Tous les billets de la catégorie 1ère année

IRIS 1 : cours Echantillonnage et conversion du signal

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1. Introduction : domaines du traitement numérique.
2. Différentes étapes de la numérisation.
3. Quels sont les paramètres importants pour une carte d’E/S ? Tension pleine échelle, Résolution, fréquence d’échantillonnage.
4. Chaîne de traitement numériques : rôle des différents éléments.
5. Exemple : carte NI 4088, carte Arduino, carte son.
6. Exemple du son en qualité CD. Questions sur le MP3 : Format MP3.

IRIS 1 : TP Arduino : capteur de température

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Le dispositif de surveillance de température doit :

1. Afficher la température en temps réel.
2. Déclencher un « buzzer » ou un ventilateur si la température dépasse 25 °C.
3. Eteindre le « buzzer » si la température devient inférieure à 23°C.
4. Le son doit devenir de plus en plus aigu lorsque la température augmente.

Interface graphique réalisée avec le logiciel Processing

IRIS 1 : cours et TD filtrage analogique

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1. Exemples d’utilisations de filtres analogiques

2. Définitions (transmittance, gain, différence de phase, fréquence de coupure bande passante)

3. Méthode d’étude d’un filtre (Etude théorique d’un filtre, tracé du diagramme de bode, action sur un signal périodique)

IRIS 1 : TP Etude de filtres passifs audio

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Etude de filtres passifs  pour enceintes trois voies

- Simulation sous ISIS (gain et phase)

- Mesures automatiques (gain et phase) avec Cleoview.

- Superposition des graphes de simulation et de mesures sous Cleoview.

- Utilisation des filtres :

Signal audio : sortie carte son PC ou lecteur MP3.

Amplificateur : boitier alimenté en +15V/ -15V.

Filtres : passe-haut, passe-bande et passe-bas étudiés précédemment.

Haut parleurs : HP adapté à chaque voie.

IRIS 1 : TP analyse spectrale de sons

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1. Relever les spectres de signaux sonores à l’aide du logiciel  ISIS.
2. Décrypter un numéro de téléphone en analysant les fréquences contenues dans le signal.

Exemple d’application d’analyse spectrale :

L’application « Shazam » sous iPhone est capable d’identifier en 10 secondes un morceau de musique ( parmi 8 millions de morceaux ) en analysant certaines fréquences contenues dans le signal …

Plus difficile que de déchiffer un numéro de téléphone !

Pour plus d’info sur cette prouesse technologique :

http://www.paperblog.fr/2115205/comment-marche-shazam/

IRIS 1 : Etude d’un filtre passif

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Théorie, simulation, mesures point par point, mesures automatisées.

1. Etude théorique du filtre RC ( gain et déphasage)
2. Mesures point par point ( tracé des diagrammes de Bode avec un tableur  : gain et déphasage)
3. Simulation avec le logiciel ISIS ( tracé des diagrammes de Bode : gain et déphasage)
4. Mesures automatisées : pilotage de l’oscilloscope numérique et du GBF programmable à l’aide du logiciel Cléoview.

TP : Filtrage d’un signal bruité :


IRIS 1 : fin du cours régime sinusoïdal

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Régime sinusoïdal

Expression temporelle d’une tension sinusoïdale.
Utilisation de la représentation complexe en sinusoidal.
Impédances complexes – comportement BF et HF.

Introduction au filtrage

Etude du circuit RC.
Module et argument de la fonction de transfert.
Tracé du diagramme de bode.

1er ordre freq

Devoir maison :

Travail facultatif, en bonus : régime sinusoïdal

IRIS 1 : TP Arduino : Etude des sorties PWM

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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.

IRIS 1 : Compléments de cours

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A la demande de plusieurs étudiants de première année, voici un complément sur l’utilisation d’un bouton poussoir et d’une résistance de pull up, ainsi que le corrigé de l’exercice sur le Pont de Wheatstone.

Bouton poussoir et résistance de pull up

Le bouton poussoir (BP) est un composant très simple :
Lorsqu’on appuie sur le BP, le circuit se ferme et le courant passe.
Lorsque le BP est relaché, le circuit est ouvert et le courant ne passe pas.
Cependant son utilisation nécessite de prendre quelques précautions !

bp

Explications simples pour ceux qui le désirent sur le site OPENCLASSROOMS.

Corrigé Exercice

CORRIGE pont de Wheatstone

IRIS 1 : TD représentation fréquentielle du signal

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1. Harmoniques d’un signal périodique.

2. Action d’un filtre sur le spectre d’un signal périodique.

3. Taux de distorsion d’un signal.

4. Utilisation des dBm. Echelle logarithmique.

Travail pour le Vendredi 22 novembre :

Revoir les exercices sur les spectres en vue de l’évaluation (30 min)

IRIS 1 : TP Arduino

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PREMIERS MONTAGES

Les montages sont réalisés à l’aide de capteurs et d’actionneurs les plus simples possibles : bouton poussoir, potentiomètre, LED.

Ils permettent de comprendre le fonctionnement de la carte et du langage Arduino.

Par la suite, l’utilisation de capteurs et actionneurs plus complexes (accéléromètres, servomoteurs, …) suivra exactement le même raisonnement.

TP LED RVB

L’objectif est d’obtenir une couleur déterminée à l’aide d’une LED RVB

1.Utilisation d’une LED RVB
2. Utilisation d’un potentiomètre pour régler la couleur RVB
3. Utilisation de 3 potentiomètres pour régler chaque composante R, V et B.

IRIS 1 : cours : Représentation fréquentielle du signal

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1) Insuffisance de la représentation temporelle.

2) Algoritme FFT (Fast Fourier Transformation).

3) représentation fréquentielle de signaux simples.

4) Exemples de spectres de signaux périodiques.

5) Décomposition d’un signal périodique.

6) Reconstitution du signal à partir des harmoniques.

7) Action d’un filtre sur le spectre d’un signal.

8) Taux de distorsion harmonique.

9) Pollution harmonique.

10) Effets des harmoniques sur les appareils.

TRAVAIL  PERSONNEL POUR LE VENDREDI 15 NOVEMBRE : Refaire le DS (évaluation n°2).

IRIS 1 : 1er TP Arduino

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DECOUVERTE DE L’ENVIRONNEMENT – PREMIERS MONTAGES

Les montages sont réalisés à l’aide de capteurs et d’actionneurs les plus simples possibles : bouton poussoir, potentiomètre, LED.

Ils permettent de comprendre le fonctionnement de la carte et du langage Arduino.

Par la suite, l’utilisation de capteurs et actionneurs plus complexes (accéléromètres, servomoteurs, …) suivra exactement le même raisonnement.

IRIS 1 : Evaluation n°2

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Exercice 1 : Fléchage de tensions, loi des mailles, potentiels.

Exercice 2 : Diviseur de tension, alimentation symétrique, théorème de Millman.

Exercice 3 : Caractéristique d’un accumulateur, modèle de Thévenin, point de fonctionnement.

Exercice 4 : Association de piles.

Exercice 5 : Pont de Wheastone.

Exercice 6 : Signal en créneau : période, fréquence, valeur crête à crête, rapport cyclique, valeur moyenne, valeur efficace.

IRIS 1 : TP Réprésentation temporelle du signal

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1. Relever les oscillogrammes et les grandeurs caractéristiques pour différents signaux.
2. Utiliser pour cela les différents appareils à disposition dans la salle : Voltmètres, Oscilloscope numérique, Carte d’acquisition+logiciel Cleoview.
3. Utiliser le logiciel cleoview et la carte d’acquisition pour  générer un signal préenregistré.
4. Mettre en évidence les limitations en fréquence des différents appareils de mesures).

Appareils utilisés : multimètre MX579 et MX553, oscilloscope numérique TDS 2002B, carte d’acquisition NI et logiciel cleoview.

IRIS 1 : Fin du cours bases de l’électronique

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1. Evaluation n° 1 

2. Fin du cours : complément sur les dipôles actifs :

- Source de tension parfaite.

- Générateurs réels. Caractéristique, Modèle de Thévenin.

- Association de dipôles actifs. Point de fonctionnement.

- Source de courant parfaite.

IRIS 1 : révisions des SFE

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1) Finir le TD  » Bases de l’électronique ».

2) Vérification des Savoirs-Faire expérimentaux.

Activité  1 : diviseur de tension et CTN

Activité 2 : montage de l’exercice 5 du TD

Activité 3 : Mesure de l’intensité absorbée par le moteur MCC

IRIS 1 : TD bases de l’électronique.

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- Source de tension parfaite, caractéristique, courant de court-circuit.

- Générateur réel, caractéristique, courant de court-circuit.

- Loi d’ohm.

- Résistances équivalentes.

- Relation du diviseur de tension.

Exercice à terminer pour le Vendredi 20 Septembre : diviseurdetension

N’hésitez pas poster un commentaire si vous avez des  questions !

IRIS 1 : TP révisions des bases de l’électronique

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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.

Manip n°6 : Alimentation stabilisée, capteur d’éclairement (LDR et résistance), carte NI +logiciel Cleoview;

IRIS 1 : TD traitement analogique

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Exercice :Utilisation d’un détecteur analogique de proximité.

1. Etude du capteur.

2.Traitement analogique du signal.

3. Signalisation.

IRIS 1 : suite du cours amplification

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Adaptation du signal issu du capteur de température:

Capteur seul:

- Résolution du système (°C/bit)

1ère solution : amplificateur non inverseur  : Vs = 5*Vout*

- Montage utilisé

- Résolution du système (°C/bit)

2ème solution : amplificateur de différence : Vs = 10*(Vout-0,5)

- Montage utilisé

- Résolution du système (°C/bit)

 

IRIS 1 : Cours fonction amplification

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1) Etude d’un exemple : capteur de température.

2) Caractéristique du capteur.

3) Adaptation de la tension au CAN.

4) L’aop : présentation du composant.

5) Réalisation d’un ampli non inverseur.

IRIS 1 : TD systèmes numériques

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Etude d’un système  analogique passe bas du 1er ordre.

  • Etablir l’équation différentielle liant  vS (t)  et  vE (t)
  • Tracer la réponse indicielle.

 Etude du système numérique équivalent.

  •  Etablir l’équation de récurrence de l’algorithme du traitement numérique ( approximation arrière de la dérivée)
  •  Calculer les valeurs prises par  Vs n  pour  n  variant de  0  à  20 lorsque la séquence {Ve n} est la séquence échelon unité. (TE = 250 ms)
  • Tracer la séquence {Vs n} obtenue.
  • Comparer la réponse analogique vS(t) et la réponse numérique {Vs n}. Conclure.

Réponses indicielles (analogique, Numérique Fe =10Hz, numérique Fe = 4Hz, numérique Fe = 1Hz)

IRIS : TP 1ère approche traitement numérique

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TD avec tableur :

Activité 1 : Valeur moyenne glissante à 4 coefficients : yn= 0,25*(xn +xn-1+xn-2+xn -3)
Activité 2 : Etude de 7 algorithmes (réponse impulsionnelle et schéma bloc).
Activité 3 : Etude de 2 algorithmes équivalents (réponse impulsionnelle, indicielle, puis réponse particulière)

Activité 4 : Réalisation des différents algorithmes sur un son (GOLDWAVE)

 

IRIS1 : TP Initiation au traitement numérique

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TD avec tableur

Exercice 1 : Valeur moyenne glissante à 4 coefficients : yn= 0,25*(xn +xn-1+xn-2+xn -3)
Exercice 2 : étude de 7 algorithmes (réponse impulsionnelle et schéma bloc).
Exercice 3: étude de 2 algorithmes équivalents (réponse impulsionnelle, indicielle, puis réponse particulière)