Stage ingénieur Electronique / informatique H/F

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1 Stage ingénieur Electronique / informatique H/F Profil électronique : mise en œuvre d une interface graphique sous Labview pour le pilotage d un préleveur d échantillons. Contexte : L UMR Environnement Méditerranéen et Modélisation de Agro-Hydrosystème est une unité mixte de recherche de l Institut National de la Recherche Agronomique et de l Université d Avignon impliquée notamment dans l étude des déplacements de l eau dans le sol. Des recherches sont menées sur les colloïdes (particules microscopiques de sol) arrachés à leur milieu lors d une irrigation ou d un évènement pluvieux. Les études sur ces colloïdes passent par des tests menés en laboratoire sur des échantillons cylindriques de sol pendant lesquels l eau, traversant l échantillon, doit être régulièrement prélevée dans des flacons en vue d analyses ultérieures. Ces tests demandent beaucoup de temps et nécessitent d être automatisés. Le stage s insère dans le cadre général du développement de cet automate de prélèvement d échantillons d eau. Objectif du stage : 1. Conception de l interface graphique pour le pilotage du préleveur d échantillon. 2. Fiabilisation du protocole de communication entre l électronique embarquée et l unité centrale. Profil : Electronicien, avec de bonnes connaissances de la plateforme Labview et du compilateur C18 Microchip. Durée du stage : 6 mois Gratification mensuelle : 415 Responsable : Franck TISON [email protected] Tel : Lieu : UMR EMMAH INRA Domaine Saint Paul Site Agroparc AVIGNON cedex9

2 Projet préleveur d échantillons d eau traversant une colonne de sol Introduction A ce jour, l expérience suivante est effectuée à la main : Un échantillon cylindrique de sol est disposé sur une balance. Un simulateur de pluie arrose cet échantillon. Sous celui-ci, une bouteille recueille l eau drainée. La masse de cette eau est mesurée à l aide d une deuxième balance. L opérateur lance le simulateur de pluie et son chronomètre simultanément. Il note ensuite les variations de masse en fonction du temps et change de bouteille quand le protocole de son expérience le lui commande. La durée et l intensité de la pluie sont aussi gérées par ce protocole. Schéma du dispositif. Notre préleveur d échantillons est un appareil automatique qui distribue des bouteilles destinées à recueillir l eau de drainage de cette expérience. Les modalités de changement de ces récipients et la durée de la pluie sont programmées grâce à une interface homme machine. Les masses des échantillons de sol, de l eau, le chronogramme des évènements ainsi que le résultat de calcul intermédiaires sont enregistrés par l ordinateur.

3 Description L élément principal du préleveur d échantillons et un plateau cylindrique conçu pour supporter 48 bouteilles. Les bouteilles sont réparties sur trois périmètres. Le plateau est mobile en rotation et en translation, de telle sorte que toutes les bouteilles peuvent être placées sous l échantillon de sol pour recueillir l eau de drainage. Le plateau est aussi mobile dans le plan vertical pour effectuer la pesée de l eau drainée. Une vanne motorisée interrompt l écoulement de l eau pendant le changement de bouteille. La rotation et la translation du plateau est motorisé par des moteur pas à pas, la motorisation de la vanne et du plateau dans le plan vertical est assuré par des moteurs à courant continu. La mécanique du préleveur d échantillons est disposée à l intérieur d une armoire destinée à limiter les entrées de la poussière qui pourrait souiller les échantillons d eau récoltés. Une carte électronique assure le dialogue avec l ordinateur. le pilotage des moteurs pas à pas la gestion des quelques boutons poussoirs et fins de course. Une autre carte électronique assure la commande des deux moteurs électriques. Enfin deux drivers pour moteurs pas à pas alimentent ces derniers. Vue synthétique de l installation.

4 Le projet Actuellement, la mécanique et le contrôle commande des moteurs sont opérationnels. Le protocole de communication est à finaliser, et l interface graphique est à développer Principe de fonctionnement L interface graphique, développée sous LabView, dispose de plusieurs modes de fonctionnement. Le premier volet permet : o La configuration des différents ports de communication. o La vérification du fonctionnement des balances connectées. o L entrée des informations nécessaire à la création du fichier de mesure. o L accès aux commandes manuelles de la mécanique: Remise à zéro du plateau. Passer à la bouteille suivante. Plateau en position haute. Plateau en position basse. Electrovanne ouverte. Electrovanne fermée. Pompe simulateur de pluie en fonction. Pompe simulateur de pluie hors fonction. Le deuxième volet permet de programmer le protocole de l expérience. Ce protocole consiste à définir quand doit intervenir le changement de bouteille : soit quand une certaine masse est atteinte ; soit quand un temps de drainage est atteint (attention dans ce cas, si la masse critique est atteinte (risque de débordement) la bouteille est changée. Cette programmation est définie sous forme de pages valables pour un certain nombre de bouteilles successives. Le protocole de l expérience gère aussi le fonctionnement de la pompe. Soit l opérateur démarre et arrête la pompe quand bon lui semble (les commandes sont accessible en face avant de l interface) soit le programme le gère (démarrage de la pompe après x secondes, durée de pluie : y minutes) Le troisième volet donne accès au contrôle de l expérience au travers des commandes suivantes : o Tare automatique. Avant de commencer une expérience, il faut peser chaque bouteille et mémoriser sa masse. o Commande de départ. Cette commande lance l expérience programmée. o Commande manuelle de la pompe, si celle-ci est validée dans le protocole de l expérience. o Pesée finale. Cette commande réalise la pesée de tous les échantillons. C est une commande utile pour évaluer la quantité d eau évaporée avant l obturation des bouteilles. o Commande de pause. Cette commande permet un arrêt momentané sans perdre les données enregistrées. o Commande Arrêt. Cette commande met fin à l expérience en cours.

5 Des champs d affichage permettent un retour d information immédiat à l opérateur. Les données affichées sont : o Le statut de la machine (Reset, Ouverture vanne, Fermeture vanne, Plateau haut, Plateau bas, Bouteille suivante, Pesée eau drainée, En pause, Arrêt). o La masse d eau drainée. o La masse de l échantillon de sol. o Le numéro de la bouteille en cours. o Le temps depuis le début de l expérience. Le quatrième et dernier volet affiche le contenu du fichier de mesure.