Mon Tutoriel de la voiture connectée Azure Sphere – Partie 1

Cet article est en réalité une série d’articles qui vous permettront de comprendre comment j’ai réalisé une voiture télécommandée, connectée.

Pour la petite histoire, j’ai réalisé cela en préparant un TP pour les étudiants de l’université Clermont-Auvergne dans le but de leur faire appréhender le concept d’IoT, de réseaux IoT et de plateforme IoT. Mais pour cela il fallait que ce soit ludique et donc la réalisation de cette petite voiture semblait tout à fait adaptée…

Objectifs

Lorsque j’ai préparé ce TP, je souhaitais aborder avec les étudiants différentes parties « Techniques » du monde te l’IoT. Le but était alors des les faire monter à bord de développement d’un capteur IoT « Intelligent » et connecté au Cloud. Pour ce faire je suis alors parti d’une carte Arduino Uno sur laquelle nous avons intégré les éléments suivants :

capter des données de capteurs (j’en ai une 20 aine en stock),
se connecter en wifi,
utiliser un SDK de Device IoT (dans notre cas Azure),
émettre les données de capteurs sur IoT Hub
utiliser le SDK Azure IoT pour bénéficier :
- du COTA (au travers des device twin)
- des Cloud To Device Messages avec les Direct Methods

Enfin, pour rendre cela plus ludique encore, j’ai proposé d’interagir avec l’IoT en le transformant en petite voiture au travers d’un châssis de robot que l’on retrouve facilement sur internet.

Cependant, dans le cadre de ces articles, je vous propose un tours d’horizon réalise ici avec un Azure Sphere (cela me permettra que mes étudiants ne récupère pas ces articles pour réaliser leur travail … )

Matériel requis

Pour réaliser cette voiture j’ai dû me procurer les éléments suivants :

Azure Sphere

Je ne vais pas le présenter plus que dans l’article que je lui avais dédié : Tests Azure Sphere + LoRa Click. J’ai utilisé ici l’Azure Sphere pour créer toute l’intelligence et le comportement de cette voiture. Vous pourrez vous procurer ce petit joujou sur le site d’Avnet (le fabricant) ici : AES-MS-MT3620-SK-G-2 by Avnet Engineering Services Evaluation & Development Kits | Avnet

Châssis de Voiture

Voilà le châssis de voiture que j’ai utilisé. Il s’agit d’un ensemble à monter soi-même (avec 12 vis) comprenant également le boitier pour piles LR06 ainsi que les moteurs et réducteurs nécessaires. Ce petit jouet est disponible sur Amazon par exemple : DollaTek Encodeur Intelligent de Vitesse de kit de châssis de boîte de Batterie de Voiture de Robot de Moteur pour Arduino: Amazon.fr: High-tech.

Les étudiant quand à eux utiliseront la voiture à 4 roues motrices (et oui c’est encore plus drôle) : Châssis roulant pour robot Joy-it Arduino-Robot Car Kit 01 Robot03 1 pc(s) (manomano.fr)

Contrôleur de moteur en I2C

Ce n’est pas le cas pour les étudiants mais j’ai opté dans mon cas pour l’utilisation d’un contrôleur de moteur I2C avec une interface Grove (cette interface est d’ailleurs présente sur la carte Azure Sphere SK MT3620 que j’utilise). Cette carte permet de gérer l’alimentation des moteurs et présente une interface de communication me permettant de gérer facilement les moteurs de manière indépendantes avec puissance et sens … L’alimentation des moteurs est également assurée me permettant de ne pas avoir à fournir l’énergie nécessaire au travers de la carte Azur Sphere. Ceci est disponible également sur Amazon : Seeed Studios Grove – I2C Motor Driver (TB6612FNG): Amazon.fr: High-tech

Transformateur de courant

Pour assurer une alimentation électrique stabilisée pour mon Azure Sphere, j’ai ajouté également un transformateur permettant d’abaisser la tension fournie par mes piles à une tension de 5V, cette carte me permet également de brancher mon Azure Sphere au travers de son port USB. Elle est également disponible sur Amazon : Ils – Dual USB 9V/12V/24V/36V to 5V Converter DC-DC 3A Step Down Power Module: Amazon.fr: High-tech

Click BLE

Enfin, et ce n’est pas également présent dans le TP que je propose aux étudiants, mais j’ai rajouté une carte BLE me permettant de connecter également ma carte Azure Sphere à un téléphone au travers de Bluetooth Low Energy. J’utiliserai alors une application Android pour commander ma voiture.

Ce type de carte est disponible sur le site MikroE : BLE 4 Click | Mikroe

Installation

Je ne vais pas vous détailler l’installation technique complète, mais seulement vous en donner l’exemple avec quelques photos de la voiture une fois montée.

Mes cartes ont étés collées sur le châssis avec un ruban adhésif double face afin qu’elles ne bougent pas. J’ai également essayé de les centrer sur le châssis afin d’améliorer la conduite (on est pas sur de la haute mécanique non plus…).

Enfin j’ai utilisé du ruban adhésif simple pour guider mes fils « correctement » afin que cela fasse plus propre.

Pour la suite des étapes je vous propose de passer directement aux articles suivants :