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الجمهىريت الجسائريت الديمقراطيـت الشعبيــت République algérienne démocratique e

الجمهىريت الجسائريت الديمقراطيـت الشعبيــت République algérienne démocratique et populaire وزارة التـعليــم العالـي و البحــث العلمــــي Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique المركس الجامعي لعين تمىشنت Centre Universitaire Belhadj Bouchaib d’Ain-Temouchent Institut des Sciences et de la Technologie Département de Génie Electrique Projet de fin d’études Pour l’obtention du diplôme de Master en : Domaine : SCIENCE ET TECHNOLOGIE Filière : Electrotechnique Spécialité : Réseaux électriques et technique de la haute tension Thème : Présenté Par : 1) RIZOUG ABDEL AZIZ 2) ZEMALACHE MEGUENNI ABDELMALEK Devant les jurys composés de : Mr. BENCHERIF KADDOUR MAA C.U.B.B (Ain Temouchent) Président Dr. YOUNES MOHAMMED Professeur C.U.B.B (Ain Temouchent) Encadreur Mr. MEARDI NOR-EDDINE MAA C.U.B.B (Ain Temouchent) Examinateur Année universitaire 2015/2016 CONTROLE D’UNE ANTENNE PARABOLIQUE VIA UN MICROCONTROLEUR Tout d’abord, Nous tiens à remercier DIEU le miséricordieux de nos avoir donné la possibilité de réaliser notre projet, d’arriver à notre souhaits et d’atteindre notre objectifs. Nous aimerons dans ces quelques lignes remercier toutes les personnes qui d’une manière ou d’une autre, ont contribué au bon déroulement de notre travail, tout au niveau humain qu’au niveau scientifique. Nous tenons tout d’abord à remercier notre encadreur MONSIEUR, YOUNES MOHAMMED, on a pu bénéficier à la fois de ses compétences scientifiques, et de sa grande disponibilité, tant pour résoudre les difficultés rencontrées lors de notre réalisation, de répandre à nos questions. Nous ajoutons en particulière sa patience et ses encouragements, nous a permis de travailler dans bonnes conditions. Nos remerciements s’adressent également à tous membres de Jury Mr. BENCHERIF KADDOUR et Mr. MEARDI NOR-EDDINE, qui ont accepté de nous honorer de leur présence et de juger notre travail Merci. Et à toute personne ayant contribué de près ou de loin à notre soutien moral. Je dédie ce travail à mes très chers parents qui ont tant prié à mon réussite, De soutien moral. Je les remercie de m’avoir encouragé Et aidés à devenir ce que Je suis. Et A mes frère, mes sœurs, et à toute la famille. Et mon collègue RIZOUG ABDELAZIZ, A mes très chers amis surtout Nourradine Bouras et Ismail Bouguerra. Et à toute la promotion Master De l’année 2016 ABDELMALEK Je viens de dédier Le fruit de modeste effort à : Celle qui était la source intarissable de tendresse, dans le paradis est au-dessus de ses pieds, celle qui possède tout mon cœur « ma chère mère » Qui je lui souhaite la guérison plus vite inchaalah. Celui qui fait sons mieux pour moi mon suprême idéal « Mon père » Toute ma famille « RIZOUG» Tous mes collègues Et mes amis Toutes les personnes qui ont contribué à la réalisation de ce travail sans oublier mon frère Hamzaoui Zakariya et mon binôme Zemalache Meguenni Abdelmalek. Abdelaziz Rizoug Sommaire INTRODUCTION GENERALE ............................................................................................. 1 Chapitre I : Positionneur antenne parabolique 1. INTRODUCTION ……………………………………………………………………. 2 2. Positionneur d’antenne ………….……………………………………………………. 2 2.1 Procédure d’installation du positionneur et de l’antenne sur le mat support ...………. 4 2.2 Fonctionnement du positionneur……………………………………………………… 4 2.3 Les composant électroniques du positionneur ……………………………………… 5 2.4 Moteur pas à pas ...... ………………………………………………………………… 5 2.4.1 Généralité ……………………………………………………………………….. 5 2.4.2 Technologie des moteur pas à pas ……………………………………………... 5 2.4.3 Les differents types de moteur pas à pas .…………………..........……………… 6 2.4.3.1 Moteur pas à pas rotatif à reluctance variable .……………………………… 6 2.4.3.2 Moteur pas à pas à rotatif aiment permanent ..……………………………….. 7 2.4.3.3 moteur pas à pas rotatif hybrids ….………………………………………….. 10 2.5 Afficheur à cristaux liquides (LCD) ….…………..…………………………..……. 11 2.5.1 Introduction …………………………….……………………………………….. 11 2.6 Les relais …………………………………….……………………………………… 11 2.6.1 Présentation ……………………………….…………………………………….. 11 2.6.2 Les différents types de relais ............................................................................... 12 2.6.2.1 Le relais de puissance ...................................................................................... 12 2.6.2.2 Le relais bistable .............................................................................................. 12 2.6.2.3 Le relais thermique .......................................................................................... 13 2.6.2.4 Le relais électromécanique .............................................................................. 13 2.7 Les transistors ........................................... ................................................................ 14 2.7.1 Présentation .......................................................................................................... 14 2.7.2 Transistor bipolaire .............................................................................................. 14 2.7.3 Brochage des transistors ....................................................................................... 15 3. CONCLUSION ................................................................................................................... 16 Sommaire Chapitre II : Présentation du microcontrôleur PIC 16F877 1. INTRODUCTION …………………………………………………………..………. 17 2. Les avantages des microcontrôleurs ………….……………………………………. 17 3. Rôle des différents éléments composants de l’organisation fonctionnelle d’un système à microcontrôleur ;;;.................................................................................................................... 18 3.1 CPU (Central Processing Unit) ...………................................................................... 18 3.2 Mémoire vivre (RAM) … ;;…………………………………………......................... 19 3.3 Les mémoires mortes (ROM). ......................................................................................19 4. Définition de PIC ..………………………………........................….....................… 20 4.1 Structure minimale d’un PIC … ;……………………………………………….…… 20 4.2 Les différentes familles des PICs ............................................................................... 20 4.3 Identification du PIC ................................................................................................... 21 5. Microcontroleur PIC 16F877 ...................................................................................... 21 5.1 Identification de PIC 16F877 …………………………………………………….... 22 5.2 Description générale du Pic 16F877A ........................................................................ 22 5.3 Architecture externe .................................................................................................... 23 5.4 Alimentation « VDD ET VSS » ................................................................................. 24 5.5 L’oscillateur ................................................................................................................ 24 5.6 Circuit de RESET MCLR ........................................................................................... 24 5.7 WDT (chien de garde) ................................................................................................ 25 6. Organisation de la mémoire ........................................................................................ 26 6.1 La mémoire FLASH ................................................................................................... 26 6.2 La mémoire EEPROM ................................................................................................ 26 6.3 La mémoire RAM ....................................................................................................... 26 7. Présentation du Timer ................................................................................................. 26 8. Les interruptions ......................................................................................................... 27 8.1 Présentation ................................................................................................................. 27 8.2 Fonctionnement des interruptions ............................................................................... 27 8.3 Mécanisme générale d’une interruption ...................................................................... 28 9. Le convertisseur .......................................................................................................... 28 10. Les ports d’entré sorties............................................................................................... 29 11. CONCLUSION............................................................................................................ 30 Sommaire Chapitre II : Simulation de contrôle d’un positionneur 1. INTRODUCTION …… ;…………………………… …………………..………....... 31 2. CHAIER DE CHARGE … ;.................……….……………………………………. 31 3. MATERIELS UTILISES ..... ...................................................................................... 31 4. Fonctionnement ....................,...................................................................................... 32 5. Simulation ............................. ..................................................................................... 35 5.1 Réalisation pratique ................................................................................................... 35 5.2 Programmation du PIC .............................................................................................. 36 5.3 Résultats de tests ........................................................................................................ 36 5.3.1 Test en simulation à l’état où le positionneur tourne à gauche...................... 36 5.3.2 Test en simulation à l’état où le positionneur tourne à droite ....................... 37 5.3.3 Test en simulation à l’état où le programme mémorise une position satellite ........................................................................................................................ 38 5.3.4 Test en simulation à l’état où le programme appel une position d’un satellite .........................................................................................................................39 6. CONCLUSION ...………………………………………………………………..…….40 CONCLUSION GENERALE ........................................................................................ 41 Bibliographie ...............................................................................................................42 Liste des figures et liste des tableaux Chapitre I : positionneur antenne parabolique Liste des figures Figure 1. La réception des chaines de télévision par satellite nécessite un récepteur et une antenne parabolique…………………………………………………………………………... 3 Figure 2. L’axe azimut du positionneur……………………………………………………… 3 Figure 3. Brochage positionneur……………………………………………………………... 5 Figure 4. Structure classique d’un moteur à réluctance variable rotatif à double saillance….. 6 Figure 5. Représentation schématique d’un moteur unipolaire………………………………. 7 Figure 6. Séquence de rotation simple……………………………………………………….. 8 Figure 7. Représentation schématique d’un moteur bipolaire………………………………... 9 Figure 8. Séquence de commande d’un moteur bipolaire…………………………………... 10 Figure. 9. Structure interne d’un moteur hybride…………………………………………… 10 Figure 10. Photo d’un LCD son brochage …………………………………………………. 11 Figure 11. Relais de puissance et leur symbole…………………………………………….. 12 Figure 12. Relais bistable et leur symbole………………………………………………….. 13 Figure 13. Relais thermique / structure externe…………………………………………….. 13 Figure 14. Schéma d’un relai électromécanique……………………………………………. 14 Figure 15. Structure, symbole d’un transistor bipolaire…………………………………….. 15 Figure 16. Quelques types de transistor bipolaire …....……………………………….......... 15 Liste des tableaux Tableau 1. Ordre des différentes commandes pour moteur à réluctance variable…………….6 Tableau 2. Ordre des différentes commandes pour moteur unipolaire ……………………….8 Chapitre II : Présentation du microcontrôleur PIC-16F877A Liste des figures Figure 17. Constitution d’un système à microprocesseur / microcontrôleur……………….. 19 Figure 18. Diagramme d’identification de PIC 16F788…………………………………….. 22 Figure 19. Boitier du pic 16F877A…………………………………………………………. 23 Figure 20. Schéma d’oscillateur…………………………………………………………….. 24 Figure 21. Circuit RESET et oscillateur d’un PIC 16F877 ……………………………….. 25 Figure 22. Synoptique des modes d’interruption…………………………………………… 28 Liste des tableaux Tableau 3. Tableau comparatif ………………………………………………….................. 21 Tableau 4. Broches du PIC ……………………………………………………………….... 23 Chapitre III : Simulation de contrôle d’un positionneur Liste des figures Figure 23. Organigramme résumant le programme établit pour un contrôle de position d’une antenne parabolique…………………………………………………………………………..33 Figure 24. Schéma électrique d’un positionneur commandé………………………………...35 Liste des figures et liste des tableaux Figure 25. Simulation à l’état où Le positionneur tourne à gauche………………………… 36 Figure 26. Simulation à l’état où Le positionneur tourne à droite………………………….. 37 Figure 27. Simulation à l’état où le programme mémoriser une position………………….. 38 Figure 28. Simulation à l’état où le programme appel une position……………………….. 39 Liste des tableaux Tableau 5. Gestion des pins des différents ports du PIC 16F877A pour un contrôle de position d’une antenne parabolique……………………………………………………….… 34 Résumé Le rôle de positionneur c’est l’orientation de l’antenne parabolique vers les satellites et sauvegarder sa position manuellement, après la sauvegarde, une simple demande par l’utilisateur, l’antenne se positionnera automatiquement sur le satellite demandé. Dans ce projet nous avons réalisé par simulation avec logiciel PROTEUS ISIS une carte de commande d’un positionneur parabolique. La carte de commande contient le pic 16f877A, c'est le "cerveau" de notre positionneur car il exécute en continuité un programme langage en machine serviteur de désire de l’opérateur. Ce PIC connecté à un afficheur LCD pour afficher l’état rotationnel du positionneur et commentaire dialoguant avec l’utilisateur. Pour la rotation de la parabole on a utilisé un moteur pas à pas, cet actionneur est choisi grâce à sa précision. Abstract: The role of the positioner is the orientation of the parabolic antenna to the satellites and save its location manually, after saving, a simple request by the user, the antenna is automatically positioned on the called satellite. In this project uploads/Science et Technologie/ controle-d-x27-une-antenne-parabolique-via-un-microcontroleur 1 .pdf