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1 Agence Tunisienne De La Formation Professionnelle Centre Sectoriel de Formati

1 Agence Tunisienne De La Formation Professionnelle Centre Sectoriel de Formation en Electronique de Sousse M Walid Mahmoud Et md sawssen moalla  Hajer Bouali naceur kallel Zied yaakoub amen Atig  Abdelkader romani raniachebli Hechem hrayri karima sboui 2 Remerciement 5 Introduction 6 Cahier de charge 7  Chapitre1 : microcontroleurs 8 - Introduction 9 -Définition d’un pic 10 -Les différentes familles des pics 11 -Identification d’un pic -Structure interne d’un microcontrôleur 12 -Pic 16F877 15 1) présentation 2) justification du choix de pic 16F877 16 3) étude des ports Programmateur du microcontrôleur 17 -Conclusion 21  Chapitre2 : etude de carte 22 -Introduction 23 -Schema synoptique 24 -Unité de traitement (pic16F877) 25 -Connexion du pic sur la carte -Reset -Principe de fonctionnement -Connexion du reset sur la carte -Le clavier 26 -Présentation -Principe de fonctionnement 3 -Afficheur LCD 27 -Présentation -Présentation d’un écran LCD -Connexion de l’afficheur sur la carte 28 -Les LEDS et l’afficheur 7 segment Leurs connexions sur la carte -Le moteur 29 *Moteur à courant continue -Connexion de moteur à courant continue sur la carte *Le moteur pas à pas -Connexion de moteur pas à pas sur la carte 30 *Feu de carrefour 31 -Connexion de feu de carrefour sur la carte *Ascenseur 32 -Connexion de l’ascenseur sur la carte *Programmateur de pic 33 Les composants du circuit de programmateur *Alimentation stabilisée 34 -Présentation Schéma synoptique 35 -Schéma de la carte 38 -Conclusion 39  Chapitre3 : réalisation de cartes 40 -Introduction 41 -La realization 42 -Carte de programmateur de pic 43 Carte de l’ascenseur 44 Carte de l’afficheur 45 Carte d’alimentation 46 4 Carte schéma de clavier 47 Carte de moteur à courant continue 48 -Conclusion 49 5 C’est avec un grand plaisir que je réserve cette page en signe de gratitude de profonde reconnaissance a tous ceux qui nous ont apporte collaboration et soutient mener a bien ce projet fin d’étude au sien du csfes Ensuite, nous exprimons de fond du cœur tous nos sincères remerciements à nos encadreurs m Walid Mahmoud et madame sawsen moalla d’avoir partager tous leurs expériences, leurs techniques et leurs conseils efficaces pour réussir à surmonter toutes les difficultés durant cette période de ce projet fin d’étude Enfin, nous tenons à remercier tous nos formateurs et formatrices ainsi bien que l’administration pour les différents abondances de bien de connaissances, de respect et de l’ordre en vers nous et sien de csfes 6 Une maquette didactique à base du PIC 16F877 est système qui associe un ensemble des fonctions gérées par un microcontrôleur de la famille PIC 16F877 Alors le but de notre projet est de réaliser une carte de développement autre d’un PIC qui permette de manipuler les applications de base et de réaliser des études des systèmes électroniques basées sur le microcontrôleur. 7 Organisme : centre sectoriel de formation en électronique de Sousse Laboratoire : laboratoire d’informatique industriel Année de formation : 2013-2014 Section: PAS113 Nombre de stagiaire : huit(8) stagiaires Durée : deux moins Sujet : Conception et réalisation d’une maquette didactique de TP à base de pic 16F877qui permet aux étudiants de réaliser les applications de base sous forme de travaux pratiques La maquette doit contenir :  Un ensemble de leds  Un ensemble de switcher  Un afficheur 7 segments  Un afficheur LCD  Commande d’un moteur contenu  Commande d’un moteur pas à pas  Un module de commande d’un clavier a 16 touches  Un feu de carrefour  Un programmateur de pic 8 9 Un objet technique, intégrant de l’électronique, fait souvent apparaitre des fonctions ayant pour rôle le traitement d’information : opérations arithmétiques (Addition, multiplication…..) On logique (et, ou ….) Entre plusieurs signaux d’entrée permettant de générer des signaux de sortie Ces fonctions peuvent être réalisées par des circuits analogiques ou logiques Mais, lorsque l’objet technique devient complexe, et qu’il est alors nécessaire de réaliser un ensemble important de traitements d’informations, il devient plus simple de faire appel a une structure a base de microcontrôleur pic 10 Les Pics, existent dans plusieurs versions : *LES UVPROM qui sont effaçables par une source de rayonnement ultraviolet. *LES OTPROM programmable une seule fois. *LES E2PROM et flash EPROM qui est effaçable électriquement. 2-définition d’un PIC Un PIC n’est rien d’autre qu’un microcontrôleur, c'est-à-dire une unité de traitement de l’information de type microprocesseur à la quelle on a ajouté des périphériques internes permettant de réaliser des montages sans nécessiter l’ajout de composants externes. Les pics (programmable interface contrôler) sont des composants dits RISC (redue instructions set computer) ou encore composant à jeu d’instruction réduit, sachant que plus on réduit le nombre d’instruction plus facile et plus Rapide en est le décodage, et vite le composant fonctionne. Dans le marché, il existe deux familles opposées, les RISC et les CISC, on diminue la vitesse de traitement mais les instructions sont plus complexes, plus puissantes, et donc plus nombreuse.il s’agit donc d’un choix de stratégie. Tous les pics Mid_Range ont un jeu de 35 instruction, il existe, ils stockent chaque instruction dans un seul mot de programme, et exécution chaque instruction (sauf les sauts) en un cycle. On atteint donc des très grandes vitesses. L’exécution en un seul cycle est typique des composants RISC. L’horloge fournie au pic est pré divisée par quatre au niveau de celle-ci. C’est cette base de temps qui donne le temps d’un cycle. 11 Les différentes familles des pics La famille des pics est divisée à l’heure actuelle en trios grandes familles : *la famille base-line, qui utilise des mots d’instruction de12 bits. *la famille Midem-Range, qui utilise des mots de 14 bits (et dont partie Les 16F84 et 16F876). *la famille High-End, qui utilise des mots 16 bits Pics16 : composants de milieu de gamme .c’est la famille la plus fournie Identification d’un pic Un pic est identifié de la forme suivante : xx-LCXXyy-zz Xx :famille des composants(12-14-16-17-18-24-30-32-33) L : tolérance de la plage de tension C : indique que la mémoire programme est EEPROM ou EPROM XX : type de mémoire CR : pour indiquer une mémoire de type PROM. F : pour indiquer une mémoire de type flash. YY : c’est l’indentification Zz : vitesse maximale de quartz. Pour identifié un pic, on utilise simplement son numéro, les deux premiers chiffres indiquent la catégorie du pic, 16 indique un pic Mid_Range vient ensuite une lettre L : celle-ci indique que le pic peut fonctionner avec une plage de tension beaucoup plus tolérance ensuite on trouve. C : indique que le mémoire programme est une EEPROM. CR : pour indique une mémoire de type ROM. F : pour indique une mémoire de type FLASH. On remarque que seul ne mémoire FLASH ou EPROM est susceptible d’être effacée, donc on ne peut pas programme les Pics de type CR.par exemple le 16C84peut programme, il s’agit d’une mémoire EEPROM. Le 12 12C508 possède une mémoire programme EPROM, donc effaçables uniquement par exposition aux ultraviolets. Donc, l’effacement nécessite une fenêtre transparente sur le shop, qui est une version spéciale et non la version couramment rencontrée Un composant qu’on ne peut reprogrammer est appelé O.T.P (one time program ming) : composant à programmation unique. Puis viennent les derniers chiffres identifient précisément le pic. Finalement on voit sur les boitiers le suffixe « XX »dans lequel XX représente la fréquence d’horloge maximale que le pic peut recevoir .par exemple -20 pour un 20MHZ. Un16F877-20est pic Midi-range (16) donc la mémoire programme est de type FLASH(F) donc réinscriptible de type 877 et capable d’accepter une fréquence de20MHZ LES PICS sont des composants STATIQUES, c’est-à-dire la fréquence d’horloge peut être abaissée jusqu’ ‘à l’arrêt complet sans perte des données et sans dysfonctionnement, ceci par Opposition aux composants DYNAMIQUES (comme les microprocesseurs de l’ordinateur) donc la fréquence d’horloge doit rester dans des limites précises. Structure interne d’un Micro Contrôleur Un micro processeur exécute séquentiellement Les instructions stockées dans la mémoire programment : CISC : complexe Instruction Set Computer Ce micro processeur possède plusieurs périodes d’horloge. RISC : Redue Instruction Set computer Ce micro processeur possède un nombre réduit d’instruction, chacune d’elle s’exécute en une période d’horloge. Mémoire programme : Ce dispositif contient les instructions du programme qui doit exécuter le micro processeur, ce type de mémoire est uniquement accessible en lecture, sa programmation nécessite une procédure particulière et un matériel adéquat. Il existe différents types de programmation ; ROM ; dont le continue est Programmé lors de sa fabrication appelée morte. PROM : programmable électriquement une seule fois par le développeur. 13 EPROM; programmable électriquement est effaçable en ultra-violet. EEprom ; flash programmable est effaçable électriquement. Mémoire de données ; Ce dispositif permet de mémoriser temporairement les données générées par le microprocesseur pendant les différentes phases du traitement numérique RAM ; volatile, ayant un temps de lecture écrite asse court (10s) EEprom ; Nom volatile, données conservé en cas de coupure de l’alimentation ayant un temps d’écriture asse élevé (en ms) par rapport au temps de lecture asse faible (10s) L’INTERFACE PARALLELE ; Ce uploads/Geographie/ projet 2 .pdf