convertisseur analogique numérique

38 pages word

langue : français

$électronique$ électronique

mémoire

publié le

14/05/2006

évaluation : non évalué

niveau : avancé

consulté 3 fois

Résumé

La conversion d’une grandeur analogique en une grandeur numérique permet d’acquérir numériquement un signal analogique et de le traiter sur un ordinateur. Cette grandeur peut provenir de diverses sources (capteurs par exemple). Le stockage sous forme numérique d’un signal analogique provenant d’un capteur comporte de nombreux avantages (forme non altérable, application d'algorithme numérique). Ainsi, dans un premier temps, on étudiera un dispositif électronique répondant au problème. Puis, dans un second temps, on s'intéressera au traitement des données grâce à l’informatique, par le développement d'un algorithme d’acquisition puis par différents modes de traitement de la grandeur numérisée.

Sommaire

Convertisseur numérique analogique
1. Principe de fonctionnement
2. Utilisation du DAC 0808
3. Utilisation du LM358
Le port parallèle
1. Fonctionnement du port parallèle
2. Envoi et réception des données
3. Programmation de l'interface
Traitement des données
1. Cycle de conversion
2. Structures du programme
3. Performances du montage

€9.95

35 pages word

langue : français

$physique$ physique

mémoire

publié le

23/03/2002

évaluation : non évalué

niveau : avancé

consulté 16 fois

Résumé

L'électronique est divisée en deux domaines distincts :
- Le domaine analogique, où les variables peuvent prendre une infinité de valeurs différentes ; les signaux varient continûment. Tous les signaux issus des capteurs sont analogiques, et traduisent des phénomènes physiques qui varient continûment.
- Le domaine numérique, où les variables prennent uniquement deux états, un état haut et un état bas.
Le domaine numérique est maintenant prédominant. Il s'est beaucoup développé grâce aux progrès faits par les microprocesseurs. Beaucoup de signaux naguère traités de façon analogiques le sont aujourd'hui par programmation de microprocesseurs.
Le gros avantage apporté par la numérisation des signaux est la possibilité de stockage, de transformation et de restitution des données sans qu'elles ne soient altérées. On peut par exemple faire transiter un signal sonore de qualité HI-FI par une ligne téléphonique sans que la bande passante réduite ni le bruit de cette ligne ne soient gênants, ce qui aurait été impensable avec le signal analogique de départ !
Le traitement des données par programmation introduit aussi une souplesse dans la conception de produits à base d'électronique : un même circuit électronique à base de P pourra traiter des signaux différents ; seul le programme va changer. Cela permet de réduire les coûts par standardisation, la même carte étant utilisée pour plusieurs fonctions différentes. L'électronique analogique nécessitait au mieux un changement des composants, au pire, la conception d'une nouvelle carte.
Mais, à la base, les signaux ont toujours une nature analogique ! Il faut donc les amplifier et éventuellement les extraire de signaux parasites (tension de mode commun par exemple). Le domaine analogique va donc toujours exister au moins en amont de toute chaîne de traitement. Parfois, on a aussi besoin d'un signal analogique en sortie de cette chaîne de traitement : il faudra alors reconvertir les données numériques en signal analogique.
Le passage d'un type de donnée à l'autre se fera par des convertisseurs, composants " mixtes " qui vont manipuler des tensions analogiques en entrée et des signaux logiques en sortie ou vice versa.
Il existe deux catégories de convertisseurs :
- Les Convertisseurs Analogique Numérique (CAN, ADC en anglais, pour analog to digital converter), qui vont transformer les tensions analogiques en signaux logiques aptes à être traités par microprocesseur (numérisation des signaux).
- Les Convertisseurs Numérique Analogique (CNA, DAC en anglais, pour digital to analog converter) qui vont convertir les signaux logiques en tension analogique.
Plusieurs types de convertisseurs sont disponibles dans chaque catégorie, qui se différencient par leur précision, leur vitesse de traitement de l'information, leur prix...
Il n'y a pas " le " convertisseur à tout faire qui soit bon partout : on devra faire un choix en fonction de ses besoins.

Exemple de chaîne de traitement.
Un exemple très répandu de conversion et traitement de données est la chaîne de transformation du son, de l'enregistrement de la musique à sa restitution par les enceintes acoustiques.
Le son est capté par des micros, dont la très faible tension de sortie est amplifiée. Le signal peut être numérisé directement à ce niveau, et sera alors traité de façon entièrement numérique (mixage...). Il peut aussi être stocké de façon analogique sur bande magnétique, mixé, et ensuite numérisé. L'avantage du traitement numérique réside dans le fait que les données sont inaltérables, contrairement aux données analogiques stockées sur bande magnétique : celle-ci se dégrade lors des passages répétés sur les têtes de lecture.
Le stockage est maintenant presque toujours numérique (compact disc). Le lecteur de CD contient des convertisseurs numérique analogique qui vont retransformer les informations numériques en signal analogique qui sera amplifié avant d'être envoyé aux enceintes.

Sommaire

NOTIONS GÉNÉRALES
1. CONVERSION ANALOGIQUE/NUMÉRIQUE
2. CONVERSION NUMÉRIQUE/ANALOGIQUE
3. ERREURS DE CONVERSION
CONVERSION NUMÉRIQUE / ANALOGIQUE
1. ARCHITECTURE GÉNÉRIQUE
CONVERSION ANALOGIQUE / NUMÉRIQUE.
1. ARCHITECTURE GÉNÉRIQUE

€9.95

17 pages word

langue : français

informatique

exposé

publié le

14/09/2007

évaluation : non évalué

niveau : grand public

consulté 1 fois

Résumé

L’objectif de ce mini projet est l’acquisition, le traitement, et l’affichage de la température par pc, et cela en convertissant la température en une tension, et puis convertir cette dernière en une valeur numérique qui sera traitée puis affichée sur un afficheur sept segments.
Le schéma suivant représente les deux étapes de conversion.

Sommaire

Objectif
Les caractéristiques des composants et leurs rôles
1. Le module de lecture
2. Le module d'affichage
3. Le port parallèle du pc
La réalisation du montage
1. Câblage de l'afficheur 7 segment avec l'ULN et le décodeur BCD
2. Câblage du port parallèle avec le montage précédent
3. Vérification du fonctionnement de l'ADC

€9.95

28 pages word

langue : français

informatique

exposé

publié le

06/05/2008

évaluation : non évalué

niveau : avancé

consulté 0 fois

Résumé

L’acquisition de mesures par PC est un problème complexe. Quelle que soit la mesure à établir, plusieurs barrières s’opposent généralement à son acquisition par ordinateur. Tout d’abord un problème de langage : l’ordinateur est un outil de traitement de données numériques alors que les mesures établies sont en générales des données analogiques. Il est donc nécessaire de faire subir à la mesure à acquérir un traitement adéquat afin de pouvoir l’acquérir directement sur ordinateur. Tout d’abord, quelque soit la mesure à effectuer, on peut en général la ramener à une mesure électrique de différence de potentiel ou à une autre mesure électrique (comme par exemple pour le module expérimental où il était proposé de mesurer une température). Le problème qui se pose donc est de savoir comment transformer cette tension V analogique en un signal numérique accessible à l’ordinateur et qui permette à ce dernier de retrouver la valeur de V.

Sommaire

Conversion analogique-numerique
GENERATION de la tension référence
GENERATION des horloges
Registre à décalage
Compteur
Portes logiques
Conversion parallele serie
L'acquisition sur PC
1. Logiciel CONSOLE
2. Programme en Assembleur
DIFFICULTES rencontrées
1. Les horloges
2. La documentation
3. Le câblage

€9.95

14 pages word

langue : français

$électronique$ électronique

TD

publié le

14/09/2007

évaluation : non évalué

niveau : avancé

consulté 7 fois

Résumé

Le but de ce codument est de concevoir un système permettant d’enregistrer un message vocal de quelques secondes et de restituer le message mémorisé.
Un signal sonore est perçu par le microphone qui va alors transformé le signal sonore en un signal analogique de quelques centaines de millivolts.
Ensuite ce signal est adapté pour pouvoir être traité par le can.
Le CAN va ensuite échantillonner puis numériser le signal afin d’être stocké dans la ram.
La durée de l’enregistrement est variable suivant la fréquence d’échantillonnage et la capacité de la RAM.
Pour ce TR le cahier des charges nous impose une RAM de 128ko et nous avons choisi une fréquence d’échantillonnage de 10 kHz afin d’avoir une durée d’enregistrement correct (128/10 = 12.8 secondes) et de respecter la condition de Shannon (fe > 2*fmax avec fmax = fréquence maximal du signal sonore, or au maximum on aura 4khz, nous avons donc choisi 10 kHz).
Lorsque le bouton d’ordre de lecture est enfoncé, la RAM envoie au CNA le signal numérique préalablement enregistré.
Le CNA converti alors le signal numérique en un signal analogique qui sera ensuite amplifié en puissance avant d’être envoyé sur le haut parleur qui va alors retranscrire le son enregistré précédemment.

Sommaire

Mise en situation et environnement du système
1. Diagramme d'association
2. Cahier des charges
3. Schéma fonctionnel global
4. Descriptions fonctionnelles
Etude théorique
1. Description schéma fonctionnel F1 : amplification d'entrée
2. Description schéma fonctionnel F2 : génération de l'horloge
3. Description schéma fonctionnel F3 : logique de commande
4. Description schéma fonctionnel F4 : CAN
5. Description schéma fonctionnel F5 : comptage
6. Description schéma fonctionnel F6 : mémorisation
7. Description schéma fonctionnel F7 : CNA
8. Description schéma fonctionnel F8 : amplification de sortie
Description de la pratique
1. Schéma structurel
2. Améliorations
3. Notice d'utilisation
Nomenclature

€9.95

53 pages word

langue : français

$physique$ physique

cours

publié le

25/02/2006

évaluation : non évalué

niveau : expert

consulté 0 fois

Résumé

Etude des principaux bruits d’origine physiques dans les capteurs.

Etude des bruits d’origine environnementale dans les chaînes de mesures.

Influence des bruits instrumentaux. Bruits dans les systèmes électroniques.

Rapport signal à bruit le long d’une chaîne de mesure, du capteur au traitement.

Influence sur les performances métrologiques : biais, rapport signal à bruit, stabilité court terme, dérive, stabilité long terme des mesures et exactitude.

Sommaire

GENERALITES SUR LES SIGNAUX
1. Types des signaux étudiés
2. Conséquences
CONSIDERATIONS ENERGETIQUES
1. Théorème de Parseval
2. Identité de Parseval
3. Fonction d'autocorrélation
4. Exemples
LES SIGNAUX ALEATOIRES
1. INTRODUCTION
2. DEFINITION
3. GRANDEURS TEMPORELLES
4. GRANDEURS STATISTIQUES
5. STATIONNARITE ET ERGODICITE
6. EXEMPLES DE SIGNAUX ALEATOIRES
LE BRUIT BLANC
1. DEFINITION
2. LE BRUIT BLANC A BANDE LIMITEE
3. BRUIT GAUSSIEN
4. BRUIT BLANC GAUSSIEN
BRUIT DE FOND DES CAPTEURS
1. INTRODUCTION
2. LE BRUIT THERMIQUE (BRUIT JOHNSON)
3. BRUIT DE GRENAILLE (BRUIT DE SCHOTTKY)
4. BRUIT DE SCINTILLEMENT (EN 1/F)
RAPPELS SUR L'ECHANTILLONNAGE
1. INTRODUCTION
2. L'ECHANTILLONNAGE REEL
BRUIT DE QUANTIFICATION
1. GENERALITES
2. CADENCE LIMITE D'UN CAN
3. La quantification

€9.95

25 pages word

langue : français

informatique

exposé

publié le

24/01/2003

évaluation : non évalué

niveau : avancé

consulté 7 fois

Résumé

L'objectif cette semaine de projet est pour nous d'analyser un système bâti autour d'un microcontrôleur, puis de l'utiliser pour développer une application permettant de commander un processus externe. Le microprocesseur utilisé est le 68HC11F1 de MOTOROLA. Le 68HC11F1 est cadencé à 12 MHz et opère sur 8 bits avec des possibilités sur 16 bits. Le système environnant ou control boy est composé (principaux organes): d'une mémoire RAM de 32 Ko et d'une EEPROM de 32 Ko ; de six connecteurs (A, B, C, D, E, F) permettant l'accès aux ports d'E/S ; d'un connecteur LCD permettant l'affichage des résultats sur un écran à cristaux liquides ; d'un connecteur X pour l'extension de bus

Sommaire

Objectifs et moyens
Initiation au microcontrôleur
1. Prise en main
2. Etude de la carte 68HC11F1
3. Ecriture et exécution de programmes
Application au LCD (Liquid Cristal Display)
1. Connexion du LCD au 68HC11
2. Configuration logicielle du LCD
3. Premier Programme : Affichage d'un texte sur le LCD
4. Deuxième Programme : Génération de nouveaux caractères
5. Possibilité d'extension du projet
Nos difficultés et nos conclusions

€9.95

33 pages word

langue : français

$électronique$ électronique

exposé

publié le

06/08/2007

évaluation : non évalué

niveau : avancé

consulté 1 fois

Résumé

Le but de ce projet est de concevoir et de réaliser complètement un système d’altimétrie pour micro-drone utilisant des capteurs de pression de précison et des microcontrôleurs PIC.
Le système à réaliser sera composé: d'une part d’un module embarqué réalisant le calcul de pression/altitude et relié à l’autopilote de l’aéronef. Il devra être de très petite taille pour pouvoir être intégré facilement dans un modèle de quelques dizaines de centimètres d’envergure. Cette contrainte sur les dimensions sous-entend l’utilisation de CMS1.
Il sera aussi composé d'autre part d’un module à connecter sur la station sol (PC) fournissant par un port USB une mesure de pression qui sera retransmise en permanence à l’aéronef afin qu’il puisse calculer une pression différentielle.
Le travail s’effectuera sur microcontrôleur PIC de la gamme 16F87X. Il est possible d’utiliser des PICs 16F877 en simulation; sur la plaquette finale, il s’agira d’un PIC 16F876, similaire au précédent, possédant 28 broches au lieu de 40, mais entièrement compatible. Sa programmation se fera en assembleur pour être au plus proche du matériel. Quant au capteur de pression, il s’agit du MS5534A de Intersema.
Le premier travail consiste à apprendre de manière accélérée la programmation des PICs, et à analyser la documention technique du capteur de pression.
Nous nous proposons pour cela de résumer succinctement, dans les deux parties qui suivent, les caractéristiques essentielles de ces deux composants.

Sommaire

Description
1. Le protocole SPI
2. Calculs et conversion
3. Réalisation pratique

€9.95

25 pages word

langue : français

$physique$ physique

exposé

publié le

17/07/2006

évaluation :

niveau : grand public

consulté 7 fois

Résumé

Aujourd’hui les capteurs CCD et CMOS sont au cœur de l’industrie de haute technologie. Différentes applications sont possibles : Appareil Photo, Caméra Vidéo, Médecine ...
Les capteurs d’images CDD et CMOS utilisent tous les deux le même matériau Silicium, le même effet photoélectrique pour obtenir la conversion photon-charge électrique, et leur fabrication met en jeu des équipements très comparables. Ils ont en commun les quatre fonctions de base d’un capteur d’image : génération, collection et mesure des charges électriques et acheminement du signal des différents pixels vers un point de sortie (multiplexage). Leurs différences se situent principalement sur l’architecture des capteurs et l’objectif du procédé de fabrication, qui entraîne les caractéristiques propres de chacun.

Sommaire

Fonctionnement d'un appareil photo numérique et explications de base
Différence entre les 2 capteurs CMOS et CCD au niveau de la structure
1. L'architecture des capteurs d'image CDD
2. L'architecture des capteurs d'image CMOS
3. Quelques différences entre ces 2 capteurs d'image
Capteur CMOS
1. Qu'est ce qu'un capteur CMOS ?
2. Comment fonctionne un capteur CMOS actif (APS) ?
3. Mais ou sont utilisés les capteurs CMOS ?
Capteur CCD
1. Qu'est-ce qu'un capteur CCD
2. Comment fonctionnent les capteurs CCD
3. Les différentes cameras couleurs et les différents filtres
4. Les inconvénients majeurs des capteurs CDD
5. L'évolution des capteurs CCD
6. Les nouveautés
Avenir du CCD et du CMOS

€9.95

94 diapos .ppt

langue : français

informatique

exposé

publié le

07/06/2007

évaluation : non évalué

niveau : avancé

consulté 1 fois