Projet: Robot Tennis - FETTIS Abdelkader

Contexte & Enjeux

Le service au tennis est l'un des gestes les plus techniques et déterminants du jeu. Son analyse précise est cruciale pour améliorer la performance des joueurs, mais nécessite des outils spécialisés capables de capturer des mouvements rapides et complexes.

Le projet ATHENA vise à concevoir un système embarqué innovant fixé sur la raquette du joueur, capable d'acquérir en temps réel les données cinématiques du service (vitesse angulaire, accélération, angles), de les transmettre via Bluetooth et de les visualiser sur une interface web pour analyse et amélioration technique.

Problématique technique

Comment intégrer capteurs IMU, microcontrôleur STM32, module Bluetooth et Interface Homme-Machine dans un système embarqué robuste capable d'acquérir, traiter et transmettre des données cinématiques en temps réel lors d'un mouvement sportif rapide ?

Objectifs du Projet

Intégration matérielle

Câbler et intégrer capteurs IMU BMI160, microcontrôleur STM32 et module Bluetooth HC-05

Programmation embarquée

Développer firmware STM32 pour acquisition capteurs via I2C et communication UART/Bluetooth

Interface Homme-Machine

Créer un site web local en HTML/CSS/JavaScript pour visualiser les données en temps réel

Tests et validation

Valider la chaîne complète avec tests réels sur terrain de tennis avec joueurs

Architecture Technique

Composants Matériels

Microcontrôleur

STM32 Nucleo F303RE
ARM Cortex-M4 @ 72 MHz
Programmation : MBED OS et STM32CubeIDE
Communication I2C et UART

Capteur IMU

Bosch BMI160 (6 axes)
Accéléromètre 3 axes (±16g)
Gyroscope 3 axes (±2000°/s)
Interface I2C

Communication sans fil

Module Bluetooth HC-05
Transmission UART vers Bluetooth
App Serial Bluetooth Terminal
Portée : ~10 mètres

Alimentation

Port 3.3V pour capteurs
Port 5V pour module Bluetooth
Alimentation USB possible

Schéma de Câblage

Connexions BMI160 → STM32 :

3V3 → Alimentation du module BMI160
GND → Masse et pin SAO
SDA (I2C) → Bus de données capteurs
SCL (I2C) → Horloge communication
D2 → Gestion des interruptions

Connexions HC-05 → STM32 :

5V → Alimentation module Bluetooth
GND → Masse
TXD → Pin D7 (réception UART)
RXD → Pin D8 (transmission UART)

Réalisations & Livrables

Développement Logiciel

Firmware STM32 (MBED OS + STM32CubeIDE)
Drivers I2C pour capteur BMI160
Communication UART/Bluetooth HC-05
IHM web locale (HTML/CSS/JavaScript)

Intégration Matérielle

Câblage capteurs BMI160 via I2C
Connexion module Bluetooth HC-05
Gestion alimentation 3.3V et 5V
Tests de robustesse et calibration

Résultats & Apports

Résultats du Projet

Chaîne complète fonctionnelle : Acquisition capteurs → STM32 → Bluetooth → IHM web
Communication Bluetooth opérationnelle avec app Serial Bluetooth Terminal
Visualisation données gyroscope (3 axes) et accéléromètre (3 axes) en temps réel
Base solide pour intégration futures : analyse statistique, modèles mathématiques

Ce que j'ai appris

Systèmes embarqués

Programmation STM32, gestion capteurs I2C, communication UART/Bluetooth

Développement web

Interface Homme-Machine en HTML/CSS/JavaScript pour visualisation temps réel

Travail d'équipe

Collaboration sur projet complexe, intégration hardware/software

Technologies & Outils

Développement

Matériel

Compétences Démontrées

Ce que ce projet prouve

Maîtrise de la chaîne complète : Intégration hardware (capteurs, STM32, Bluetooth) et software (firmware, IHM web)
Compétences en systèmes embarqués : Programmation bas niveau, gestion capteurs I2C, communication série
Développement full-stack : Du firmware C/C++ à l'interface web HTML/CSS/JavaScript
Capacité d'innovation : Conception d'un système d'analyse sportive fonctionnel et évolutif

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