Coffre à clé biométrique

Thème 1^ère : l’ingénierie au service de la ville de demain

Présentation du problème

Un coffre à clé, mais à ouverture par empreinte digitale.

De nombreux équipements sportifs (gymnase, terrain de sport, …) ont un accès réservé aux membres de clubs. Il existe sur le marché de très nombreux modèles de coffres à clé que l’on peut ouvrir avec un code. Mais ce dispositif possède plusieurs inconvénients :

• le code peut être diffusé à des personnes non autorisées,
• il est impossible de savoir qui utilise l’équipement, ni quand.

Afin de remédier à cela, on se propose de réaliser un coffre à clé biométrique : le membre du club doit s’identifier avec son empreinte digitale.

Principe de la solution envisagée

Le système doit être autonome et alimenté par une batterie rechargeable Li-ion.

Un capteur d’empreinte digitale permet à un microcontrôleur de distinguer si une personne est autorisée à obtenir la clé ou pas.

S’il s’agit d’une personne autorisée, le microcontrôleur débloque le verrou donnant accès à la clé de l’équipement.

Il est alors possible (si le système est connecté à un réseau) d’enregistrer l’identité de l’utilisateur, la date et l’heure d’emprunt de la clé, l’heure de la restitution, …

Contraintes de conception

Document Onshape

Matériel :

• Gâche électrique avec contrôleur
• Lecteur d’empreinte
• Batterie et support + circuit de régulation de charge (panneau solaire optionnel)
• Microcontrôleur Arduino

Fabrication :

• Impression 3D
• Autres moyens « traditionnels »

Travail demandé

• Rédiger le cahier des charges en SysML (utiliser draw.io)
• Réaliser le diagramme des chaînes fonctionnelles (utiliser draw.io)
• Réaliser le schéma de câblage des composants (utiliser draw.io)
• Terminer la conception de la porte, notamment pour incorporer un ressort
• Assembler les composants, câbler
• Programmer le microcontrôleur :
  • mettre en œuvre la gâche (avec le transistor)
  • mettre en œuvre le lecteur d’empreinte digitale