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CHAPITRE 1 Introduction Notre projet a donc pour but de réaliser un HACHEUR pil

CHAPITRE 1 Introduction Notre projet a donc pour but de réaliser un HACHEUR piloté par microcontrôleur PIC permet d'envisager une commande de la vitesse d'une machine à courant continu, ce dispositif de l'électronique de puissance mettant en œuvre un interrupteur commandé et qui permet de modifier la valeur moyenne de la tension d'une source de tension continue. Ce mini-projet a pour but de réialisé ce système basé sur un microcontrôleur. On définit le rapport cyclique par : Pour un hacheur dévolteur, le rapport de la tension de sortie sur la tension d'entrée est égal au rapport cyclique. Certains hacheurs sont également réversibles : ils peuvent alors fournir de l'énergie à la charge, généralement une machine à courant continu dans ce type d'application, ou bien en prélever ce qui permet de freiner la machine. Les hacheurs de puissance sont utilisés pour la variation de vitesse des moteurs à courant continu. En plus faible puissance, ils sont un élément essentiel des alimentations à découpage. La vitesse de rotation d'un moteur à courant continu à aimants permanents est alors directement proportionnelle à la tension d'alimentation de l'induit. CHAPITRE 2 Hacheur série 1. Définition et symbole Définition: Le hacheur est un interrupteur que l’on place en serie ou en parallèle avec la charge . Le hacheur est un convertisseur statique continu-continu. La frequence de commutation dans les hacheurs est beaucoup elevée que dans les redresseurs ou les gradateurs.(100Hz jusqu'à 10khz). Symbole : 2. Principe du hacheur série Montage de principe : débit sur une charge résistive (en réalité l’interrupteur est remplacé par un transistor) Un hacheur peut etre realiser a l’aide d’un interrupteur electronique commandable a l’ouverture et a la fermeture tels que les thyristors GTO ou les transitor bipolaires ou effet de champ a grille isolée. 3.Transistors bipolaires: Ils sont robustes mais leur mise en conduction necessite un courant a travers leurs circuit Base-emetteur.La commande consomme une energie telle que l’on doit ecarter ce type de transistor dans certains cas . est symbolisé par: On choisit une période T et une fraction a de cette période. a s’appelle le rapport cyclique, 0 < a < 1, sans dimension. • de 0 à aT : K est fermé Þ uK = 0 v = U i = v/R= U /R • de aT à T : K est ouvert Þ i = 0 v = Ri = 0 uK = U Commentaires : • La tension de sortie du hacheur (tension v) n’est pas continue mais toujours positive. Lorsque la période est assez faible (fréquence de 100 à 1000 Hz) la charge ne « voit » pas les créneaux mais la valeur moyenne de la tension. • le rapport cyclique a peut être réglé. Par conséquent la valeur moyenne v (ou < v >) de v va varier. • il s’agit d’un hacheur série car l’interrupteur K est monté en série entre la source et la charge. 4 .Valeur moyenne de la tension en sortie du hacheur Exprimons la valeur moyenne de u en fonction du rapport cyclique a. Pour cela nous calculons sa valeur moyenne sur une période : v =aT.U +(1- a)T.0/T= aU Valeur moyenne : v = aU 5. Application au moteur Le hacheur série est souvent employé pour commander un moteur à courant continu. On rappelle que la vitesse d’un tel moteur est proportionnel à la tension d’alimentation. Montage : Commentaire : Pour un bon fonctionnement du moteur, il est préférable que le courant soit le plus régulier possible, d’où la présence d’une bobine de lissage. Si son inductance est suffisamment grande, on pourra considérer le courant comme constant (Di » 0). CHAPITRE III Le microcontrôleur 16F84 1.Présentation générale : Ce modèle de PIC (Programmable Interface Controler) est un circuit de petite taille, fabriqué par la Société américaine Arizona MICROCHIP Technology. En le regardant pour la première fois, il fait d’avantage penser à un banal circuit intégré logique TTL ou MOS, plutôt qu’à un microcontrôleur. Son boîtier est un DIL (Dual In Line) de 2x9 pattes. En dépit de sa petite taille, il est caractérisé par une architecture interne qui lui confère souplesse et vitesse incomparables. Ses principales caractéristiques sont : - 13 lignes d’entrées/sorties, réparties en un port de 5 lignes (Port A) et un port de 8 lignes (Port B) - alimentation sous 5 Volts - architecture interne révolutionnaire lui conférant une extraordinaire rapidité - une mémoire de programme pouvant contenir 1019 instructions de 14 bits chacune (allant de l’adresse 005 à l’adresse 3FF) - une mémoire RAM utilisateur de 68 emplacements à 8 bits (de l’adresse 0C à l’adresse 4F) - une mémoire RAM de 2x12 emplacements réservée aux registres spéciaux - une mémoire EEPROM de 64 emplacements - une horloge interne, avec prédiviseur et chien de garde - possibilité d’être programmé in-circuit, c’est à dire sans qu’il soit nécessaire de le retirer du support de l’application - vecteur de Reset situé à l’adresse 000 - un vecteur d’interruption, situé à l’adresse 004 - bus d’adresses de 13 lignes - présence d’un code de protection permettant d’empêcher la duplication - facilité de programmation - simplicité - faible prix . 2.Brochage du PIC 16F84 : Les Entrées/Sorties A part les cinq pins réservées au cortège des invariants devant nécessairement figurer dans tout montage, les treize autres pins du 16F84 servent d’entrées/sorties. Elles sont regroupées en deux ports : Port A et Port B. Le Port A possède 5 lignes, nommées: RA0..........pin 17 RA1..........pin 18 RA2..........pin 1 RA3..........pin 2 RA4..........pin 3 (RA4/T0CKI) (NB : RA = Register A) Le Port B possède 8 lignes, nommées: RB0..........pin 6 (RB0/INT) RB1..........pin 7 RB2..........pin 8 RB3..........pin 9 RB4..........pin 10 RB5..........pin 11 RB6..........pin 12 RB7..........pin 13 (NB : RB = Register B) A remarquer que RB0 (pin 6) et RA4 (pin 3), outre qu’à pouvoir servir d’entrées/sorties, selon la façon dont on les programme peuvent respectivement servir l’une comme entrée d’interruption et l’autre comme entrée d’horloge externe pour le pilotage du timer (TMR0). Le cortège des invariants Indépendamment de ce qu’on veut faire de ses 13 lignes (que l’on définit par lignes d’entrée/sortie) et quelle que soit l’application à laquelle on le destine, un microcontrôleur PIC 16F84, pour pouvoir fonctionner, a nécessairement besoin de : - une alimentation de 5 Volts ; - un quartz et deux condensateurs (si un pilotage précis par base de temps à quartz est nécessaire), ou une résistance et un condensateur (pour une base de temps de type RC, économique, utilisable dans les cas ne demandant pas une extrême précision de cadencement) ; - un condensateur de découplage (pour réduire les transitoires se formant inévitablement dans tout système impulsionnel) ; - un bouton poussoir et une résistance, pour la mise en place d’une commande de Reset. Ces éléments - qu’il convient de considérer comme des invariants devant nécessairement figurer dans tout montage - représentent le cortège obligatoire de tout microcontrôleur PIC 16F84, de la même façon - pourrais-je dire - qu’un transistor demande, pour fonctionner, une résistance de Base et une résistance de Collecteur. Les applications types sont les suivantes : 1) Pilotage par quartz 2) Pilotage par oscillateur RC 3.Mémoire de données : INDF (00h - 80h) : Utilise le contenu de FSR pour l'accès indirect à la mémoire. TMR0 (01h) : Registre lié au compteur PCL (02h - 82h) : Contient les poids faibles du compteur de programme (PC). PCLATH (0Ah-8Ah) : contient les poids forts. STATUS (03h - 83h) : Il contient l'état de l'unité arithmétique et logique ainsi que les bits de la sélection des banques. FSR (04h - 84h) : Permet l'adressage indirect. PORTA (05h) : Donne l’accès en lecture ou écriture au port A 5 bits. Les sorties sont à drain ouvert.Le bit 4 peut être utilisé en entrée de comptage. PORTB (06h) : Donne l’accès en lecture ou écriture au port B. Les sorties sont à drain ouvert.Le bit 0 peut être utilisé en entrée d'interruption. EEDATA (08h) : Permet l'accès aux données dans la mémoire EEPROM. EEADR (09h) : Permet l'accès aux adresses de la mémoire EEPROM. PCLATCH (0Ah - 8Ah) : Donne accès en écriture aux bits de poids forts du compteur de programme. INTCON (0Bh - 8Bh) : Masque d'interruptions. OPTION_REG (81h) : Contient des bits de configuration pour divers périphériques. TRISA (85h) : Indique la direction (entrée ou sortie) du port A. TRISB (86h) : Indique la direction (entrée ou sortie) du port B. EECON1 (88h) : Permet le contrôle d'accès à la mémoire EEPROM. EECON2 (89h) : Permet le contrôle d'accès à la mémoire 4.Le jeu d'instructions : 1 .L’instruction « GOTO » (ALLER À) 2 .L’instruction « INCF » (INCREMENT FILE) 3 .L’instruction « DECF » (DECREMENT FILE) 4 .L’instruction « MOVLW » (MOVE LITERAL TO W) 5 .L’instruction « MOVF » (MOVE FILE) 6 .L’instruction « MOVWF » (MOVE W TO FILE( 7 .L’instruction « ADDLW » (ADD LITERAL AND W) 8 .L’instruction « ADDWF » (ADD W AND F) 9 .L’instruction « SUBLW » (SUBTRACT W FROM LITERAL) 10. L’instruction « SUBWF » uploads/Industriel/ reialisation-d-un-hacheur-a-base-d-un-microcontroleur-pic16f84a.pdf