chaque pôle assurant une partie du travail, depuis le premier contact avec le client, et ce

Figure 2 : Organisation de SLE

SLE assure également la maintenance de ses anciennes installations, en réalisant des mises

à jour matérielles et logicielles.

Direction

Wilfried Rouger

Pôle

Conseil

Pôle

Production

Pôle Technologies

Responsable :

Nicolas Prot

Electronique

Responsable :

Pierre Giraud

Mécanique

Pôle

Exploitation

STAGE TECHNICIEN 2007 Page 8 sur 39

2. Les domaines †ǯƒ...-‹˜‹-±s de SLE

Pour gérer, informer et sécuriser, SLE propose aux gestionnaires de réseaux: A. : Les réseaux de transports ont besoin de localiser les véhicules sur les lignes, de gérer le réseau, d'améliorer la sécurité des voyageurs et des conducteurs.

Ainsi, les systèmes d'aide à l'exploitation en temps réel de SLE permettent aux opérateurs et

aux gestionnaires :

9 de suivre et de localiser les véhicules

par GPS ;

9 de réguler le trafic à partir des horaires

d'avance/retard en temps réel de chaque véhicule ;

9 de gérer les messages d'alarmes, et

ainsi d'intervenir rapidement ;

9 d'effectuer des statistiques sur les

données d'exploitation.

Les SAE sont basés sur une architecture ouverte et peuvent être personnalisés pour répondre

aux besoins des clients.

Les échanges d'informations se font par :

9 communication radio dédiée (2RP, 3RP TETRA),

plus particulièrement destinées aux systèmes urbains ;

9 communication GSM ou GPRS adaptée à la

couverture et à la gestion de réseaux interurbains sans déploiement spécifique.

STAGE TECHNICIEN 2007 Page 9 sur 39

B. Des Systèmes Information Voyageur (S.I.V) :

Dans les gares routières ou maritimes, des bornes installées à différents endroits

stratégiques affichent :

9 les horaires des prochains départs ;

9 les destinations ;

9 les lieux de départ (quai) ;

9 la date et l'heure courante.

Aux arrêts d'une ligne et dans les abribus, des bornes affichent :

9 la destination, le numéro de la ligne ;

9 le temps d'attente du prochain véhicule à l'arrêt

où se situe la borne ;

9 des messages défilant.

Dans les véhicules, des journaux lumineux de bord affichent :

9 le nom du prochain arrêt ;

9 la destination.

STAGE TECHNICIEN 2007 Page 10 sur 39

C. : SLE propose un système de vidéosurveillance embarqué comprenant :

9 des caméras miniatures permettant d'optimiser à tout instant les conditions

de prise de vue ;

9 un enregistreur performant et évolutif de dernière génération ;

9 une station de lecture de type PC avec un logiciel sécurisé de dépouillement ;

9 des équipements et des logiciels d'aide à l'installation et à la maintenance.

Les caméras sont disposées à l'avant,

près du conducteur, aux portes centrales et arrières des véhicules.

Elles permettent de visualiser les

déplacements (ou mouvements) des passagers. Un voyant placé dans le champ de vision du conducteur lui permet de contrôler le fonctionnement du système de vidéosurveillance. L'enregistreur numérique permet le stockage des images sur disque dur extractible de grande capacité.

Il est protégé par un boîtier conçu pour résister aux conditions particulières rencontrées dans

les véhicules (climatique, électrique, mécanique).

Le système peut être également équipé d'un microphone pour enregistrer les bruits ambiants

dans les véhicules. En cas d'appel d'urgence du conducteur, le véhicule peut être localisé automatiquement sur une carte géographique, des messages SMS et des emails peuvent être envoyés.

STAGE TECHNICIEN 2007 Page 11 sur 39

3. Les produits SLE

Equipement Embarqués :

visuelle et vocale destinée aux voyageurs :

9 localisation du véhicule par GPS ;

9 informations visuelles affichées sur le journal lumineux de bord (destination, prochain

arrêt, date et heure) et sur les girouettes extérieures (destination, ligne) ; 9 ;

9 données définies et enregistrées dans une application (base de données).

9 localisation précise du véhicule ;

9 informations pour les voyageurs ;

9 aide à la conduite ;

9 ;

9 communication avec le poste central ;

9 transfert de données haut débit.

Le pupitre de commande :

Ce pupitre permet au conducteur de superviser un grand nombre de fonctions embarquées :

9 afficheurs électroniques (girouettes, journaux lumineux de bord)

9 ; 9

Le Journal de Bord Lumineux (JBL ou JLB)

fficheur lumineux composé de LED et de la destination, cela de jour comme de nuit. On peut choisir de faire défiler le texte avec ou sans pause, de le faire clignoter ou de la maintenir fixe.

Figure 3 : Les principaux produits SLE

STAGE TECHNICIEN 2007 Page 12 sur 39

Chapitre 2 : PRESENTATION DU PROJET DE TRAVAIL

stage est décrit dans ses grandes lignes.

1. ǯ±“—‹"‡

travail est composée de :

™ Pierre Giraud, mon tuteur, et responsable de cette équipe. Il doit faire face directement à la

hiérarchie, et apporte une vision financière à toutes les actions menées ; ™ Fabrice Mignon, son adjoint, en charge de la programmation de microcontrôleurs. Son rôle est essentiel, car il conditionne le fonctionnement de chaque projet ;

™ José Cegarra, es ;

™ Stéphane Podkowa, conçoit des afficheurs ; ™ Alain Magagnini, a une mission propre : inhiber les effets du rayonnement

électromagnétique sur les cartes.

milieu industriel.

Figure 4 : Organigramme de l'équipe de travail

Le siège de SLE se trouve à Sophia-Antipolis, dans un centre de bureaux appelé "Les

Espaces de Sophia ».

Les bureaux sont spacieux et lumineux. Ils permettent de communiquer aisément avec les seulement la bonne intégration sociale, mais gagner de nouveaux marchés, et conserver les anciens clients.

Pierre

Giraud

Stéphane

Podkowa

José

Cegerra

Alain

Magagnini

Nicolas

Teboul

Fabrice

Mignon

STAGE TECHNICIEN 2007 Page 13 sur 39

3. La mission

Le but de mon stage est de mener une étude sur un module de communication sans fil de courte portée, pour un futur produit que va développer SLE RATP. Si cette communication e dans ce produit, utilisée par la suite. ournir aussi une solution à cette demande grandissante. Cette communication doit permettre de mettre à jour le programme contenu dans le panneau dement dit, en plus de pouvoir afficher un nouveau message sur le panneau, la communication doit permettre des remises à jour logicielles.

Les contraintes fixées sont les suivantes :

ƒ un objectif de prix assez réduit maximum ;

ƒ contrainte de place minimale ;

ƒ consommation minimale.

Ce sujet de stage permet une très grande liberté, dans la mesure où rien

défini. Par contre, chacun de mes choix doit être exposé et justifié, pour en tirer profit au

maximum. courte portée, et ne possède les bases de son fonctionnement. Mon tuteur peut seulement

STAGE TECHNICIEN 2007 Page 14 sur 39

Chapitre 3 : RAPPORT DE LǯACTIVITE

technologie, puis du composant. Ensuite, les étapes menant à la réalisation de prototypes seront

détaillées, de la réception de la première carte de développement aux tests de fonctionnement.

1. Choix technologique

yens de communications sans fil pré-étude a été nécessaire. Les technologies sans fil sont des systèmes de communication de courte portée, conçues pour remplacer à terme un ensemble de liaisons filaires. Sur le marché, trois technologies sont développées : le Zigbee, le Wi-Fi, et le Bluetooth. Le Zigbee ne bénéficie pas encore de la notoriété suffisante, ni du retour Le Wi-Fi est démocratisé lui, mais ses caractéristiques ne correspondent pas

à notre utilisation, à savoir une très courte portée, donc une très faible

puissance. Son coût, sa consommation, sa robustesse sont les principaux avantages de son utilisation. Imprimantes, souris, claviers, lecteurs MP3, récepteurs GPS, télécommandes, appareils photo numériques, manettes de consoles de jeux, téléphones portables. De cette manière, on crée des réseaux personnels sans fils (WPAN pour Wireless

Personal Area Network)

-récepteur, une bande de base et un compatibilité entre tous les périphériques.

réservée pour l'industrie, la science et la médecine. Au niveau mondial, la bande de

fréquences s'étend sur 83,5 MHz (de 2,4 à 2,4835 GHz). libre

Ericsson, société suédoise, a lancé les prémices de la technologie en 1994. Elle décida de la

STAGE TECHNICIEN 2007 Page 15 sur 39

la Norvège. Il était surnommé " Blåtand », en français, " dent bleue ». Le logo représente les

initiales en alphabet runique de " Blåtand ». poursuit le développement de la technologie. Ces sociétés forment le SIG1. Depuis, on a vu apparaître plusieurs versions de la technologie : IEEE 802.15.1 : le standard Bluetooth 1.x permettant d'obtenir un débit de 1 Mbit/sec ; IEEE 802.15.2 propose des recommandations pour l'utilisation de la bande de fréquence

2.4 GHz (car cette fréquence est également utilisée par le WiFi). Le débit peut atteindre 2

Mbit/sec. La version 2.1 est la commercialisation la plus récente ; IEEE 802.15.3 est un standard en cours de développement visant à proposer du haut débit (20 Mbit/s) avec la technologie Bluetooth. Pour chaque composant Bluetooth, il existe 2 types de certifications :

¾ End Product2 de

commercialisation Bluetooth pas une nouvelle certification, le produit peut être commercialisé Bluetooth ; ¾ Comp-HW-Integrated3. Pour utiliser un composant certifié Comp-HW-Integrated associé , pour le commercialiser en utilisant la norme Bluetooth des composants devient un End Product ; produit soit certifié Bluetooth, il faut satisfaire les conditions suivantes :

1) le produit doit être conforme avec les impératifs techniques du

programme de qualification ;

2) les honoraires de liste doivent être payés au Bluetooth SIG ;

produit Bluetooth : redevance annuelle : de 5000 $ à 45 000 $, suivant sa position de membre ; coût des tests par le BQB4 : de 0 à 20.000 $ ; coût du listage BQBL5 : 5000 à 10.000 $ ; coût de constitution du dossier par le BQB : 2300 $. Le coût total minimal est donc de 12 300 $ pour le lancement, plus 5 000 $ par an. Une société qui commercialise un produit sans payer les honoraires de liste correspondants,

peut être poursuivie pour l'infraction de la propriété intellectuelle (IP). La technologie de

Bluetooth est une technologie brevetée : les propriétaires (Bluetooth SIG) donnent le permisquotesdbs_dbs11.pdfusesText_17