LA CALIBRATION DU RESISTIVIMETRE

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LA TRANSMISSION DE DONNร‰ES

Un protocole de transmission est utilisรฉ pour rรฉsoudre les problรจmes pouvant survenir lors de lโ€™acheminement des donnรฉes entre DTE et DCE. Il a pour but dโ€™assurer des รฉchanges corrects et pallier ร  toutes les situations anormales de maniรจre ร  rendre comprรฉhensible, au DCE, les commandes transmises par DTE, et inversement.

Le protocole de transmission

Afin que les รฉlรฉments communicants puissent se comprendre, il est nรฉcessaire d’รฉtablir un protocole de transmission. Ce protocole devra รชtre le mรชme pour les deux รฉlรฉments afin que la transmission fonctionne correctement. Deux types de protocole sont normalement disponibles : la transmission synchrone et la transmission asynchrone.
Dans le protocole synchrone, le bloc ou la trame de donnรฉes est transmis sous forme de sรฉrie de bits contigus sans dรฉlai entre les รฉlรฉments de 8 bits. Ce protocole impose donc un รฉchange synchronisรฉ ร  un temps dโ€™horloge commun. Il ne peut pas nous convenir car ceci nous oblige ร  munir notre S.I.M dโ€™une horloge interne.
Le protocole asynchrone est utilisรฉ lorsque les donnรฉes sont gรฉnรฉrรฉes alรฉatoirement. Chaque caractรจre transmis est en capsulรฉ entre un bit de dรฉmarrage et un bit de stop. Ce type de transmission est plus adaptรฉ ร  nos besoins car il suffit simplement dโ€™exprimer nos donnรฉes dans un format comprรฉhensible par les deux systรจmes. Dans ce cas, la synchronisation se fait uniquement ร  lโ€™aide du bit dโ€™en-tรชte et des bits dโ€™arrรชt de polaritรฉs diffรฉrentes. La premiรจre transition de 1 ร  0 est donc utilisรฉe comme รฉtant le dรฉbut de chaque nouveau caractรจre.
Afin de permettre la synchronisation, dโ€™autres paramรจtres sont รฉgalement prises en considรฉration :
๏ถ La vitesse de transmission, exprimรฉe en bauds (bits par seconde)
๏ถ Longueur des mots ou nombre de bits de donnรฉes
๏ถ Paritรฉ
๏ถ Terminator indique la fin de ligne
La communication est devenue cohรฉrente grรขces aux voies CTS/RTS.

Le mode de transmission

Les donnรฉes sont รฉmises dans lโ€™un des formats suivants :
oยซ 8-e-2 ยป est interprรฉtรฉ comme 8 bits de donnรฉes, paritรฉ paire avec deux bits de stop, oยซ 7-n-1 ยป se rรฉfรจre ร  7 bits de donnรฉes, sans paritรฉ et un bit dโ€™arrรชt.
Les bits de donnรฉes sont traduits sous forme de chaรฎne de caractรจres appelรฉe trame. Dans le premier format, lโ€™รฉmetteur envoie 1 bit de dรฉmarrage, puis 8 bits de donnรฉes, suivies ou non de bit de paritรฉ et de un ou deux bits de stop.
Lโ€™ordre du bit transmis est dรฉcrit ci-dessous :
๏ƒ˜le bit de dรฉmarrage est transmis avec la valeur 0. En effet, lorsque rien ne circule sur la ligne, celle-ci est ร  l’รฉtat haut. Pour indiquer qu’un mot va รชtre transmis, la ligne passe ร  lโ€™รฉtat bas avant de commencer le transfert.
๏ƒ˜les bits de donnรฉes sont รฉmis. Le bit le moins significatif (ou Least Significant Bit :LSB) est acheminรฉ en premier lieu.
๏ƒ˜le bit de paritรฉ suit le bit le plus significatif (Most Significant Bit :MSB).
Il dรฉtecte les erreurs รฉventuelles de transmission. Il existe quatre types de paritรฉ :
๏‚ง paire : si le nombre de bit 1 dans les trames de donnรฉes et le bit de paritรฉ est un nombre pair,
๏‚ง impaire : si le nombre de bit 1 dans les trames de donnรฉes et le bit de paritรฉ est un nombre impair,
๏‚ง marque :le bit de paritรฉ est fixรฉ ร  1,
๏‚ง espace : le bit de paritรฉ est fixรฉ ร  0.
Mais lโ€™existence du bit de paritรฉ nโ€™est pas obligatoire.
๏ƒ˜enfin, les bits de stop signalent la fin de la transmission.

Lโ€™INTERFACE LOGICIELLE : MATLAB

MATLAB, dรฉrivรฉ du nom MATrix LABoratory, est systรจme interactif de programmation scientifique, dรฉveloppรฉ ร  lโ€™origine pour le calcul matriciel et la visualisation graphique. Il permet dโ€™accรฉder aux pรฉriphรฉriques connectรฉs ร  un ordinateur. Lโ€™interfaรงage sโ€™รฉtablit ร  lโ€™aide dโ€™un port sรฉrie. Cet objet assume les fonctions suivantes :
๏ƒ˜La configuration du port de communication,
๏ƒ˜Lโ€™utilisation des broches de contrรดles,
๏ƒ˜Lโ€™รฉcriture et la lecture des donnรฉes,
๏ƒ˜Lโ€™enregistrement de lโ€™information sur disque.

LA SESSION PORT SERIE

Ce paragraphe fournit les informations nรฉcessaires ร  la comprรฉhension de lโ€™interfaรงage Port Sรฉrie du MATLAB. Les รฉtapes dโ€™une session normale sont dรฉcrites ci-dessous :
๏ƒ˜Crรฉation dโ€™un port sรฉrie : le port est crรฉรฉ ร  lโ€™aide de lโ€™instruction ยซ serial ยป. Nous pouvons configurer les propriรฉtรฉs pendant la crรฉation du port et y associer la vitesse de transfert et/ou le nombre de bits de donnรฉes.
๏ƒ˜Configuration des propriรฉtรฉs : les paramรจtres รฉtablissant le comportement de la liaison sรฉrie sont assignรฉs aux valeurs par dรฉfaut du PC. Nous pouvons les modifier ร  tout moment ร  lโ€™aide de la fonction ยซ set ยป.
๏ƒ˜Connexion aux pรฉriphรฉriques : lโ€™objet port sรฉrie est connectรฉ au pรฉriphรฉrique ร  lโ€™aide de ยซ fopen ยป. Aprรจs la liaison, nous pouvons fixer les paramรจtres de configuration ou lire des donnรฉes.
Le port sรฉrie, une fois crรฉรฉ, existe dans lโ€™espace de travail de MATLAB. Les propriรฉtรฉs suivantes sont automatiquement assignรฉs :
๏ƒ˜ le nom, descriptif du port sรฉrie,
๏ƒ˜ le plate-forme spรฉcifique du port sรฉrie (Ex : COM1),
๏ƒ˜ le type dโ€™objet.
Toutes les propriรฉtรฉs configurables ont une valeur par dรฉfaut, celle du PC. Si nous dรฉfinissons une propriรฉtรฉ invalide, lโ€™interface sรฉrie nโ€™est pas crรฉรฉe. Pour illustrer cette configuration au moment de la crรฉation, nous รฉcrivons :
s = serial (โ€˜COM1โ€™, โ€˜BaudRateโ€™,4800,โ€™Parityโ€™,โ€™evenโ€™)
fopen (s)
Lorsque la liaison est รฉtablie, on peut รฉcrire ou lire des donnรฉes. Notons que le port sรฉrie et le pรฉriphรฉrique doivent disposer dโ€™un mรชme protocole pour dialoguer. Les paramรจtres utilisรฉs doivent obligatoirement avoir les mรชmes valeurs de configuration :
๏‚ฎvitesses de transfert des bits,
๏‚ฎnombre de bits de donnรฉes,
๏‚ฎtype de paritรฉ
๏‚ฎnombre de bits dโ€™arrรชt
๏‚ฎle caractรจre de fin de ligne.

LES BROCHES DE CONTRร”LE

Il existe six broches de contrรดles attribuรฉes au port sรฉrie. Leur รฉtat activรฉ est donnรฉ par ยซ on ยป et lโ€™รฉtat dรฉsactivรฉ par ยซ off ยป. Pour connaรฎtre lโ€™รฉtat des broches ยซ DCD, CTS, DSR et RI ยป sous MATLAB, nous utilisons la fonction ยซ PinStatus ยป.
Voici un exemple permettant dโ€™illustrer la fonction ยซ s.PinStatus ยป. Nous nโ€™ utilisons que les broches TD et RD, qui sont court-circuitรฉs ร  lโ€™arriรจre de lโ€™ordinateur, en exรฉcutant la commande ยซ s.PinStatus ยป sous MATLAB, nous obtenons :
>>s.PinStatus ans =
CarrierDetect : โ€™offโ€™
ClearToSend : โ€™offโ€™
DataSetReady: โ€™offโ€™
RingIndicator : โ€™offโ€™
Lโ€™รฉtat โ€œoffโ€de ces broches (DCD, CTS, DSR, RI) est normal car ils ne sont pas connectรฉs.
Les fonctions ยซ RequestToSent ยป et ยซ DataTerminalReady ยป permettent de configurer ou connaรฎtre lโ€™รฉtat des broches respectivement RTS et DTR.
Ces voies de contrรดles ont pour rรดle de signaler les รฉlรฉments pรฉriphรฉriques connectรฉs et de contrรดler les flux de donnรฉes. Nous donnons ร  titre dโ€™exemple ce dernier rรดle.
Le protocole de contrรดle de flux est une mรฉthode utilisรฉe pour communiquer entre DTE et DCE pour sโ€™informer des trames perdus. En MATLAB, il existe deux types de contrรดle de flux, celui du matรฉriel ou hardware et celui du logiciel ou software. Pour lโ€™รฉtablir, il faut le configurer avec les paramรจtres du port sรฉrie de lโ€™ordinateur sinon le contrรดle nโ€™existe pas. Lโ€™instruction utilisรฉe pour cette configuration est flowcontrol. Pour illustrer, nous donnons ร  titre dโ€™exemple le paramรฉtrage du contrรดle de flux matรฉriel qui utilise les voies RTS et CTS du port : s.flowcontrol=โ€™hardwareโ€™

Lโ€™ECRITURE ET/OU LA LECTURE DE DONNEES

Trois questions sont ร  รฉlucider pour les applications Port Sรฉrie au moment de lโ€™รฉcriture ou de la lecture des donnรฉes :
๏‚ง lโ€™accรจs aux lignes de commande de MATLAB,
๏‚ง le transfert en binaire ou texte,
๏‚ง lโ€™รฉcriture/lecture opรฉration complรจte.
Lโ€™accรจs aux lignes de commande est contrรดlรฉ aux opรฉrations dโ€™รฉcriture/lecture suivant le protocole utilisรฉ : synchrone ou asynchrone. Une opรฉration synchrone bloque normalement lโ€™accรจs aux lignes de commande jusquโ€™ร  la fin de lโ€™opรฉration. Lโ€™opรฉration asynchrone ne pourra pas bloquer cet accรจs. De plus nous pouvons utiliser dโ€™autres commandes supplรฉmentaires pendant la rรฉalisation de lโ€™opรฉration dโ€™รฉcriture ou de lecture. Ceci justifie encore notre choix pour ce protocole.
Les opรฉrations dโ€™รฉcriture/lecture sont caractรฉrisรฉes par les propriรฉtรฉs suivantes :
๏ƒ˜ le nombre dโ€™octets dans le tampon de sortie/entrรฉe,
๏ƒ˜ la taille du buffer en octet,
๏ƒ˜ le temps dโ€™attente de lโ€™รฉcriture/lecture,
๏ƒ˜ lโ€™indication de lโ€™รฉtat dโ€™avancement dโ€™une opรฉration,
๏ƒ˜ le nombre total de valeurs envoyรฉes ou reรงues.
Le tampon est la mรฉmoire allouรฉe par le PC ร  un port sรฉrie pour sauvegarder les donnรฉes ร  transfรฉrer. Lโ€™รฉcriture des donnรฉes se fait par le biais de ยซ fprintf ยป ou ยซ fwrite ยป, la lecture est effectuรฉe par lโ€™intermรฉdiaire de ยซ fscanf ยป ou ยซ fread ยป.
Si le port sรฉrie nโ€™est plus utilisรฉ, on est dรฉconnectรฉ des pรฉriphรฉriques par ยซ fclose ยป. Le contenu du tampon est effacรฉ par ยซ delete ยป et celui de lโ€™espace de travail par ยซ clear ยป.

Lโ€™ENREGISTREMENT DE Lโ€™INFORMATION

Quand le port sรฉrie est connectรฉ aux pรฉriphรฉriques, nous pouvons enregistrer les informations suivantes sur le disque :
๏‚ฎles valeurs รฉcrites sur le pรฉriphรฉrique,
๏‚ฎles valeurs lues ร  partir du pรฉriphรฉrique,
๏‚ฎle type des donnรฉes รฉcrites/lues sur le pรฉriphรฉrique.
Lโ€™enregistrement de lโ€™information sur le disque fournit une valeur permanente de la session port sรฉrie.
Nous enregistrons sur un fichier disque ร  lโ€™aide des instructions dโ€™enregistrements suivantes :
RecordDetail : dรฉfinit lโ€™รฉtat dโ€™information enregistrรฉe sur le disque ;
RecordMode : specifie si les donnรฉes sont enregistrรฉes sur un ou plusieurs fichiers ;
RecordName : donne un nom au fichier de stockage ;
RecordStatus : indique si les donnรฉes sont sauvegardรฉes sur le disque.
Les donnรฉes reรงues peuvent รชtre aussi affectรฉes temporairement dans une variable avant de les stocker dans un fichier.
En effet, lโ€™interface sรฉrie et le logiciel Matlab permet dโ€™รฉtablir la communication entre lโ€™unitรฉ dโ€™acquisition (S.I.M) et lโ€™ordinateur. Par consรฉquent, nous pouvons envoyer des commandes aux S.I.M et y rรฉcupรฉrer des donnรฉes ร  partir de lโ€™ordinateur.

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Table des matiรจres

INTRODUCTION
CHAPITRE I : LA COMMUNICATION SERIE
I.1.Lโ€™INTERFACE MATERIELLE
I.1.1.Les signaux port sรฉrie
I.1.2.La transmission de donnรฉes
I.2.Lโ€™INTERFACE LOGICIELLE : MATLAB
I.2.1.La session port serie
I.2.2.Les broches de contrรดle
I.2.3.Lโ€™ecriture et/ou la lecture de donnees
I.2.4.Lโ€™enregistrement de lโ€™information
CHAPITRE II : LE LOGICIEL Dโ€™ACQUISITION
II.1.LA CONCEPTION DU LOGICIEL
II.1.1.Lโ€™injection de courant
II.1.2.La mesure de la tension
II.1.3.Lโ€™acheminement des informations
II.1.4.Les modes de calcul de rรฉsistivitรฉs
II.2.LA REALISATION DU LOGICIEL Dโ€™ACQUISITION
CHAPITRE III : LA CALIBRATION DU RESISTIVIMETRE
III.1.Lโ€™ETALONNAGE DU RESISTIVIMETRE
III.1.1.Les resistances etalons
III.1.2.Le rรฉsultat des mesures synthรฉtiques
III.2.LES MESURES DES RESISTIVITES
III.2.1.La presentation des sites
III.2.2.Les rรฉsultats des mesures sur terRain
CONCLUSION
REFERENCES
RESUME
ABSTRACT

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