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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 GENIE ELECTRIQUE Option : Electronique des Systèmes Embarqués Par : TOURE Fatoumata Fousseyni & REZIK Kheira Intitulé : Soutenu le 10/07/2019 devant le jury composé de : Président : M.REBHI Moustapha MAA Université de Mostaganem Examinateur 1 : M.BENTOUMI Mohamed MCB Université de Mostaganem Examinateur 2 : Mlle DENDANI Djazia MAA Université de Mostaganem Encadrante : Mme Benchellal Amel MCB Université de Mostaganem Co-Encadrant : M.BENAOULI Mohamed MAA Université de Mostaganem Année Universitaire 2018/2019 العلمي والتعليم العالي وزارة البحث 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 Contrôle et Commande d’un système à distance via GSM Remerciements Après avoir rendu grâce à Allah le Tout Puisant et Le Tout- Miséricordieux de nous avoir donné la force nécessaire et le courage d’accomplir ce travail ainsi que tout au long de notre étude. Nous tenons à remercier les personnes qui, de près ou de loin ont participé à l’élaboration de ce mémoire, à commencer par notre Encadrante Mme. Benchellal et notre Co-encadrant M. Benaouali pour leurs disponibilités, leurs aides, leurs conseils et encouragements. Nous remercions très vivement tous nos professeurs, nos promotionnaires, ami(e)s et tous nos proches qui ont contribués à la réalisation de ce projet. Dédicace Je dédie ce modeste travail aux personnes qui sont chères à mon cœur : Mes parents sans qui, je ne serais pas là où j’en suis maintenant. Pour tous leurs sacrifices, leurs prières, leurs amours et leurs soutiens. Mes Frères pour leurs appuis et leurs encouragements permanents. A toute ma Famille pour leur soutien tout au long de mon parcours universitaire. Mes Ami(e)s ainsi que toutes les personnes qui m’ont soutenu et aidé tout au long de ce projet de fin d’étude. TOURE Fatoumata Fousseyni Dédicace Je dédie ce projet : A mes chers parents, qui n’ont jamais cessé de formuler des prières à mon égard de me soutenir et de m’épauler pour que je puisse atteindre mes objectifs. A mon grand frère Abdelghani et sa femme et son fils (Yanis). A mes frères Abdelhalim, Abdelhak et Achref. A ma petite sœur Yasmine. A ma chère sœur et son mari et ses enfants (Badro et Issehak) pour Leurs soutiens moral et leurs précieux conseils tout au long de mes études. A mon oncle Abdelkader, qui je souhaite une bonne santé. A ma chère binôme FATOUMATA pour son entente et sa sympathie. A mes ami(e)s Mohammed, Billel et Hayet qui m’ont supporté dans les moments difficiles. A toute ma famille. A tous mes autres ami(e)s et mes camarades. Sans oublier tous les professeurs que ce soit du primaire, du moyen, du secondaire ou de l’enseignement supérieur. A tous que j’aime et ceux qui m’aiment. Merci d’être toujours là pour moi. REZIK Kheira Résumé Notre projet consiste à la réalisation d’un système contrôlé et commandé à distance via GSM. Plus concrètement à la commande et contrôle de l’arrosage du jardin d’un lieu public par l’envoi et la réception de message sur smartphone, en y ajoutant la commande d’éclairage automatique du lieu avec son adaptation à la lumière jour/nuit. Notre mémoire est subdivisé en trois principaux chapitres. Le premier chapitre intitulé Généralité sur la télé-irrigation et éclairage intelligent, portera sur une étude générale de l’irrigation et l’éclairage intelligent, les différents types, les méthodes, et leurs impacts sur la société. Le second chapitre intitulé Partie matérielle et logicielle se consacre à la présentation de l’ensemble des composants utilisés, logiciel utilisé et les commandes nécessaire à la réalisation du projet. Et dans le dernier chapitre intitulé Conception et réalisation pratique, on parlera de la réalisation pratique ; et il s’agira bien sûr d’un système fonctionnel et prêt à être exploité. Summary The purpose of our project is to realize a system remotely controlled and commanded via GSM; In concrete terms to the command and control of the watering of a public place garden by sending and receiving message on a smartphone, adding to it the automatic lighting command of the Public garden with regard to daylight and night. Our dissertation is divided into three main chapters. The first chapter titled GENERALITY ON TELE-IRRAGTION AND INTELLIGENT LIGHTING, will deal with a general study on irrigation and intelligent lighting, the different types, the different methods, and their impacts on the society. The second chapter titled MATERIAL AND SOFTWARE PARTS is devoted to the presentation of the whole used device, used software and the commands necessary to the project realization. And in the last chapter titled CONCEPTION AND PRACTICAL REALIZATION, we will talk about the Practical Realization; and for sure it will be a functional system and ready to be exploited. Table des matières Liste des Figures ................................................................................................................. 1 Liste des Tableau ................................................................................................................ 2 Introduction générale .......................................................................................................... 3 I. Situation actuelle ......................................................................................................... 3 II. Motif du choix du projet : ............................................................................................ 3 III. Objectifs du projet : ................................................................................................. 3 Chapitre I : Généralités sur L’irrigation et l’éclairage intelligent .................................... 4 1.1 Introduction .............................................................................................................. 5 1.2 La télé-irrigation ...................................................................................................... 5 1.2.1 Les techniques d’irrigation ................................................................................... 5 1.2.1.a Le système d’irrigation par ruissellement ou par déversement ............................ 5 1.2.1.b Le système d’irrigation par submersion ou inondation ........................................ 6 1.2.1.c Irrigation par infiltration ....................................................................................... 6 1.2.1.d Le système d’irrigation par aspersion .................................................................. 6 1.2.1.e La micro irrigation (goutte-à-goutte) ................................................................... 7 1.2.2 Matériel de la télé-irrigation ................................................................................. 7 1.2.2.a 1ère Catégorie : ...................................................................................................... 7 1.2.2.b 2ème Catégorie : ..................................................................................................... 7 1.3 L’éclairage Intelligent .............................................................................................. 8 1.3.1 Domaines d’application ........................................................................................ 8 1.3.1.a L’éclairage extérieur intelligent ........................................................................... 8 1.3.1.b L’éclairage intérieur ............................................................................................. 8 1.3.2 Matériels utilisés pour l’éclairage intelligent ....................................................... 9 1.3.2.1 Les capteurs : ........................................................................................................ 9 1.3.2.2 Les actionneurs : ................................................................................................... 9 1.4 Système de commande centralisée et commande décentralisée ............................ 10 1.4.1 Système centralisée ............................................................................................ 10 1.4.2 Système décentralisée ........................................................................................ 10 1.5 Conclusion ............................................................................................................. 11 Chapitre II : Partie matérielle et logicielle ...................................................................... 12 2.1 Introduction ............................................................................................................ 13 2.2 Cahier des Charges souhaité .................................................................................. 13 A. Partie Matérielle ........................................................................................................ 13 2.3 Arduino UNO ......................................................................................................... 13 2.3.1 Présentation de la carte Arduino UNO ............................................................... 13 2.4 L’Arduino GSM Shield 2 ....................................................................................... 15 2.4.1 Description de l’Arduino Shield 2 ..................................................................... 16 2.4.2 Caractéristiques : ................................................................................................ 17 2.4.3 Brochage : .......................................................................................................... 17 2.5 La photorésistance LDR ........................................................................................ 18 2.6 Capteur d’humidité (Soil Humidity sensor) ........................................................... 19 2.7 Capteur LM35 ........................................................................................................ 19 2.8 Détecteur de niveau d'eau ...................................................................................... 20 2.9 La LED ................................................................................................................... 21 2.10 Micro pompe à eau avec connecteur USB ............................................................. 21 2.11 2channels 5v Relay Module ................................................................................... 21 B. Partie Logicielle ......................................................................................................... 22 2.12 Logiciel Arduino .................................................................................................... 22 2.13 Les commandes AT ............................................................................................... 24 2.11.1 Les types des commandes AT et les réponses .................................................... 24 2.11.2 Commandes AT dédiées au service SMS : ........................................................ 25 2.14 Conclusion ............................................................................................................. 25 Chapitre III : réalisation pratique du système .................................................................. 26 3.1 Introduction : .......................................................................................................... 27 3.2 Organigramme du Programme ............................................................................... 27 3.3 Schéma électrique et principe de fonctionnement du système .............................. 29 3.3.1 Schéma électrique .............................................................................................. 29 3.3.2 Principe de fonctionnement du système ............................................................. 29 3.4 Commande de l’éclairage....................................................................................... 30 3.4.1 Simulation sur Proteus ISIS ............................................................................... 31 3.5 Commande de l’arrosage ....................................................................................... 32 3.5.1 Mise en marche du module GSM Shield 2 ........................................................ 32 3.5.2 Bloc capteur d’humidité ..................................................................................... 34 3.5.3 Réception SMS via GSM ................................................................................... 35 3.5.4 Bloc capteur de température ............................................................................... 35 3.5.5 Bloc des pompes et le capteur de niveau d’eau .................................................. 36 3.6 Système sur plaque d’essai .................................................................................... 37 3.7 Brochage des éléments de notre système avec Arduino Uno ................................ 38 3.8 Implémentation sur maquette ................................................................................. 38 3.9 Tests de fonctionnalité ........................................................................................... 40 3.10 Coût de réalisation ................................................................................................. 40 3.11 Conclusion ............................................................................................................. 41 Conclusion générale et perspectives ................................................................................. 42 Références Bibliographiques ............................................................................................ 43 Références Figures ............................................................................................................ 43 Liste des abréviations ....................................................................................................... 44 Annexe1 ............................................................................................................................ 45 Annexe2 ............................................................................................................................ 47 1 Liste des Figures Figure 1. 1 : Irrigation par Ruissellement [1] ............................................................................. 5 Figure 1. 2 : Irrigation par submersion [2] ................................................................................. 6 Figure 1. 3 : Irrigation par Infiltration [3] .................................................................................. 6 Figure 1. 4 : Irrigation par Aspersion [4] ................................................................................... 6 Figure 1. 5 : Micro-Irrigation [5] ............................................................................................... 7 Figure 1. 6 : Eclairage extérieur [6] ........................................................................................... 8 Figure 1. 7 : Gestion des infrastructures et bureaux [6] ............................................................. 9 Figure 1. 8 : Système Centralisé [7] ......................................................................................... 10 Figure 1. 9 : Système Décentralisé[8] ...................................................................................... 10 Figure 2. 1 : Présentation du cahier des charges ...................................................................... 13 Figure 2. 2 : Présentation de la carte Arduino[10] ................................................................... 14 Figure 2. 3 : Arduino GSM Shield 2 [9] .................................................................................. 16 Figure 2. 4 : Vue d’ensemble GSM Shield 2 ........................................................................... 16 Figure 2. 5 : Brochage[9] ......................................................................................................... 18 Figure 2. 6 : La photorésistance(LDR)[11] .............................................................................. 18 Figure 2. 7 : Capteur d’humidité[12] ....................................................................................... 19 Figure 2. 8 : Capteur LM35[13] ............................................................................................... 19 Figure 2. 9 : Détecteur de niveau d’eau[14] ............................................................................. 20 Figure 2. 10 : Image LED ......................................................................................................... 21 Figure 2. 11 : Micro pompe uploads/Litterature/ memoire-pef.pdf