{"id":1727,"date":"2022-05-27T14:02:17","date_gmt":"2022-05-27T13:02:17","guid":{"rendered":"https:\/\/avionicsduino.com\/?page_id=1727"},"modified":"2025-09-26T20:44:39","modified_gmt":"2025-09-26T19:44:39","slug":"ems-engine-monitoring-system","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/avionicsduino.com\/index.php\/fr\/ems-engine-monitoring-system\/","title":{"rendered":"EMS"},"content":{"rendered":"\n<p style=\"font-size:10px\">(Page mise \u00e0 jour par Benjamin le 09\/11\/2023)<\/p>\n\n\n\n<p>La surveillance du fonctionnement des moteurs d&rsquo;avions a longtemps fait appel \u00e0 des instruments analogiques : compte-tours, pression d&rsquo;huile, pression d&rsquo;admission, temp\u00e9ratures diverses&#8230;etc. De nos jours, tous ces instruments sont souvent remplac\u00e9s par un EMS (Engine Monitoring System) o\u00f9 les informations \u00e9manant de nombreux capteurs sont centralis\u00e9es et affich\u00e9es sur un seul \u00e9cran.<\/p>\n\n\n\n<p>Sur cette page, nous allons d\u00e9crire l&rsquo;unit\u00e9 principale de l&rsquo;EMS AvionicsDuino. Le lecteur est invit\u00e9 \u00e0 se reporter \u00e0 la rubrique \u00ab\u00a0Technique\u00a0\u00bb de ce site. Elle comporte la description de la plupart des capteurs des moteurs Rotax 91x. Ces moteurs sont tr\u00e8s r\u00e9pandus dans le monde de la construction amateur et des ultra-l\u00e9gers. Les capteurs utilis\u00e9s sur d&rsquo;autres moteurs sont parfois identiques ou reposent bien souvent sur des principes similaires. Beaucoup de capteurs \u00e9tudi\u00e9s \u00e0 la rubrique \u00ab\u00a0Technique\u00a0\u00bb ne sont d&rsquo;ailleurs pas sp\u00e9cifiques des moteurs Rotax (thermocouples, shunts, sondes lambda, capteurs de d\u00e9bit&#8230;etc.)<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Pr\u00e9sentation g\u00e9n\u00e9rale de l&rsquo;EMS AvionicsDuino<\/h3>\n\n\n\n<p>Cet EMS est donc plus particuli\u00e8rement adapt\u00e9 aux moteurs Rotax de la s\u00e9rie 91x. Les param\u00e8tres suivants sont surveill\u00e9s directement par l&rsquo;unit\u00e9 principale de l&rsquo;EMS :<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Temp\u00e9ratures des culasses 2 et 3<\/li>\n\n\n\n<li>Temp\u00e9rature et pression d&rsquo;huile<\/li>\n\n\n\n<li>Pression d&rsquo;admission<\/li>\n\n\n\n<li>Tensions du <a href=\"http:\/\/www.aeroelectric.com\/PPS\/Adobe_Architecture_Pdfs\/Z16M.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\" title=\"Endurance bus\">bus d&rsquo;endurance<\/a> qui alimente l&rsquo;EMS<\/li>\n\n\n\n<li>Intensit\u00e9s de charge\/d\u00e9charge de la batterie<\/li>\n\n\n\n<li>Intensit\u00e9 appel\u00e9e par le bus principal<\/li>\n\n\n\n<li>AFR (Air Fuel Ratio) en lien avec la sonde lambda<\/li>\n\n\n\n<li>Temp\u00e9ratures des gaz d&rsquo;\u00e9chappement des cylindres 3 et 4<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>La surveillance d&rsquo;autres param\u00e8tres essentiels est confi\u00e9e au module <a href=\"https:\/\/avionicsduino.com\/index.php\/fr\/micro-ems-teensy\/\" title=\"Micro-EMS Teensy\">micro-EMS<\/a> d\u00e9crit ailleurs sur ce site. Ce micro-EMS fait donc partie int\u00e9grante du syst\u00e8me EMS. Les param\u00e8tres surveill\u00e9s par ce module sont transmis via le CAN Bus et affich\u00e9s par l&rsquo;\u00e9cran de l&rsquo;unit\u00e9 principale de l&rsquo;EMS, il s&rsquo;agit de :<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Vitesse de rotation du moteur (RPM)<\/li>\n\n\n\n<li>D\u00e9bit carburant<\/li>\n\n\n\n<li>Niveau du carburant dans le r\u00e9servoir (calcul\u00e9 et mesur\u00e9)<\/li>\n\n\n\n<li>Tension de la batterie qui alimente directement le micro-EMS<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Architecture g\u00e9n\u00e9rale de l&rsquo;EMS<\/h3>\n\n\n\n<p>L&rsquo;unit\u00e9 principale est repr\u00e9sent\u00e9e dans la partie inf\u00e9rieure du sch\u00e9ma ci-dessous. Ses composants principaux sont une carte Teensy 4.1 et un \u00e9cran TFT couleur de 5&Prime; (Riverdi TFT LCD 800x480px 1000cd\/m2 IPS 5.0\u2033 <a href=\"https:\/\/riverdi.com\/product\/high-brightness-ips-display-rvt50hqtfwn00-5-inch-rgb-frame\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\" title=\"5&quot; Riverdi TFT display\">RVT50HQTFWN00<\/a>). Le micro-EMS, repr\u00e9sent\u00e9 dans la partie sup\u00e9rieure, comporte une carte Teensy 4.0 et un petit \u00e9cran OLED monochrome (fig. 1). Les deux unit\u00e9s communiquent via le CAN bus.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"656\" src=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/Architecture_EMS_02ter-1024x656.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-3297\" style=\"width:1024px\" srcset=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/Architecture_EMS_02ter-1024x656.png 1024w, https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/Architecture_EMS_02ter-300x192.png 300w, https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/Architecture_EMS_02ter-768x492.png 768w, https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/Architecture_EMS_02ter-1200x768.png 1200w, https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/Architecture_EMS_02ter.png 1471w\" sizes=\"auto, (max-width: 709px) 85vw, (max-width: 909px) 67vw, (max-width: 1362px) 62vw, 840px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Figure 1 : Architecture g\u00e9n\u00e9rale de l&rsquo;EMS AvionicsDuino<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p>En dehors du <a href=\"https:\/\/www.adafruit.com\/product\/3965\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\" title=\"Adafruit absolute pressure sensor\">capteur de pression d&rsquo;admission<\/a> num\u00e9rique qui est connect\u00e9 en I2C, et des capteurs pris en charge par le micro-EMS, tous les autres capteurs ont une sortie analogique et fournissent un signal qui est une tension continue comprise entre 0 et 3,3 volts pour certains, entre 0 et 5 volts pour d&rsquo;autres. Ces tensions doivent \u00eatre num\u00e9ris\u00e9es par un des convertisseurs analogique-num\u00e9riques (CAN) de la carte Teensy 4.1. Mais auparavant, elles sont trait\u00e9es par un \u00e9tage d&rsquo;entr\u00e9e appropri\u00e9, soit pour adapter les imp\u00e9dances, soit pour ramener les tensions de la plage 0-5 V dans la plage 0-3,3 V, soit pour amplifier certaines tensions insuffisantes afin d&rsquo;exploiter toute la plage du CAN, soit enfin pour leur appliquer un offset si n\u00e9cessaire, et parfois pour plusieurs de ces raisons. Ces \u00e9tages d&rsquo;entr\u00e9e font appel \u00e0 la technologie des amplificateurs op\u00e9rationnels et sont d\u00e9crits en d\u00e9tail dans les diff\u00e9rentes pages consacr\u00e9es aux capteurs, dans la rubrique \u00ab\u00a0Technique\u00a0\u00bb. Les r\u00e9sistances qui contr\u00f4lent les gains et les offsets de ces amplificateurs op\u00e9rationnels ont toutes des tol\u00e9rances de 0,1 %, ce qui permet d&rsquo;obtenir une grande pr\u00e9cision des r\u00e9sultats. Nos mesures exp\u00e9rimentales ont montr\u00e9 une pr\u00e9cision au degr\u00e9 pr\u00e8s pour les temp\u00e9ratures dans la plage de 50 \u00e0 150 \u00b0C, gr\u00e2ce \u00e9galement \u00e0 une mod\u00e9lisation rigoureuse des capteurs, voir la <a href=\"https:\/\/avionicsduino.com\/index.php\/fr\/les-capteurs-de-temperature-des-moteurs-rotax\/\" title=\"Capteurs de temp\u00e9rature\">page sur les capteurs<\/a> dans la rubrique \u00ab\u00a0Technique\u00a0\u00bb.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-file\"><a id=\"wp-block-file--media-c8a06811-3da6-402b-a08f-8b939a782357\" href=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_01_Kicad6_Schematics.pdf\">EMS V1 : sch\u00e9ma Kicad<\/a><\/div>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-file\"><a id=\"wp-block-file--media-b92d826c-e743-4986-948b-60c81ef784b0\" href=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_01_Kicad6.zip\">EMS V1 : tous les fichiers Kicad6<\/a><\/div>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size\"><a href=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/EMS-_V1_Gerber_and_drill_files.zip\">EMS V1: Fichiers Gerber et per\u00e7age<\/a><\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-file\"><a id=\"wp-block-file--media-854bafcf-22cd-45d6-bc83-b4044ccdd63a\" href=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/EMSV1_BOM.zip\">EMS V1 : nomenclature des composants<\/a><\/div>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size\"><a href=\"https:\/\/github.com\/bfrmd\/EMS-AvionicsDuino\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">EMS AvionicsDuino : code source sur GitHub<\/a><\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image is-resized\">\n<figure class=\"aligncenter size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"505\" src=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_01_Kicad6_3D-1024x505.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-2634\" 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loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1000\" height=\"540\" src=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_PCB_top.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-2635\" srcset=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_PCB_top.jpg 1000w, https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_PCB_top-300x162.jpg 300w, https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_PCB_top-768x415.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 709px) 85vw, (max-width: 909px) 67vw, (max-width: 1362px) 62vw, 840px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Figure 3 : PCB du premier prototype de l&rsquo;EMS, avant la \u00ab\u00a0greffe\u00a0\u00bb du capteur de pression d&rsquo;admission<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n<div class=\"wp-block-image is-resized\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1000\" height=\"549\" src=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_PCB_back.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-2638\" srcset=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_PCB_back.jpg 1000w, https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_PCB_back-300x165.jpg 300w, https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_PCB_back-768x422.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 709px) 85vw, (max-width: 909px) 67vw, (max-width: 1362px) 62vw, 840px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Figure 4 : Envers du m\u00eame PCB que la figure 3, avec le connecteur du contr\u00f4leur graphique RA8875<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n<div class=\"wp-block-image is-resized\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1000\" height=\"512\" src=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_PCB_top_avecMPRLS.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-2642\" 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On remarque \u00e9galement les deux fils noir et rouge directement soud\u00e9s sur les broches \u00ab\u00a0Program\u00a0\u00bb et \u00ab\u00a0GND\u00a0\u00bb de la Teensy 4.1. Ces fils sont connect\u00e9s \u00e0 un bouton poussoir facilement accessible, permettant de faire ais\u00e9ment un reset en cas d&rsquo;\u00e9chec de t\u00e9l\u00e9versement d&rsquo;une mise \u00e0 jour logicielle, ou en cas de \u00ab\u00a0plantage\u00a0\u00bb li\u00e9 \u00e0 cette mise \u00e0 jour. Un connecteur 2 broches de type pin header devrait plut\u00f4t \u00eatre soud\u00e9 sur la carte Teensy 4.1, pour une meilleure tenue m\u00e9canique.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n<div class=\"wp-block-image is-resized\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1000\" height=\"511\" src=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_PCB_back_avecMPRLS.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-2647\" srcset=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_PCB_back_avecMPRLS.jpg 1000w, https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_PCB_back_avecMPRLS-300x153.jpg 300w, https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/EMS_PCB_back_avecMPRLS-768x392.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 709px) 85vw, (max-width: 909px) 67vw, (max-width: 1362px) 62vw, 840px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Figure 6 : La \u00ab\u00a0greffe\u00a0\u00bb du capteur de pression d&rsquo;admission sur le premier prototype. Cette \u00ab\u00a0greffe\u00a0\u00bb n&rsquo;est bien s\u00fbr plus n\u00e9cessaire avec la version du PCB actuellement t\u00e9l\u00e9chargeable.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p>La vid\u00e9o ci-dessous a \u00e9t\u00e9 faite lors d&rsquo;un des premiers vols d&rsquo;essai avec l&rsquo;EFIS-EMS AvionicsDuino, le 3 septembre 2022. Le programme de l&rsquo;EMS en \u00e9tait encore \u00e0 une premi\u00e8re version d&rsquo;essai. La version en t\u00e9l\u00e9chargement ci-dessous apporte de nombreuses am\u00e9liorations : impl\u00e9mentation de la pression d&rsquo;admission, d&rsquo;un syst\u00e8me de menus, d&rsquo;un chronom\u00e8tre, d&rsquo;une fonction permettant la connexion \u00e0 l&rsquo;enregistreur de vol, et bien s\u00fbr correction de quelques bugs (fig. 7).<\/p>\n\n\n\n<p>L&rsquo;interface visuelle reste pour l&rsquo;instant tr\u00e8s d\u00e9pouill\u00e9e, exclusivement alphanum\u00e9rique. Sans recherche esth\u00e9tique, mais hautement fonctionnelle et lisible. L&rsquo;essentiel est l\u00e0, et si le besoin se faisait sentir, le d\u00e9veloppement ult\u00e9rieur d&rsquo;une belle interface graphique ne poserait aucun probl\u00e8me technique. <\/p>\n\n\n\n<p>Le bouton rotatif et la prise micro-USB de gauche sont ceux de l&rsquo;EFIS. Les m\u00eames \u00e9l\u00e9ments \u00e0 droite concernent l&rsquo;EMS. Les prises USB en fa\u00e7ade permettent non seulement de connecter l&rsquo;enregistreur de param\u00e8tres, mais aussi de t\u00e9l\u00e9verser les mises \u00e0 jour logicielles dans les deux cartes Teensy 4.1<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-presto-player-reusable-display\"><\/div>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"602\" src=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/EcranEMS.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-3399\" srcset=\"https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/EcranEMS.jpg 1024w, https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/EcranEMS-300x176.jpg 300w, https:\/\/avionicsduino.com\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/EcranEMS-768x452.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 709px) 85vw, (max-width: 909px) 67vw, (max-width: 1362px) 62vw, 840px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Figure 7 : Aspect actuel de l&rsquo;interface, correspondant \u00e0 la version t\u00e9l\u00e9chargeable 1.5 du logiciel.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>(Page mise \u00e0 jour par Benjamin le 09\/11\/2023) La surveillance du fonctionnement des moteurs d&rsquo;avions a longtemps fait appel \u00e0 des instruments analogiques : compte-tours, pression d&rsquo;huile, pression d&rsquo;admission, temp\u00e9ratures diverses&#8230;etc. De nos jours, tous ces instruments sont souvent remplac\u00e9s par un EMS (Engine Monitoring System) o\u00f9 les informations \u00e9manant de nombreux capteurs sont centralis\u00e9es &hellip; <a href=\"https:\/\/avionicsduino.com\/index.php\/fr\/ems-engine-monitoring-system\/\" class=\"more-link\">Continuer la lecture<span class=\"screen-reader-text\"> de &laquo;&nbsp;EMS&nbsp;&raquo;<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","template":"","meta":{"om_disable_all_campaigns":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"class_list":["post-1727","page","type-page","status-publish","hentry"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/avionicsduino.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1727","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/avionicsduino.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/avionicsduino.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/avionicsduino.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/avionicsduino.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1727"}],"version-history":[{"count":93,"href":"https:\/\/avionicsduino.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1727\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5004,"href":"https:\/\/avionicsduino.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1727\/revisions\/5004"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/avionicsduino.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1727"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}