Documentation MOOREV-Timer-Camera ScFo

Information:

Groupe de projet: L1 - Science Formelles Maths-Info - (février - avril 2023)

- CHU Amélie amelie.chu@etu.sorbonne-universite.fr

- SAE LIM Thierry thierry.sae_lim@etu.sorbonne-universite.fr

- PERRIN DE BRICHAMBAUT Jules jules.perrin_de_brichambaut@etu.sorbonne-universite.fr

Contexte:

Dans le cadre de notre projet d'ARE, nous nous focalisons sur la récolte de données images et vidéos d'espèces marines à l'aide de caméras et de capteurs. 

Objectif:

Notre objectif est de concevoir un système autonome qui permet d'enregistrer ces données en profondeur sur une longue durée (plusieurs semaines à plusieurs mois), à faible coût et à faible consommation d'énergie. 

Le but de ce tuto est de mettre en place un système autonome sous marin qui permet de prendre des données photos et vidéos d’espèces aquatiques sur une durée déterminée. Notre objectif est donc de finaliser un prototype peu coûteux et ayant une consommation d’énergie minimale.

Matériel:Materiel:

- GoProHero3+SilverGoPro Hero 3+S

- LEDAdafruit CreeESP32 Feather

- Arduino NANO/ ESP32NANO

- Multimètre TENMA 72-14620

- Esp32-Cam

- BreadboardBreadbord

- Caisson hermétique

- Ordinateurconnecteur arrière de la caméra (connecteur herobus) modèle DD1P030MA1

- PortCarte HeroSD 64 G (ou 32G)

- ESP32-Cam

- Multimètre (modèle utilisé TENMA 72-14620)

Le tuto se découpera en plusieurs parties:

1. IDE et programmation des microcontrôleurs
2. Réalisation de tests de consommations
3. Script de la GoPro
Hero3+Silver
4. Assemblage du prototype
5. Alternative: ESP32-Cam

Machines utilisées:

Construction:- fer à souder

1-1.TUTO:  Réflexion sur les aspects à prendre en compte du projet (contraintesIDE et accessibilités)

programmation

2-des microcontrôleursRecherches sur différents moyens et façons de contrôler la GoPro

3- (Tests sur comparaison Arduino Nano ESP32)

Etape 1 :

-On Réaliserinstalle tout d’abord les IDE (Integrated Development Environment) pour pouvoir programmer les scripts des deux cartes: https://www.arduino.cc/en/software (lien pour le soudage de l'Arduino/l'ESP32 si il ne sont pas soudé.téléchargement)

- Installer sur ordinateur le logiciel qui permet de récolter les données du multimètre à l'aide du CD d'installation fournit avec le manuel d'utilisation. 

Interface du logiciel en question

Etape :

- On réalise des mesures de consommation sur l'Arduino et l'ESP32 pour choisir le mieux adapté. 

On branche sur un breadboard les deux microcontrôleurs. On alimente en premier temps une des deux carte avec un courant de 5V pour lancer le script. Entre la carte et le générateur on insère le multimètre qui est de même relié à un ordinateur pour prendre les données en temps réel.  

   

Branchement de l'Arduino (gauche) et de l'ESP32 (droite).

On récolte les données de consommation pour les deux cartes à l'aide du logiciel sur ordinateur.

Etape :

- Comparer les résultats obtenus: faire une moyenne des données récoltées et les visualiser (utilisation de Numpy/Panda/Matplotlib) 

Résultats obtenus:

On observe que l'Arduino Nano consomme moins que l'ESP32. Les pics de chaque lignes correspondent à l'allumage de la LED de chaque carte, et l'espace entre chaque pic correspond au mode veille. L'Arduino semble le mieux adapté en terme de consommation.

	Arduino	ESP32
mean	6.1727 mA	10.5101 mA
standard deviation	4.6997	11.8473
total time	5.0 min 18.0 s	5.0 min 0.0 s
total time consumption	2981.44 mA	4792.6 mA
average consumption	22.2219 mW/h	37.8363 mW/h

Etape:

On souhaite maintenant faire la mesure entre notre système qui intègre la GoPro et l'Arduino, et l'ESP32-Cam qui est un ESP32 qui comprend déjà le microcontrôleur et une caméra. On pourra comparer la consommation des deux systèmes. 

Composants du port Hero et assemblage:

C'est avec le port Hero que nous pourrons contrôler la GoPro. Nous allons réaliser une soudure avec des fils sur chacun des pins du port.

   

On se munie de 30 fils pour les souder aux 30 pins.

Etape:

On souhaite réaliser des séquences vidéos et/ou photos. En réalisant un système qui puisse aller en profondeur sur une longue durée, il faut aussi prendre en compte la capacité de stockage de la caméra afin de pouvoir enregistrer les données sur toute la durée.

La caméra GoPro Hero 3+S possède un port pour une carte SD. Avec notre carte SD de 64Gb, nous calculant la taille moyenne d'une photo et celle d'une vidéo d'une seconde.

Taille en ko	1 photo	vidéo (1 sec)
GoPro Hero 3+S	4000	5000

Il s'agit d'une approximation, la taille pouvant varier en fonction des photos.

Etape:

On test les pins du connecteur afin d'être certain de la fonctionnalité des ports. Avec un multimètre, on fait passer une tension entre deux pins. On recherche le pin qui permet d'allumer la caméra. Une fois la caméra allumé, elle devra lancer son script automatiquement et s'éteindre par la suite comme programmé.

Etape:

Une fois que nous pouvons connecter l'Arduino à la GoPro, nous devons nous assurer que la GoPro lit bien le script présent sur la carte SD dès l'allumage. Pour cela, nous allons déposer dans la racine de la carte un fichier sous le nom de 'autoexec.ash' et qui contient les instructions.  Pour être sûr que la caméra lit bien le script, nous créerons de même un dossier du nom "AUTOEXEC" qui contiendra le même fichier. 

Ensuite, nous relions le tout à la GoPro et programmons l'arduino afin qu'il allument la caméra à des intervalles. Les scripts sont disponbles sur le GitHub.

 

Branchement final de notre prototype. La GoPro est alimenté à travers les pins (1 la masse, 19 pour la tension).