POCL Balise Mobilis

Création d'un POCL sur les données en temps réels du trafic routier de Bordeaux métropole

Difficulté

Technical Technique

Durée

2 day(s) jour(s)

Disciplines scientifiques

Arduino, Mécanique

Trafic, balise, maillage, translation, flux, circulation, sensibilisation, signal POCL_Balise_Mobilis_d84b99ee-954f-4ea1-a5bd-28179530fed7.jpg

Introduction

Balise Mobilis est un objet signal implanté dans l’espace public traduisant les datas mouvantes liées au flux et à la densité du trafic routier à Bordeaux. Inscrite dans une logique de service public, Balise Mobilis se déploie dans différents quartiers de la ville selon un maillage agissant tel un réseau reliant les quartiers entre eux. La portée du projet à court terme est de faire prendre conscience aux impacts des mobilités et à long terme, d’impulser un changement d’usage : tendre vers les mobilités douces.

Inspiré des balises signalétiques en mer et de la signalisation routière, l’objet reprend les codes formels et colorés des panneaux et de la route. Quatre cerveaux moteurs sont camouflés dans le mât de l’objet. Ils servent à contrôler quarte bras de manière individuelle, afin de matérialiser la densité du trafic routier de par leur taille et leur couleur.

• Matériel et outils

ESP32

L'ESP32 est un microcontrôleur basse consomation qui possède le WIFI et le bluetooth.

ESP32

Câble Dupont

Les câbles de connexion servent à créer rapidement des liaisons électriques sur des platines de prototypage sans avoir besoin de faire des soudures.

Câble Dupont

Servomoteur

Un servomoteur (couramment appelé "servo" du latin "servus" signifiant "esclave") est un moteur capable de maintenir une opposition à un effort statique et dont la position est vérifiée en continu et corrigée en fonction de la mesure.

Servomoteur

Découpeuse laser

Découpeuse-graveuse laser CO2 - 50W

Découpeuse laser

Haut parleur

Un haut-parleur, ou hautparleur, est un transducteur électroacoustique destiné à produire des sons à partir d'un signal électrique. Il est en cela l'inverse du microphone. Par extension, on emploie parfois ce terme pour désigner un appareil complet destiné à la reproduction sonore (voir Enceinte).

Trois types de haut-parleurs, électrodynamique, électrostatique et piézoélectrique, représentent les technologies actuelles les plus courantes. Le haut-parleur électrodynamique, couvrant environ 99 % du marché, a encore un fonctionnement relativement simple pour une technologie de masse.

Le 10 décembre 1877, le premier brevet concernant un haut-parleur à bobine mobile fut accordé à Werner von Siemens. Le haut-parleur remplit une gamme très variée d'applications : on trouve des haut-parleurs aussi bien dans des cartes de vœux que reliés à des amplificateurs de puissance pour concert.

Haut parleur

Fer à souder

Un fer à souder, ou plus précisément un fer à braser, est un outil chauffant permettant de réaliser une opération de brasage. L'usage courant du fer à souder se fait dans le domaine du montage de composants électroniques.

Fer à souder

Colle

Colle

Colle

Feuille cartonnée

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Feuille de papier cartonnée

Feuille cartonnée

Ciseaux

Un paire de ciseaux est un outil comportant deux lames mobiles articulées qui glissent l'une sur l'autre pour trancher les matériaux minces.

Ciseaux

Feuille cartonnée

[[File:]]

Feuille de papier cartonnée

Feuille cartonnée

Ordinateur

Dès sa mise sous tension, un ordinateur exécute, l'une après l'autre, des instructions qui lui font lire, manipuler, puis réécrire un ensemble de données auquel il a accès. Des tests et des sauts conditionnels permettent de changer d'instruction suivante, et donc d'agir différemment en fonction des données ou des nécessités du moment. Les données à manipuler sont obtenues, soit par la lecture de mémoires, soit par la lecture de composants d'interface (périphériques) qui représentent des données physiques extérieures en valeurs binaires (déplacement d'une souris, touche appuyée sur un clavier, température, vitesse, compression...). Une fois utilisées, ou manipulées, les données sont réécrites, soit dans des mémoires, soit dans des composants qui peuvent transformer une valeur binaire en une action physique (écriture sur une imprimante ou sur un moniteur, accélération ou freinage d'un véhicule, changement de température d'un four ...). L'ordinateur peut aussi répondre à des interruptions qui lui permettent d’exécuter des programmes de réponses spécifiques à chacune, puis de reprendre l’exécution séquentielle du programme interrompu. La technique actuelle des ordinateurs date du milieu du xxe siècle. Ils peuvent être classés selon plusieurs critères1 (domaine d'application, taille ou architecture).

Ordinateur

Étape 1 - Conception et maquettage

- Conception du support à l'aide du logiciel Inscape

dimension du mat : 5x5x18 cm

parabole: demi cercle de 10cm

support des servo moteur : 20x13 cm

support du mat : 15x15 cm

tige 1 : 8x1 cm

tige 2 : 7x1 cm

tige 3 : 6x1 cm

tige 4 : 5x1 cm

Étape 2 - Fabrication et montage du support

- utilisation de la découpeuse laser pour matérialiser les plans du support sur une feuille de carton.
- assemblage du mat

- assemblage du toit

- fixation du mat + support du mat+ toit a l'aide de la colle.

Étape 3 - Codage

from machine import Pin, PWM

import network

import urequests

import time

# === WIFI CONFIGURATION ===

WIFI_SSID = "caroline"

WIFI_PASS = "xPptucR33!"

# === REQUEST PARAMETERS ===

latitude = 44.8378

longitude = -0.5792

radius_m = 1000

# === Servo motors (4 servos) ===

SERVO_PINS = [33, 13, 16, 4]

servos = [PWM(Pin(pin), freq=50) for pin in SERVO_PINS]

def angle_to_duty_ns(angle):

    min_ns = 500_000    # 0° → 0.5 ms

    max_ns = 2_500_000  # 180° → 2.5 ms

    return int(min_ns + (angle / 180) * (max_ns - min_ns))

initial_angles = [130, 0, 30, 0]  # adapte la taille en fonction du nombre de servos

current_angles = initial_angles.copy()

def initiation_des_position():

   

    for i, servo in enumerate(servos):

        angle = initial_angles[i]

        current_angles[i] = angle

        servo.duty_ns(angle_to_duty_ns(angle))

       

def reset_all_servos():

    for i, servo in enumerate(servos):

        angle = initial_angles[i]

        current_angles[i] = angle

        servo.duty_ns(angle_to_duty_ns(angle))

# === ACTIVATE ONLY ONE SERVO ===

def activate_single_servo(state):

    """

    Active uniquement un servo selon la valeur :

    1 → servo 0

    2 → servo 1

    3 → servo 2

    4 → servo 3

    Tous les autres reviennent à 0°

    """

   

    if 1 <= state <= 4:

        servo_index = state -1

        new_angle = current_angles[servo_index] + 60

        servos[servo_index].duty_ns(angle_to_duty_ns(new_angle))  # Angle désiré

# === WIFI CONNECTION ===

def connect_wifi():

    wlan = network.WLAN(network.STA_IF)

    wlan.active(True)

    reset_all_servos()

    initiation_des_position()

    if not wlan.isconnected():

        print("Connecting to Wi-Fi...")

        wlan.connect(WIFI_SSID, WIFI_PASS)

        while not wlan.isconnected():

            print(".", end="")

            time.sleep(0.5)

    print("\nConnected to Wi-Fi:", wlan.ifconfig())

# === API CALL ===

def call_api(lat, lon, radius_m):

    url = f"https://hackathon.mathias-duprat.fr/api/liveTrafic?lat={lat}&long={lon}&radius={radius_m}"

    print("\nCalling API:", url)

    try:

        res = urequests.get(url)

        print("HTTP Code:", res.status_code)

        data = res.json()

        res.close()

        return data

    except Exception as e:

        print("Error:", e)

        return None

# === Speaker ===

BUZZER_PIN = 15

last_state = None

def update_state(new_state):

    global last_state

    if new_state != last_state and last_state is not None:

        beep()  # beep uniquement si l'état a changé

    last_state = new_state

def beep(frequency=2000, duration=0.12):

    buzzer = PWM(Pin(BUZZER_PIN))

    buzzer.freq(frequency)

    buzzer.duty(512)

    time.sleep(duration)

    buzzer.duty(0)

    buzzer.deinit()

# === MAIN LOOP ===

connect_wifi()

previous_value = None

try:

    while True:

        beep()

       

        data = call_api(latitude, longitude, radius_m)

        if data and 'moyenne_etat' in data:

            current_value = data['moyenne_etat']

            beep(frequency=2000, duration=0.12)

            if previous_value is None:

                # Première lecture

                previous_value = current_value

                print(f"Initial moyenne_etat = {current_value}")

                activate_single_servo(current_value)

                beep()

            elif current_value != previous_value:

                # Changement d'état

                print(f"Value changed from {previous_value} to {current_value}")

                activate_single_servo(current_value)

                previous_value = current_value

                beep()

                time.sleep(0.12)

            else:

                print(f"No change, current value = {current_value}")

        else:

            print("'moyenne_etat' not found in API response")

        print("Waiting 10 seconds before next call...\n")

        time.sleep(10)

except KeyboardInterrupt:

    # Remise à zéro des servos et fin propre du programme

    reset_all_servos()

    for servo in servos:

        servo.deinit()

    print("\nProgramme arrêté")

Étape 4 - Assemblage des éléments

1. Assembler du support du servomoteur au mat

Enclencher les 4 côtés verticaux (panneaux à encoches)

Coller pour rigidifier

Laisser un trou à la base pour faire passer le câble USB

2. Assembler du mat

Panneaux latéraux encastrés

Renforcer avec colle à bois

Faire passer les câbles des servos + alimentation à l’intérieur du tube

3. Assembler la tête semi-circulaire

Deux panneaux arrondis + une plateforme intérieure

Fixer le support du buzzer / HP à l’avant

Prévoir des trous pour les servos

4. Montage des tiges

Servos fixés en ligne

Tiges en bois reliées aux disques colorés

Vérifier le débattement (0° → 180°)

5. Installation des servomoteurs

- Fixer chaque servo dans une encoche prévue :

Servo 1 → Disque rouge

Servo 2 → Disque noir

Servo 3 → Disque jaune

Servo 4 → Disque bleu

- Passer les trois fils du servo dans la colonne :

Marron → GND

Rouge → 5V

Orange → GPIO (signal)

- Vérifier que les servos peuvent tourner sans forcer

Connexions servomoteurs → ESP32

Élément Fil servo ESP32

Servo 1 (rouge) Signal GPIO 14

Servo 2 (noir) Signal GPIO 27

Servo 3 (jaune) Signal GPIO 26

Servo 4 (bleu) Signal GPIO 25

Tous servos +5V Pin 5V

Tous servos GND GND

> Important : Tous les GND doivent pas être reliés ensemble.

Connexion du buzzer

Élément SP32

+ du buzzer GPIO 4

– du buzzer GND

6- Fermeture et finition

- Installer la partie supérieure sur la colonne

- Faire sortir le câble USB par l’ouverture du bas

- Fixer les disques de couleur sur les tiges

- Tester les servos et ajuster les bras si besoin

- Vernir ou peindre la structure si nécessaire

Étape 5 - Finition et test

1-Inspection de la structure

Vérifie toutes les jonctions collées :

Appuie légèrement pour vérifier qu’aucune pièce ne bouge.

Remplis éventuellement les petites fissures avec un léger filet de colle à bois.

2- Ponçage

Utilise un papier de verre grain 180 → 240

pour enlever les traces de brûlure laser et adoucir les angles.

Peinture / Vernis

Tu peux appliquer :

Vernis incolore → effet propre et lumineux

Peinture acrylique → personnalisable

Ne peins pas les zones où les servomoteurs bougent pour éviter un frottement.

Finition des disques

Vérifie que les disques colorés bougent bien.

Renforce les bras avec un petit point de colle chaude si nécessaire.

3- Finition électronique (intérieur)

-Gestion des câbles

a. Regroupe les câbles par servo

b. Utilise la colle ou du ruban adhésif pour éviter que ça tire sur les broches

c. Monte entièrement l’ESP32 dans la base :

Collé sur une cale en bois

Ou vissé sur une petite plaque

- Vérification des connexions

Teste la tension 5V avec un multimètre

Vérifie que tous les GND sont bien reliés

Vérifie que tu n’as aucun fil débranché ou qui touche un autre.

4- Tests progressifs (très important)

Test 1 — Test alimentation

1. Branche le câble USB

2. Regarde si l’ESP32 s’allume

3. Vérifie que les servos ne tremblent pas

Si oui : problème d’alimentation → utiliser un 5V stable

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Notre objet prend la forme d’une balise inspirée à la fois de balise navale mais aussi de cadran solaire, il contient un cercle central vide vers lequel un cercle plein va venir se placer dans un mouvement rotatif. En fonction de la densité du trafic, le cercle signal (au centre haut de l’objet) sera de plus en plus gros (accumulation de tous les bras).

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

- Distance des balises (maillage peu dense)

- Ne pas avoir accès à Internet

- Mauvaise manipulation des câbles

- Fragilité des câbles

Explications

Lorsqu'un usager de la route, (piéton, voiture, cycliste) sort de chez lui dans sa vie quotidienne que ce soit pour le travail ou loisir, sa mobilité peut avoir un réel impact sur l’environnement qui l’entoure tout au long de son trajet il pourra visualiser les différentes densité de trafic dans chaque zone et ainsi se rendre compte du trafic en fonction des horaires et de faire évoluer ses habitudes.

Applications : dans la vie de tous les jours

Cet objet pourrait être essentiel dans la vie de tous les jours grâce à plusieurs avantages :

• Simplicité : Il donne une visualisation rapide en un coup d’œil de la circulation dans un rayon définit.
• Esthétique : Il s'intègre dans le décor urbain sous la forme d’une balise ou d’un panneau signalétique.
• Sensibilisation : Il informe en temps réel sur la densité du trafic et il encourage un comportement écoresponsable en rappelant l’impact de la voiture

Éléments pédagogiques

Sources et ressources

Open Data Bordeaux Métropole - https://opendata.bordeaux-metropole.fr/explore/dataset/dechetteries-en-temps-reel/information/

Dernière modification 14/12/2025 par user:Mathiasduprat.

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