Cours:Batak presentation generale

Présentation

Le projet Batak est un dispositif de test des réflexes qui peut être vu comme un jeu. Cependant, il peut être utilisé de manière plus sérieuse, voire "scientifique", dans le cadre de l'entraînement de sportifs par exemple. Tester, analyser puis travailler et développer les réflexes d'un karatéka, d'un gardien de but au football, au handball...

Principe de Fonctionnement

Le dispositif est organisé autour d'un panneau réalisant l'interface homme-machine et d'un système de calcul. L'ensemble est alimenté par le secteur 230V AC / 50Hz.

L'interface homme-machine se compose de 2 parties:

• La première partie est un panneau comportant des boutons poussoirs associés à des voyants lumineux initialement éteints. Lorsqu'un voyant lumineux est allumé, le joueur doit appuyer sur le bouton poussoir correspondant dans les meilleurs délais. Physiquement, les ensembles bouton-voyant, au nombre de 12, sont répartis, sur le panneau d'environ 2m de largeur et 1m80 de hauteur, pour former une matrice 4x3.
• La seconde partie de l'interface homme-machine est un dispositif d'affichage pour informer le joueur sur le test en cours ou réalisé. L'affichage est placé sur le panneau, par exemple, au-dessus de la matrice de bouton-voyant. On envisage un affichage à base d'afficheurs 7 segments réalisés par des leds.

Le système de calcul constitue la partie commande du dispositif. Il permet de gérer l'allumage, au choix ou aléatoirement, d'un voyant parmi les 12, de vérifier l'enfoncement du bouton poussoir correspondant et de piloter le système d'affichage. Par ailleurs, il permettra de compter le nombre de boutons poussoirs enfoncés, de compter le temps, ...Ainsi, le système de calcul, via ces diverses possibilités de comptage, autorisera plusieurs modes de jeu ( ou types de test). On peut déjà imaginer 2 modes :

• tester, sur une durée donnée, la capacité du joueur à enfoncer un maximum de boutons.
• tester la durée nécessaire au joueur pour enfoncer un nombre de voyants allumés donné.

Quel que soit le mode de jeu retenu, la mesure du temps est nécessaire et l'on pourra par exemple retenir le meilleur temps de réponse, le plus mauvais,... Mieux encore, on peut envisager de mener des statistiques sur les performances d'un joueur ( progression de ses résultats, analyse des zones où il est le plus/le moins réactif, ... ) et pourquoi pas, lui préparer un programme de tests spécifiques pour améliorer ses capacités. Cette simple évocation de différents modes de jeu/test possibles ouvre la porte à l'imagination. Le système de calcul, basé sur un processeur, doit simplement être suffisamment puissant pour être capable de stocker en mémoire un programme toujours plus volumineux et enregistrer des résultats toujours plus nombreux. Dans une perspective plus éloignée, on pourrait imaginer une liaison vers un PC qui enregistrerait les résultats de nombreux joueurs si le système de calcul reste limité à la gestion du jeu lui-même et pas à l'exploitation plus sophistiquée des résultats.

La figure ci-dessous présente le dessin de principe énoncé ci-dessus :

Cahier des Charges

Le dispositif complet sera développé par parties constituant divers projets menés de front. Cependant, toute l'électronique ne sera pas développée dans ce projet, notamment le système de calcul. La carte processeur a été choisie préalablement et un certain nombre de contraintes en découle. Ainsi, le système de calcul reposera sur une carte Arduino. A contrario, si la carte Arduino n'est pas matériellement développée dans ce projet par les étudiants, elle sera programmée, le cas échéant, par leurs soins pour permettre de tester telle ou telle partie. On propose le découpage fonctionnel suivant qui génère de fait les divers projets :

• Pour la première partie de l'interface homme-machine, il existe un panneau disposant de boutons intégrant des lampes. Ce panneau pourra être utilisé tel quel pour le projet Batak global, notamment pour tester les différents systèmes de calcul et d'affichage. Cependant, le projet comporte une partie consistant à développer un bouton poussoir intégré et spécifique.
• Pour l'affichage, le choix est de développer des afficheurs 7 segments dont chacun des segments sera "dessiné" par une série de quelques leds alignées. On y ajoutera quelques leds supplémentaires qui donneront des indications sur le mode de jeu choisi par exemple. Une carte d'affichage sera donc ainsi conçue et produite.
• Une carte d'alimentation sera conçue et produite pour desservir en énergie les différentes cartes du système à partir de l'alimentation secteur.
• Une carte d'adaptation de puissance sera conçue et produite pour permettre d'interfacer les bouton/voyant au système de calcul.
• Une carte dite "CPLD" sera conçue et produite pour adapter (en terme de nombre d'entrées/sorties et pas en terme de puissance cette fois) la carte Arduino au panneau de boutons/voyants.

Ce découpage fonctionnel ainsi obtenu, les pages suivantes détaillent plus avant chacune des fonctions à développer et constituent le document de référence de chaque binôme pour développer sa propre partie. Cependant il sera intéressant de consulter les pages des autres projets puisque tous les projets sont liés.