TP 11

Traitement des informations clavier sur le Scoot'élec

Avant de commencer le TP notez dans votre agenda le travail à faire pour la prochaine séance :

1 - Réviser et éventuellement terminer ce TP

2 - Préparer le prochain TP en apportant et en ayant en tête tous les pré-requis

Mise en situation et objectifs du TP

Outre les commandes et les indicateurs "classiques", Scoot'élec présente une instrumentation spécifique.

Photo du tableau de bord du Scoot'Elec

Le tableau de bord comprend :

un indicateur d'énergie, des témoins de mise en marche, de mode de fonctionnement, de défaut d'alimentation du circuit électrique,

un avertisseur de présence et un clavier à touches pour la fonction antivol et la sélection du mode de roulage (normal ou économique).

Ce TP a pour but de découvrir la manière dont les informations du clavier antivol sont traitées sur le scoot'élec.

Matériel disponible sur l'établi de la zone C avant de commencer le TP :

le clavier antidémarrage du Scoot'élec

le boîtier traitement des informations clavier

Ce TP est structuré en 2 parties pour lesquelles le temps de travail conseillé est le suivant :

Partie

Durée conseillée

PARTIE 1 : Traitement des informations clavier

1H30

PARTIE 2 : Programmation sous Flowcode

1H30

Il vous appartient de gérer le temps ET de posséder les pré-requis afin de terminer le TP dans la séance

Travail demandé

Rappels :

Vous devez arriver en TP en ayant en tête tous les pré-requis et en ayant fait à la maison tout le travail préparatoire de révision.

Toutes les réponses (mesures, schémas, courbes, algorigrammes, explications, grafcet, logigrammes, chronogrammes, tableaux, solutions, etc.) ne rentrant pas sur les photocopies du sujet sont à rédiger sur votre cahier marque-tout à la page de ce TP. A la fin du TP vous ne repartirez qu'avec ce que vous avez rédigé. A la veille de l'épreuve pratique du bac vous n'aurez que votre cahier marque-tout pour réviser tous les TP et leurs solutions.

PARTIE 1 : Traitement des informations clavier (durée conseillée : 1H30)

Prise de mesure sur le clavier réel :

Pour cette partie 1 vous avez besoin du matériel suivant :

le clavier antidémarrage du Scoot'élec

l'alimentation continue 12V n°3

1 cordon souple ROUGE 25 cm et 1 cordon souple NOIR 25 cm pour connecter l'alimentation au boîtier

2 cordons souples BLEU 25 cm pour connecter le multimètre soit au clavier soit au boîtier

le multimètre gris MX21

Important : lorsque vous allez chercher du matériel dans les tiroirs en libre service veuillez lire et appliquer les consignes de rangement indiquées dans les tiroirs "Appareils de mesure" et "Cordons souples".

Préparez sur l'établi de travail de la zone C le matériel nécessaire puis effectuez tout le travail demandé dans la partie I sur le TP papier "Traitement des informations clavier du Scoot'Elec".

Détection de la touche enfoncée sur le clavier :

Avant de faire les parties II et III apportez les corrections suivantes sur le TP papier "Traitement des informations clavier du Scoot'Elec" :

remplacez sur la page 2/4 du TP les 6 seuils indiqués (1.0V, 1.5V, 2.0V, 2.5V, 3.0V et 3.5V) par les 6 valeurs suivantes : 1.5V 2.0V 2.5V 3.0V 3.5V et 4.0V afin de pouvoir détecter sans ambiguïté chacune des touches du clavier ainsi que le relâchement de toutes les touches

comme les comparateurs de tension sont alimentés en 12 V, les deux valeurs possibles sur leur sortie sont 0 V et 12 V (et non 0 V et 1 V comme indiqué dans le tableau en haut de la page 3/4 du TP papier)

Avant de lancer Proteus commencez par compléter le schéma de la page 3 du TP papier : on vous demande ici d'étendre à 6 comparateurs le comparateur à niveau dont le principe a été vu dans le TP 9 Affichage numérique de la vitesse de la tondeuse RL500.

Pour les parties II et III vous validerez votre solution électronique dans le logiciel Proteus (et non dans PSim comme indiqué sur le sujet papier) en respectant les consignes suivantes :

utilisez le circuit TL084 pour les comparateurs de tensions (bibliothèque TEXOAC)

alimentez le TL084 par un point d'alimentation relié à +12V et par une masse

utilisez la fonction Copier bloc pour dupliquer votre premier comparateur alimenté

pour le point d'alimentation de 5V, créez un nouveau point d'alimentation de +5V

la tension Uc sera simulée par un signal triangulaire de période 1 seconde, de valeur minimale 1V et de valeur maximale 4.5V afin de balayer toutes les valeurs des touches (y compris le cas où aucune touche du clavier n'est enfoncée)

pour générer un signal triangulaire vous avez le choix entre les générateurs PULSE (configuration manuelle) et PWLIN (configuration graphique) de Proteus : les deux sont des générateurs de signaux trapézoïdaux

visualisez Uc et les sorties des comparateurs dans un graphe ANALOGUE configuré pour voir 1 période de Uc

Effectuez tout le travail demandé dans les parties II et III du TP papier "Traitement des informations clavier du Scoot'Elec" en utilisant le logiciel Proteus et après avoir lu les deux remarques suivantes :

Remarque à ajouter sur la page 2 de la fiche mémo de Proteus si ce n'est pas encore fait :

QUESTION : Comment configurer graphiquement un générateur analogique de type trapézoïdal ?

REPONSE : En utilisant le générateur PWLIN disponible dans le mode générateur

Rappel : dans tous vos schémas sous Proteus, mettez un LABEL sur chaque fil AVANT d'y déposer une sonde ou un générateur. Sur un fil "labellisé" les sondes et les générateurs seront auto-nommés.

Voici la procédure à suivre en 4 étapes pour une utilisation optimale des labels dans Proteus :

ETAPE 1 : je connecte mes fil seuls, sans générateur ni sonde de tension en utilisant l'outils point de jonction :

ETAPE 2 : je met un label sur mon fil en cliquant droit sur le fil :

ETAPE 3 : je dépose les générateurs directement sur le fil : ils sont auto-nommés !

ETAPE 4 : je dépose les sondes de tension directement sur le fil et je les glisse dans un graphe : elles sont auto-nommées !

Etude de la fonction conversion Analogique/Numérique (C.A.N.) :

Effectuez maintenant tout le travail demandé dans la partie IV du TP papier "Traitement des informations clavier du Scoot'Elec".

A la fin de la partie 1 rangez tout le matériel à sa place,
c'est-à-dire là où vous l'avez pris en respectant les consignes de rangement indiquées dans les tiroirs

PARTIE 2 : Programmation sous Flowcode (durée conseillée : 1H30)

Dans la dernière version du Scoot'Elec, la partie électronique gérant le code antivol est remplacé par un clavier matriciel décodé par un microcontroleur PIC :

Description du montage :

le microcontrôleur utilisé est un pic16f88

le clavier matriciel est connecté sur le port B du PIC

une LED verte est connecté sur le bit A0 du port A du PIC

une LED rouge est connecté sur le bit A1 du port A du PIC

les deux résistances limitant le courant dans les LED ont une valeur de 220 ohms

afin de désactiver le RESET la borne 4 du PIC est reliée à +5V (la borne 4 est la RESET, actif au niveau bas)

Eléments du cahier des charges :

le code correct permettant de démarrer le Scoot'Elec est 1234

à la mise sous tension du système aucune LED ne s'allume : cela indique qu'il faut entrer le code antivol

si l'utilisateur saisie le bon code sur le clavier la LED verte s'allume pour indiquer que le Scoot'Elec peut démarrer

si l'utilisateur saisie 3 mauvais codes consécutifs la LED rouge s'allume pour indiquer que le Scoot'Elec est bloqué

Travail demandé :

Réalisez ans Proteus le montage ci-dessus, puis proposez dans Flowcode un algorigramme répondant au cahier des charges. Pour le clavier matriciel vous utiliserez le composant KeyPad-Phone dans Proteus et le composant KeyPad dans Flowcode ainsi que ses macros associées. Validez votre solution dans Proteus et faite-la évoluer en cas de dysfonctionnements constatés.

Le but n'est pas d'obtenir la solution finale immédiatement et sans effort, mais c'est au contraire de tendre vers une solution fonctionnelle (sans forcément l'atteindre vraiment) qui ne peut être que le fruit d'un travail de recherche intensif.

Retrouvez d'autres TP sur le site ressource

www.gecif.net