Travaux pratiques de programmation graphique
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1. Travaux pratiques de programmation graphique Objectifs Etre capable de prendre en main les outils de d veloppement graphique et de programmation d un PIC Etre capable d tablir par symbolisme graphique un sch ma repr sentatif d un processus et de traduire ce fonctionnement en langage machine puis de valider son fonctionnement l aide d un simulateur afin de v rifier sa correspondance avec le cahier des charges Outils logiciel REALIZER de description graphique manuel d utilisation de REALIZER BRONZE GOLD documentation technique des PICS de la famille 16F8X D apr s une id e originale de Christian VALADE et Eric GARNIER Etudes de syst mes techniques Orienteur d antenne IUFM de Midi Pyr n es Didier PEYTAVI Description du syst me motoris de r ception par satellite Ondes lectromagn tiques contenant les informations vid o et son mises verticalement et horizontalement dans la bande 10 7 GHz 12 75 GHz Parabole Commande m canique de positionnement Orienteur d antenne Polarisation de la t te Du Alimentation de la t te et du positionneur Signal 22 KHz normalis Signaux contenant les informations vid o et son transpos es dans la bande 0 95 GHz 2 15 GHz aii Infomation cod e de positionnement de la parabole S lection Image protocole DiSEqC cha ne r glage Son Visualisation du volume canal choisi du D modulateur volume Sig2. lt 1 le sens de la parabole est fix rotation vers test l ouest Sinon sens lt 0 le sens de la parabole est fix rotation vers l est Fin de Si Faire alim lt 0 le relais d alimentation est sous tension le moteur commence tourner Fin de SI Fin c Travail demand Suivant le signe de E p positif n gatif ou nul compl ter la table de v rit suivante donnant SENS et ALIM en fonction de E p E p Comparaison de Nc et Nr ALIM SENS D crire ce fonctionnement seul l aide de la repr sentation graphique de REALIZER assembler les diff rentes fonctions vues pr c demment compiler et effectuer une simulation de l ensemble IUFM de Midi Pyr n es Didier PEYTAVI 10 11 6 D codage de DiSeqC et lecture de la position du satellite de destination DiSEqC DECODAGE TABLE Nc Position satellite MEMOIRE Afin de simplifier la simulation les positions orbitales Nc seront contenues dans une zone de m moire RAM adress e par l octet de commande num ro d affectation du satellite not obtenu apr s d codage de DiSEqC c Travail demand Remplir une table de donn es associant num ro du satellite adresse et code hexad cimal repr sentant la position absolue par rapport l EST de r f rence donn e Pour la simulation de Nc nombre position de destination de la parabole une fonction multiplexage 2 entr es permettra de fixer en Nc un m
3. PEYTAVI 7 TI 2 D tection de la position parabole Algorigramme permettant de calculer Nr c est dire la position de la parabole D but TANT QUE Nc Nr c est dire que la parabole doit tourner FAIRE Attendre un front montant sur Ip c est dire attendre une rotation de 0 3 SI sens 0 ALORS Nr lt Nr 1 d cr mentation de Nr et comptage de Ip SINON Nr lt Nr 1 incr mentation de Nr donc comptage de Ip Fin de SI Fin de FAIRE Fin de TANT QUE FIN La d tection de la position r elle de la parabole sera r alis e autour d un compteur d compteur modulo 65536 Lorsque la parabole est command e pour une rotation vers l OUEST la position r elle Nr est incr ment e ou d cr ment e de une unit si rotation vers l EST de une unit chaque front montant T de l horloge IP sous entendu moteur aliment et ALIM 0 c Travail demand Pour cette premi re analyse mettre en uvre un compteur ou d compteur avec pr chargement automatique la mise sous tension des sorties du compteur ou d compteur IL 3 Aivuillage des impulsions PULSE c Travail demand Donner les expressions logiques liant rotation OUEST et rotation EST SENS et PULSE Modifier l analyse pr c dente en faisant appara tre l aiguillage de PULSE IUFM de Midi Pyr n es Didier PEYTAVI IL 4 D tection de la rotation de la parabole Simulation de la rotation du moteur de la parabole et
4. alim en fonction de p e Siep est diff rent de 0 alim est gal 0 e Siep est gal 0 alim 1 e Siep gt 0 sens 1 e Siep lt 0O sens 0 La partie hachur e est r alis e par le logiciel ex cut par le microcontr leur de l objet technique e ip est une impulsion provenant du captage Cette impulsion appara t pour une rotation de 0 3 d angle e Orest la position angulaire r elle de la parabole e Sens est une variable logique qui pilote un relais e Alim est une variable logique qui pilote un relais L 4 Alsorigramme g n ral de fonctionnement IUFM de Midi Pyr n es Didier PEYTAVI Arriv e d un message DiSEqC sur le microcontr leur R cup rer le code hexad cimal correspondant la position du satellite de destination dans l EEPROM oui Position Destination Destination gt Position Rotation vers l ouest Rotation vers l est Vsens 0 volt Vsens 5 volts Alimenter le moteur Valim 0 volt Pr sence d une impulsion sur l entr e Vpulse avant 1 5 seconde Arr t du moteur Valim 5 volts Mise au repos du relais Sens Vsens 0 volt oui Rotation vers l est Incr menter Position D cr menter Position non Position Destination Arr t du moteur Valim 5 volts Mise au repos du relais Sens Vsens 0 volt Sauvegarder la nouvelle position dans l EEPROM Attente d un nouveau message Di
5. ENS est au niveau bas pour une rotation vers l EST et au niveau haut pour une rotation vers l OUEST ALIM est au niveau bas lors de l alimentation du moteur Lorsque ALIM est au niveau haut le moteur d entra nement de la parabole est frein lectriquement Sch ma bloc descriptif du fonctionnement r aliser Symbolisme de la fonction comparaison sous R alizer Comparator nr ALIM Librans MAIN LIB D tection de signe SENS Symbol Function Multi purpose comparator F Syntax Fonction Comparaison Pr Pin Description A Binary value type Word B Binary value type Word C Binary value type Word B gt A When input B is larger than input A Then output 1 Else output 0 type Boolean B A C When input B equals input A and equals input C Then output 1 Else output 0 type Boolean B C When input B is smaller than input C Then output 1 Else output 0 type Boolean Remarks None IUFM de Midi Pyr n es Didier PEYTAVI 9 Algorigramme donnant SENS et ALIM en fonction de Nc et Np Calcul de E p Nc Nr Gestion du sens r par lt Eppo gt E gt 02 gt Rs Sens lt 1 l l l l Ouest Est l l l l Uo m ms nus m a me mm Algorigramme qui permet de d terminer sens et alim D but Calcul de E p Nc Nr Si E 0 Alors Alim lt 1 le relais alimentation est hors tension Sinon Si E gt 0 Alors sens
6. SEqC Apr s r ception du code DiSEqC un octet de donn es parmi les 4 re us correspond au num ro du satellite vers lequel le positionneur doit orienter la parabole Un positionnement parabole sur le satellite N 3 ASTRA est command pour l exemple L octet de donn e correspondant au num ro du satellite adresse une table m moire en EEPROM restituant la position absolue du satellite de destination Exemple la parabole est positionn e sur TELECOM 2B satellite N 1 5 OUEST Nr 00A7 le num ro satellite 3 adresse une table en m moire restituant la position absolue par rapport au z ro usine situ 45 EST de destination correspondante ici Nc 0057 Comme Destination Position lt 0 Nc lt Nr une rotation de l ouest vers l est sera command e Avec position du satellite vers lequel est orient e la parabole avant l mission d un message DiSEqC Position position du satellite de destination Destination IUFM de Midi Pyr n es Didier PEYTAVI 6 IL Fonctionnement mettre en uvre dans la synth se sch matique de REALIZER Afin de simplifier la repr sentation du fonctionnement de l asservissement de la parabole par description graphique le cahier des charges r el sera quelque peut modifi Rotation OUEST D tection nie D tection Nr HORLOGE rotation osition iti HUE P osition actuelle Rotation EST R f rence de position Der
7. du fonctionnement de PILS Lorsque le moteur est aliment ALIM 0 la parabole est entra n e en rotation vers l EST ou vers l OUEST en fonction de l tat de SENS IP simulera une impulsion du captage ILS et apparaissant chaque rotation de 0 3 d angle de la parabole Pour ALIM 0 le moteur est en fonctionnement et les impulsions IP appliqu es la fonction d tection position sont compt es ou d compt es en fonction de l tat de SENS Pour ALIM 1 le moteur est l arr t et les impulsions ne sont plus appliqu es la fonction aiguillage Le fonctionnement de l ILS sera dons simul au moyen d une horloge qui ne sera appliqu e la fonction d tection position que si ALIM 0 Travail demand Etablir une table de v rit d crivant le fonctionnement pr c dent et en d duire l expression logique liant PULSE ALIM et IP Compl ter la description graphique de REALIZER pr c dente en prenant en compte la d tection de la rotation moteur IL S D codage et r alisation de ALIM et SENS Le nombre Nc donne la position souhait e de la parabole pour un programme diffus par un satellite La position de consigne est cod e en pas de 0 3 d angle La r f rence de positionnement est le m ridien de Greenwich pour l exemple pris Nr est un nombre qui indique la position r elle de la parabole SENS et ALIM sont des variables logicielles et sorties mat rielles S
8. naux vid o et son NYS Mise sous tension S lection du canal visualiser Signal cod RC5 correspondant aux choix de l utilisateur S lection du canal visualiser R glage du volume T l commande du d modulateur Diagramme sagittal du syst me motoris de r ception par satellite IUFM de Midi Pyr n es Didier PEYTAVI 2 Objet technique tudi l orienteur d antenne parabolique L Recentrage fonctionnel partiel Fonction principale Asservissement de position de la parabole En fonction du signal DiSEqC et du signal num rique VPULSE g n r lors de la rotation de la parabole la fonction principale FP3 labore deux diff rences de potentiels continues de dur es limit es Valim et Vsens Cette fonction purement logicielle est mat rialis e par un microcontr leur ATMEL AT89C2051 appartenant la famille des 8051 associ via un bus I2C une EEPROM s rie de 128 octets Asservissement k de position DiSEqC de la parabole Fp3 Valim Fonction principale Fp3 Entr es DiSEqC est un signal num rique repr sentatif du code positionnement de la parabole g n r par le d modulateur en fonction des choix de l utilisateur VPULSE est un signal num rique g n r durant la rotation de la parabole dont le nombre d impulsions est repr sentatif de l angle parcouru par cette derni re Une rotation de 0 3 de la parabole g n re une impulsion La fr q
9. ni re position de la parabole stock e en m moire TABLE MEMOIRE DiSEqC DECODAGE Position satellite P D tection de signe Fonction Comparaison Sch ma bloc partiel descriptif du fonctionnement Rotation OUEST DEN D tection N rotation Aiguillage Ro se AUS position Position actuelle Rotation EST 0 ALIM SENS R f rence de position Derni re position de la parabole stock e en m moire HORLOGE est une horloge interne utilis e pour les besoins de la simulation mat riellement elle sera remplac e par la diff rence de potentiel VPULSE disponible en sortie de la fonction captage fonctionnement de l ILS IL 1 R f rence de position de la fonction d tection de position c Travail demand Le z ro usine 0000 est positionn 45 EST calculer le code hexad cimal correspondant une position de 45 OUEST au z ro usine En d duire le code hexad cimal correspondant une position m diane centr e sur le m ridien de Greenwich En d duire la valeur hexad cimale de pr chargement du compteur d compteur si la mise sous tension la parabole est orient e sur ce m ridien de r f rence La fonction d tection de position sera initialis e une valeur correspondant la r f rence m ridien de Greenwich r ellement la derni re position de la parabole stock e dans la EEPROM s rie IUFM de Midi Pyr n es Didier
10. ot commandant une rotation vers VOUEST ou vers l EST fonction du sens de variation de Nc par rapport Nr Valider le fonctionnement de la fonction Asservissement de position de la parabole et v rifier le respect du cahier des charges A cette fin vous pourrez cr er un symbole D codage comportant en sous sch ma la fonction multiplexage pr c dente permettant de simuler un positionnement de la parabole de TELECOM 2A vers ASTRA IUFM de Midi Pyr n es Didier PEYTAVI 11
11. tions des principaux satellites par rapport au z ro usine 45 EST dans une EEPROM s rie Nombre d impulsions Code hexad cimal de Vpulse par rapport programm dans au z ro usine l EEPROM T l com 2B 00A7 Position par rapport Satellite M A inao au zero usine Astra 1A Turksat La terre Orbite g ostationnaire Turksat 42 est T l com 2B 5 ouest Astra 1A 19 est 45 Est A l 45 Ouest Z ro usine l NS Parabole i Orientation plein sud ou 0 c Travail demand Compl ter le tableau pr c dent si chaque impulsion VPULSE une rotation de 0 3 d angle de la parabole est effectu e IUFM de Midi Pyr n es Didier PEYTAVI 1 3 Fonctionnement de l asservissement de la parabole La position absolue du satellite est en m moire EEPROM L utilisateur appuie sur la t l commande et choisit un nouveau programme Un nombre NC consigne de 16 bits est pr sent l entr e de l asservissement non lin aire de position Un nombre de 16 bits Nr donne la position r elle orientation de la parabole r Commande de Motorisation Motorisation Comptage Nc estun nombre de 16 bits qui repr sente la position angulaire de consigne e Nr est un nombre de 16 bits qui repr sente la position angulaire r elle de la parabole e ep est un nombre de 16 bits ep Nc Nr Une table de v rit donne sens et
12. uence du signal VPULSE varie en fonction de la vitesse du moteur utilis e VPULSE est obtenue en sortie d une fonction captage r alis e par un ILS et un rotor quip de 4 aimants permanents le capteur d livre une impulsion pour 0 3 d angle Sorties VALIM est une diff rence de potentiel continue permettant de valider ou non l alimentation de la fonction de positionnement de la parabole VSENS est une diff rence de potentiel continue permettant d intervenir sur le sens de rotation de la fonction de positionnement de la parabole rotation de la parabole rotation de 0 3 o Chronogramme tronqu du signal Vpulse IUFM de Midi Pyr n es Didier PEYTAVI 3 L 1 Positions orbitales et num ros d affectation par le d modulateur de quelques satellites Afin de permettre au d modulateur de g n rer les ordres DiSEqC de positionnement de la parabole en fonction du choix de l utilisateur un num ro est affect en usine aux quinze principaux satellites et est programm dans une zone de m moire morte interne au d modulateur g je z Num ro affect Satellite Position orbitale omeo g ee its satellite MR REZ UNS NE L 2 Codes positions par rapport au z ro usine de trois satellites cit s pr c demment D s la mise sous tension de l orienteur un microcontr leur interne la fonction principale FP3 transf re automatiquement sous forme de nombres hexad cimaux cod sur deux octets les posi
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