1. Réaliser un programme Arduino permettant de lire deux grandeurs analogiques et de les transmettre au PC via la liaison série.
2. Réaliser un programme Node Red permettant d’ afficher ces deux grandeurs analogiques sur une page web.
Lecture de graphes (linéaire et logarithmique)
Application numérique d’une formule (calculatrice, puissance de 10, unité)
Capteur linéaire (équation de droite)
Circuit avec une seule Led (fléchage tension et courant, loi d’ohm)
Pont diviseur de tension
Régler le GBF pour obtenir le signal voulu.
Relever l’oscillogramme.
Effectuer les différentes mesures, en utilisant le matériel adapté : fréquence f, valeur crête à crête UCC, valeur moyenne <u>, valeur efficace U
Sorties PWM arduino :
Relever l’oscillogramme du signal généré sur la broche 10.
Effectuer les différentes mesures: fréquence f, valeur crête à crête UC, valeur moyenne <u>, valeur efficace U.
Le capteur SRF10 est un télémètre à ultrason numérique de type I2C.
Réaliser le montage : connecter les 4 broches du télémètre à l’arduino.
Compiler puis téléverser le programme fourni sur l’arduino.
Visualiser les signaux SDA et SCL sur les deux voies de l’oscilloscope.
Unités et ordre de grandeurs.
Exemple d’erreurs rencontrées.
Unités de base.
Relations de base.
Multiple des unités.
Homogénéité des formules.
Application numérique d’une formule.
Unités usuelles ne faisant pas partie du système SI.
Problème du kilo octet.
Equation d’une droite.
1. Relever les oscillogrammes et les grandeurs caractéristiques pour différents signaux:
– signaux générés par un GBF
– signaux issus de capteurs
2. Utiliser pour cela les différents appareils à disposition dans la salle : Voltmètres, oscilloscope numérique, carte d’acquisition.
Exercice 1 : Circuit avec une seule alimentation.
Exercice 2 : Circuit avec deux alimentations.
Exercice 3 : Pont diviseur de tension.
Exercice 4 : Utilisation d’un multimètre.
1. Prendre en main le logiciel node Red (installation et configuration)
2. Réaliser une première application Web avec des données aléatoires simulées.
– Générateur réel, caractéristique, courant de court-circuit.
– Loi d’ohm.
– Résistances équivalentes.
– Relation du diviseur de tension.
– Réaliser un montage électrique à partir d’un schéma.
– Vérifier par la mesure les différentes lois de l’électricité.
– Générer un signal à l’aide du GBF.
Notions révisées :
Tensions et potentiels.
Loi des tensions.
Détermination de potentiels.
Courant et loi d’ohm.
Fléchage des tensions et des courants.
Conventions générateur et récepteur.
Calcul de la valeur d’une résistance de protection.
Court-circuit. Tension aux bornes d’un interrupteur.
Association de résistances.
Diviseur de tension.
Courant et loi d’ohm.
Tensions et potentiels
Loi des tensions
Déterminations des potentiels
Tension aux bornes d’un interrupteur
Association de résistances
Diviseur de tension
Loi d’ohm.
Source de tension, potentiels, masse, intensité , convention de fléchage, générateurs et récepteurs, loi d’additivité des tensions, loi d’ohm, court-circuit, fusible, associations de résistances, diviseur de tension, homogénéité des formules.
Manip n°1 : résistances et ohmmètre.
Manip n°2 : Alimentation stabilisée, pont diviseur de tension, voltmètre.
Manip n°3 : Alimentation stabilisée, résistance de protection , DEL, voltmètre.
Manip n°4 : Alimentation stabilisée, capteur d’éclairement (LDR et résistance),voltmètre
Manip n°5 : Alimentation stabilisée, capteur d’éclairement (LDR et résistance),oscilloscope+logiciel d’acquisition.
SCILAB (Scientific Laboratory) est un logiciel libre de calcul numérique. Il peut être utilisé pour le traitement du signal, l’analyse statistique, le traitement d’images, etc.
Il peut exécuter des instructions en ligne de commande (console), ainsi que des fichiers de commande (scripts contenant des instructions au format texte).
SCILAB est un langage interprété. Il permet de réaliser de nombreuses applications dans le domaine de la physique.
Il est complété par un environnement graphique Xcos, comparable à l’environnement graphique SIMULINK fourni avec MATLAB.
Dans ce TP, on utilisera la console et l’éditeur de script SCINOTES.
1. Amplitude, valeur efficace.
2. Fréquence, pulsation.
3. Phase à l’origine.
4. Déphasage entre deux signaux.
5. Expression temporelle.
1. Forme algébrique ou cartésienne.
2. Forme trigonométrique ou polaire.
| 7. Prise en main de node red | Page web Node Red |
| 8. Affichage des données d’un capteur | Arduino et Node Red |
| 9. Capteur de type tout ou rien TOR | Arduino et Node Red |
| 10. Pilotage d’ un actionneur TOR | Arduino et Node Red |
| 11. Pilotage d’un actionneur analogique |
Arduino et Node Red |
| 12. Mise en oeuvre d’un capteur analogique | Arduino et Node Red |
| 13. Mise en œuvre d’un capteur numérique | Arduino et Bitscope |
Rappels sur le décibel
Niveau de tension exprimé en dBV et dBuV
Niveau de puissance exprimé en dBm
Gain et atténuation
QCM Niveau dB – 10 questions
7. Spectre – 15 questions
8. Echantillonnage – 15 questions
9. Conversion analogique-numérique – 15 questions
10. Capteurs analogiques – 15 questions
11. Capteurs numériques – 15 questions
12. Mise en forme du signal – 10 questions
Echantillonnage, condition de Shannon, CAN et CNA.
Erreur de quantification (CAN par arrondi, par troncature).
Choix d’une carte d’acquisition.
Problème de l’adaptation du signal issu d’un capteur à un CAN.
10-échantillonnage
11-conversion
Ex1 : relations de base
Ex2 : application numérique d’une formule
Ex3 : capteur linéaire
Ex4 : circuit avec une source de tension
Ex5 : circuit avec deux sources de tension
Ex6 : pont diviseur de tension
Ex7 : caractéristique d’un signal en créneau (valeur moyenne et efficace)
Ex8 : signal fourni par un onduleur
Ex9 : spectre d’un signal en dBV
Ex10 : signal impulsion
Relations physiques de base.
Application numérique d’une formule.
Caractéristique d’un capteur linéaire.
Circuit avec une seule alimentation.
Circuit avec deux alimentations.
Pont diviseur de tension.
Caractéristiques temporelles d’un signal en créneau.
Valeur moyenne et efficace du signal .
Spectre d’un signal.
| 1. Prise en main du matériel / Aide : Logiciel acquisition | Mesures et signal |
| 2. Mesure en régime variable / Aide : Utilisation oscilloscope | Mesures et signal |
| 3. Vérifications des SFE / Aide : Prise en main Arduino / SRF10 | Mesures et signal / Arduino |
| 4. Caractéristiques du son | Audacity |
| 5. Analyse spectrale oscilloscope | Mesures et signal |
| 6. Echantillonnage et quantification | Audacity |
1. Harmoniques d’un signal périodique.
2. Taux de distorsion d’un signal.
4. Utilisation des dBm. Echelle logarithmique.
Tensions et potentiels, fléchage
Intensité, loi d’ohm
Pont diviseur de tension
Mesurer une tension.
Mesurer la valeur d’une résistance.
Mesurer l’intensité d’un courant.
Visualiser l’allure d’un signal.
Repérer les différentes fonctions sur l’oscilloscope.
Visualiser l’allure d’un courant.
1. Unités – 15 questions
2. Formules – 20 questions
3. Lecture de graphes – 15 questions
4. Electronique de base – 20 questions
5. Appareils de mesures – 10 questions
Ex1 : Relevé sur un graphe
Ex2 : Unités de base
Ex3 : Relations de base
Ex4 : Multiple des unités
Ex5 : Homogénéité des formules
Ex6 : Application numérique d’une formule
Ex7 : Equation d’une droite
Représentation graphique d’une fonction en mathématiques.
Représentation graphique en physique.
Autres types de graphes.
Equation d’une droite.
Echelle logarithmique.
Exemples de graphes.
Unités de base.
Relations de base.
Multiple des unités.
Ordre de grandeurs.
Homogénéité des formules.
Application numérique d’une formule.
Transformation de formules.
Unités ne faisant pas partie du SI.
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