Trieur de Skittles

Ce projet consiste à créer un système capable de différencier chacune des cinq nuances de teinte des bonbons Skittles originale, afin de les regrouper par couleur. L’objectif de ce projet est de trouver une sorte de satisfaction visuelle lorsque la machine opère, ainsi que de se familiariser avec le concept d’automatisation.

Présentation générale

Lorsque l’on explore le monde des projets électroniques, on se rend vite compte que certains capteurs restent méconnus malgré leur potentiel intéressant. C’est en parcourant les types de capteur que j’ai découvert par hasard un capteur de couleur, un composant rarement mis en avant dans les projets étudiants classiques. Cette découverte m’a inspiré l’idée de concevoir une machine capable de trier des Skittles selon leur couleur. Le système est également équipé d’un écran tactile dynamique, permettant de suivre l’état du tri en temps réel avec une interface réactive et agréable à utiliser. En réunissant détection optique, mécatronique et interface utilisateur dans un seul projet, ce trieur illustre les multiples facettes de l’ingénierie électronique tout en rendant hommage à la curiosité d’apprendre à utiliser de nouvelle technologie.

Photos/vidéos du produit

Schémas de principe

Carte électronique

Principe utilisé

Spectroscopie

La spectroscopie est une technique scientifique qui étudie la façon dont la matière interagit avec la lumière (ou d’autres types de rayonnement électromagnétique). En pratique, elle consiste à analyser la lumière absorbée, émise ou réfléchie par un objet pour en déduire ses propriétés. Chaque matériau modifie la lumière de manière spécifique, ce qui permet d’obtenir des informations sur sa composition ou ses caractéristiques. Dans le contexte de mon projet, les bonbons sont éclairés par une lumière blanche, qui est en réalité composée d’une alternance très rapide de lumière rouge, vert et bleu. Le capteur mesure la quantité de lumière réfléchie pour chaque couleur. Ensuite, ces valeurs sont comparées à des références préétablies afin de déterminer la couleur du Skittle détecté.

Communication SPI

Le SPI est un protocole de communication série qui repose sur trois fils principaux : un pour l’horloge (SCLK), un pour envoyer les données du maître vers l’esclave (MOSI), et un pour transmettre les données en retour de l’esclave vers le maître (MISO). Selon le nombre de périphériques à connecter, d’autres fils peuvent être ajoutés, chaque composant nécessitant une ligne de sélection dédiée (CS). Cette communication est bidirectionnelle et synchrone : les deux échangent des données en même temps (bit après bit). Dans mon projet, j’ai utilisé le SPI pour permettre l’échange d’informations entre le microcontrôleur et l’écran tactile.

Communication I2C

L’I2C est un protocole de communication série qui utilise seulement deux fils principaux : un pour l’horloge (SCL) et un autre pour les données (SDA). Tous les composants (maître et esclaves) partagent ces deux lignes. Chaque périphérique possède une adresse unique qui permet au maître de le sélectionner sans avoir besoin de fils supplémentaires. La communication est synchrone, contrôlée par l’horloge du maître, mais, contrairement au SPI, les données circulent dans les deux sens sur une seule ligne (SDA), pas en parallèle. Dans mon projet, j’ai utilisé l’I2C pour communiquer avec le capteur de couleur.

Interface utilisateur

Le projet comporte un menu principal avec deux boutons : Démarrer et Paramètres.
Le bouton Démarrer lance le tri des bonbons et compte en temps réel chaque Skittle ainsi que sa couleur, pendant que la machine fonctionne.

Le bouton Paramètres, quant à lui, ouvre un sous-menu contenant trois options : Thème, Calibration et Contrôle.

Enfin, le bouton Contrôle permet de piloter individuellement chacun des deux moteurs du projet. Cette fonction est utile pour vider rapidement la machine de ses bonbons ou pour rediriger leur sortie vers l’un des cinq pots disponibles.

Le bouton Thème permet de choisir la couleur de fond de l’écran. Cette fonctionnalité, purement esthétique, offre à l’utilisateur la possibilité de personnaliser son expérience.

Le bouton Calibration sert à ajuster la détection des différentes teintes de bonbons. En fonction de la luminosité ambiante et de l’environnement dans lequel se trouve la machine, l’utilisateur peut avoir besoin de recalibrer le système pour garantir un tri précis.

Liens

Pour le code, les schémas et les PCB :