Conception générale sur les composants du circuit

Historique de l’instrumentation :

   Tout au long de la révolution industrielle du 18éme siècle, de l’innovation mécanique et production de masse, l’instrumentation et son développement on été une technologie de soutien clé. La transmission des valeurs s’est appuyée sur les industries électroniques pour forger les avancées de la révolution industrielle utilisant l’électronique pour approfondir l’analyse des données de signaux. Beaucoup de recherches ont été faites dans le domaine de la mesure de l’impulsion , de nombreuses avancées tant théorique qu’expérimentales ont été réalisées dans ce domaine En 1992 Rabitz propose une approche novatrice comme maximiser un signal de fluorescence ou modifier un ratio de produits d’une réaction chimique, on essaye un grand nombre d’impulsions lumineuses .6ans plus tard Gerbert a montré des résultats spectaculaires, cette technique de contrôle détermine à l’avance quelle forme d’impulsions appliquer. L’oscillateur titane-saphir fournit des trais d’impulsions infrarouges d’une centaine de femto secondes a haute cadence 76MHZ. Le chercheur Gérard Mouron de France, et Donna Strickland partagent le prix Nobel 2018 dite amplification d’impulsion par dérive de fréquence. Pour leur méthode de génération d’impulsion optique de durée ultra brève et de forte intensité. [https://www.chatpfe.com/] dite amplification d’impulsion par dérive de fréquence.

Fréquencemètre :

   Un fréquencemètre est un instrument de mesure destiné à afficher La fréquence d’un signal périodique à la quelle un phénomène répétitif se reproduit dans un intervalle de temps donné. L’appareil est choisi et adapté suivant le domaine d’utilisation. L’appareil est principalement un compteur d’occurrences d’une transition caractéristique du signal entrant. Son principe de fonctionnement consiste à convertir un signal périodique en une tension continue dont la valeur est directement proportionnelle à sa fréquence. Pour cela, on utilise un monostable qui délivre des impulsions de largeur constante, que l’on fait suivre d’un filtre passe-bas, qui intègre les impulsions plus ou moins rapprochées produites par le monostable. Le monostable joue un rôle important dans le système de mesure il permet de disposer d’impulsions calibrées en amplitude et en durée, condition essentielle pour une mesure correcte.
-La mesure peut se faire
 Soit en comptant les impulsions issues de l’entrée dans un temps donné (correspondant à un nombre déterminé de périodes de la base de temps). On obtient directement la fréquence.
 soit en comptant le nombre de périodes de la base de temps dans l’intervalle entre un nombre déterminé d’impulsions issues du signal d’entrée. On obtient un multiple de la période du signal à mesurer, à partir duquel il faut calculer la fréquence.
 Soit, indirectement, en mélangeant un signal dérivé des transitions caractéristiques à un autre, de fréquence proche, constitué à partir de la base de temps, et en mesurant ensuite, par l’un ou l’autre des moyens précédents, la fréquence des battements qui s’ensuivent.

Définition de l’impulsion

   Une impulsion électrique est une portion de signal qui est dans un état précis durant une durée quelconque. C’est une variation brusque d’une grandeur physique suivie d’un retour rapide à sa valeur initiale celle ci correspond donc à un Un générateur électronique d’impulsions génère une pointe unique ou répétée.Par exemple, les radiocommandes de modélisme envoient la position des joysticks de contrôle grâce à un signal à largeur d’impulsion variable. De même, les modules sonar à ultrason transmettent en retour de l’onde ultrason l le plus proche grâce à une impulsion de longueur variable, proportionnelle à la Le signal i pulsionnel trouve de nombreuses applications dans les de l’électronique qui peut prendre dents de scie… Une impulsion d’un signal carrée, c’est à dire que le niveau de l’onde est soit HAUT soit BAS. Cette dernière se répète dans le temps de Les impulsions d’un signal carré ont l’amplitude constante pendant la durée se chaque impulsion.

Le Microcontrôleur 

   Les microcontrôleurs améliorent l’intégration et le coût lié à la réalisation et à la conception d’un système à base de microprocesseur qui réunies ces éléments importants dans un seul circuit intégré. Nous parlerons alors du « système sur une puce » (en Anglais « System On chip »).Nous distinguons plusieurs familles de microcontrôleurs qui se différenciant par le nombre de périphériques qui le composent et aussi par la vitesse de leur processus. Les systèmes à microprocesseur sont plutôt réservés pour les applications demandant beaucoup de traitement de l’information et assez peu de gestion d’entrées / sorties. Les ordinateurs sont réalisés avec des systèmes à microprocesseur. Les microcontrôleurs sont caractérisés par un très haut degré d’intégration, une très faible consommation électrique, une vitesse de fonctionnement plus faible par rapport aux microprocesseurs et autres composants séparés, ils permettent de diminuer la taille, la consommation électrique et le coût des produits. Ils ont aussi permis de généraliser l’utilisation de l’informatique dans un nombre important de produits (modem, souris …). Ils sont fréquemment utilisés dans les systèmes embarqués, comme les contrôleurs des moteurs automobiles (ABS, GPS, Airbag), les télécommandes, multimédia (téléviseur, carte vidéo, carte audio, magnétoscope, MP3), appareil de mesure (affichage, mémorisation, calcule statistique), l’électroménager (four, micro-onde, lave linge, lave vaisselle), les jouets, la téléphonie (portable, fax, modem), etc …

Table des matières

Introduction générale
Chapitre I : Connaissances préliminaires et Etat de l’art du contrôle de mesures
Résumé Chapitre I
I.1. Introduction
I .2 . L’Instrumentation des processus
I.2.1. Historique de l’instrumentation
I.2.2. Elaboration d’un instrument scientifique
I.2.3. Mesure et traitement de l’information
I.2.4. Les Appareils de mesure
1.2.4. a – Débitmètre par ultrason
I.2.4.b- Le Tachymètre numérique
I.2.4.c- Mesureurs d’oxygène pour l’eau
I.2.4.d- Mesureurs d’épaisseurs de couches de matériaux
I.2.4.e- Fréquencemètre
I.3. Le Générateur basse fréquence (GBF)
I.4.Définition de l’impulsion
I.4.1. Modulation à largeur d’impulsion
I.4.2. Le Rapport cyclique
I.5. Conclusion
Chapitre II : Conception générale sur les composants du circuit
Résumé Chapitre II
II.1. Introduction
II.2. Microprocesseur et Microcontrôleur
II.3. Le Microcontrôleur
II. 3.1 Généralité
II. 3.2. Les Familles de Microcontrôleurs
II. 3.3. Architecture interne
II. 3. 3. a- Architecture Von Neumann
II. 3. 3. b -Architecture Harvard
II.4 Les Avantages du microcontrôleur
II .5 Le Choix du Microcontrôleur
II .5. a- Le Microcontrôleur PIC 16F876A
II .5. b- Identification des pics
II.6- Brochage et présentation général du PIC 16F876A
II.6.1- Brochage
II.6.2- Plan mémoire
II.6.3- Les Pattes
II.7-Caractéristiques du PIC 16F876A
II.8-Architecture interne du pic 16F876A
II.9- Introduction sur les afficheurs
II.9.1- Affichage 7 segments
II.9.2- Branchement de l’afficheur
II.9.3- Fonctionnement et types
II.9.4-Représentation des 7 segments (Anode Communes)
II.9.5-Schéma interne de l’afficheur
II.10- Programmation de l’afficheur 7 segments
II.11-Affichage des chiffres de 0 jusqu’au F
II.12-Conclusion
Chapitre III:Simulation et Réalisation Pratique
III.1-Introduction
III.2- Présentation du projet
III.3-Montage électronique
III.3.1- Présentation ISIS
III.3.2-Le principe de fonctionnement du montage
III.3.3-Simulation du Programme en MicroC
III.3.4- Les mesures de la largeur d’impulsion
III .3.5- Simulation du programme
III .4- Listes des composants
III .5 -Circuit électronique
III.6- Circuit Imprimé
III.6.1- Liaisons des composants
III.6.2- Visualisation en 3D
III.7- Epreuve final
III.8- Conclusion
Conclusion générale
Références

Mots clés : Les impulsions, les mesureurs, les fréquences, Le PIC 16f876A, Afficheurs 7 Segments, Commutateur à 2 positions et la Largeur d’impulsion.

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