Annexes techniques

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Annexes techniques

BEP des Métiers de l’Electronique Session 2006

D) ANNEXES

Doseur :

Caractéristiques techniques

Conseils d’utilisation

Micro-contrôleur :

Organisation interne et externe du micro-contrôleur

Modélisation des lignes d’entrées sorties du micro-contrôleur

Extrait de programme du micro-contrôleur

Jeu d’instructions partiel

Chronogrammes :

FP2 : exemples de tensions et de courants obtenus avec un moteur 12V

FP4 : initialisation à la mise sous tension

FP4 : détection de surintensité (3 cas)

Documents constructeurs :

HEF 4040

HGTB 12N60D10

M 5450

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Caractéristiques du moto-réducteur

Type ROK 315 X

Fabriquant MOTOR POWER COMPAGNY (Italie)

Réducteur de rapport 1/30

Vitesse de rotation nominale du moteur 3000 tr/min

Puissance maximale 100W

Tension d’alimentation nominale 180Vdc

Tension d’alimentation entre 24Vdc et 180Vdc

Courant nominal 0,77A à 3000tr/min

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BEP des Métiers de l’Electronique Session 2006

Organisation du dispositif autour et à l’intérieur du microcontrôleur

Touche start ou

déclenchement

extérieur (/C)

Touche stop

Touche TIME +

Touche TIME -

/RST

Touche %+

Touche %-

Cavalier CV1

/Alarm

port A

PA0

PA1

PA2

PA3

Reset

RST

port C

PC2

PC3

PC4

Inter-

ruption

NMI

détection du début d’un

cycle de dosage

fonctions logicielles

détection l’arrêt d’un cycle de dosage

détection de l’incrémentation de

la durée de rotation du moteur

Signal de 7,9kHz avec

détection de la décrémentation de rapport cyclique de 25%

la durée de rotation du moteur

Données représentant

les chiffres à afficher

Signalisation lumineuse

Détection présence +6V et cycle en cours

Initialisation du µContrôleur

Allumage point décimal

AFF2

Allumage segment g

détection de l’incrémentation de AFF3

la vitesse de rotation du moteur

Commande du moteur

détection de la décrémentation de

la vitesse de rotation du moteur

sélection de la tension maximale

appliquée au moteur

détection de l’arrêt du dosage

en cas d’alarme

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Les zones grisées correspondent à la frontière

entre les structures matérielles externes ( fond

blanc ) et les structures programmables

internes (gris claire) à IC1

port B

PB0

PB1

PB2

PB3

PB6

PB7

Cadence le

transfert d’info

série (CLK)

(Data) Données

binaires série

Led 1

Point décimal

AFF2

Segment g

AFF3

PWM


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Modélisation des lignes d’entrées et de sorties du microcontrôleur

Le microcontrôleur ST 62T60 est pratiquement de technologie HCMOS; on se réfèrera

aux modèles électriques fournis pour les entrées et sorties des différents ports parallèles.

Dans notre structure le microcontrôleur est alimenté en +6V on prendra donc pour Vdd la

valeur +6V

1) Port parallèle en sortie : push-pull 20mA maxi

Pour un état haut de PBi :

Bit n°i

du registre DRB

Pour un état bas de PBi :

Bit n°i

du registre DRC

2) Port parallèle en entrée : résistance interne de pull-up

Pour les entrées PAi et PCi

borne PAi 0,7.Vdd < Ve < Vdd code 1

masse

Ve

bit n° i

0 < Ve < 0,3.Vdd code 0 du registre DRA

3) Sortie du générateur de signaux rectangulaires :

Pour la sortie PB7 :

Vdd

100 kΩ

registre ARSC1

registre ARCP

registre ARRC

registre ARMC

‘’1’’

‘’0’’

Vdd

- - - - - - -- - - - - - - - - - - -> e

130 Ω

interrupteur e : alternativement en haut et en bas

fréquence de e : fréquence résonateur / (3*512) ;

rapport cyclique de e : fixé par ARCP, valeur entre 01h (mini) et FEh (maxi).

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32 Ω

Vdd

130 Ω

32 Ω

IOHmax=20mA

PBi

PBi

IOLmax=20mA

PB7


BEP des Métiers de l’Electronique Session 2006

EXTRAIT DU PROGRAMME DU MICRO-CONTRÔLEUR

;***********************************************************

; Moteur ON

;***********************************************************

MOTOR_ON

LDI WDR,0feh ; Disables watchdog

SET 2,DRB ; led verte moteur

LDI ARSC1,00100001b ; TIMER SC1 horloge interne et clock /2

LD A,R_SPD_10 ; Conversion LSD + MSD hexa

LD VAR,A

CALL CONV_HEX

ADD A,R_SPD_1

LD CONSI_SPEED,A

CPI A,1

JRNC NEX_TRUC

LDI ARCP,00

LDI I_SPEED,0

JP FINITO

NEX_TRUC

LD A,BOOL_RUN

CPI A,1

JRNC NO_RAMPE

JP G_RAMPE

NO_RAMPE

LD A,CONSI_SPEED

CP A,I_SPEED

JRNC N_ISPD

DEC I_SPEED

DEC I_SPEED

N_ISPD

JP FI_RAMPE

G_RAMPE

LDI I_SPEED,0

LDI ARCP ,0

FI_RAMPE

LD A,CONSI_SPEED

CPI A,1

JRNC OKK_DEM

JP OK_SPEED

OKK_DEM

LDI ARRC,00h

LDI ARMC,11100000b ; mise en route PWM

LDI TEMPO,1

CALL tempo

DEB_RAMPE

LDI WDR,0feh ; Disables watchdog

LD A,I_SPEED

CP A,CONSI_SPEED

JRC MORE_SPEED

JP OK_SPEED

MORE_SPEED

INC I_SPEED

JRR 4,DRC,DIP ; test du cavalier select tableau data

JP DIP_OFF

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DIP

LD A,I_SPEED

CPI A,64

JRNC SUPP_6 ; test autour de 64

LDI DRWR,3Ah

LDI A,40h

ADD A,I_SPEED

LD X,A

LD A,(X) ; valeur du tableau vitesse dans Cp ( registre

LD ARCP,A ; rapport cycle )

JP

SUPP_6

GO_PWM

LDI DRWR,3Bh

LD A,I_SPEED

LD X,A

LD A,(X)

LD ARCP,A

JP

DIP_OFF

GO_PWM

LD A,I_SPEED

CPI A,64

JRNC SUPP_64 ; test autour de 64

LDI DRWR,3Ch

LDI A,40h

ADD A,I_SPEED

LD X,A

LD A,(X) ; valeur du tableau vitesse dans Cp ( registre

JP GO_PWM ; rapport cycle )

LD ARCP,A

JP

SUPP_64

GO_PWM

LDI DRWR,3Dh

LD A,I_SPEED

LD X,A

LD A,(X)

LD

GO_PWM

ARCP,A

LDI ARRC,00h

LDI ARMC,11100000b ; mise en route PWM

JP DEB_RAMPE

RET

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Jeu d’instructions : descriptif partiel relatif à l’extrait de programme ‘’moteur ON’’

INSTR. SYNTAXE DESCRIPTIF

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NBRE INDICATEUR

DE D’OPÉRATION

CYCLES Z C

ADD ADD A,rr additionne le contenu du registre A avec le registre rr 4 ~ ~

CALL CALL abc demande d’exécution du sous programme qui débute à l’étiquette « abc » 4

CP CP A,rr compare le contenu du registre A avec le registre rr

compare le contenu du registre A avec le nombre N

4 ~ ~

CPI CPI A,N

Z est mis à 1 si ( contenu du registre A ) = N; Z=0 dans les autres cas

C est mis à 1 si ( contenu du registre A ) < N

C est mis à 0 si ( contenu du registre A ) > ou = à N

4 ~ ~

DEC DEC rr

décrémente le nombre contenu dans le registre rr; Z est mis à 1 si l’opération donne un résultat nul,

sinon Z=0

4 ~

INC INC rr

incrémente le nombre contenu dans le registre rr; Z est mis à 1 si l’opération donne un résultat nul,

sinon Z=0

4 ~

JP JP abc demande d’exécution du programme qui débute à l’étiquette « abc » 4

JRC JRC abc

instruction de saut à l’étiquette « abc » si l’indicateur C est à 1, sinon exécuter l’instruction suivante dans

le programme

2

JRNC JRNC abc

instruction de saut à l’étiquette « abc » si l’indicateur C est à 0, sinon exécuter l’instruction suivante dans

le programme

2

JRR JRR i,rr,abc

instruction de saut à l’étiquette « abc » si le bit n°i du registre rr est à 0, sinon exécuter l’instruction

suivante dans le programme

5 ~

LD LD A,rr

recopie de la donnée numérique résidant dans le registre rr vers le registre A; Z est mis à 1 si le nombre

recopié est nul, sinon Z=0

4 ~

LD X,A

recopie de la donnée numérique résidant dans le registre rr vers le registre X; Z est mis à 1 si le nombre

recopié est nul, sinon Z=0

4 ~

LD rr,A

recopie de la donnée numérique résidant dans le registre A vers le registre rr; Z est mis à 1 si le nombre

recopié est nul, sinon Z=0

4 ~

LDI LDI rr,N chargement du nombre N dans le registre rr 4

LDI A,N chargement du nombre N dans le registre A; Z est mis à 1 si le nombre N est nul, sinon Z=0 4 ~

RET RET

instruction de fin de sous programme, elle indique au microcontrôleur qu’il doit revenir au programme

principal pour poursuivre son exécution.

2

SET SET i,rr met à 1 le bit n°i du registre rr ( i va de 0 à 7 ) 4

positionnement de Z et de C : ~ pour annoncer un éventuel changement de valeur

pour indiquer que l’indicateur ne change pas de valeur


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IM (A) UM (V)

UR (V)

FP2 : exemples de tensions et de courants

obtenus avec un moteur 12V

Réglage de vitesse : 71%

Avec cavalier

Moteur à vide

Rapport cyclique : 30%

Echelle des temps : 50µs/div.

T3

passant

D14

passante

=5V

D14

bloquée

=0.3A

T3

passant

15

10

5

0

-5

-10

-15

15

10

5

0

-5

-10

-15

2

1.5

1

0.5

0

-0.5

-1

-1.5

Réglage de vitesse : 71%

Avec cavalier

Moteur freiné

Rapport cyclique : 30%

Echelle des temps : 50µs/div.

T3

passant

D14

passante

=1V

=0.9A

T3

passant

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BEP des Métiers de l’Electronique Session 2006

/Reset

Imp CT

TR A

TH A

Q A

RAZ CT

CO

CC

/Défaut

Alarme

15

0

15

0

15

10

5

0

15

10

5

0

15

0

15

0

15

0

15

0

15

0

15

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

FP4 : Initialisation de la carte protection

à la mise sous tension

Durée de l’état bas déterminé par R11, RR2:B et C16 ≈ 200ms

0.5 1 1.5 2 2.5 3

Le moteur ne tourne pas, donc pas de surintensité détectée.

0.5 1 1.5 2 2.5 3

C20 se charge à travers RR1:A et D7 en inverse.

Prise en compte d’un front descendant par le

monostable à Vcc/3 (soit 5V)

0.5 1 1.5 2 2.5 3

Charge du condensateur C14 à travers

R8. τ = 220ms

0.5 1 1.5 2 2.5 3

0.5 1 1.5 2 2.5 3

Mise à zéro du compteur

0.5 1 1.5 2 2.5 3

0.5 1 1.5 2 2.5 3

C12 se charge à travers RR1:B (temps de charge à 99% < 1ms)

0.5 1 1.5 2 2.5 3

C7 se charge à travers R17 (temps de charge à 99% < 10ms)

0.5 1 1.5 2 2.5 3

0.5 1 1.5 2 2.5 3

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Imp CT

TR A

TH A

Q A

RAZ CT

CO

CC

Alarme

15

0

15

10

5

0

15

10

5

0

15

0

15

0

15

0

30

15

0

15

0

0

0

0

0

0

0

0

0

FP4 - Cas n°1 : détection de surintensité

Moins de 128 impulsions

Impulsions (dépassement)

0.1 0.4 0.5 0.6

C20 se charge à travers RR1:A

et D7 en inverse.

0.1 0.4 0.5 0.6

Charge du condensateur C14 à

travers R8. τ = 220ms

A 10V, le monostable est

mis à 0. C14 se décharge.

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Comptage Remise à zéro

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Moins de 128 impulsions : la sortie du compteur reste à zéro

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

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Imp CT

TR A

TH A

Q A

RAZ CT

CO

CC

Alarme

15

0

15

10

5

0

15

10

5

0

15

0

15

0

15

0

30

15

0

15

0

0

0

0

0

0

0

0

0

FP4 - Cas n°2 : détection de surintensité

Entre 128 et 256 impulsions

0.1 0.4 0.5 0.6

0.1 0.4 0.5 0.6

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

A la 128 ème impulsion,

CO passe à 1

128 ème impulsion

C20 se charge à travers RR1:A

et D7 en inverse.

Charge du condensateur C14 à

travers R8. τ = 220ms

A 10V, le monostable est

mis à 0. C14 se décharge.

Comptage Remise à zéro

Mise à zéro du compteur

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

C12 se décharge C12 se recharge

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

L’impulsion de CC déclenche le 2 ème monostable, d’une durée de 13.2s environ.

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

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Imp CT

TR A

TH A

Q A

RAZ CT

CO

CC

Alarme

15

0

15

10

5

0

15

10

5

0

15

0

15

0

15

0

30

15

0

15

0

0

0

0

0

0

0

0

0

FP4 - Cas n°3 : détection de surintensité

Plus de 256 impulsions

128 ème impulsion

256 ème impulsion

0.1 0.4 0.5 0.6

C20 se charge à travers RR1:A

et D7 en inverse.

0.1 0.4 0.5 0.6

Charge du condensateur C14 à

travers R8. τ = 220ms

A 10V, le monostable est

mis à 0. C14 se décharge.

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Comptage Remise à zéro

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

256 ème impulsion

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

C12 se décharge C12 se recharge

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

L’impulsion de CC déclenche le monostable Alarme.

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

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