Présentation technique

Module de prévention connecté

 

1. Problématique

De nos jours, un grand nombre d’appareils électroménagers finissent leur vie prématurément dans les déchetteries ou sont confiés à des structures spécialisées comme ENVIE, une entreprise dédiée à la collecte, la réparation et le reconditionnement d’électroménagers. Pourtant, de nombreux appareils pourraient être remis en état avec des réparations simples et peu coûteuses, prolongeant ainsi leur durée de vie tout en réduisant le gaspillage.

Parmi les pannes les plus courantes, notamment sur les machines à laver, les défauts électroniques occupent une place importante. Ces défaillances sont souvent liées aux cartes électroniques de contrôle, qui varient considérablement d’un modèle à l’autre en raison de la diversité des équipements sur le marché. Cette diversité, ajoutée à des problèmes d’approvisionnement en pièces détachées, rend la réparation de ces composants complexe et parfois même impossible.

Une des premières solutions seraient de créer une carte générique pour plusieurs types de machine à laver. Cependant, dans ce document, nous allons traiter d’une autre solution : la prévention de la panne.

2. Prévenir la panne grâce à un objet connecté

Une panne électronique dans une machine à laver peut avoir diverses origines :

• Mauvaise alimentation électrique, due à des surtensions ou des variations du réseau.

• Défaillance d’un actionneur, entraînant des surintensités ou un dysfonctionnement.

• Vibrations mécaniques, qui peuvent provoquer une usure prématurée des actionneurs ou des connexions.

• Capteur défectueux, altérant le retour d’information critique pour le fonctionnement.

• Composant défaillant sur la carte électronique, comme un condensateur en fin de vie.

Pour anticiper ces pannes et améliorer la fiabilité des machines, la solution proposée consiste à concevoir un objet connecté capable de surveiller en temps réel plusieurs paramètres critiques. Ce dispositif permettra de détecter et de prévenir des défauts mécaniques ou électriques avant qu’ils ne provoquent une panne majeure.

Les variables pouvant être mesurées incluent :

• La qualité du réseau électrique (voltage, surtensions, etc.).

• Le niveau de vibration, pour repérer d’éventuelles anomalies mécaniques.

• La température et l’humidité, facteurs pouvant influencer la durée de vie des composants électroniques et mécaniques.

En rendant ces données accessibles via un objet connecté, il devient possible d’établir un diagnostic préventif, réduisant ainsi les coûts de maintenance et prolongeant la durée de vie des appareils.

 

3. Module connecté de prévention

3.1) Ecosystème Arduino avec M5Stack

Pour concevoir cet objet connecté, nous avons opté pour des composants électroniques compatibles avec l’écosystème Arduino. Cet environnement open-source, à la fois matériel et logiciel, offre une grande accessibilité grâce à sa documentation abondante et sa communauté active. Cette approche permet à quiconque, même avec des connaissances limitées en électronique ou en programmation, de comprendre, modifier, améliorer ou adapter le fonctionnement de la machine.

En favorisant l’utilisation de solutions open-source, ce projet encourage la collaboration et l’innovation, tout en rendant la technologie plus accessible. Cela ouvre la porte à des optimisations futures ou à des adaptations spécifiques pour différents besoins ou environnements, consolidant ainsi le potentiel éducatif et durable de cette initiative.

La gamme de composants choisie est la gamme M5Stack, un fabricant de capteur, actionneur et microcontrôleur s’intégrant dans le modèle Arduino.

3.2) Description de l’ensemble

 

 

3.3) Design mécanique

Tous les fichiers 3D nécessaires à la fabrication des pièces seront accessibles dans le dossier intitulé « Mécanique module connecté de prévention ». Cela garantit que ces pièces pourront être reproduites facilement par toute personne disposant d’une imprimante 3D, rendant le projet accessible et adaptable à une large communauté de makers et d’éducateurs.

3.4) Code Arduino

L’ensemble du code Arduino sera dans le dossier « Code Arduino machine à laver » ou sur le Github https://github.com/lucas-crunch/Module_connecte_prevention

Cependant la fonction schématique est décrite ci-dessous :