Acquisition de mesure par PC

Résumé du document

L'acquisition de mesures par PC est un problème complexe. Quelle que soit la mesure à établir, plusieurs barrières s'opposent généralement à son acquisition par ordinateur. Tout d'abord un problème de langage : l'ordinateur est un outil de traitement de données numériques alors que les mesures établies sont en générales des données analogiques. Il est donc nécessaire de faire subir à la mesure à acquérir un traitement adéquat afin de pouvoir l'acquérir directement sur ordinateur. Tout d'abord, quelque soit la mesure à effectuer, on peut en général la ramener à une mesure électrique de différence de potentiel ou à une autre mesure électrique (comme par exemple pour le module expérimental où il était proposé de mesurer une température). Le problème qui se pose donc est de savoir comment transformer cette tension V analogique en un signal numérique accessible à l'ordinateur et qui permette à ce dernier de retrouver la valeur de V.

Extraits

[...] La conversion commencera donc en fait lorsque le compteur reviendra à 0. Mais alors pourquoi dans ce cas commence-t-on le décompte à 14 ? Comme expliqué précédemment, l'un des éléments importants est aussi de pouvoir détecter le début de la conversion. Or, la sortie finale qui nous intéresse ici étant stable à comment pourrions-nous détecter le début d'une série de 8 bits commençants elle-même par 1 ? Pour cela, on est amenés à ajouter un bit dit bit d'entrée qui ne sera pas pris en compte dans le décompte, mais qui marquera le début de l'acquisition de donnée. [...]

[...] Nous avions pour tâche de le modifier afin que l'ordinateur affiche non pas la valeur reçue précédemment via le port série, mais la moyenne des 10 dernières valeurs reçues. Assembleur étant un langage de niveau logique assez bas, nous avons dû manipuler directement des objets tels que les registres et les adresses. Le programme a été réalisé, mais nous n'avons pas eu le temps de le compiler. Voici un schéma explicatif de son fonctionnement (partie relative à la moyenne) : FIG 15 - Schéma explicatif du programme Ainsi, la valeur (codée sur 8 bits) DONNEE_FILTRE est bien la moyenne des 10 dernières valeurs. [...]

[...] La résistance utilisée a une valeur de 1 K Ω. Une fois qu'on a tout branché, on vérifie à l'aide d'un oscilloscope et d'un voltmètre qu'on a bien une tension 1,23 V stable en sortie. Génération des horloges Le montage nécessite plusieurs horloges à différentes fréquences : une horloge d'une fréquence de quelques centaines de KHz pour le convertisseur analogique-numérique, et deux horloges de fréquence 9600 Hz pour le compteur et le registre à décalage. En premier lieu, on utilise des alimentations réglables pour générer ces différentes horloges. [...]

[...] D0 à D7 sont les données d'entrée, en parallèle. A la sortie, elles seront reproduites dans le même ordre (D0 à D7) Q7 est la patte des données de sortie, en série. (Q7 étant bien évidemment le contraire) PL est une entrée produisant une impulsion de fréquence 1 Hz servant à démarrer la conversion. On la branchera sur la sortie BUSY du Convertisseur Analogique Numérique pour synchroniser les deux conversions (analogique numérique et parallèle série) CP est un signal horloge de fréquence 9600 Hz et d'amplitude 5 V (9600 Hz car c'est la fréquence de fonctionnement du port série du PC). [...]

[...] Puis, le coup d'horloge suivant, QD va à nouveau repasser à 1 car le compteur repassera à ce qui va entrainer INH à 1 et donc bloquer toute conversion. Puis le compteur va continuer jusqu'à 10 (comme nous l'avions dit précédemment, nous comptons jusqu'à 10). Les 2 derniers bits renvoyés en S0 seront alors 1. Ces bits sont appelés bits de sortie et sont d'une importance moins grande que le bit d'entrée. Une fois le compteur à 10, on aura alors ENT qui passera à bloquant ainsi tout décompte. Il reste expliquer à quoi servent les portes N4 et N8. [...]