Régulation du niveau d'eau dans une cuve (GROUPE I)

Membres du groupe : 

• Jean EL NADDAF
  
• Amina ROUABHIA
• Laetitia SADMI
• Silya BAZIZI
• Redha MELHEB
• Mohamed-Ali HAMZA
  

Cursus : Master 2 Chimie - Parcours ingénierie chimique

Date : 15/10/2024

Contexte :   

          La gestion des ressources en eau est un défi majeur dans les domaines industriel, agricole et domestique. Le contrôle du niveau d'eau dans des réservoirs ou des cuves est une problématique essentielle pour garantir une utilisation optimale et éviter des problèmes tels que le débordement, la pénurie ou les dysfonctionnements des équipements associés. Dans l'industrie, des systèmes similaires sont utilisés pour gérer les fluides dans des procédés critiques, tandis qu'en agriculture, ils permettent une gestion efficace de l'irrigation. Dans les contextes domestiques, ces systèmes servent à automatiser des tâches comme le remplissage des réservoirs d'eau de pluie ou des piscines.

Avec l'évolution des technologies de mesure et de contrôle, des solutions innovantes comme les capteurs ultrasoniques et les microcontrôleurs (par exemple, Arduino) offrent des alternatives fiables, abordables et programmables pour résoudre ces problèmes. Ces dispositifs permettent une automatisation accrue tout en réduisant les coûts énergétiques et les besoins en maintenance.

Objectif :

      Ce projet vise à concevoir et développer un système automatisé de régulation du niveau d’eau dans une cuve. L’objectif principal est de maintenir un niveau d’eau optimal en utilisant un capteur ultrason pour mesurer en temps réel la hauteur du liquide, une pompe pour ajuster le niveau, et une carte Arduino pour gérer les données et commander les équipements.

Les objectifs spécifiques sont les suivants :

1. Mesurer le niveau de liquide dans la cuve à l’aide d’un capteur ultrasonique.

2. Réguler le niveau d’eau en activant ou désactivant une pompe pour atteindre et maintenir un niveau défini.

3. Permettre à l’utilisateur de définir un niveau cible pour le liquide dans la cuve.

4. Implémenter un circuit de recirculation d’eau pour simuler un système fonctionnel.

5. Ajouter une LED d’alerte qui s’allume lorsque le niveau d’eau approche un seuil très haut, agissant comme une première alerte contre les débordements.

6. Afficher des messages d’état sur un écran LCD pour informer en temps réel de la situation, comme "Niveau haut" ou "Niveau bas".

7. Utiliser un orifice placé au bas de la cuve pour permettre une vidange par gravité, avec un débit proportionnel à la hauteur du liquide.

Matériel utilisé : 

• Arduino UNO (+ adaptateur 12 V)
• Breadboard
• Tuyaux  x2
• Câbles électriques (f-f, m-m, f-m) x45
  
• Fer à souder
• Pompe 12V
• Batterie 9V
• Module relais ( on/off)
• Écran LCD 16x2 I2C
• Diode électroluminescente (LED)
• Résistance  10 kΩ
• Capteur ultrason (HC-SR04)
• Support (en bois et en PMMA)
• Cuves en  plastiques (réservoirs et stockage) x2
• Pistolet à colle
• Perceuse

                                                                   
     Figure 1 : Ensemble du matériel utilisé

Machines utilisées : 

- Découpeuse Laser Trotec Speedy 360

- Découpeuse Laser Trotec Speedy 100

Construction

Figure 2 : Schéma structuré de départ

Etape 1

Etape 2 

Etape 

 

 (étapes documentées par une photo)

Journal de bord : 

07/10/2024 : Attribution des projets

Intitulé du projet : 

15/10/2024 :

•  Réunion de groupe : discussion et échange d’idées

• Prise de contact avec la tutrice.

• Etablissement d’un plan de travail et répartition des tâches

• Listing du matériel nécessaire

21/10/2024 : 

• Finalisation de la liste du matériel nécessaire

• Transmission de la liste à la tutrice

28/10/2024

• Récupération du matériel

04/11/2024

• Brainstorming et essai de la simulation sur Tinkercard

10/11/2024

• Réunion visio, discussion d’avancement, prospection matériel, établissement d’un plan de travail pour la suite

• Finalisation de la simulation sur Tinkercard (code et branchements)

13/11/2024 

• Réunion de groupe

• Préparation de schéma pour le montage

• Ajustement support
  

• Etablissement d’une liste supplémentaire de matériel

• Transmission de la seconde liste à la tutrice

28/11/2024

• Récupération du matériel manquant
  

05/12/2024

• Réunion de groupe

• Réalisation des branchements  pour des essaiesessais sur le capteur 
• Modification du code ( code fonctionnel sur Tinkercard mais incompatible avec le capteur a notre disposition) 
  

• Découpage du support pour la cuve d'eau 

 

 

 

 

11/12/2024

• Réalisation des branchements  pour des essaies sur l'écran 
• Téléchargement d'une nouvelle bibliothèque  pour l'écran LCD (Grove LCD RGB Backlight)
  

• Essaies écran LCD  branché avec le capteur ultrason réussis 
  

18/12/2024

• Finalisation du code (Partie concernant la pompe et la led ) 
  
• Réalisation des branchements  de tous les équipements ( Led , capteur ultrason, écran LCD, pompe ): pompe ne répond pas 
• Prise de dimension préparation du support pour le montage 

20/12/ 2024