04. Intégration
IDEES : créer un prototypes de montre connectée permettant de voir le rythme cardiaque, voir les pas et suivre l'évolution GPS afin de voir une évolution de notre forme. Pour supporter les calculs et les trois capteurs, nous avons choisis d'utiliser un Raspberry.
Nous voulions créer un prototypes de montre connectée capable de mesurer différentes information :
- Le nombre de pas
- La fréquence cardiaque
- La vitesse
- La position
- L'altitude
Pour se faire, nous avons choisis 3 capteurs :
- MAX30102 : capteur cardiaque
- ADXL345 : accéléromètre, permet le calcul du nombre de pas
- PA1010D : GPS
Ces trois capteurs fonctionnent en I2C et n'ont pas besoin de DAC, c'est pourquoi on les a choisi. On pensait aussi que ces trois capteurs fonctionnaient en 3.3V.
Afin d'utiliser le Raspberry pi nous avons installer un OS léger car le Raspberry n'était pas très puissant. Nous avons ensuite installé un GUI par dessus l'os qui était un OS en ligne de commande uniquement par confort d'utilisation.
Pour se connecter au Raspberry pi, nous avons utilisé l'application VNC Player permettant de se connecter au Raspberry pi via le réseau. Pour le transfert de fichier nous avons utilisé Filezilla.
Le câblage des capteurs était assez simple car nous avons fait les recherches afin de ne pas avoir un câblage trop compliqué.
On pensait pouvoir brancher les trois capteurs sur une alimentation 3.3V mais on s'est rendu compte lors de l'implémentation que le GPS empêchait de faire fonctionner tous les capteurs en simultané en 3.3V. On l'a donc passé en 5V car le GPS supportait aussi une alimentation 5V. Le problème n'était pas encore vraiment résolu, on avait encore une erreur i/O lors du lancement du programme. Nous avons donc testé de réduire la vitesse du bus I2C à 9600 bauds. A noter que les bornes SDA et SCL du module GPS sont connectées à une résistance pullup interne de 10kohm, ce qui peut aussi perturber le fonctionnement en parallèle avec les autres capteurs. Ces différentes modifications ont permis de récupérer des données des trois capteurs simultanément.
Différents programmes ont été utilisés lors de l'implémentation de la montre connectée. Tout d'abord, nous avons testé chaque capteurs séparément avec des programmes de test affichant simplement les données récupérées par les capteurs. Des librairies écrites par d'autres développeurs nous ont facilité la tâche.
Ensuite nous avons implémenté les programmes requis pour le traitement des données reçues. Nous avons donc créés des algorithmes permettant d'interpréter les données du capteur cardiaque étant des valeurs infrarouges et les données de l'accéléromètre étant des données d'accélération et l'accélération gravitationnelle.
Pour la fréquence cardiaque, on a trouvé une librairie faisant les calculs nécessaires.
Pour le programme de l'accéléromètre, on a analysé les données et on a remarqué que les valeurs de l'accélération gravitationnelle suffisaient pour déterminer un pas. Les données d'accélération en x et en y sont quant à elles peu utiles dans l'analyses du nombre de pas.
Le GPS reçoit de nombreuses données des satellites. Nous avons décédé de stocker certaines données :
- date
- heure
- latitude
- longitude
- vitesse
- altitude
Voici un exemple des données de longitude et de latitude captées par le GPS.
Le GPS est précis à 3 mètres près.
Pour la suite du développement du programme, nous avons écris les données dans un fichier qui se crée sur une clé USB.
Une fonctionnalité sur le site internet permet à l'utilisateur de sélectionner le nouveau fichier de données dans le file système de l'ordinateur afin d'y extraire les données.