Exploiter l'Intelligence Artificielle pour Réaliser un Projet d'Électronique ?

Dans le monde numérique d'aujourd'hui, l'Intelligence Artificielle (IA) est en train de devenir une ressource inestimable dans une multitude de domaines. L'un d'eux est l'électronique, où l'IA peut aider à simplifier et à accélérer la réalisation de projets complexes. Récemment, j'ai eu l'occasion de découvrir cette possibilité en utilisant l'IA Copilot et l'outil de développement de projets FLux. Dans cet article, je test l'outil sur une partie de circuit simple.

Introduction à FLux et Copilot

FLux est un outil de développement de projets électroniques en ligne novateur qui intègre une fonctionnalité d'Intelligence Artificielle appelée Copilot. Il a été conçu pour faciliter la vie des ingénieurs, des amateurs et des étudiants en électronique en simplifiant le processus de conception de circuits. Avec FLux, vous pouvez dessiner des schémas de circuits, choisir les bons composants et même dessiner des PCB, le tout dans une interface utilisateur intuitive.

Flux Copilot est une IA entraînée par Flux elle-même. Copilot vit à l'intérieur de votre projet et peut fournir un retour d'information direct pour vous aider à concevoir des PCB plus rapidement. Copilot comprend le contexte complet de votre projet, y compris votre liste de composants, leurs connexions, et les fiches techniques des pièces correspondantes. Cela permet à Copilot de répondre avec des informations pertinentes pour vous aider à sélectionner les composants, et à fournir des suggestions sur vos schémas pour vous faire avancer plus rapidement.

Le contexte du projet

J'ai récemment conçu un récepteur infrarouge dans le cadre d'un projet. Pour évaluer l'efficacité de FLux et de Copilot, j'ai décidé de recommencer le projet en partant de zéro, tout en adoptant l'attitude d'un débutant. Bien que le circuit du récepteur infrarouge soit relativement simple, il comporte certaines subtilités qui le rendent intéressant pour un test.

L'IA comme guide dans la conception d'un récepteur infrarouge

Un récepteur infrarouge est un dispositif qui reçoit et décode les signaux infrarouges provenant d’un émetteur (une télécommande par exemple), permettant ainsi de contrôler divers appareils électroniques. Je me suis fixé 3h pour faire cette conception avec l’aide de Flux et Copilot alors que je suis en train de découvrir les deux outils. Voici mon premier prompt:

Je veux concevoir un circuit de réception infrarouge complet sans utiliser de module tout fait. L’interprétation des signaux sera faite par un microcontrôleur ATMEGA328p. J’utilise une photodiode BP104 de chez Vishay et j’ai un ampli LT6268 a ma disposition.

C'est génial! Vous pouvez créer un récepteur IR simple en utilisant une photodiode et un amplificateur. Voici un exemple de schéma de base que vous pouvez utiliser:

Étape 1 : Branchement de la photodiode : Commencez par brancher votre photodiode BP104. Comme il s'agit d'une photodiode, elle doit être connectée en mode inversé. Connectez l'anode à la masse et la cathode à l'entrée inverseuse de votre amplificateur.
Étape 2 : Configuration de l'amplificateur : Vous devez configurer votre LT6268 comme un amplificateur transimpédance pour convertir le courant généré par la photodiode en une tension que votre microcontrôleur peut lire. Connectez une résistance entre la sortie de l'amplificateur et l'entrée inverseuse. Cette résistance détermine le gain de votre amplificateur. Vous pouvez commencer avec une valeur de 1M ohm et ajuster si nécessaire.
Étape 3 : Filtre passe-bande : Pour améliorer la réception, vous pouvez ajouter un filtre passe-bande à la sortie de votre amplificateur. Cela peut aider à supprimer le bruit qui est en dehors de la gamme de fréquences que vous attendez de votre signal IR. Vous pouvez utiliser un filtre RC simple pour cela.
Étape 4 : Connexion au microcontrôleur : Enfin, connectez la sortie de votre filtre passe-bande à une entrée analogique sur votre ATMEGA328p. Vous pourrez alors lire les signaux IR en lisant cette entrée analogique.

N'oubliez pas que la photodiode et l'amplificateur doivent être alimentés. Vous pouvez le faire à partir des broches d'alimentation du microcontrôleur ou d'une autre source d'alimentation appropriée.

Voici un schéma de base que vous pouvez suivre:

Remarque: Les valeurs des composants peuvent nécessiter des ajustements en fonction des spécificités de votre application. Les valeurs suggérées sont un bon point de départ.

Certes, j’ai guidé l’IA en imposant deux composants, mais celle- ci propose une architecture tout à fait cohérente.Ici Copilot semble me proposer une image avec un schéma qui ne s’affiche pas. En le lui faisant remarquer,Copilot décrit assez précisément le schéma.

La sélection des composants

J’ai ensuite demandé à l'IA de compléter la liste de composants, mais les réponses sont trop généralistes à ce stade. Il faudra raisonner sous circuit par sous circuit pour que Copilot puisse nous donner des suggestions pertinentes. Un des aspects pratique de cet assistant est l’accès aux formules permettant de dimensionner certains composants. Voici un extrait de la conversation:

Quelle valeur de condensateur de feedback dois-je mettre en parallèle de la résistance de feedback de mon préamplificateur

La valeur du condensateur de feedback dans un amplificateur opérationnel en configuration transimpédance (aussi appelé convertisseur courant-tension) dépend de la bande passante souhaitée et du bruit que vous êtes prêt à accepter dans votre application.

Dans le cas d'un récepteur infrarouge, la bande passante utile se situe généralement dans la gamme de quelques kilohertz à quelques dizaines de kilohertz.

La relation entre la résistance de feedback (Rf), le condensateur de feedback (Cf) et la bande passante (BW) est donnée par l'équation :

BW = 1 / (2πRfCf)

En supposant que vous avez une résistance de feedback de 1MΩ et que vous souhaitez une bande passante de 10kHz, vous pouvez réorganiser l'équation pour résoudre Cf :

Cf = 1 / (2πRfBW) = 1 / (2π * 1 * 10^6 * 10 * 10^3) = 15.9pF

Donc, un condensateur de 15pF ou le plus proche standard disponible serait un bon point de départ.

Veuillez noter que cette valeur peut nécessiter un ajustement pour optimiser les performances en fonction des caractéristiques spécifiques de votre application.

Il est important de noter que, bien que l'IA de Flux.ai soit un outil puissant pour aider à la conception de circuits, elle ne remplace pas le rôle du concepteur. L'IA peut fournir des suggestions et des conseils, mais c'est à l'utilisateur d'implémenter réellement le schéma. Ne vous attendez donc pas à ce que l'IA fasse tout toute seule.

Cela renforce l'idée que l'IA est là pour aider et guider, mais elle ne remplace pas les connaissances fondamentales en électronique ni le jugement du concepteur. Il est donc essentiel d'approcher l'IA non pas comme une solution tout-en-un, mais comme une assistante qui peut vous aider à accélérer et à améliorer votre processus de conception.

La saisie de schéma dans l'interface Flux

Un aspect que nous avons particulièrement apprécié lors de notre essai de Flux.ai est le niveau de documentation et de soutien de la communauté qu'ils ont réussi à construire. En tant qu'utilisateurs fréquents de divers logiciels et testeurs réguliers de nouvelles applications, nous savons à quel point une documentation claire et des ressources d'apprentissage accessibles peuvent faire la différence lorsqu'on se familiarise avec un nouvel outil.

Sur le site de Flux.ai, nous avons trouvé une multitude de tutoriels, d'exemples et de vidéos YouTube qui expliquent comment utiliser le logiciel et tirer le meilleur parti de ses fonctionnalités. En outre, l'existence d'une communauté active ajoute une valeur indéniable. Pouvoir partager des expériences, résoudre des problèmes et échanger des idées avec d'autres utilisateurs du logiciel est un atout précieux, surtout lorsqu'on navigue dans des projets de conception complexes.

L'évaluation de FLux et Copilot

Même si je n'ai pas pu finaliser complètement le schéma du récepteur ni procéder à son test, l'expérience acquise jusqu'à présent m'a permis d'apprécier les capacités et l'utilité de FLux et de son IA, Copilot.

Premièrement, l'interface utilisateur de FLux est à la fois conviviale et intuitive. Elle a facilité la conception du circuit et a permis un flux de travail sans encombre. L'outil dispose d'une bibliothèque de composants complète et bien organisée, ce qui a rendu la sélection des composants à la fois facile et pratique.

En ce qui concerne Copilot, l'IA a été incroyablement utile tout au long du processus. Elle a été en mesure de fournir des conseils précis et opportuns à chaque étape du projet. Que ce soit pour expliquer le rôle de chaque composant dans le circuit du récepteur infrarouge ou pour aider à sélectionner les composants appropriés, Copilot a su rendre ces aspects techniques accessibles.

Cependant, malgré l'assistance précieuse de Copilot, il est important de noter que son utilisation ne remplace pas les connaissances techniques d'un électronicien. Il est nécessaire d'avoir une certaine compréhension des principes de base de l'électronique pour pouvoir interpréter correctement les suggestions de Copilot et prendre les décisions appropriées. Copilot sert d'assistant, offrant des conseils et des recommandations basées sur l'IA, mais il incombe toujours à l'utilisateur d'appliquer son jugement et son expertise.

En somme, Flux et Copilot sont des outils puissants qui peuvent apporter une grande valeur ajoutée à tout projet d'électronique. Cependant, ils sont plus efficaces lorsqu'ils sont utilisés comme des compléments à la connaissance et à l'expérience en électronique, plutôt que comme des substituts.

Conclusion

Mon expérience avec l'IA pour la conception d'un récepteur infrarouge a été à la fois enrichissante et éducative. J'ai pu voir de première main comment l'IA peut transformer notre approche des projets électroniques DIY. Si vous êtes débutant en électronique ou si vous cherchez à gagner du temps sur votre prochain projet, je vous recommande d'essayer FLux et son IA, Copilot.

Références:

Le site de FLux
Flux - YouTube

Auteur: Yann BACHER