1. Projet Qualité de l’eau de mer des viviers
2. Projet Phares et Balises
3. Projet robot Fanuk
4. Projet home studio
5. Projet Open Clone
6. Projet supervision réseau
CIEL1 / mer 10 avril : mini-projets co-enseignement
1. Prévisions des crues.
2. Prévisions des incendies.
3. Mesure de la pollution de l’air.
4. Contrôle de l’environnement dans une serre.
5. Contrôle de machines industrielles.
6. Gestion de l’éclairage public.
CIEL1 / mar 9 avril : TP filtrage d’un signal PWM
1. Réaliser un programme permettant de générer un signal PWM en sortie de l’Arduino.
2. Visualiser le signal à l’oscilloscope.
3. Réaliser un filtre analogique permettant de récupérer la valeur moyenne.
CIEL1 / lun 8 avril : TD systèmes linéaires
Identification par réponse indicielle
Cette méthode consiste à soumettre le système à un échelon et à analyser sa réponse.
Identification par réponse fréquentielle
Lorsque l’étude de la réponse indicielle est insuffisante pour identifier le système (doute sur l’ordre par exemple), il est parfois indispensable d’étudier sa réponse fréquentielle. (diagramme de Bode).
Système passe-bas d’ordre 1.
Système passe-bas d’ordre 2.
CIEL1 / lun 8 avril : Systèmes physiques linéaires
1. Exemples de systèmes en boucle ouverte et en boucle fermée :
Positionnement d’un robot.
Vitesse d’un véhicule.
Maintien de la station debout chez l’homme.
2. Vocabulaire et définitions :
Définition d’un système, entrée, sortie.
Régime transitoire.
Régime permanent.
Différents types d’excitations.
Impulsion de dirac.
Echelon.
Rampe.
Signal sinusoïdal.
CIEL1 / mar 26 mars : Filtres pour enceintes 2 ou 3 voies
Le signal audio est séparé en TROIS signaux distincts (3 voies) à l’aide de 3 filtres
- un filtre pour les aigus (tweeter)
- un filtre pour les médiums (medium)
- un filtre pour les basses (woofer).
Ces filtres passifs sont implantés directement dans l’enceinte.
Le but de ce TP est d’étudier les trois filtres :
Etude théorique : (transmittance complexe, fréquence de coupure)
Simulation avec le logiciel ISIS : tracé des diagrammes de Bode (gain et phase)
Mesures : l’oscilloscope numérique et GBF pour tracer les diagrammes de Bode (gain et phase)
Mise en œuvre de l’un des trois filtres
CIEL1 / lun 18 mars : TD filtrage analogique
Comment déterminer la nature d’un filtre sans calcul ?
Etude d’un filtre d’après son schéma BF et HF.
TD : Filtres audio pour enceintes 3 voies
A partir des schémas électriques, déterminer la nature de chaque filtre par une étude BF et HF.
Indiquer sur chaque schéma électrique quel est le filtre correspondant à chaque voie.
Indiquer sur le diagramme de Bode quel est le filtre correspondant à chaque voie.
Déterminer le ou les fréquences de coupure pour les trois filtres.
SN2 / jeudi 14 mars : BTS blanc
Partie A : Grandeur physique mesurée pour la qualité de l’eau.
Partie B : Données issues du capteur.
Partie C : Filtrage des données issues du capteur.
Partie D : Transmission des données.
Partie E : Autonomie des stations de mesure.
CIEL1 / mar 12 mars : TP Etude d’un filtre passif
1. Etude théorique du filtre RC ( gain et déphasage)
2. Simulation avec le logiciel ISIS ( tracé des diagrammes de Bode : gain et déphasage )
3. Mesures point par point ( tracé des diagrammes de Bode : gain et déphasage)
CIEL1 / lun 11 mars : cours filtrage analogique
1. Exemples d’utilisations de filtres analogiques.
2. Définitions : transmittance, gain, différence de phase, fréquence de coupure, bande passante, diagramme de Bode.
3. Filtres parfaits. Notions de gabarits. Approximations possibles.
4. filtre passe bas du 1er ordre : Forme canonique, gain, déphasage, réalisations possibles, action sur un signal périodique.
CIEL1/ mar 20 fev: TP régime sinusoïdal
Un circuit simple est soumis à une tension sinusoïdale uE(t).
L’objectif est de déterminer les caractéristiques de la tension uS(t) (amplitude et phase à l’origine) pour différentes fréquences du signal d’entrée.
Simulation à l’aide du logiciel ISIS.
Réalisation du montage et mesures à l’oscilloscope.
CIEL1 / lun 27 fév : TD Le régime sinusoïdal
Importance du régime sinusoïdal
En électrotechnique.
En analyse du signal.
En transmission du signal.
Autres domaines (mathématiques,mécanique, physique…)
Expression mathématique d’un signal sinusoïdal
Amplitude, valeur efficace.
Fréquence, pulsation.
Phase à l’origine.
Déphasage entre deux signaux.
Cliquer sur l’image pour voir l’animation :« déphasage entre deux signaux sinusoidaux »
SN2 / jeu 8 fév: TD antennes
Notions abordées :
Propriétés de l’onde EM. Emission. réception. Propagation.
Fréquence et longueur d’onde.
Différents types d’antennes.
Antenne isotrope.
Antenne réelle.
Diagramme de rayonnement.
Gain de l’antenne.
Angle d’ouverture.
Coefficient PIRE.
Bilan de liaison.
Construction de l’antenne PB4 à Pleumeur Bodou en 1976. Source : wikipedia
SN1 / mer 8 fev : TP capteur I2C
Travail à réaliser
Mise en oeuvre du capteur I2C TMP102.
Configuration en mode lecture 12 bits.
Visualisation des trames I2C.
Décodage des trames I2C.
Utilisation du bitscope.
CIEL1 / mar 30 janv : TP Echantillonnage et conversion
Objectifs
1. Réaliser l’enregistrement d’un son.
2. Exporter les données ( .txt ou .wav)
3. Modifier les deux paramètres de la numérisation:
– Fréquence d’échantillonnage
– Nombre de bit par échantillon
Dégradation du signal lorsque la quantification diminue
CIEL1 / lun 29 janv : Mise en forme du signal
Mise en forme des données
Problème : on veut déclencher un actionneur lorsque la grandeur mesurée par un capteur dépasse une certaine valeur.
Comparateur un seuil : caractéristiques, chronogrammes, algorithme, réalisation matérielle.
Comparateur deux seuils : caractéristiques, chronogrammes, algorithme, réalisation matérielle.
Exercice : mise en forme d’un signal I2C.
SN2 / jeu 25 janv : DS 2H
Partie 1 : Filtrage analogique
Valeurs max, crête à crête.
Valeur moyenne.
Période, fréquence.
Spectre.
Type de filtre, ordre du filtre.
Allure du signal de sortie.
Partie 2 : Capteur analogique et numérique
Sensibilité.
Equation de la caractéristique.
Quantum d’un CAN.
Résolution d’un capteur numérique.
Décodage d’une trame.
Partie 3 : Filtrage numérique
Equation de récurrence.
Récursivité.
Schéma bloc.
Transformée en z.
Stabilité.
Partie 4 : Transmission numérique QAM
Constellation QAM.
Débit de symboles R et débit D.
Amplitude et phase d’un symbole.
Signaux I et Q d’un symbole
Partie 5 : Décodage de trames en bande de base
CodeNRZI
Code Manchester
CIEL1 / mer 24 janv : Co-enseignement : TP capteur de température
Objectifs
1. Mettre en œuvre un capteur de température avec affichage.
2. Déclencher un actionneur (buzzer puis ventilateur) lorsque la température dépasse une certaine valeur.
3. Afficher la température dans une page web.
Capteur analogique TMP36
CIEL1 / lun 22 janv : Cours capteurs I2C
Les capteurs numériques
Communication série, communication parallèle, communication synchrone et asynchrone, communication halfduplex, communication fullduplex.
La liaison I2C
Comment le maître identifie-t-il les différents « esclaves » ?, déroulement la communication I2C, trames émises, chronogrammes observés.
Exemples de dispositifs fonctionnant en I2C
Capteur de température TMP102, potentiomètre numérique AD5171, télémètre à ultrasons, accéléromètre, Nunchuk, ..
Librairie WIRE pour la liaison I2C
#include <Wire.h>, Wire.fonction()
begin(), requestFrom(adresse, quantite), beginTransmission(adresse) , endTransmission() , write(), available(), read().
QCM
Capteurs analogiques. Capteurs numériques.
CIEL1 / lun 15 janv : cours acquisition d’une grandeur physique.
Différentes familles de capteur
Capteur tout ou rien.
Capteur analogique.
Capteur numérique.
Définitions
Etendue de mesure.
Domaine de linéarité.
Résolution.
Sensibilité.
Erreur absolue, erreur relative.
Rapidité.
Différentes normes utilisées en analogique
CIEL1 / mer 10 janv : TP actionneur analogique
Définitions
Les actionneurs servent à réaliser une action et sont pilotés par le système. Ils sont donc en sortie du système. Par exemple, pour l’application «Mesure de la qualité de l’eau de mer dans le bassin», on pourrait actionner une électrovanne pour ajouter de l’eau dans le bassin.
Une électrovanne est une vanne commandée électriquement. Grâce à cet organe, il est possible d’agir sur le débit d’un fluide dans un circuit par un signal électrique.
Il existe deux types d’électrovannes :
– tout ou rien = Fermé/ouvert = actionneur TOR.
– proportionnelle = débit réglable = actionneur analogique.
Objectifs
1. Réaliser un programme Arduino permettant de commander un actionneur ANALOGIQUE via la liaison série.
2. Réaliser un flow Node Red permettant de commander un actionneur ANALOGIQUE.
3. Piloter un moteur 30 W à l’aide du slider
CIEL1/ lun 8 janv : TD échantillonnage et conversion
Notions abordées :
Fréquence d’échantillonnage.
Condition de Shannon.
Repliement de spectre.
Tension pleine échelle.
Résolution. Quantum. Erreur.
Troncature ou arrondi.
Eléments d’une chaîne de traitement analogique/numérique/analogique.
SN2 / jeu 14 déc : TD Transmission par modulation
Transmission par modulation PSK et QAM :
Modulation QAM.
Constellation.
Signaux i(t) et q(t).
Calcul des valeurs d’amplitude.
Calcul des valeurs de phase.
Allure du signal modulé.
Débit de symbole (bauds).
Débit binaire (bit/s).
SN2 / lun 11 dec : TD préparation CCF
Notions abordées
Transmission synchrone.
Transmission asynchrone.
Savoirs faire expérimentaux
Capturer les trames à l’oscilloscope
Interpréter les données transmises
CIEL1 / lun 11 dec : TD Représentation fréquentielle du signal
Insuffisance de la représentation temporelle.
Spectre d’un signal simple.
Exemple de signaux réels.
Comment obtenir le spectre d’un signal?
Exemple d’utilisation de la FFT : MP3.
Autre Représentation fréquentielle.
Décomposition d’un signal périodique.
Décomposition de signaux usuels.
Taux de distorsion harmonique.
Décomposition :carré, triangle, redressé, dent de scie, créneau.
Reconstitution Exemple du signal carré et triangle.
Déterminer la valeur moyenne et efficace à partir du spectre
Exploiter un spectre en dBV