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N° d’ordre : M ….../GE/2019 MEMOIRE Présenté pour obtenir le diplôme de MASTER

N° d’ordre : M ….../GE/2019 MEMOIRE Présenté pour obtenir le diplôme de MASTER EN ELECTRONIQUE Option : Électronique des Systèmes Embarqués Par  BAIRI ABDELGHANI.  AMMOUR ABDELMADJID. Soutenu le …/09/2019 devant le jury composé de : Président : Mr. BOUADJEMI.B MCA Université de Mostaganem Examinateur : Mr. AZZEDINE.M MAA Université de Mostaganem Examinateur : Mme. ABBAD.A MCA Université de Mostaganem Encadreur : Mr. BENSTAALI.W MCA Université de Mostaganem Année Universitaire 2018/2019 وزارة التعليم العالي والبحث العلمي MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPEREUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE جامعــة عبد الحميد بن باديس مستغانم Université Abdelhamid Ibn Badis Mostaganem والـتـكـنـولـوجـيـا كــلـيـة الـعـــلــوم Faculté des Sciences et de la Technologie DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE REALISATION D’UN SYSTEME DE STATIONNEMENT INTELLIGENT Dédicace Je dédie ce mémoire à ……….. Mes chers parents Que nulle dédicace ne peut exprimer mes sincères sentiments Pour leur patience illimitée, leur encouragement continu, leur aide, leur profond amour et respect pour leurs grands sacrifices. Sans oublier mes chers grands parents pour leur assistance. Mes chers frères Pour leur grand amour et leur soutien, qu’ils trouvent ici l’expression de ma haute gratitude. Mes chers amis Qui sans leur encouragement ce travail n’aura jamais vu le jour. Et à toute ma famille et à tous ceux que j’aime Remerciements Nous remercions tout d’abord le grand Dieu pour l’achèvement de ce mémoire. Nous exprimons nos gratitudes à Monsieur le président de jury d’avoir accepté d’examiner ce mémoire. Nous remercions Messieurs et madame les membres de jury d’avoir accepté de prendre part à ce jury ainsi que pour l’intérêt qu’ils ont porté à ce travail. Nous remercions Monsieur BENSTAALI.W, notre encadreur, pour ses conseils et suggestions avisés qui nous ont aidés à mener à bien ce travail, et d’avoir rapporté à ce mémoire ces remarques et conseils. Résumé Récemment, le nombre de propriétaires de véhicules a augmenté, par conséquent, il faut plus d’espace de stationnement. Le problème est de savoir comment rechercher l'espace de stationnement vide dans la grande aire de stationnement. Dans ce mémoire, nous avons proposé le système de stationnement intelligent qui regroupe les technologies de l'électronique, de l'automatique, de l'informatique et des télécommunications permettant d'améliorer le mouvement dans la ville pour circuler plus librement, en utilisant l'Internet des objets (IdO) et un système de guidage qui peut faire partie d'une solution pour le problème de stationnement . Ce système va aider dans l'organisation du stationnement et aider les conducteurs à atteindre leurs places de stationnement facilement en connaissant l'espace qui est vacant. On peut détecter un espace de stationnement au moyen d'un capteur photorésistance qui se connecte à une carte Arduino et au module ESP8266 12E (NodeMCU) qui a été programmé par Arduino IDE. Les utilisateurs peuvent accéder à des informations de l'espace de stationnement en utilisant un smartphone via une application, ainsi que de l’indication visuelle pour le guidage aux niveaux de parking à l’aide du voyant lumineux et des afficheurs graphique et numérique. En fin nous assurons la sécurité du système. Mots clés : Parking intelligent, Smart parking, Internet des objets, Arduino Méga, Android, Wi-Fi, Internet des objets, GPS, STR. Abstract Recently, the number of vehicle owners has increased, so it needs a large parking lot. The lack is how to look for empty parking space in the large parking area and the amount of illegal parking car that does not follow the rules of the parking space unit. In this article, we have proposed the intelligent parking system that brings together the technologies of electronics, automation, computing and telecommunications to improve the movement in the city to move more freely, using the Internet of Things (IoT) and a guidance system that can be part of a solution for the parking problem. This helps the system in parking organization and helps the driver to reach their parking places easily as the space is vacant. The parking space can be detected by means of à photoresistor sensor that connects to the Arduino board and the ESP8266 12E module (NodeMCU) that has been programmed by Arduino IDE. Users can access parking space information using a smartphone via an app, as well as visual indication for guidance at parking levels using the LED, graphic and digital displays. In the end we ensure the requirement of security system and user parking organization. Keywords: Smart Parking, Smart Parking, Internet of Things, Arduino Méga, Android, Wi-Fi, Internet of Things, GPS, STR Liste des abréviations LDR: Light Dependent Resistor IoT: Internet of Things IP: Internet Protocol Wi-Fi: Wireless Fidelity URL: Uniform Resource Locator GPS: Global Positioning System USB: Universal Serial BUS IOS: iPhone Operating System ICSP: In-Circuit Serial Programming MIT: Massachusetts Institute of Technology ADC: Analog to Digital Converter. NAVSTAR: Navigation Satellite Timing And Ranging. ISIS : Intelligent Schématique Input System. ISM: Industrial Scientific and Medical. IDE: Integrated Development Environment. API: Application Programming Interface. CAD: Computer Aided Construction. PWM: Pulse Width Modulation. SSP : Serial Port Protocol. STR : Système Temps Réel. SOMMAIRE Remerciement Résumé Introduction générale…………………………………………………………………………………………………….…… 1 CHAPITRE I Mobilité et stationnement intelligent I.1. Introduction ................................................................................................................................................................2 I.2. Problématique de stationnement......................................................................................................................2 I.3. Quelques définitions ………………………………………………………………………………………………………3 I.3.1. Internet des objets ……………………………………………................................................................................3 I.3.2. La mobilité intelligente ………………………………………….........................................................................4 I.3.3. Le stationnement ……………..............................................................................................................................5 I.4. Stationnements intelligents...............................................................................................................................5 I.5. Les besoins et les avantages du stationnement intelligent..................................................................6 I.5.1. Avantages……………………………………………………………………………………………………………….......6 I.5.2. Les besoins de stationnement……………………………………………………………………………………..7 I.6. Nouvelles fonctionnalités....................................................................................................................................7 I.7. Conclusion…………………………………………………………………………………………………………………….8 CHAPITRE II Description du fonctionnement du « Smart Parking » II.1. Introduction……………………………………………………………………………………………………………………9 II.2. Le fonctionnement proposé……………………………………………………………………………..……….9 II.2.1. Les procédures détaillées…………………………………………………………………………………………….10 II.3. La localisation............................................................................................................................................................13 II.3.1. Définition..................................................................................................................................................................13 II.3.2. Objectif de localisation.......................................................................................................................................14 II.4. Définition du GPS……………………………………………………………………………………………….14 II.4.1. Les avantage du GPS …………………………………………………………………………………………………...14 II.4.2. Inconvénients du GPS …………………………………………………………………………………………………15 II.5. Calcul de la position................................................................................................................................................15 II.6. Déploiement du système de stationnement.................................................................................................16 II.6.1. L'interface utilisateur ……………………………………………………………………………………………….…16 II.6.2. Parking réservation…………………………………………………………………………………………………..…16 II.7. La technologie WI-FI………………………………………………………………………………………………………17 II.7.1. Principe de fonctionnement……...…………………………………………………………………………………17 II.7.2. Avantages................................................................................................................................................................17 II.7.3. Inconvénients........................................................................................................................................................18 II.8. Définition d’un système temps réel…………………………………………………………………………………18 II.8.1. Conception d’un système temps réel…………………………………………………..……………………….. 19 II.9. Conclusion …………………………………………………………………………………………………………………….20 CHAPITRE III Réalisation et implémentation d’un prototype « Smart Parking » III.1. Introduction……………………………………………………………………………………………………21 III.2. Software applications………………………………………………………………………………..........21 III.2.1. MIT application inventeur………………………………………………………………………........21 III.2.2. ISIS (Intelligent schématique Input System).......................................................................22 III.2.3. Arduino IDE………………………………………………………………………………………………...23 III.3. Le matériel requis (hardware)……………………………...………………………………………….25 III.3.1. Les composants électroniques utilisés……………………………………………………………25 III.3.2. Arduino Méga……………………………………………………………………………………….……….25 III.3.3. Module Wifi ESP8266 12E……………………………..………………………………………………26 III.3.4. Servomoteur………………………………………………………………………………………………...26 III.4. Les capteurs requis…………… …………………………………………………………………………...27 III.4.1. Définition d’un capteur………………………………………………………………………………….27 III.4.2. Capteur photorésistance(LDR)………………………………………………………………………28 III.4.3. Capteur de flamme………………………………………………………………………………………..29 III.5. Les type d’indications requis……………………………………………………………………………..30 III.5.1. Afficheur LCD I2C……………………………………………………………………………………….….30 III.5.2. Afficheur 7 segments……………………………………………………………………………………...31 III.5.3. Diode électroluminescente……………………………………………………………………………..32 III.5.4. Buzzer (Avertisseur sonore)…………………………………………………………………………...32 III.6. Eclairage…………………………………………………………………………………………………………..33 III.6.1. Bande de 3 LED 5050……………………………………………………………………………………..33 III.7.Horloge DS3231.......................................................................................................................................34 III.8. Réalisation et Implémentation de prototype………………………………………………………35 III.9. Conception de notre maquette proposée pour le stationnement intelligent SKT….37 III.10. Conception de notre maquette proposée pour le stationnement intelligent ………38 III.11. Implémentation du prototype de fonctionnement de barrière automatique………40 III.11.1. Explication de Fonctionnement de la barrière d’entrée et de sortie .......................40 III.12. Implémentation des composants d’un bloc A sur logiciel ISIS….....................................42 III.12.1. Explication de Fonctionnement du bloc A ..…………………………………………….…….42 III.13. Implémentation des composants du bloc B sur logiciel ISIS ………………………..……48 III.14.Prototype de six places occupées dans le deuxième étage ………………………………..49 III.15. Implémentation de prototype d’indication de mauvais stationnement ISIS………50 III.15.1. Explication de Fonctionnement d’indication d’un mauvais stationnement……...51 III.16. Implémentation de prototype d’un capteur de flamme sur logiciel ISIS …………….51 III.16.1. Explication de Fonctionnement d’un capteur de flamme avec LED clignoté…….52 III.17. Principe de communication d’application MIT sur les SMART PHONE………………53 III.18. Les étapes de l'utilisation de l'application « PARKING »pour commander…………53 III.19. Conclusion..........................................................................................................................................................57 Liste des figures CHAPITRE I Figure I.1 : Stationnement intelligent .....................................................................................................................2 Figure I.3.1 : Exemples sur l'internet des objets …………………………………...................................................3 Figure I.3.2 : La mobilité intelligente..........................................................................................................................4 Figure I.3.3 : Le stationnement des véhicules sur le bord de la route........................................................5 Figure I.4 : Le stationnement intelligent des véhicules......................................................................................6 Figure I.6 : Point de rechargement et de stationnement…………………………………………………………...8 CHAPITRE II Figure II.2.1: Smart parking application………………………………………………………………….…10 Figure II.2.2 : Organigramme de d’entrée de parking………………………………………………….11 Figure II.2.3 : Prototype d’entrée de parking……………………………………………………………...11 Figure II.2.4: Schéma bloc pour le fonctionnement du parking ………………………………12 Figure II.2.5 : Organigramme pour la sécurité de parking ……………………………………….....12 Figure II.2.6 : Organigramme pour l’organisation des voitures …………………………………..13 Figure II.4.1 : Station de contrôle GPS ……………………………………………………………………….14 Figure II.7.1 : Réseaux WIFI…………………………………………………………………………………….. 18 Figure II.8.1 : Organigramme pour conception d’un système temps réel ……………………19 CHAPITRE III Figure III.2.1 : L’interface de l’application MIT…………………………………………..……………….21 Figure III.2.1.1 : L'interface des blocs ……………………………………………………………………......22 Figure II.2.2 : L’interface de logiciel ISIS Proteus……...……………………………………………….. 23 Figure III.2.3 : L’interface de logiciel Arduino ID………………………………………………………...24 Figure III.2.3.1 : Les composants d’un Barre d'actions....………..……………………………………24 Figure III.3.2.1 : Une carte Arduino Méga 2560………………………………………………………..…25 Figure III.3.3 : NODE MCU…………………………………………………………………………………………25 Figure III.3.4 : Servomoteur ……………………………………………………………………………………………...26 Figure III.3.4 : Inversion du sens de rotation du moteur…………….……………………………………27 Figure III.4.1 : Schémas de principe d’un capteur…………………………………………………….....27 Figure III.4.2 :Capteur photorésistance (LDR)…………………………………………………………..29 Figure III.4.3 : Capteur de flamme……………………………………………………………………………..29 Figure III.5.1 : Afficheur LCD………………………………………………………………………………….....30 Figure III.5.1.1 : Configuration des pines……………………………………………………………………31 Figure III.5.2 : Pine connections de l’afficheur 7 segment …………………………………………..32 Figure III.5.3 : Diode électroluminescente……………………………………………………………….....32 Figure III.5.4: Buzzer (Avertisseur sonore)………………………………………………………..………33 Figure III.6.1 : Bande de 3 LED 5050………………………………………………………………………....34 Figure III.7 : Horloge DS3231……………………………………………………………………………………34 Figure III.8 : Schéma général du système de stationnement intelligent prototype………..35 Figure III.8.1 : Schéma d’implémentation d’un ESP6288 12E et RTC sur logicielle uploads/Science et Technologie/ memoire-ese-2019.pdf