La programmations de microcontrôleur

La programmations de microcontrôleur

Une organisation est un ensemble d’individus ou de groupes d’individus en interaction, ayant un but collectif, mais dont les préférences, les informations, les intérêts et les connaissances peuvent diverger par : une entreprise, une administration publique, un syndicat, un parti politique, une association, etc. Le sens d’organisation de quelque chose désigne l’action d’organiser (structurer, arranger, agencer, répartir ou articuler). C’est l’« organisation-processus » d’Yves-Frédéric Livian2.
Étymologie
Le mot organisation vient du substantif latin « organum » et du grec « organon » qui désigne au XIIe siècle XIVe siècle un instrument de musique, la voix, un organe du corps. Outre un sens musical, organiser signifie : « disposé de manière à rendre apte à la vie ». L’intérêt de l’organisation (tant dans sa conception que dans sa gestion) est de prendre en compte pour essayer de la réduire, la tension naturelle qui existe spontanément entre d’une part les finalités choisies, de l’autre les moyens disponibles et/ou réunis pour y parvenir. L’organisation parvient d’autant mieux à réguler cette tension qu’elle est capable de « faire système », c’est-à-dire d’être et d’agir comme un ensemble d’éléments en interaction, regroupés au sein d’une structure pilotée, ayant un système de communication pour faciliter la circulation de l’information, dans le but de répondre à des besoins et d’atteindre des objectifs déterminés. L’organisation a pour objectif de faciliter la circulation des flux et ainsi d’atteindre des objectifs déterminés. La circulation des flux sera améliorée s’il n’y a pas de déformations de ceux-ci et s’il est possible de les accélérer. Pour limiter la déformation, il faut augmenter le niveau d’uniformisation de ce qui encadre le flux (gestion de base de données, procédures, systèmes anti-erreurs…) ou la flexibilité de l’organisation. Pour augmenter la vitesse du flux, il faut mettre en œuvre les synergies existantes au sein de l’organisation La notion des files d’attente est un phénomène concernant le traitement des clients, il résulte d’une demande supérieure à la capacité d’écoulement de l’offre et s’applique dans les banques, les magasins, les cinémas ou les restaurants; et qui utilise généralement la règle de priorité : premier entré, premier servi.

La route vers les PICs

Comme vue sur le schéma synoptique, l’étage principal du circuit est bien l’unité du traitement qui reçoit et envoie les commandes, cette unité est basée sur un microcontrôleur. Le travail d’un contrôleur consiste à surveiller (lire) la valeur d’une situation, et à la comparer en permanence à une valeur fixée d’avance, lorsqu’il y a une différence entre la valeur lue et celle fixée, le contrôleur génère une commande qui réduit cette différence ou ramène les choses à la normale. La surveillance de la valeur d’une situation se fait alors au moyen d’une ou plusieurs lignes d’acquisition de données configurées en entrée, tandis que l’envoi de commandes se fait au moyen d’une ou plusieurs lignes configurées en sortie.

Le PIC

Qu’est-ce qu’un PIC ?
Un PIC (Peripheral Interface Controller) est un microcontrôleur fabriqué par la Société américaine Arizona MICROCHIP Technology, est un circuit programmable qui a la structure de base d’un ordinateur.

La structure interne d’un microcontrôleur :
Comme tout ordinateur, on peut décomposer la structure interne d’un microcontrôleur en trois parties :
-Les mémoires
-Le processeur
-Les périphériques.
Les mémoires pour stocker le programme qui sera exécuté ainsi que les données nécessaires et les résultats obtenus. Le processeur est chargé d’interpréter les instructions du programme en cours d’exécution et de réaliser les opérations qu’elles contiennent. Les périphériques servent à connecter le processeur avec le monde extérieur dans les deux sens (périphérique d’entrée et de sortie).

Famille et identification des PICs [1]:
La famille des PICs est subdivisée en 3 grandes familles:
– La famille Base-Line, qui utilise des mots d’instructions de 12 bits.
– La famille Mid-Range (14 bits) et dont font partie le 16F84.
– La famille High-End (16 bits).
Pour identifier un PIC, on utilise simplement son numéro : Les deux premiers chiffres indiquent la famille du PIC, 16 indique un PIC Mid-Range. Vient ensuite une ou deux lettres pour indiquer le type de mémoire programme :
– C indique que la mémoire est une EPROM ou une EEPROM
– CR pour indiquer une mémoire de type ROM
– F pour indiquer une mémoire de type FLASH.
On trouve ensuite un nombre qui constitue la référence du PIC. Il existe un tiret suivi de deux chiffres indiquant la fréquence d’horloge maximale que le PIC peut recevoir.

Intérêts et avantages des microcontrôleurs PICs :
– Leurs tailles réduites permettent de les implantés sur l’application même.
– Leur prix et leurs performances.
– Très utilisé, disponibilité.
– Les outils de développement sont gratuits et téléchargeables sur le WEB.
– Les versions avec mémoire flash présentent une grande souplesse d’utilisation.
– Intégration en technologie MOS, CMOS, ou HCMOS (diminution de la consommation).

Le microcontrôleur PIC 16F84

Le 16F84 :
Ce microcontrôleur est un circuit intégré dont le boîtier est un DIL (Dual In Line) de 2×9 pattes .

Architecture interne du 16F84 :
-Mémoire de programme
-Mémoire de données
-Processeur
-Ressources auxiliaires (périphériques).

L’étude des différents étages 

L’alimentation stabilisée

Un régulateur de tension est un dispositif qui permet la stabilisation d’une tension à une valeur fixe à partir d’une tension continue (circuit intégré, diode Zener, …). Les régulateur (circuit intégré) régule la tension entre la broche de sortie ‘S’ et sa broche de référence ‘M’, et fournit une tension de sortie constante quel que soit le courant demandé par la charge et quelques soit les variations de la tension issue du lissage (Celle-ci doit néanmoins rester dans des limites acceptables) .

Le Décodeur

Un décodeur est un circuit numérique qui possède N entrées et 2N sorties. Pour chacune des combinaisons possibles des entrées, seule une ligne de sortie est validée. Les décodeurs sont souvent dotés d’une ou plusieurs entrées de validation E qui servent à valider son fonctionnement. L’exemple du décodeur le plus utilisé de la famille TTL : le 74xx138. Le C.I 74LS138 est un décodeur qui a trois voies d’entrée (A, B, C) donc 23 = 8 voies de sortie (3vers 8). Pour un code d’entrée donné, une seule sortie est vraie au niveau Bas (toutes les autres sont à l’état haut), quand les entrées de validation E2 et E3 sont à la fois à l’état bas et E1 à l’état haut .

Principales caractéristiques :
_ Fréquence maximale : 500KHz
_ Tension d’alimentation : 4,5V à 16V
_ Courant de sortie maximum : 200 mA

Fonctionnement et réalisation pratique

La programmations de microcontrôleur

Le fonctionnement des files d’attente nécessite une programmation de microcontrôleur et pour cela nous avons utilisé le langage de programmation Mikropascal, La structure générale de ce programme est équivalente à un compteur à bouton poussoir.

La carte principale

La carte principale est l’étage le plus important du circuit, c’est l’étage qui traite les informations et commande l’affichage. Cet étage comprend la majeure partie de l’électronique constituant le montage d’organisation des files d’attente, il contient l’alimentation, la partie de commande, l’unité de traitement, l’affichage et la commande sonore.

Conclusion générale

Les files d’attente font partie de notre quotidien, notre sujet consiste à remplacer les tickets par des cartes magnétiques usées (cartes à puce). Nous avons réalisé ce projet sans la partie du connecteur de carte à puce, à cause d’un manque de composants; nous avons eu difficulté de soudure au niveau des transistors de l’afficheur géant.

Table des matières

Introduction générale
Introduction
Schéma synoptique
Principe de fonctionnement
Chapitre I : La route vers les PICs
I.1 Introduction
I.2 Le PIC
I.2.1 Qu’est-ce qu’un PIC ?
I.2.2 La structure interne d’un microcontrôleur
I.2.3 Famille et identification des PICs
I.2.4 Intérêts et avantages des microcontrôleurs PICs
I.3 Le microcontrôleur PIC 16F84
I.3.1 Le 16F84
I.3.2 Architecture interne du 16F84
I.3.3 Brochage du 16F84
I.3.4. Les invariants
I.3.5. Les Entrées/Sorties
I.4. Les outils de développement
I.5. Conclusion
Chapitre II : L’étude des différents étages
II.1. L’alimentation stabilisée
II.2. Le Décodeur
II.3. L’afficheur LED 7 segments
II.4. Le BCD
II.5. Du décodeur vers les sept segments
II.5.1. Le CD 4511
II.5.2. Caractéristiques
II.5.3. Le Brochage du CD4511
II.5.4. Fonctionnement
II.6. La temporisation par NE555
II.6.1. Introduction
II.6.2. Brochage
II.6.3. Principales caractéristiques
II.6.4. Décomposition fonctionnelle
II.6.5. Principe de fonctionnement
II.6.6. Utilisation en monostable
II.6.7. Fonctionnement en astable
Chapitre III : Fonctionnement et réalisation pratique
III.1. Introduction
III.2. La programmations de microcontrôleur
III.3. Circuit électrique et fonctionnement
III.4. La carte principale
III.4.1. L’alimentation
III.4.2. L’unité de traitement
III.4.3. L’étage de la commande sonore
III.5. L’afficheur géant
III.6. Réalisation pratique de circuit
III.6.1 .la réalisation de carte principale
III.6.2. La réalisation de l’afficheur géant
III.7. Conclusion
Conclusion générale

Télécharger le rapport complet