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BACCALAUREAT STI GENIE ELECTRONIQUE
Epreuve de Construction Electronique Session 2007
LE DÔME DE VIDEO SURVEILLANCE
Dossier Technique
840911610
Imprimé le 17/04/2017
Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
SOMMAIRE
1
2
3
4
5
Présentation et Mise en situation du système ...................................................................................................4
1.1 Présentation .............................................................................................................................................. 4
1.2 Mise en situation ....................................................................................................................................... 4
1.3 Environnement du système technique limité à 2 dômes de surveillance .................................................. 5
1.3.1
Diagramme Sagittal ......................................................................................................................... 5
1.3.2
Liaisons du diagramme sagittal ....................................................................................................... 5
Présentation de l’objet technique : dôme VIC1500..........................................................................................6
2.1 Fonction globale ....................................................................................................................................... 6
2.2 Schéma fonctionnel de niveau 1 ............................................................................................................... 6
2.3 Fonction d’usage ....................................................................................................................................... 6
2.4 Schéma fonctionnel de niveau 2 ............................................................................................................... 6
2.5 Etude partielle des milieux associés au système ....................................................................................... 6
2.5.1
Milieu humain ................................................................................................................................. 6
2.5.2
Milieu technique .............................................................................................................................. 6
2.5.3
Milieu physique ............................................................................................................................... 7
2.5.4
Milieu économique .......................................................................................................................... 7
2.6 Caractéristiques de l’Objet Technique « Dôme de vidéo surveillance VIC1500 » ................................... 8
2.6.1
Précisions préliminaires sur la conception mécanique d'un dôme ................................................... 8
2.6.2
Définitions ....................................................................................................................................... 8
2.6.3
Caractéristiques techniques principales du dôme VIC1500 (extraites de la Documentation
Constructeur) ................................................................................................................................................... 9
2.6.4
Connectiques et signaux électriques du dôme VIC1500 ................................................................. 9
2.6.5
Câblage du dôme VIC1500 ........................................................................................................... 10
2.6.6
Mouvements et motorisation d’un dôme ....................................................................................... 10
Descriptif du dôme de surveillance didactisé .................................................................................................11
3.1 Schéma général de câblage du projet didactisé ....................................................................................... 11
3.2 Définition des zones géographiques du projet didactisé ......................................................................... 12
3.3 Définition des commandes « clavier » du projet didactisé ..................................................................... 12
Etude Fonctionnelle de premier degré ...........................................................................................................13
4.1 Schéma fonctionnel de degré 1 ............................................................................................................... 13
4.2 Etude de FP1 : « Acquisition consignes, Affichage et Informations visuelles et sonores» .................... 13
4.3 Etude de FP2 : « Traitement des Informations et Pilotage de l’Actionneur »......................................... 14
4.4 Etude de FP3 : « Détection Position de référence » ................................................................................ 14
4.5 Etude de FP4 : « Traitement Vidéo »...................................................................................................... 15
4.6 Etude de FP5 : « Prise de Vue » ............................................................................................................. 15
4.7 Etude de FP6 : « Visualisation » ............................................................................................................. 15
4.8 Etude de FP7 : « Orientation de la caméra »........................................................................................... 16
4.9 Etude de FP8 : « Détection et Traitement Luminosité» .......................................................................... 16
Etude Fonctionnelle de SECOND degré ........................................................................................................17
5.1 Etude fonctionnelle de second degré de FP1« Acquisition consignes, Affichage et Informations
visuelles et sonores».......................................................................................................................................... 17
5.1.1
Schéma fonctionnel de second degré de FP1 ................................................................................ 17
5.1.2
Etude de FS11 : Codage Consignes (Clavier 12 touches) ............................................................. 17
5.1.3
Etude de FS12 : Traitement Consignes ......................................................................................... 18
5.1.4
Etude de FS13 : Adapter les niveaux ............................................................................................ 23
5.1.5
Etude de FS14 : Conversion Electrique/Sonore ............................................................................ 23
5.1.6
Etude de FS15 : Conversion Electrique/Lumineuse ...................................................................... 23
5.1.7
Etude de FS16 : Conversion Electrique/Lumineuse ...................................................................... 23
5.2 Etude fonctionnelle de second degré de FP2 : « Traitement des informations et pilotage de
l’actionneur » .................................................................................................................................................... 25
5.2.1
Schéma fonctionnel de second degré de FP2 ................................................................................ 25
5.2.2
Etude de FS21 : Adapter les niveaux ............................................................................................ 25
5.2.3
Etude de FS22 : Conversion série/parallèle................................................................................... 25
5.2.4
Etude de FS23 : Traitement consigne ............................................................................................ 26
5.2.5
Etude de FS24 : Pilotage du Moteur Pas à Pas .............................................................................. 27
5.2.6
Algorigrammes de fonctionnement ............................................................................................... 30
5.3 Etude fonctionnelle de second degré de FP3 : « Détection Position de référence » ............................... 33
5.3.1
Schéma fonctionnel de second degré de FP3 ................................................................................ 33
5.3.2
Etude de FS31 : Conversion Energie Electrique/Lumineuse ........................................................ 33
Thème de Bac Génie Electronique 2007
2/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
5.3.3
Etude de FS32 : Filtrer .................................................................................................................. 33
5.3.4
Etude de FS33 : Conversion Energie Lumineuse / Electrique ...................................................... 33
5.4 Etude fonctionnelle de second degré de FP4 : « Orientation de la caméra » .......................................... 35
5.4.1
Schéma fonctionnel de second degré de FP4 ................................................................................ 35
5.4.2
Etude de FS41 : Adaptation d’impédance Vidéo .......................................................................... 35
5.4.3
Etude de FS42 : Détection Synchronisation .................................................................................. 35
5.4.4
Etude de FS43 : Calibrer Durée Image.......................................................................................... 36
5.4.5
Etude de FS44 : Traitement Masquage Vidéo ............................................................................... 37
5.4.6
Etude de FS45 : Masquage ............................................................................................................ 39
5.4.7
Etude de FS46 : Elaboration Niveau de Gris................................................................................. 39
5.4.8
Etude de FS47 : Elaboration Signal Vidéo .................................................................................... 40
5.5 Etude fonctionnelle de second degré de FP7 : « Orientation de la caméra » .......................................... 41
5.5.1
Schéma fonctionnel de second degré de FP7 ................................................................................ 41
5.5.2
Etude de FS71 : Contrôler et Réguler ........................................................................................... 41
5.5.3
Etude de FS72 : Interfacer en puissance........................................................................................ 41
5.5.4
Etude de FS73 : Motorisation pas à pas ........................................................................................ 42
6
Schémas Structurels, PCB et Nomenclatures .................................................................................................43
6.1 Carte « Télécommande » (FP1) .............................................................................................................. 43
6.1.1
Schéma structurel .......................................................................................................................... 43
6.1.2
Schéma d’implantation des composants ........................................................................................ 43
6.1.3
Nomenclature ................................................................................................................................ 44
6.2 Carte Mère « Traitement » (FP2) ............................................................................................................ 45
6.2.1
Schéma structurel .......................................................................................................................... 45
6.2.2
Schéma d’implantation des composants ........................................................................................ 46
6.2.3
Nomenclature ................................................................................................................................ 46
6.3 Carte « Puissance » (FP3 et FP7)............................................................................................................ 47
6.3.1
Schéma structurel .......................................................................................................................... 47
6.3.2
Schéma d’implantation des composants ........................................................................................ 48
6.3.3
Nomenclature ................................................................................................................................ 48
6.4 Carte « Traitement Vidéo » (FP4) .......................................................................................................... 49
6.4.1
Schéma structurel .......................................................................................................................... 49
6.4.2
Schéma d’implantation des composants ........................................................................................ 49
6.4.3
Nomenclature ................................................................................................................................ 50
7
Programmes ...................................................................................................................................................51
7.1 Programme de FP1 ................................................................................................................................. 51
7.2 Programme de FP2 et FS44 .................................................................................................................... 55
Thème de Bac Génie Electronique 2007
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Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
1 PRESENTATION ET MISE EN SITUATION DU SYSTEME
1.1
Présentation
Le rôle d'une installation de vidéosurveillance est de permettre l'observation de lieux ou de personnes, à distance,
dans un souci de sécurité généralement.
La tourelle ou dôme de vidéosurveillance (en extérieur), se présente sous la forme d'un lampadaire fixé en haut
d'un pylône.
Elle permet très simplement et en toute sécurité à un opérateur confortablement installé devant son écran vidéo
d'assurer la surveillance d'un ou plusieurs sites.
Les applications typiques sont:
- Observation du comportement des supporters dans les tribunes d'un stade
- Contrôle des accès dans un bâtiment ou ensemble de bâtiments industriels en dehors des heures
d'activités
- Contrôle du trafic routier
- Prévention des actes de délinquance dans les rues d'une commune
L'opérateur peut piloter à distance l'appareil à l'aide d'un pupitre de commande ou d’un ordinateur, il peut ainsi
zoomer, cadrer ou régler l'image aux moyens d'une simple manette "joystick" et du clavier.
La tourelle peut aussi être programmée pour :
- Effectuer une ronde sur des prépositions sélectionnées
- Activer une préposition sur l'apparition d'une alarme de l'une des quatre entrées d'alarme
- Masquer les zones privatives par une incrustation programmable d'une ou plusieurs zones grisées
conformément à la loi du 21 janvier 1995 (voir image ci-dessous)
1.2
Mise en situation
Commandes
Dôme(s)
Signaux Vidéo
Dôme Vidéo
VIC 1500
Moniteurs de visualisation
Pupitre de
commande
Logiciel de Télécommande
(Mardel Image)
Figure 1. Mise en situation du système de vidéo surveillance
Un opérateur se trouve une salle de contrôle dans laquelle on peut trouver :
- Un ou plusieurs pupitres de commande ainsi que des moniteurs couleur de visualisation, à la disposition
des opérateurs
Thème de Bac Génie Electronique 2007
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Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
-
Des équipements de prise de vues en nombre variable sur le site éloigné à surveiller: ce sont les
éléments actifs de cette installation. Une installation disposant jusqu’à 99 dômes est envisageable.
Ces équipements de prise de vues sont situés dans des pièces ou à l'extérieur des bâtiments, souvent installés en
hauteur afin d'assurer une bonne couverture de zone et de protection contre le vandalisme
-
Les câbles d'alimentation électrique (non représentés sur l'illustration)
Les câbles nécessaires au transport du signal vidéo entre ces équipements et les moniteurs de
visualisation
Un câble de télécommande reliant un pupitre ou un ordinateur à un ou plusieurs équipements
L'étude de ce système technique gravitera autour de l'élément "dôme de vidéosurveillance orientable" et il est
important de disposer d'un agrandissement d'image variable pour l'adapter à la situation.
1.3
Environnement du système technique limité à 2 dômes de surveillance
1.3.1
Diagramme Sagittal
Image zone 1
Eclairage IR 1
Moniteur
N°1
Luminosité
ambiante N°1
Signal Vidéo 1
Dôme
Orientable N°1
Consignes
Signal
Alarme 1
Alarme
Environnement
1
Alarme N°1
Image Captée N°1
Commandes Codées
Utilisateur
Pupitre de
Commande
Eclairage IR 2
Compte Rendu
Positions
Signal Vidéo 2
Moniteur
N°2
Dôme
Orientable N°2
Luminosité
ambiante N°2
Alarme
Signal
Alarme 2
Image zone 2
Environnement
2
Alarme N°2
Image Captée N°2
Figure 2. Diagramme Sagittal
1.3.2
Liaisons du diagramme sagittal
Image captée 1,2: Image des objets ou individus visés par la caméra, limitée à son champ de vision.
Signal vidéo 1,2: Signal électrique complexe, représentatif de l'image captée par la caméra, et exploitable par le
moniteur de visualisation au standard PAL.
Commandes codées : Information numérique sérialisée, codée selon le protocole ERNA (voir document
ressource Protocole officiel ERNA) et au format de la norme EIA/RS422
Compte rendu: Informations numériques sérialisées indiquant les coordonnées du point observé (Azimut, Site
et Zoom), au format de la norme EIA/RS422 et codée selon un protocole différent du précédent.
Consignes: Valeurs numériques de position entrées par l'opérateur au moyen d'un clavier, ou d’un joystick, des
touches de zoom et focus.
Positions: Valeurs numériques de position AZIMUT, SITE et ZOOM en pas et degré.
Image zone choisie 1 et 2: Image observable sur le moniteur de la zone sélectionnée.
Alarme 1 et 2: Capteur permettant la détection d ‘une effration
Signal Alarme 1 et 2: Signal électrique indiquant une présence ou mouvement (en cas d'effraction détectée sur
l'une des entrées d'alarmes associées à chaque dôme, une information directe arrive et dirige automatiquement le
bloc caméra vers la zone prédéfinie).
Luminosité ambiante 1 et 2: Information sur la luminosité ambiante (détection Jour/Nuit optionnelle sur le
dôme VIC1500)
Eclairage IR 1 et 2: Signaux lumineux infra rouge pour une vision nocturne
Thème de Bac Génie Electronique 2007
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Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
2 PRESENTATION DE L’OBJET TECHNIQUE : DOME VIC1500
2.1
Fonction globale
L’Objet Technique étudié permet de visualiser sur un moniteur une zone localisée répondant aux consignes
établies par l’utilisateur.
2.2
Schéma fonctionnel de niveau 1
Image de la zone cible
VISUALISATION
A DISTANCE
Consignes Utilisateur
Image Traitée
Matière d’œuvre : Information
Etat initial de la matière d’œuvre : Image de la zone cible distante et informations présentes
(coordonnées et dimension du masque, position des alarmes, séquence de visualisation pré-programmée
etc.) ou fournies instantanément par l’utilisateur
Etat final de la matière d’œuvre : Visualisation de tout ou partie de l’image de la zone cible
2.3
Fonction d’usage
L’Objet Technique étudié permet de visualiser, de jour et de nuit, sur un moniteur, une zone distante en fonction
de l’orientation de la caméra. Cette orientation répond aux consignes établies par l’utilisateur ou à un
déclenchement d’une alarme.
2.4
Schéma fonctionnel de niveau 2
Image de la zone cible
Eclairage IR
Consignes
de l'utilisateur
Luminosité
Gestion du
déplacement
Déplacement
Commande
Prise de Vue
Rotation
Alarmes Sites
Signal vidéo
non traitée
Traitement Vidéo
Signal vidéo
traitée
Le dôme de vidéo surveillance positionne l’axe de sa caméra embarquée en direction de la zone à surveiller
d’après les consignes codées d’un utilisateur ou suite à une alarme qui s’est déclenchée.
Les consignes codées de l’utilisateur sont envoyées à partir d’un pupitre de commande ou d’un PC par liaison
série EIA RS485 et d’après le protocole ERNA (voir document Protocole officiel ERNA).
La prise de vue de la caméra peut faire l’objet d’un traitement vidéo (masquage) et pour être ensuite visualisée
sur un moniteur.
En cas de faible luminosité ambiante (en nocturne par exemple), un éclairage infra rouge associé à un filtre vidéo
permet une prise de vue de la zone ciblée.
2.5
Etude partielle des milieux associés au système
2.5.1
Milieu humain
Le système de vidéo surveillance est utilisé en exploitation de "base" par un personnel non qualifié ayant suivi
une courte formation nécessaire à son utilisation, il ne dispose que d’un joystick pour choisir la zone filmée.
La modification, par téléchargement, du programme résidant dans les tourelles (ou dôme), n'est accessible que
par un technicien qualifié et autorisé.
2.5.2
Milieu technique
Le pupitre de commande et les moniteurs de visualisation sont installés dans une salle. Les tourelles sont
positionnées en intérieur ou extérieur, en hauteur, et portées par un mât ou un support mural. Pour l'extérieur, un
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Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
caisson blanc, protection IP65, protège la caméra des intempéries, et modère les variations de température
(ventilation).
2.5.3
Milieu physique
Les tourelles extérieures (avec leur caisson de protection) doivent résister :
- Aux conditions climatiques : de -20°C à +60°C (possibilité de chauffage du bloc caméra en cas de
températures négatives)
- Aux rayonnements solaires
- A la poussière et la pluie
2.5.4
Milieu économique
Le prix de revient de l’appareil doit être le plus faible possible et convenir au budget des sociétés ou services de
sécurité en charge de la surveillance.
Thème de Bac Génie Electronique 2007
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Dôme de Vidéo Surveillance
2.6
Dossier Technique
Caractéristiques de l’Objet Technique « Dôme de vidéo surveillance VIC1500 »
2.6.1
Précisions préliminaires sur la conception mécanique d'un dôme
Le dôme entre dans la catégorie d'équipements contrôlables en "PTZ", sigle que l'on trouve dans la plupart des
catalogues fournisseurs. Cette mention indique la possibilité de piloter indépendamment les 3 réglages suivants :
Types de Réglage
Termes français utilisés par le concepteur
Pan (pour panoramique)
Azimut
Tilt
Site
Zoom
Zoom (agrandissement)
Ces termes sont utilisés par exemple dans la documentation du protocole de communication ERNA utilisé sur le
dôme VIC1500.
2.6.2
Définitions
Azimut: Angle formé par la direction du lieu observé
et une direction de référence. L'angle est compté
positivement dans le sens des aiguilles d'une montre à
partir de cette référence.
Dôme VIC1500 : Vue de dessus
Angle Azimut
0°
ée
Vis
n
io
ect
Dir
Dôme
Site : Angle formé par la ligne joignant la caméra au
point visé et sa projection sur un plan vertical.
+90°
Dôme
90°
Di
rec
tio
n
Vi
sée
Angle Site
0°
Zoom: Dispositif optique interne du module caméra
qui permet de faire un gros plan sur la zone observée
(téléobjectif) ou inversement d'avoir une vue
d'ensemble (grand angle).
La mention "PTZ control" indique de piloter
indépendamment ces trois réglages
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Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
2.6.3
Caractéristiques techniques principales du dôme VIC1500 (extraites de la Documentation
Constructeur)
2.6.4
Connectiques et signaux électriques du dôme VIC1500
Figure 3 : Dôme VIC : Vue de dessous
Alimentation : la tension d’alimentation est de 12V et doit être au minimum de 10V pour assurer un bon
fonctionnement
Liaison EIA RS485 (anciennement dénommée RS 485) : le format RS-485 a été retenu afin de permettre
l’utilisation de câbles de grandes longueurs (jusqu’à 1500 m), pour sa topologie simple et sa haute immunité aux
interférences électromagnétiques externes. C’est une liaison de type série, asynchrone et numérique où les
signaux sont transmis en mode symétrique et où le nombre de transmetteur/récepteur est de 32 (voir plus pour
certains drivers, mais la sensibilité de la ligne est augmentée). L’utilisation de 2 liaisons de ce type (donc 4 fils)
permet une communication full duplex.
Vidéo : le dôme délivre un signal vidéo composite 1Vpp 75 conforme au standard PAL/SECAM (voir
document ressource TP3_Traitement Vidéo-Annexes)
Alarmes et relais : le dôme permet la gestion de 2 alarmes et de 2 relais (le dôme pourra par exemple se
positionner automatiquement sur une zone si une alarme associée à cette zone s’est déclenchée)
L’adressage d’un dôme : la liaison RS485 full duplex permet de mettre des dômes en réseau : un seul pupitre
de commande pourra communiquer avec plusieurs dômes.
Thème de Bac Génie Electronique 2007
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Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
Ce type de réseau est appelé « réseau en parallèle », car lorsqu’un ordre est envoyé du pupitre, tous les dômes le
reçoivent. Il faut donc que chaque dôme possède une adresse pour se différencier des autres.
L’adressage se fait par des roues codeuses placées au dos du dôme (sur la carte « communication »). On peut
ainsi adresser jusqu'à 99 dômes sur un seul réseau. Il suffit que le pupitre soit réglé sur la bonne adresse pour
communiquer avec le dôme de son choix.
2.6.5
Câblage du dôme VIC1500
Figure 4 : Dôme VIC 1500 : Câblage
2.6.6
Mouvements et motorisation d’un dôme
Un dôme peut faire un mouvement azimut sur 360° de façon infinie, sans butée. Il peut donc tourner des heures
dans le même sens. En mouvement site, il y a une butée à 93°.
C’est le couple moteurs-capteurs qui permet au dôme de pivoter et de garder une référence cohérente pour éviter
des dérives.
Deux moteurs pas à pas (200 pas par tour) entraînent le mouvement en rotation autour des 2 axes. Ces moteurs
sont tous deux montés sur courroies crantées pour entraîner les mouvements « Site » et « Azimut ».
Le câblage électrique entre la partie fixe (bâti) et la partie mobile (étrier) transite par un connecteur rotatif (ou
joint tournant). Les contacts sont assurés par des "balais" en appui sur des pistes métalliques concentriques.
Le réglage de l'agrandissement s'effectue aussi par un moteur pas à pas, moteur de ZOOM, agissant sur un
dispositif optique de l'objectif de la caméra (ces éléments sont internes au module caméra SONY et ne sont pas
accessibles).
La vitesse de déplacement étant susceptible d'incommoder l'opérateur, elle est modérée automatiquement en
rapport avec le facteur de ZOOM.
Thème de Bac Génie Electronique 2007
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Dôme de Vidéo Surveillance
3
Dossier Technique
DESCRIPTIF DU DOME DE SURVEILLANCE DIDACTISE
Afin de simplifier l’étude et de fabriquer une partie opérative, un objet technique dont les fonctionnalités se
rapprochent de celles du système VIC1500 a été développé. Le tableau suivant présente les différences entre le
dôme de surveillance VIC1500 et l’objet technique didactisé.
Dôme de Surveillance VIC1500
Objet Technique didactisé
Pupitre de commande Souris / clavier / Joystick / PC
Clavier 12 touches + Afficheur LCD
Interface
Logiciel MARDEL installé sur un PC
Code écrit en langage C embarqué dans un
Homme/Machine
microcontrôleur ATMEGA8535 présent sur
carte « clavier 12 touches »
Liaison Pupitre/Objet RS232 puis RS485 full duplex
RS232 unidirectionnelle (simplex)
Technique
Protocole ERNA
Protocole simplifié
Logiciel de
Logiciel développé par la société
Code écrit en langage C embarqué dans un
commande de la
MARDEL et embarqué sur un
microcontrôleur ATMEGA8535 présent sur
«Partie Opérative »
microcontrôleur : code source non fourni la « carte mère » de notre système didactisé
par le vendeur
Mouvement caméra
Azimut :
Azimut (seulement) :
360° sans butée
0°360° (butée logicielle)
4571 positions / tour
Vitesse réglable (par le technicien)
Site :
4000 positions / tour
0 à 93°
1142 positions / tour
Traitement vidéo
Masquage de plusieurs zones en ligne et Masquage d’une seule zone par image et en
en colonne
ligne uniquement
3.1
L’objet technique VIC1500 sera étudié lors du TP référencé « TP1-Système VIC1500»
L’objet technique didactisé qui sera intégralement réalisé par groupe de 4 élèves sera étudié de
manière plus détaillée
Schéma général de câblage du projet didactisé
L’objet technique réalisé est modulaire ; il est
constitué de :
une carte « Télécommande »
une carte « Traitement vidéo »
une carte « détection de luminosité »
(étudiée en Physique Appliquée)
une carte mère « Traitement »
une carte « puissance »
une partie opérative (Moteur Pas à Pas,
couplage mécanique et Caméra CCD)
une alimentation triple 12V/+5V/-5V/1A
un moniteur vidéo
un
Thème de Bac Génie Electronique 2007
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Dôme de Vidéo Surveillance
3.2
Dossier Technique
Définition des zones géographiques du projet didactisé
L’espace d’évolution de la caméra de 360° est découpé en 8 zones égales, chaque zone correspond à 500
positions différentes de la caméra :
la zone 0 correspond à une position comprise entre 0° et 45°
la zone 1 correspond à une position comprise entre 45° et 90°
la zone 7 correspond à une position comprise entre 315° et 360°
45°
500 pas
Position initiale (au milieu
de la zone 0 : 22.5° ou 250
pas)
135°
1500 pas
0°
0 ou 4000 pas
Position
de
référence.
Correspond à un passage de
la vis située sur la poulie au
travers de la fourche optique
180°
2000 pas
Direction de visée
225°
2500 pas
315°
3500 pas
3.3
Valeur de la position visée, en
degré ou en nombre de pas fait
depuis la position de référence
90°
1000 pas
270°
3000 pas
Définition des commandes « clavier » du projet didactisé
A l’aide du clavier et en visualisant les différents menus sur l’écran LCD, l’opérateur peut choisir de :
positionner la caméra dans sa position initiale (dans la partie médiane de la zone 0)
faire pivoter la caméra par incrément de 5 pas (déplacement relatif) suivant le sens Horaire (H) ou Anti
Horaire (AH)
positionner la caméra au milieu d’une des 8 zones (déplacement absolu)
Les coordonnées des lignes de l’image vidéo, à masquer suivant la zone visualisée, auront été préalablement
définies. La programmation de ces paramètres se fera lors du téléchargement du logiciel dans le microcontrôleur
de la carte mère « Traitement ».
Dans la phase d’initialisation de l’orientation de la caméra, l’image sera totalement masquée.
Thème de Bac Génie Electronique 2007
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Dôme de Vidéo Surveillance
4
Dossier Technique
ETUDE FONCTIONNELLE DE PREMIER DEGRE
4.1
Schéma fonctionnel de degré 1
+12V
Lum
Détection et
Traitement Luminosité
FP8
Alimentation
Image_Traitée
Nbre_Ligne
+12V +5V -5V
Ligne_Debut
Zone_Masq
FA
Image de la zone cible
Vidéo_Out
Vidéo_In
Traitement Vidéo
Visualisation
Prise de Vue
FP4
FP6
FP5
Réglage_Gris
Liaison
Mécanique
Position
Reset
Consignes
Utilisateur
R_Contraste
Acquisition consignes, Rx_Cde
Affichage et Informations
visuelles et sonores
FP1
Rot_Cam
INxx
Traitement
Informations et
Pilotage Actionneur
FP2
Vis_LCD Vis_Led
4.2
Son_Buz
F_IR
4
Orientation
de la caméra
Phasex
2
Pos_Ref_E
FP7
Pos_Ref_M
Détection Position
de Référence
FP3
Etude de FP1 : « Acquisition consignes, Affichage et Informations visuelles et
sonores»
Cette fonction :
o Assure le décodage du pupitre de commande (clavier) et ainsi permet d’obtenir le code de la touche
enfoncée.
o Assure le codage de la consigne issue du clavier et permet son envoi via la liaison série RS232
o Permet l’affichage sur un écran LCD (2 lignes / 16 caractères) du menu de commande et des consignes
de l’utilisateur.
o Fournit différentes informations sonores et visuelles sur le fonctionnement du pupitre de commande par
l’intermédiaire d’un buzzer et d’une LED rouge.
Entrées :
Désignation
Consignes
Utilisateur
Reset
R_Contraste
Nature ou Type
Action manuelle
Définition
Consignes de l’utilisateur par appui manuel sur un clavier 12 touches
Logique
Action Manuelle
Remise à zéro (actif à l’état bas) du microcontrôleur
Réglage du contraste de l’écran LCD
Sorties :
Désignation
Rx_Cde
Nature ou Type
Numérique
Vis_LCD
Visuel (texte)
Définition
Donnée série correspondante à la consigne (niveaux de tension
compatibles Norme RS232C)
Format de la trame : 1bit de START, 8bits de donnée, 1 bit de STOP,
pas de parité. Vitesse de transmission : 9600 Bauds
Suite de caractères affichés sur un écran LCD (affichage des différents
menus de la télécommande)
Thème de Bac Génie Electronique 2007
13/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Vis_Led
Visuel
Son_Buz
Sonore
4.3
Dossier Technique
Emission d’un signal lumineux de couleur rouge signifiant qu’une
donnée série est transmise
Emission d’un signal sonore signifiant l’appui sur une touche
autorisée du clavier
Etude de FP2 : « Traitement des Informations et Pilotage de l’Actionneur »
Cette fonction :
o Assure le traitement de l’information réceptionnée (consigne de l’utilisateur) via la liaison série de type
RS232
o Assure le séquencement de l’actionneur :
pendant sa phase d’initialisation à la mise sous tension du système
en fonction de la position désirée
Entrées :
Désignation
Rx_Cde
Pos_Ref_E
Sorties :
Désignation
Nature ou Type Définition
Numérique
Donnée série correspondante à la consigne (niveaux de tension
compatibles Norme RS232C)
Format de la trame : 1bit de START, 8bits de donnée, 1 bit de STOP,
pas de parité. Vitesse de transmission : 9600 Bauds
Logique
Niveau logique image du passage de la caméra à la position de
référence :
Niveau haut : position de référence détectée
Niveau bas : position de référence non détectée
IN01
IN11
IN02
IN12
Nature ou Type
Logique
PORTC.1
PORTC.3
PORTC.0
PORTC.2
Phase1
Phase2
Position
Logique
PORTC4
PORTC5
Numérique
4.4
Définition
Signaux logiques fixant la valeur du courant dans les bobines du
moteur : 4 niveaux sont disponibles, 2 sont utilisés, courant nul et
courant moyen, nécessaire en mode ½ pas.
En mode ½ pas IN01 et IN02 sont au niveau Haut.
IN11et IN12 ont un rapport cyclique de 25% et sont déphasés d’une ½
période.
Signaux logiques fixant le sens du courant dans les bobines du moteur
ce qui permet de changer les polarités magnétiques des bobines (Nord
et Sud) Phase1 et Phase2 sont déphasés d’ ¼ de période
Variable logicielle (de type entier) qui indique la valeur de la position
courante de l’axe de la caméra (en nombre de pas) : de 0 à 3999 (4000
positions au total)
Etude de FP3 : « Détection Position de référence »
Cette fonction :
o Permet d’informer le microcontrôleur du passage de la caméra à la position référence
Entrée :
Désignation
Pos_Ref_M
Sortie :
Désignation
Pos_Ref_E
Nature ou Type Définition
Logique
Obstacle matérialisé par une tige fixée sur une poulie (120 dents) et
coupant le faisceau lumineux Lum_In (non représenté ici car interne à
FP3) et émis par la diode du capteur à fourche
Nature ou Type
Logique
PORTC6
Définition
Niveau logique image du passage de la caméra à la position de
référence :
Niveau haut : position de référence détectée
Niveau bas : position de référence non détectée
Thème de Bac Génie Electronique 2007
14/60
Dôme de Vidéo Surveillance
4.5
Dossier Technique
Etude de FP4 : « Traitement Vidéo »
Cette fonction :
o Fournit le signal vidéo « Video_Out » qui va être envoyé vers le moniteur vidéo. Ce signal est le
résultat du traitement du signal vidéo « Vidéo_In » capté par la caméra. Le traitement consiste à
masquer ou pas une partie de l’image en fonction de la zone pointée par la caméra
Entrées :
Désignation
Position
Vidéo_IN
Nature ou Type
Numérique
Réglage_Gris
Tension
Analogique
Manuel
Zone_Masq
Tableau logiciel
Ligne_Debut
Tableau logiciel
Nbre_Ligne
Tableau logiciel
Sorties :
Désignation
Video_Out
4.6
Nature ou Type
Tension
Analogique
Définition
Variable mémoire (de type entier) image de la valeur de la position
courante
Signal Vidéo composite non traité issu de la caméra
Amplitude : 1Volt crête-crête - 75
Action sur un potentiomètre ajustant le niveau analogique de la
tension Gris
Tableau à 1 dimension : chaque élément d’indice i de ce tableau
indique si la zone i doit être masquée ou pas
0 pas de masquage
1 masquage
Tableau à 1 dimension : chaque élément d’indice i de ce tableau
indique le numéro de la ligne de la zone i où le masquage de l’image
doit commencer
Remarque : on ne tient pas compte ici de la trame paire ou de la
trame impaire. Le numéro de ligne devra être compris entre 1 et 312.
Tableau à 1 dimension : chaque élément d’indice i de ce tableau
indique le nombre de lignes de la zone i à masquer
Définition
Signal Vidéo composite traité
Amplitude : 1Volt crête-crête - 75
Etude de FP5 : « Prise de Vue »
Cette fonction :
o Fournit le signal vidéo composite Video_In, non traité et capté par la caméra
Entrées :
Désignation
Nature ou Type
Image de la zone Information
cible
lumineuse
Sorties :
Désignation
Vidéo_IN
4.7
Nature ou Type
Tension
Analogique
Définition
Image de la zone vers laquelle pointe la caméra
Définition
Signal Vidéo composite non traité issu de la caméra
Amplitude : 1Volt crête-crête - 75
Etude de FP6 : « Visualisation »
Cette fonction :
o Fournit l’image traitée de la zone vers laquelle pointe la caméra
Entrées :
Désignation
Video_Out
Nature ou Type
Tension
Analogique
Thème de Bac Génie Electronique 2007
Définition
Signal Vidéo composite traité
Amplitude : 1Volt crête-crête - 75
15/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
Sorties :
Désignation
Nature ou Type
Image de la zone Visuel
cible
4.8
Définition
Image traitée de la zone vers laquelle pointe la caméra
Etude de FP7 : « Orientation de la caméra »
Cette fonction permet de :
o Contrôler et réguler le courant du moteur
o Interfacer en puissance
o Convertir une énergie électrique en une énergie mécanique
Entrées :
Désignation
IN01
IN11
IN02
IN12
Nature ou Type
Logique
PORTC.1
PORTC.3
PORTC.0
PORTC.2
Phase1
Phase2
Logique
PORTC4
PORTC5
Définition
Signaux logiques fixant la valeur du courant dans les bobines du moteur :
4 Niveaux sont disponibles, 2 sont utilisés, courant nul et courant moyen,
nécessaire en mode ½ pas.
En mode ½ pas IN01 et IN02 sont au niveau Haut.
IN11et IN12 ont un rapport cyclique de 25% et sont déphasés d’une ½
période.
Signaux logiques fixant le sens du courant dans les bobines du moteur ce
qui permet de changer les polarités magnétiques des bobines (Nord et Sud)
Phase1 et Phase2 sont déphasés d’ ¼ de période
Sorties :
Désignation
Rot_Cam
Type
Mécanique
Définition
Angle de l’axe de la caméra par rapport à la position de référence
4.9
Etude de FP8 : « Détection et Traitement Luminosité»
Cette fonction permet de :
o Détecter un seuil de faible luminosité
o Commander une batterie de LEDs infra-rouge
Entrées :
Désignation
Lum
Sorties :
Désignation
F_IR
Nature ou Type
Rayonnement
lumineux
Définition
Luminosité ambiante
Nature ou Type
Rayonnement
lumineux
Définition
Faisceaux lumineux infra-rouge émis par une batterie de LED se trouvant dans
l’axe de la caméra
Remarque 1 : Cette fonction sera étudiée en Physique Appliquée
Thème de Bac Génie Electronique 2007
16/60
Dôme de Vidéo Surveillance
5
Dossier Technique
ETUDE FONCTIONNELLE DE SECOND DEGRE
5.1
Etude fonctionnelle de second degré de FP1« Acquisition consignes, Affichage
et Informations visuelles et sonores»
5.1.1
Schéma fonctionnel de second degré de FP1
Buzzer
LED_R
E, RS, R/W
DB[4..7]
Conversion
Electrique/Sonore
FS14
Son_Buz
Conversion
Electrique/Lumineuse
FS15
Vis_Led
Conversion
Electrique/Lumineuse
FS16
Vis_LCD
7
Consignes
Utilisateur
Col[1..3]
Codage Consignes
(Clavier 12 touches)
FS11 4
3
R_Contraste
Traitement Consignes
FS12
Reset
L[1..4]
TX_µP
Adapter les
Niveaux
RX_Cde
FS13
5.1.2
Etude de FS11 : Codage Consignes (Clavier 12 touches)
Rôle :
o Permet de convertir (ou coder) les consignes entrées au clavier par l’utilisateur en signaux électriques
exploitables par un microcontrôleur
Entrées :
Désignation
Consignes
Utilisateur
COL[1..3]
Sortie :
Désignation
L[1..4]
Nature ou Type
Action manuelle
Logique
PORTA[0..2]
Définition
Consignes de l’utilisateur entrées par l’intermédiaire d’un clavier
12 touches
Signaux logiques de scrutation et de sélection des 3 colonnes du
clavier. Actifs à l’état bas
Nature ou Type
Logique
PORTA[3..6]
Définition
Signaux logiques indiquant l’état de chacune des 4 lignes du
clavier. actifs au niveau bas (niveau haut au repos)
Structure matérielle :
Clavier 12 touches à
codage XY
Visu du clavier 12 touches :
1
4
7
*
2
5
8
0
3
6
9
#
Lorsqu’une touche est appuyée, il y a contact entre la
ligne et la colonne dont la touche est l’intersection.
Thème de Bac Génie Electronique 2007
17/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
La partie logicielle (précisément la fonction Acq_touche() de FS12), permettant la détection et le décodage
d’une touche appuyée, positionne successivement une colonne COLx du clavier à 0 (les autres étant à 1).
Ensuite, il est effectué une lecture des différentes lignes Ly, et la présence d’un 0 sur l’une de celles-ci permet
d’identifier la touche appuyée.
Exemple : La touche « 1 » est appuyée
COL3 COL2 COL1
L4
L3
L2
L1
Conclusion
1
1
0
1
1
1
0
Détection de la touche 1
La touche 1 est à l’intersection de COL1 et L1
1
0
1
1
1
1
1
Aucune détection
0
1
1
1
1
1
1
Aucune détection
Codage (en base 10) des touches du clavier :
Touche appuyée Code renvoyé
Touche appuyée
0
0
4
1
1
5
2
2
6
3
3
7
Code renvoyé
4
5
6
7
Touche appuyée
8
9
*
#
Code renvoyé
8
9
10
11
5.1.3
Etude de FS12 : Traitement Consignes
La fonction secondaire FS12 est une fonction logicielle dont le code est implanté dans la mémoire FlashROM d’un microcontrôleur ATMEGA8535L cadencé à 3.6864 MHz.
Rôle :
Cette fonction grâce à son logiciel de traitement :
o Assure le décodage de la consigne entrée au clavier 12 touches par l’utilisateur
o Convertit et transmet cette consigne par liaison série au format RS232
o Fournit le signal de commande de l’information sonore relative à l’appui d’une touche autorisée sur le
clavier
o Fournit le signal de commande de l’information visuelle relative à une transmission série en cours
o Gère l’afficheur LCD
PORTD
PORTC
PORTB
PORTA
Liste des broches utilisées du microcontrôleur :
Nom
Nature
PA0-PA2
Sorties logiques
PA3-PA6
Entrées logiques
PB0
Sortie logique
PB1
Sortie logique
PC0
Sortie logique
PC1
Sortie logique
PC2
Sortie logique
PC4-PC7
RXD
Sorties logiques
Entrée logique
TXD
Sortie logique
Information
COL[1..3] : Signaux logiques de scrutation et de
sélection des 3 colonnes du clavier actives à l’état bas
(utiles pour le décodage de la consigne issue du clavier
12 touches)
L[1..4] : Signaux logiques indiquant l’état de chacune
des 4 lignes du clavier (utiles pour le décodage de la
consigne issue du clavier 12 touches)
BUZZER : signal de commande de l’information
sonore
LED_R : signal de commande de l’information
visuelle
RS : Signal logique d’envoi d’un caractère ou d’une
instruction
R/W : Signal logique validant une écriture ou une
lecture
E : Signal logique de validation des données envoyées
au LCD
DB[4..7] : quartet de données envoyé au LCD
RX_µP : Réception série asynchrone RS232
(pas utilisé dans la version actuelle)
TX_µP : Transmission série asynchrone RS232
Entrée logique active à
l’état bas
Entrées d’horloge
Reset manuel ou automatique (à la mise sous tension)
du microcontrôleur
Horloge à 4 MHz
RESET
XTAL1, XTAL2
Thème de Bac Génie Electronique 2007
18/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
Remarque 2: les signaux nécessaires à la programmation du microcontrôleur (MOSI, MISO et SCK)
n’ont pas été représentées dans le tableau précédent.
Remarque 3: À la mise sous tension du microcontrôleur, un circuit dédié (Power On Reset) permet de
maintenir un reset interne pendant un temps Tout (4.1ms dans notre cas) (voir documentation
ATMEga8535 p37/38). La structure matérielle (R1, C1) permet de s’affranchir des rebonds du bouton
poussoir K1 afin d’éviter des remises à zéro successives lors d’une remise à manuelle (appui sur le
bouton poussoir K1). A la mise sous tension cette structure rallonge le temps de remise à zéro interne.
Remarque 4: Les signaux E, RS, R/W, DB[4..7] sont les signaux utiles à l’écran LCD. Ces signaux sont
gérés par des fonctions logicielles de la bibliothèque LCD.h fournie dans le logiciel CVAVR.
Structure logicielle :
Les différentes fonctions logicielles font partie du projet telecom.prj développé avec le logiciel CVAVR en
langage C.
Fonction
Fichier
Description
Main()
Telecom
Programme Principal
Define()
Telecom_Define.c
Déclarations
Init()
Telecom_Init.c
Initialisations
Acq_touche()
Telecom_Acq_Touche.c
Acquisition du code de la touche appuyée sur le
clavier
Transmettre(char data)
Telecom_Transmettre.c
Transmission série de la consigne
Bip_Touche
Telecom_Bip_Touche.c
Commande Effet sonore si une touche autorisée a été
appuyée et joue la fonction d’anti-rebond pour les
boutons poussoir du clavier
Afficher_Menu_Principal() Telecom_Menu.c
Affichage du menu principal sur LCD
Menu_Init()
Telecom_Menu.c
Menu pour le positionnement initial de la caméra
Menu_Depla_Relatif()
Telecom_Menu.c
Menu pour déplacer l’axe de la caméra dans le sens
Horaire ou Anti-Horaire de 5 pas à chaque appui
Menu_Depla_Zone
Telecom_Menu.c
Menu pour déplacer la l’axe de la caméra sur une
zone déterminée (de 0 à 7)
Thème de Bac Génie Electronique 2007
19/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
Algorigrammes de fonctionnement de FS12 :
Programme Principal Main()
Debut
Init()
Touche=touche_Valide
Menu_Init()
Afficher sur LCD
Menu Principal
Acq_touche()
Touche = 1 ?
Touche = 2 ?
Bip_Touche()
Menu_Init()
Bip_Touche()
Touche = 3 ?
Menu_Depla_Relatif()
Bip_Touche()
Menu_Depla_Zone()
Sous-Programme Init()
Sous-Programme Bip_touche()
Sous-Programme Transmettre ()
Init ()
Bip_Touche()
Transmettre (data)
Configurer Port A
Configurer Port B
Eteindre Led Rouge
Eteindre Buzzer
Initialiser transmission
Allumer Buzzer
Attendre 20 ms
Eteindre Buzzer
Charger et Transmettre la
donnnée à envoyer
Allumer Led Rouge
Attendre 150 ms
Retour
Transmission pas
terminée ?
Configurer Liaison Série
Initialiser Ecran
Attendre 200 ms
Retour
Eteindre Led Rouge
Retour
Thème de Bac Génie Electronique 2007
20/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
Sous-Programme Acq_Touche()
Acq_Touche
1
2
colonne 0 = 0 et colonne 1
et 2 =1
colonne 1 = 0 et colonne 0
et 2 =1
colonne 2 = 0 et colonne 0
et 1 =1
Lire L[1..4]
Lire L[1..4]
Lire L[1..4]
L1=0 ?
L1=0 ?
L1=0 ?
Touche=Défaut
Touche = 1
Touche = 2
Retour (Touche)
L2=0 ?
Retour (Touche)
L2=0 ?
Retour (Touche)
L2=0 ?
Touche = 4
Touche = 5
Touche = 6
Retour (Touche)
Retour (Touche)
Retour (Touche)
L3=0 ?
L3=0 ?
Touche = 7
L3=0 ?
Touche = 8
Retour (Touche)
L4=0 ?
Retour (Touche)
Touche = 9
Retour (Touche)
L4=0 ?
Touche =
touche_Sortie
1
Touche = 3
Retour (Touche)
L4=0 ?
Touche =
touche_Valide
Touche = 0
2
Retour (Touche)
Retour (Touche)
Retour (Touche)
Thème de Bac Génie Electronique 2007
21/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
Sous-Programme Menu_Init()
Sous-Programme Menu_Depla_Relatif()
Menu_Init()
Menu_Depla_relatif ()
Effacer LCD et
Ecrire texte
Effacer LCD et
Ecrire texte
Sortir Menu
?
Sortir Menu
?
Bip_Touche ()
Bip_Touche ()
Déplacer Sens
AntiHoraire?
Valider
Initialisation
?
Déplacer Sens
Horaire?
Bip_Touche ()
Bip_Touche ()
Transmettre (A)
Transmettre (I)
Bip_Touche ()
Attendre 4s
Transmettre (H)
Ecrire texte
Acq_Touche ()
Retour
Acq_Touche ()
Retour
Sous-Programme Menu_Depla_Zone()
Menu_Depla_Zone ()
Effacer LCD et
Ecrire texte
Touche=Touche_Defaut
Sortir Menu
?
Zone 0?
Zone 1?
Bip_Touche ()
Transmettre (0)
Bip_Touche ()
Transmettre (1)
Zone 2
?
Zones 3, 4, 5 et 6 non représentées
pour simplifier l'algorigramme
Bip_Touche ()
Zone 7?
Bip_Touche ()
Transmettre (2)
Bip_Touche ()
Transmettre (7)
Acq_Touche ()
Thème de Bac Génie Electronique 2007
Retour
22/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
5.1.4
Etude de FS13 : Adapter les niveaux
Rôle :
o Transforme les niveaux logiques TTL/CMOS à envoyer à FP2 (Traitement des Informations et Pilotage
des actionneurs) en niveaux de tension compatibles RS232C c'est à dire :
un niveau logique 0 correspond à une tension comprise entre +3V et +25V.
un niveau logique 1 correspond à une tension comprise entre –3V et –25V.
Entrées :
Désignation
Tx_µP
Sorties :
Désignation
Rx_Cde
Nature ou Type
Numérique
PORTD.1
Définition
Donnée série correspondante à la consigne :
« I » ou (49)16 pour Initialiser la position de la caméra
« A » ou (41)16 pour déplacer l’axe de la caméra de 5 pas
dans le sens Anti-Horaire
« H » ou (48)16 pour déplacer l’axe de la caméra de 5 pas
dans le sens Horaire
(Numéro de la zone)10 : de 0 à 7
Nature ou Type
Numérique
Définition
Idem Tx_µP mais compatible norme RS232C
Structure matérielle :
Circuit MAX232 et ses composants annexes
5.1.5
Etude de FS14 : Conversion Electrique/Sonore
Rôle :
o Permet l’émission d’un signal sonore (pendant 20 ms) lors d’un appui sur une touche autorisée
Entrées :
Désignation
Buzzer
Sorties :
Désignation
Son_Buz
Nature ou Type
Logique
PORTB.0
Définition
Buzzer=1 : Fonctionnement du buzzer
Buzzer=0 : Arrêt du buzzer
Nature ou Type
Sonore
Définition
Emission d’un signal sonore par un buzzer (avec oscillateur
intégré) signifiant l’appui sur une touche autorisée du clavier
5.1.6
Etude de FS15 : Conversion Electrique/Lumineuse
Rôle :
o Permet l’émission d’un signal visuel par l’intermédiaire d’une LED rouge (pendant 200 ms lors d’une
transmission série)
Entrées :
Désignation
LED_R
Sorties :
Désignation
Vis_LED
Nature ou Type
Logique
PORTB.1
Définition
LED_R =1 : LED allumée
LED_R =0 : LED éteinte
Nature ou Type
Visuel
Définition
Emission d’un signal lumineux de couleur rouge signifiant qu’une
donnée série est transmise
5.1.7
Etude de FS16 : Conversion Electrique/Lumineuse
Rôle :
o Permet un affichage des différents menus sur un écran LCD constitué de 2 lignes et 16 colonnes.
L’utilisateur agira sur la télécommande en fonction des menus et sous-menus affichés.
Thème de Bac Génie Electronique 2007
23/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Entrées :
Désignation
E, RS, R/W,
DB[4..7]
R_Contraste
Sorties :
Désignation
Vis_LCD
Nature ou Type
Numérique
Action Manuelle
Nature ou Type
Visuel (texte)
Dossier Technique
Définition
Signaux utiles à l’écran LCD et gérés par des fonctions logicielles
de la bibliothèque LCD.h fournies dans le logiciel CVAVR
Réglage du contraste de l’écran LCD
Définition
Suite de caractères affichés sur un écran LCD (affichage des
différents menus de la télécommande)
Aspect visuel du menu principal :
I
N
I
T
│
D
R
E
L
│
D
Z
O
N
E
1
│
2
│
3
Exemple :
L’appui sur la touche 1 permettra d’accéder au menu INIT
L’appui sur la touche 2 permettra d’accéder au menu DEPLACEMENT RELATIF
L’appui sur la touche 2 permettra d’accéder au menu DEPLACEMENT PAR ZONE
Aspect visuel du menu Init :
I
N
I
T
p
o
s
i
t
C
A M ?*
*
:
A
n
n
u
l
#
:
O
K
Exemple :
L’appui sur la touche * permettra de sortir du menu « Init » sans lancer une
initialisation
L’appui sur la touche # permettra de valider une initialisation
Aspect visuel du menu Déplacement relatif :
<
─
─
4
6
─
─
>
*
:
R
E
T
O
U
R
Exemple :
L’appui sur la touche 4 permettra un déplacement dans le sens Anti_Horaire
L’appui sur la touche 6 permettra un déplacement dans le sens Horaire
L’appui sur la touche * permettra de sortir du menu « Déplacement relatif »
L’appui sur une touche différente de (4, 6 ou *) n’aura aucun effet)
Aspect visuel du menu Déplacement Zone :
Z
O
N
E
(
0
7
)
─
─
>
*
:
R
E
T
O
U
R
Exemple :
L’appui sur la touche 6 permettra un déplacement sur la zone 6
L’appui sur la touche 2 permettra un déplacement sur la zone 2
L’appui sur la touche 9 ne permettra aucun déplacement car il n’existe pas de zone 9
L’appui sur la touche * permettra de sortir du menu « Déplacement Zone »
Thème de Bac Génie Electronique 2007
24/60
Dôme de Vidéo Surveillance
5.2
Dossier Technique
Etude fonctionnelle de second degré de FP2 : « Traitement des informations et
pilotage de l’actionneur »
5.2.1
Schéma fonctionnel de second degré de FP2
Pos_Ref_E
Rx_Cde
Adapter les niveaux
FS21
Rx_µC
Conversion
Donnee
série/parallèle
FS22
T raitement
consigne
FS23
Cons_Pos
4
/
Phasex 2
/
Position
INxx
Pilotage du Moteur
FS24
5.2.2
Etude de FS21 : Adapter les niveaux
Rôle :
o Transforme les niveaux logiques à envoyer à FP2 (Traitement des Informations et Pilotage des
actionneurs) en niveaux de tension compatibles RS232C c'est à dire :
un niveau logique 0 correspond à une tension comprise entre +3V et +25V.
un niveau logique 1 correspond à un e tension comprise entre –3V et –25V.
Entrées :
Désignation
Rx_Cde
Sorties :
Désignation
Rx_µC
Nature ou Type
Numérique
Définition
Donnée série correspondante à la consigne (niveaux de tension compatibles
Norme RS232C)
Format de la trame : 1bit de START, 8bits de donnée, 1 bit de STOP, pas de
parité. Vitesse de transmission : 9600 Bauds
Nature ou Type
Numérique
PORTD.0
Définition
Niveau logique compatible TTL
Format de la trame : 1bit de START, 8bits de donnée, 1 bit de STOP, pas de
parité. Vitesse de transmission : 9600 Bauds
Structure matérielle :
Circuit MAX232 et ses composants annexes
5.2.3
Etude de FS22 : Conversion série/parallèle
Rôle :
o Traiter les informations en mode « scrutation » du bit de réception, du contenu du registre de réception de
l’UART du microcontrôleur (UDR).
la trame est constituée de 1 bit de START, 8 bits de donnée, 1 bit de STOP.
La vitesse est de 9600 bauds
Entrées :
Désignation
Rx_µC
Nature ou Type
Numérique
PORTD.0
Définition
Niveau logique compatible TTL
Format de la trame : 1bit de START, 8bits de donnée, 1 bit de STOP, pas de
parité. Vitesse de transmission : 9600 Bauds
Thème de Bac Génie Electronique 2007
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Dôme de Vidéo Surveillance
Sorties :
Désignation
Donnée
Nature ou Type
Numérique
Dossier Technique
Définition
Variable mémoire (de type char) image du contenu du registre de réception
de l’UART du microcontrôleur (UDR)
Structure matérielle :
UART du microcontrôleur
Indications utiles au fonctionnement des différents registres du microcontrôleur liés à l’UART :
Lors d’une réception série, la donnée reçue est stockée dans le registre UDR du microcontrôleur et le bit RxC du
registre UCSRA passe à l’état haut.
La lecture du registre de réception UDR remet automatiquement le bit RxC à l’état bas.
5.2.4
Etude de FS23 : Traitement consigne
Rôle :
o Traiter l’information « donnée » afin de fournir l’information de la position désirée ou consigne de
position
Indications sur le traitement logiciel :
Le traitement logiciel de la variable « donnée » permet de choisir les actions à réaliser :
Initialisation : la caméra effectuera une rotation dans le sens Anti-Horaire jusqu’à ce que le
signal Pos_Ref_E soit actif. La caméra effectuera ensuite une rotation dans le sens Horaire vers
le milieu de la zone 0. Ces mouvements seront effectués avec un signal vidéo masqué.
Déplacement relatif : l’ordre de rotation selon la consigne est envoyé 5 fois (5 rotations
unitaires)
Déplacement absolu : à partir de la position actuelle de la caméra la position à atteindre (donc
la consigne de position) est calculée. La caméra effectuera une rotation dans le Anti Horaire ou
Horaire vers le milieu de la zone demandée (X rotations unitaires)
Entrées :
Désignation Nature ou Type
Donnée
Numérique
Pos_Ref_E
Logique
PORTC6
Position
Numérique
Sorties :
Désignation Nature ou Type
Cons_Pos
Numérique
Structure logicielle :
Fonction
Mise_en_Position()
Fichier
cam_pos.c
Position_Init()
cam_pos.c
Définition
Variable mémoire image du contenu du registre de réception de l’UART du
microcontrôleur (UDR)
Niveau logique image du passage de la caméra à la position de référence :
Niveau haut : position de référence détectée
Niveau bas : position de référence non détectée
Variable logicielle (de type entier) qui indique la valeur de la position
courante de l’axe de la caméra (en nombre de pas) : de 0 à 3999 (4000
positions au total)
Définition
Variable mémoire (de type entier) contenant la valeur de la position désirée :
-1 : pour l’initialisation
+1 : pour le déplacement relatif
(Position_désirée – Position actuelle) : pour le déplacement absolu
Description
Définit la consigne de position en fonction de la consigne utilisateur
contenu dans la variable « donnee »
Rotation AH du moteur jusqu’à détection de la position de référence, arrêt
Moteur puis positionnement au milieu de la zone 0 avec masquage total
de l’image
Thème de Bac Génie Electronique 2007
26/60
Dôme de Vidéo Surveillance
5.2.5
Dossier Technique
Etude de FS24 : Pilotage du Moteur Pas à Pas
Rôle :
o Générer une séquence de signaux logiques servant à piloter le mouvement de la caméra.
o Générer une information de la position courante.
Indications sur le traitement logiciel :
La séquence des ordres à envoyer au moteur pour réaliser une rotation, est définie dans le vecteur
« commande_d » de taille 8. Par lecture de ce vecteur et en fonction du sens de rotation, on fixe les niveaux
logiques des entrées INxx et Phasex qui permettront de mettre en mouvement le moteur pas à pas en mode demi
pas. La vitesse de déplacement entre 2 incréments de position peut être ajustée à l’aide de la constante logicielle
« Temps ».
Après initialisation, on actualise à chaque mouvement la variable « Position » qui informe le système sur la
position actuelle.
Entrées :
Désignation Nature ou Type Définition
Cons_Pos
Numérique
Variable mémoire (de type entier) contenant la valeur de la position désirée :
-1 : pour l’initialisation
+1 : pour le déplacement relatif
(Position_désirée – Position actuelle) : pour le déplacement absolu
Sorties :
Désignation Nature ou Type
Logique
IN01
PORTC.1
IN11
PORTC.3
IN02
PORTC.0
IN12
PORTC.2
Logique
Phase1
PORTC4
Phase2
PORTC5
Position
Numérique
Définition
Signaux logiques fixant la valeur du courant dans les bobines du moteur : 4
Niveaux sont disponibles, 2 sont utilisés, courant nul et courant moyen,
nécessaire en mode ½ pas.
En mode ½ pas IN01 et IN02 sont au niveau Haut.
IN11et IN12 ont un rapport cyclique de 25% et sont déphasés d’une ½ période.
Signaux logiques fixant le sens du courant dans les bobines du moteur ce qui
permet de changer les polarités magnétiques des bobines (Nord et Sud). Phase1
et Phase2 sont déphasés d’ ¼ de période
Variable mémoire (de type entier) image de la valeur de la position courante
Table de correspondance du courant en fonction des INx
IN0
IN1
Courant dans les bobines du moteur
0
0
Max
0
1
Faible
1
0
Moy
1
1
OFF
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Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
Exemple de séquence en mode ½ pas :
IN01 = IN02 = 1
IN11
t
IN12
t
Phase1
t
Phase2
1
2
3
4
5
6
7
8
1
t
IPhase1
t
IPhase2
5
6
7
8
1
t
Chronogrammes 1
Schématisation du moteur pas à pas bipolaire en mode ½ pas (4 premières séquences du chronogramme
précédent) :
Remarque 5 : les parties noires correspondent à un pôle (SUD)
Phase 1
Phase 1
Phase 1
Phase 1
Phase 2
Phase 2
Thème de Bac Génie Electronique 2007
Phase 2
Phase 2
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Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
Structure logicielle :
Les différentes fonctions logicielles font partie du projet camera développé avec le logiciel CVAVR en langage
C.
Fonction
Fichier
Description
Rotation_Stop()
cam_pos.c
Inhibe le courant dans les bobines du MPP sans changer les polarités
magnétiques des bobines.
Rotation_AH()
cam_pos.c
Séquence le moteur pour réaliser une rotation H ou AH,
Rotation_H()
Envoie vers FP7 la séquence des ordres (Inxx et Phasex) en fonction des
ordres précédents (position des bobines)
Rotation_Zone()
cam_pos.c
Définit la consigne de position et effectue la mise en rotation jusqu’à la
position désirée
Le code machine des différentes fonctions logicielles de FP2 a été implanté dans la mémoire Flash Rom d’un
microcontrôleur ATMEGA8535 cadencé à 3.6864 MHz.
PORTA
Liste des broches utilisées du microcontrôleur :
Nom
Nature
Entrée logique
PB2
Entrée logique
PB3
Sortie logique
PB4
Sortie logique
PC[0..3]
Sortie logique
PC[4..5]
Sortie logique
PC6
Entrée logique
RXD
TXD
Entrée logique
Sortie logique
PORTD
PORTC
PORTB
PB1
/RESET
XTAL1, XTAL2
Entrée logique active à
l’état bas
Entrées d’horloge
Information
Réservé pour les alarmes Site (non utilisé dans notre
projet)
CSync : Impulsion négative pendant toute la durée du
top de ligne et dont la durée est autour de 4.7µs. Ce
signal indique le début d’une nouvelle ligne.
(Voir Etude de FP4)
Sync_Trame : Impulsion négative qui démarre juste
après les impulsions de pré-égalisations et dont la durée
peut atteindre 300µs (voir Chronogrammes 2). Ce
signal indique le début d’une nouvelle trame.
Voir Etude de FP4)
Masquage_Zone : Signal logique actif au niveau bas
signifiant que l’axe de la caméra se trouve dans une
zone où certaines lignes doivent être masquées
Masquage_Ligne : Signal logique actif au niveau bas
signifiant que la ligne du signal vidéo doit être masquée
INxx : Signaux logiques fixant la valeur du courant
dans les bobines du moteur : 4 niveaux sont
disponibles, seulement 2 sont utilisés pour la
commande en mode ½ pas du moteur pas à pas
Phasexx : Signaux logiques fixant le sens du courant
dans les bobines du moteur ce qui permet de changer
les polarités magnétiques des bobines
Pos_Ref_E: Niveau logique image du passage de la
caméra à la position de référence :
Niveau haut : position de référence détectée
Niveau bas : position de référence non
détectée
RX_µC : Réception série asynchrone RS232
TX_µP : Transmission série asynchrone RS232 (pas
utilisé dans la version actuelle)
Reset automatique du microcontrôleur à la mise sous
tension
Horloge à 3.6864 MHz
Remarque 6 : les signaux nécessaires à la programmation du microcontrôleur (MOSI, MISO et SCK)
n’ont pas été représentés dans le tableau précédent.
Thème de Bac Génie Electronique 2007
29/60
Dôme de Vidéo Surveillance
5.2.6
Dossier Technique
Algorigrammes de fonctionnement
Algorigramme du programme principal Main()
Main
Init()
de la Réception, Moteur, Masquage
Réception
d'un ordre
?
Mise en position()
Algorigramme du sous programme d’initialisation Position_Init()
Position_Init
Désactivation des Interruptions de Masquage
Activation du masquage de l'image
Rotation Sens Anti Horaire
Détection
position de
référence?
position =0 et zone=0
Désactivation du masquage de l'image
position =
position_int
?
Rotation Sens Horaire
Masquage
Rotation_Stop
Incrémenter position
Retour
Thème de Bac Génie Electronique 2007
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Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
Algorigrammes du sous programme de positionnement Mise_en_Position()
Mise_en_Position
Ordre =
Initialisation
?
Position Init
Ordre =
Rotation H ?
position =
pos_max ?
Nbre_pos=0
Nbre_pos =
Nbre_incr ?
Masquage
Rotation Sens Horaire
Incrémenter Nbre_pos et Position
Ordre =
Rotation
Anti-H ?
position =
pos_min ?
Nbre_pos=0
Nbre_pos =
Nbre_incr ?
Masquage
Rotation Sens Anti-Horaire
Ordre =
Rotation Zone
?
Incrémenter Nbre_pos
Décrémenter Position
récupère n° zone
Rotation Zone
Rotation_Stop
Retour
Thème de Bac Génie Electronique 2007
31/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Rotation_H()
Dossier Technique
Sous programmes de mise en rotation
Rotation_AH()
Rotation Se ns Horaire
Rotation_Stop()
Rotation_Stop
Rotation Sens A_Horaire
commande_moteur
commande_moteur
Incrémenter ind_M
Décrémenter ind_M
commande_moteur = inhiber
commande_moteur
ind_M >
Max ?
ind_M <
Min ?
Retour
ind_M = Min
ind_M = Max
Attente ( T emps)
Attente ( T emps)
Retour
Retour
Sous programmes de mise en rotation (suite)
Rotation_Zone()
Rotation Zone
Cons_pos = f(choix_zone) +
pos_int
Cons_pos <
Position ?
Rotation Sens Horaire
Rotation Sens A_Horaire
Masquage
Masquage
Incrémenter Position
Décrémenter Position
Position =
Cons_pos ?
Position =
Cons_pos ?
Rotation_Stop
Retour
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32/60
Dôme de Vidéo Surveillance
5.3
Dossier Technique
Etude fonctionnelle de second degré de FP3 : « Détection Position de
référence »
5.3.1
Schéma fonctionnel de second degré de FP3
P os_Ref_M
Conversion Energie
Elect rique/Lumineuse
FS31
Lum_in
Lum_out
Filt rer
FS32
Conversion Energie
Lumineuse/Elect rique
FS33
P os_Ref_E
5.3.2
Etude de FS31 : Conversion Energie Electrique/Lumineuse
Rôle :
o Convertir une énergie électrique en une énergie lumineuse (Rayonnement infra-rouge)
Sorties :
Désignation
Lum_In
Nature ou Type
Définition
Faisceau lumineux Faisceau lumineux (longueur d’onde 960nm) émis par la diode du capteur à
IR continu
fourche
Structure matérielle :
Capteur à fourche (avec Diode Infra rouge) et composants annexes
5.3.3
Etude de FS32 : Filtrer
Rôle :
o Laisser passer ou pas le rayonnement infra-rouge en fonction de la position de la caméra
Une vis fixée à la poulie qui entraîne la caméra en rotation passe à chaque tour entre les fourches du capteur
optique. Cette tige (vis) permet de définir la position référence
Entrées :
Désignation
Lum_In
Pos_Ref_M
Sorties :
Désignation
Lum_Out
Nature ou Type
Rayonnement
Lumineux IR continu
Logique
Définition
Faisceau lumineux (longueur d’onde 960nm) émis par la diode du capteur
à fourche
Obstacle matérialisé par une tige métalique et coupant le faisceau
lumineux Lum_In émis par la diode du capteur à fourche
Nature ou Type
Rayonnement
Lumineux IR
Définition
Faisceau lumineux image de la détection de la position de référence
Structure matérielle :
Tige fixée à la poulie
5.3.4
Etude de FS33 : Conversion Energie Lumineuse / Electrique
Rôle :
o Convertir une énergie lumineuse en une énergie électrique
La quantité de lumière captée par le phototransistor permet de saturer ou pas le transistor. Ce qui permet de
définir un niveau logique haut ou bas à l’entrée du microcontrôleur.
Thème de Bac Génie Electronique 2007
33/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Entrées :
Désignation Nature ou Type
Lum_Out
Logique
Sorties :
Désignation
Pos_Ref_E
Nature ou Type
Logique
PORTC.6
Dossier Technique
Définition
Faisceau lumineux image de la détection de la position de référence
Définition
Niveau logique image du passage de la caméra à la position de référence :
Niveau haut : position de référence détectée
Niveau bas : position de référence non détectée
Remarque 7 : : d’un point de vue logiciel, c’est un changement d’état (Front
montant) qui sera détecté lors du passage de la caméra à sa position de
référence
Structure matérielle :
Capteur à fourche (phototransistor) et composants annexes
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34/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Etude fonctionnelle de second degré de FP4 : « Orientation de la caméra »
Traitement
Masquage Vidéo
FS44
Sync_Trame
Position
Nbre_Ligne
Ligne_Debut
Schéma fonctionnel de second degré de FP4
Zone_Masq
5.4.1
Détection
Synchronisation
FS42
Vidéo_IN
Masque_Ligne
Masque_Zone
CSync
5.4
Dossier Technique
Masquage
FS45
Masque
Ajustement /T_Imag
/Burst
Calibrer Durée
Image
FS43
/T_Imag
Adaptation
d'impédance Vidéo
FS41
Réglage_Gris
Elaboration
Gris
Niveau de Gris
FS46
Elaboration
Signal Vidéo Vidéo_OUT
FS47
5.4.2
Etude de FS41 : Adaptation d’impédance Vidéo
Rôle :
o Adapter en impédance le signal vidéo composite (transmission de tout le signal vidéo sur une seule paire
de fil) issu de la caméra et véhiculé par un câble type RCA vidéo d’impédance caractéristique de 75.
Entrée/Sortie :
Désignation Nature ou Type Définition
Vidéo_IN
Tension
Signal Vidéo composite issu de la caméra et maintenant adapté en
Analogique
impédance
Amplitude : 1Volt crête-crête - 75
Remarque 1 : pour obtenir un rendement maximum en puissance et sans déformation, lors d’une transmission de
signaux HF, il faut que l’impédance du générateur soit identique à l’impédance caractéristique du câble, ellemême identique à celle du récepteur. Si ce point primordial n’est pas respecté, et à partir d’une certaine
longueur de câble évidemment, on voit, apparaître des phénomènes tels que des " réflexions (détérioration de la
qualité de l’image si le signal transmis est un signal vidéo)
Remarque 2 : certaines caméras ne présentent pas une impédance de sortie de 75
5.4.3
Etude de FS42 : Détection Synchronisation
Rôle :
o Extraire du signal vidéo (quelque soit le standard couleur utilisé ou en noir et blanc) les différents signaux
de synchronisation utiles au repérage :
du début de trame
du début de ligne
du palier de suppression
Entrées :
Désignation
Vidéo_IN
Nature ou Type Définition
Tension
Signal Vidéo composite issu de la caméra et maintenant adapté en impédance
Analogique
Amplitude : 1Volt crête-crête - 75
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Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
Sorties :
Désignation Nature ou Type Définition
Sync_Trame Logique
Impulsion négative qui démarre juste après les impulsions de pré-égalisations
PORTB.2
et dont la durée peut atteindre 300µs (voir Chronogrammes 2). Ce signal
indique le début d’une nouvelle trame.
CSync
Logique
Impulsion négative pendant toute la durée du top de ligne et dont la durée est
PORTB.1
autour de 5µs (voir Chronogrammes 3). Ce signal indique le début d’une
nouvelle ligne.
/Burst
Logique
Impulsion positive pendant toute la durée du palier de suppression (voir
document « TP3_Traitement Vidéo-Annexes.doc ») et dont la durée est autour
de 6 µs.
Le Front descendant indique le début de la composante « image » de la ligne
vidéo (voir Chronogrammes 4).
1-Signal Vidéo
Chronogrammes 2
2-Sync_Trame
1-Signal Vidéo
Chronogrammes 3
2-CSync
1-Signal Vidéo
Chronogrammes 4
2-/Burst
5.4.4
Etude de FS43 : Calibrer Durée Image
Rôle :
o Générer une impulsion négative de durée 52µs ajustée précisément à l’aide d’un potentiomètre.
Thème de Bac Génie Electronique 2007
36/60
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Dossier Technique
Remarque : 52 µs représente la durée de la composante « image » de la « ligne Vidéo » prise seule (sans les
signaux de synchronisation)
Entrées :
Désignation
Ajustement
/T_Imag
/Burst
Sorties :
Désignation
/T_Image
Nature ou Type
Manuel
Logique
Nature ou Type
Logique
Définition
Action sur un potentiomètre ajustant la durée de l’impulsion négative
/T_Imag à 52 µs
Impulsion positive pendant toute la durée du palier de suppression (voir
document « TP3_Traitement Vidéo-Annexes.doc ») et dont la durée est
autour de 6 µs.
Le Front descendant indique le début de la composante « image » de la ligne
vidéo (voir Chronogrammes 4).
Définition
Impulsion négative de durée 52µs et ajuster précisément à l’aide d’un
potentiomètre. Cette durée coïncide dans le temps au passage de la
composante « image » d’une ligne. (voir Chronogrammes 5)
1-Signal Vidéo
Chronogrammes 5
2-/T_Image
52 µs
Composante « image »
5.4.5
Etude de FS44 : Traitement Masquage Vidéo
Rôle :
o Générer les 2 consignes de masquage vidéo (Masque_Ligne et Masque_Zone) à partir de la position
courante de l’axe de la caméra et des tables de masquage préalablement mémorisées par l’utilisateur.
L’ordre de masquage ne tiendra pas compte de la trame (paire ou impaire) : les consignes de masquage
porteront sur des numéros de lignes de 1 à 312, et seront valides pour les 2 trames d’une image
Entrées :
Désignation
Sync_Trame
Nature ou Type Définition
Entrée Logique
Impulsion négative qui démarre juste après les impulsions de préPORTB.2
égalisations et dont la durée peut atteindre 300µs (voir Chronogrammes 2).
Ce signal indique le début d’une nouvelle trame.
CSync
Entrée Logique Impulsion négative pendant toute la durée du top de ligne et dont la durée est
PORTB.1
autour de 4.7µs (voir Chronogrammes 3). Ce signal indique le début d’une
nouvelle ligne.
Position
Numérique
Variable logicielle (de type entier) qui indique la valeur de la position
(logicielle)
courante de l’axe de la caméra (en nombre de pas) : de 0 à 3999 (4000 au
total)
Zone_Masq[8] Tableau logiciel Tableau à 1 dimension : chaque élément d’indice i de ce tableau indique si la
de type entier
zone i doit être masquée ou pas
0 pas de masquage
1 masquage
Ligne_Debut[8] Tableau logiciel Tableau à 1 dimension : chaque élément d’indice i de ce tableau indique le
de type entier
numéro de la ligne de la zone i où le masquage de l’image doit commencer
Remarque : on ne tient pas compte ici de la trame paire ou de la trame
impaire. Le numéro de ligne devra être compris entre 1 et 312.
Nbre_Ligne[8] Tableau logiciel Tableau à 1 dimension : chaque élément d’indice i de ce tableau indique le
de type entier
nombre de lignes de la zone i à masquer
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37/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
Sorties :
Désignation
Masque_Zone
Nature ou Type
Définition
Sortie Logique
Signal logique actif au niveau bas signifiant que l’axe de la caméra
PORTB.3
se trouve dans une zone où certaines lignes doivent être masquées
Masque_Ligne
Sortie Logique
Signal logique actif au niveau bas signifiant que la ligne du signal
PORTB.4
vidéo doit être masquée
Le masquage vidéo ne sera actif que si les signaux Masque_Zone ET Masque_Ligne sont au niveau bas
Structure logicielle :
Les différentes fonctions logicielles font partie du projet camera développé avec le logiciel CVAVR en langage C
et lié à la fonction FP2.
Fonction
Fichier
Description
Masquage ()
Cam_video.c
Définit si la caméra se trouve dans une zone où certaines lignes
doivent être masquées
Permet de générer le signal logique Masque_Zone actif au niveau
bas.
void Def_Zone(int pos) Telecom_Init.c Renvoie le numéro de la zone (0 parmi 7) où se trouve l’axe de la
caméra
interrupt [19] void
Cam_video.c
Fonction liée à l’interruption N°19 (interruption matérielle sur
Debut_Masquage
l’entrée INT2)
(void)
Le début de la trame vidéo (dans une zone à masquer) est ici détecté
interrupt [7] void
Cam_video.c
Fonction liée à l’interruption N°7 (Egalité entre le compteur du
Egalite_CompteurA
timer 1 et son registre de comparaison A) qui active le masquage de
(void)
ligne dés l’apparition de la première ligne à masquer
Permet de générer le signal logique Masque_Ligne actif au niveau
bas.
interrupt [8] void
Cam_video.c
Fonction liée à l’interruption N°8 (Egalité entre le compteur du
Egalite_CompteurB
timer 1 et son registre de comparaison B) qui désactive le masquage
(void)
de ligne dés l’apparition de la dernière ligne à masquer
Algorigrammes de fonctionnement de FS44 :
Sous programme Masquage()
Sous programme Init_Masquage()
Masquage
Init_Masquage
Def_Zone
Initialiser la valeur du registre de
comparaison OCR1A avec le
numéro de ligne où doit
commencer le masquage
lecture table des zones à masquer
Initialiser la valeur du registre de
comparaison OCR1B avec le
numéro de ligne où doit finir le
masquage
masque =
autorisé ?
désactiver
masquage de zone
Désactiver les interruptions
pour Init_Masquage
et Egalité_ compteur
activer
masquage de zone
Activer les interruptions
pour Init_Masquage
et Egalité_ compteur
Temporiser 70 µs
Initialiser le registre de comptage
T CNT 1
Retour d'Interruption
Retour
Thème de Bac Génie Electronique 2007
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Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
Sous programme Def_Zone()
def_zone
Sous programme Egalite_CompteurA
Lié à l’interruption N°7
Egalité_CompteurA
Activer
masquage ligne
position en
zone 0 ?
zone = 0
Retour d'Interruption
position en
zone 1 ?
Sous programme Egalite_CompteurB
Lié à l’interruption N°8
zone = 1
Egalité _Compte urB
Désactiver
masquage ligne
position en
zone 7 ?
zone = 7
Retour d'Interruption
Retour
5.4.6
Etude de FS45 : Masquage
Rôle :
o Détermine l’ordre de masquage en fonction des signaux Masquage_Zone et Masquage_Ligne
Entrées :
Désignation
Masque_Zone
Nature ou Type
Logique
Masque_Ligne
Logique
Sorties :
Désignation
Masque
Nature ou Type
Logique
Définition
Signal logique actif au niveau bas signifiant que l’axe de la caméra se
trouve dans une zone où certaines lignes doivent être masquées
Signal logique actif au niveau bas signifiant que la ligne (actuellement
traitée) de l’image doit être masquée
Définition
Signal logique actif au niveau bas
Lorsque ce signal est actif, cela signifie que l’axe de la caméra se trouve
dans une zone à masquer et que la ligne de l’image vidéo visualisée doit
être masquée.
5.4.7
Etude de FS46 : Elaboration Niveau de Gris
Rôle :
o Fixe le niveau de gris de la composante « image » d’une ligne vidéo masquée
Entrées :
Désignation
Réglage_Gris
Nature ou Type
Manuel
Définition
Action sur un potentiomètre ajustant le niveau analogique de la tension
Gris
Sorties :
Désignation
Gris
Nature ou Type Définition
Tension
Tension comprise entre -0,95V et +0,95V fixant le niveau de gris de la
Analogique
composante « image » du signal vidéo lors d’un masquage
Remarque : certaines caméras délivrent un signal vidéo analogique (Video_In) alternatif et d’autres un signal
vidéo avec une composante continue : le niveau analogique représentant le noir pourra être donc différent d’une
Thème de Bac Génie Electronique 2007
39/60
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Dossier Technique
caméra à l’autre. C’est pour cela que le niveau de gris de la composante « image » du signal vidéo lors d’un
masquage pourra être réglé de -0,95V et +0,95V en fonction de la caméra utilisée.
5.4.8
Etude de FS47 : Elaboration Signal Vidéo
Rôle :
o Sélectionne la composante « image » de la ligne vidéo à envoyer vers le moniteur :
Soit la composante « image » initiale captée par la caméra (ligne non masquée)
Soit une composante « image » dont le contenu est une ligne de couleur grise (ligne masquée)
o Amplifie le signal vidéo traité
o Adapte en impédance la structure avec le récepteur d’impédance d’entrée 75
Entrées :
Désignation Nature ou Type
Vidéo_IN
Tension
Analogique
Gris
Tension
Analogique
Masque
Logique
/T_Image
Logique
Définition
Signal Vidéo composite issu de la caméra et adapté en impédance
Amplitude : 1Volt crête-crête - 75
Tension comprise entre -0,95V et +0,95V fixant le niveau de gris de la
composante « image » du signal vidéo lors d’un masquage
Signal logique actif au niveau bas.
Lorsque ce signal est actif, cela signifie que l’axe de la caméra se trouve dans
une zone à masquer et que la ligne de l’image vidéo visualisée doit être
masquée.
Impulsion négative de durée 52µs et ajustée précisément à l’aide d’un
potentiomètre. Cette durée coïncide dans le temps au passage de la composante
« image » d’une ligne. (voir Chronogrammes 5)
Sorties :
Désignation Nature ou Type Définition
Video_Out Tension
Signal Vidéo composite traité - Amplitude : 1Volt crête-crête - 75
Analogique
Exemple de lignes non masquées (Chronogrammes 6) et masquées (Chronogrammes 7) :
1- Vidéo_In
Chronogrammes 6
(3 lignes non masquées)
Video_In=Video_Out
2- Vidéo_Out
1- Vidéo_In
Chronogrammes 7
2- Vidéo_Out
Thème de Bac Génie Electronique 2007
(3 lignes complètes masquées)
Video_In=Gris
(exceptés les signaux de
synchronisation qui sont
identiques au signal d’origine)
40/60
Dôme de Vidéo Surveillance
5.5
Dossier Technique
Etude fonctionnelle de second degré de FP7 : « Orientation de la caméra »
5.5.1
4
/
P hasex 2
/
INxx
Schéma fonctionnel de second degré de FP7
Vph1
Cont rôler et
réguler
Vph2
FS 7 .1
Iph1
Int erfacer en
puissance
FS 7 .2
Iph2
Mot orisat ion
pas à pas
FS 7 .3
Rot _Cam
VS1
VS2
5.5.2
Etude de FS71 : Contrôler et Réguler
Rôle :
o Contrôler et réguler le courant circulant dans les bobines du moteur
Entrées :
Désignation
IN01
IN11
IN02
IN12
Phase1
Phase2
Vs1, Vs2
Nature ou Type
Logique
PORTC.1
PORTC.3
PORTC.0
PORTC.2
Logique
PORTC4
PORTC5
Tension
Analogique
Définition
Signaux logiques fixant la valeur du courant dans les bobines du moteur : 4
Niveaux sont disponibles, 2 sont utilisés, courant nul et courant moyen,
nécessaire en mode ½ pas.
En mode ½ pas IN01 et IN02 sont au niveau Haut.
IN11et IN12 ont un rapport cyclique de 25% et sont déphasés d’une ½ période.
Signaux logiques fixant le sens du courant dans les bobines du moteur ce qui
permet de changer les polarités magnétiques des bobines (Nord et Sud) Phase1
et Phase2 sont déphasés d’ ¼ de période
Tension Image du courant dans les bobines 1 et 2 du moteur
Sorties :
Désignation Nature ou Type Définition
Vph1, Vph2 Logique
Fixe le sens du courant dans les bobines 1 et 2 du moteur
Structure matérielle :
Pilote de moteur pas à pas (L6219) et composants annexes
5.5.3
Etude de FS72 : Interfacer en puissance
Rôle :
o Interfacer en puissance (double pont en H avec diodes intégrée)
Entrées :
Désignation Nature ou Type
Vph1,Vph2 Logique
Sorties :
Désignation Nature ou Type
Iph1
Logique
Iph2
Vs1, Vs2
Tension
Analogique
Définition
Fixe le sens du courant dans les bobines 1 et 2 du moteur
Définit l’état des transistors bipolaire du pont en H afin d’alimenter dans un
sens ou l’autre les bobines du moteur MPP
Ce pont est protégé par des diodes de roue libre en interne.
Définition
Courants des bobines 1 et 2 du Moteur pas à pas
Il peut prendre 4 valeurs (nul, faible, moyen, max) fonction des entrées INxx
Tension Image du courant dans les bobines 1 et 2 du moteur
Structure matérielle :
Driver de moteur pas à pas (L6219) et composants annexes
Thème de Bac Génie Electronique 2007
41/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
5.5.4
Etude de FS73 : Motorisation pas à pas
Rôle :
o Convertir une énergie électrique en une énergie mécanique
Entrées :
Désignation Nature ou Type Définition
Iph1
logique
Courants des bobines 1 et 2 du Moteur pas à pas
Iph2
Il peut prendre 4 valeurs (nul, faible, moyen, max) fonction des entrées INxx
Sorties :
Désignation Nature ou Type Définition
Rot_Cam
continu
Grandeur mécanique, position angulaire par rapport à la position de référence
[0..360°]
Structure matérielle :
Moteur pas à pas hybride bipolaire de résolution 200 pas par tour
Thème de Bac Génie Electronique 2007
42/60
Dôme de Vidéo Surveillance
6
Dossier Technique
SCHEMAS STRUCTURELS, PCB ET NOMENCLATURES
6.1
Carte « Télécommande » (FP1)
6.1.1
Schéma structurel
6.1.2
Schéma d’implantation des composants
Thème de Bac Génie Electronique 2007
43/60
Dôme de Vidéo Surveillance
6.1.3
Dossier Technique
Nomenclature
Repère
Désignation
K1
Bouton poussoir rouge
U5
Buzzer avec oscillateur
U1
Circuit ATMEGA8535
U3
Circuit MAX232
U4
Clavier numérique 12 touches
C12, C13
Condensateur céramique pas 2,54
C2, C4, C5, C10, C11
Condensateur Polyester 63V pas 5,08
C6, C7, C8, C9
Condensateur Vertical 25V pas 2,54
C3
Condensateur Vertical 25V pas 2,54
C1
Condensateur Vertical 25V pas 5,08
J1
Connecteur DB9 Femelle
J2
Connecteur RJ modular 6 broches
D1
Diode 1N4148
U6
Ecran LCD
BA+9
Douile Banane rouge
BA_GND
Douile Banane noire
D3
LED Rouge
BUZZER, LED_R, RX_Cde,
SYNC, TX_µP, TP1, TP2,
TP3, TP4
Point de Test : cosse poignard
P1
Potentiomètre Horizontal 1 tour 0,15W
Q1
QUARTZ 3.6864MHz
U2
Régulateur 5V 1A TO220
R1
Résistance carbone 1/4W
R3
Résistance carbone 1/4W
Thème de Bac Génie Electronique 2007
Valeur
LedR
Qté
1
1
1
1
1
2
5
4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
10k
3.6864 MHz
5V
47k
220
9
1
1
1
1
1
22pF
100nF
1u
47u
470u
STK200
44/60
Dôme de Vidéo Surveillance
6.2
Dossier Technique
Carte Mère « Traitement » (FP2)
6.2.1
Schéma structurel
Thème de Bac Génie Electronique
45/60
Dôme de Vidéo Surveillance
6.2.2
Schéma d’implantation des composants
6.2.3
Nomenclature
Repère
Désignation
U1
Microcontrôleur ATMEGA8535
+9V, GND1
Douille Banane Rouge et Noire
C1, C2
Condensateur Polyester 63V pas 5,08
C3, C4, C6, C11, C12, C13,
C14
Condensateur Polyester 63V pas 5,08
C8
Condensateur Polyester 63V pas 5,08
C15
Condensateur Polyester 63V pas 5,08
C9 C10
Condensateur Polyester 63V pas 5,08
C7
Condensateur Polyester 63V pas 5,08
C5
Condensateur Polyester 63V pas 5,08
BPB0, BPB1, RST
Bouton poussoir
RS232
Prise femelle coudée DB9
P_A, P_B, P_C, P_D
Connecteur HE10 Male
RX, BP0, BP1, RS_232
Cavalier 2 et barette sécable
9V_12V
Fiche JACK pour alimentation
U2
MAX232 et support CI
D1
PONT_DIODE
Q1
QUARTZ
R1 R2
Résistance carbone 1/4W
REG5V
Régulateur 5V boitier TO3
STK200
Fiche femelle RJ45 6 broches
GND PD7 VCC
Cosse poignard
Thème de Bac Génie Electronique
Dossier Technique
Valeur
22pF
100nF
100pF
1u
10u
100uF
470uF
3.6864 MHz
10K
Qté
1
2
2
7
1
1
2
1
1
3
1
4
4
1
1
1
1
2
1
1
3
46/60
Dôme de Vidéo Surveillance
6.3
Dossier Technique
Carte « Puissance » (FP3 et FP7)
6.3.1
Schéma structurel
Ou Connecteur KK4
Thème de Bac Génie Electronique
47/60
Dôme de Vidéo Surveillance
Dossier Technique
6.3.2
Schéma d’implantation des composants
6.3.3
Nomenclature
Repère
U1
R1
R2
R3
R4, R5
R6, R7
R8, R9
P1
C1,C2,C6,C7
C4, C5
Désignation
L6219
support CI 24 broches tulipe étroit
Resistance 1/4W
Resistance 1/4W
Resistance 1/4W
Resistance 1/4W
Resistance 1/4W
Resistance 1/4W
Ajustable horizontal 0,15W
condensateur polyester, 63V
condensateur céramique
C3
12V
GND
PORT
condensateur chimique , 25V radial
douille chassis isolées 4 mm Rouge
douille chassis isolées 4 mm Noire
connecteur HE10 male à souder
Masse, Masse, Phase1, Phase2,
Vref, Vs1, Vs2, Pose_Ref_E
Filtre,Vout1, Vout2, IN11, IN12
cosses poignard pour CI
Cap1, Cap2, M1 ,M2
Ca_DM, Ca_DV, Ca_Rup
Thème de Bac Génie Electronique
Valeur
1.5k
390
4,7k
47k
2,2k
1
10k
100nF
2,2nF
100uF
Qté
1
1
1
1
1
2
2
2
1
4
2
1
1
1
1
6
Connecteur KK4 mâle
(Ou barette secable 2*4 points)
2
Connecteur KK4 femelle
barette secable 3*2 points
Cavalier au pas de 2.54
capteur à fourche
2
6
3
1
Moteur Pas à Pas 200
1
48/60
Dôme de Vidéo Surveillance
6.4
Dossier Technique
Carte « Traitement Vidéo » (FP4)
6.4.1
Schéma structurel
6.4.2
Schéma d’implantation des composants
Thème de Bac Génie Electronique
49/60
Dôme de Vidéo Surveillance
6.4.3
Dossier Technique
Nomenclature
Repère
U4
U1
U3
U5
U6
P1
P2
BA_GND
BA_VCC
BA_VEE
C8
C2, C4, C5, C6, C7, C10, C11
C3, C9
C1
J1
JMP_R1,
JMP_MASQUE_LIGNE,
JMP_MASQUE_ZONE
Désignation
Circuit AD811 Boîtier DIL
Circuit LM1881 Boîtier DIL
Circuit CD4052 Boîtier DIL
Circuit CD4093 Boîtier DIL
Circuit CD4538 Boîtier DIL
Support Circuit 8 broches
Support Circuit 14 broches
Support Circuit 16 broches
Potentiomètre Horizontal 1 tour 0,15W
Potentiomètre Horizontal 1 tour 0,15W
Douille Banane Noire
Douille Banane Rouge
Douille Banane Verte
Condensateur Polyester 63V pas 5,08
Valeur
Condensateur Polyester 63V pas 5,08
Condensateur Vertical 25V pas 2,54
Condensateur céramique pas 5,08
Connecteur HE10 Male
100nF
10 µF
100 pF
4.7k
20k
1n
Qté
1
1
1
1
1
2
1
2
1
1
1
1
1
1
7
2
1
R7, R10
R6
R1, R8
R2, R9
R3, R4
R5
Cavalier pas 2,54
Barette sécable pour cavalier (2 points)
Résistance carbone 1/4W
Résistance carbone 1/4W
Résistance carbone 1/4W
Résistance carbone 1/4W
Résistance carbone 1/4W
Résistance carbone 1/4W
U2/ Vidéo In U7/Video Out
Fiche RCA
2
/BURST,
/T_Imag,
Burst,
Csync, Gnd, Gris, Masque,
Masque_Ligne, Masque_Zone,
Sync_Trame,
Vcc,
Vee,
Video_AOP,
Video_In,
Video_Out
Point de test
Câble video RCA 75 Ohms Male/Male 1,2m
15
2
Thème de Bac Génie Electronique
3
4.7k
39k
75
10k
560
680k
2
1
2
2
2
50/60
Dôme de Vidéo Surveillance
7
PROGRAMMES
7.1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
Dossier Technique
Programme de FP1
/***************************************************************
Décodage clavier et envoi par liaison série de la donnée
I pour Init position
A pour rotation de -5 pas (Sens Anti Horaire)
H pour rotation de +5 pas (Sens Horaire)
N° de zone (0 à 7) pour la zone désirée
13/07/06
LA
****************************************************************/
#include <MEGA8535.h>
#include <DELAY.h>
//LCD connecté sur le port C
#asm
.equ __lcd_port=0x15
#endasm
/* now you can include the LCD Functions */
#include <lcd.h>
#include "Telecom_Define.c"
//Constantes et variables
#include "Telecom_Init.c"
//Fonction Init()
#include "Telecom_Acq_Touche.c"
//Fonction Acq_touche()
#include "Telecom_Transmettre.c"
//Fonction Transmettre(char data)
#include "Telecom_Bip_Touche.c"
//Fonction Bip_Touche()
#include "Telecom_Menu.c"
//Les différents Menu
/*****************************************************************************************
*
MAIN()
*
*****************************************************************************************/
void main(void)
{
Init();
touche=touche_Valide;
//forçage Initialisation dans menu Init à la mise sous tension
Menu_Init();
while(1)
{
Afficher_menu_prinicipal();
touche=Acq_touche();
switch(touche)
{
case(1):Bip_touche();Menu_Init();break;
//Recherche position Initiale caméra
case(2):Bip_touche();Menu_Depla_Relatif();break;//Déplacement relatif par pas de +/- 5 pas moteur°
case(3):Bip_touche();delay_ms(200);Menu_Depla_Zone();break;//Déplacement Absolu par N° de
zone
}
}
}
/*****************************************************************************************
*
INIT()
*
*****************************************************************************************/
void Init(void)
{
DDRA=0b00000111; //Config Port A:colones COL1 à COL3 en sortie et lignes L1 à L4 en Entrée
PORTA=0b01111000; //Lignes L1 à L4 en entrée avec R tirage
DDRB=0xff;
//Config Port B en sortie (Buzzer et LED)
Thème de Bac Génie Electronique
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Dôme de Vidéo Surveillance
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71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
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119
Dossier Technique
LED_R=0;
//Eteindre LED Rouge
BUZZER=0;
//Buzzer OFF
//DDRD.2=1;
//Config synchro en sortie
//Sync=0;
//Init synchro à 0
UBRRH=0;
// Config Liaison Série
UBRRL=0x17;
//UBRR=xtal/16/baud-1--> 9600bauds
UCSRB=0x18;
//RX & TX enabled, no interrupts
UCSRC=0x86;
// 8 data bits 1 bit de stop*/
lcd_init(16);
//2 lignes et 16 colonnes du LCD
lcd_clear();
// Efface l'écran
}
/*****************************************************************************************
*
DEFINE()
*
*****************************************************************************************/
#define BUZZER
PORTB.0
//Sortie pour commande Buzzer
#define LED_R PORTB.1
//Sortie pour commande Led Rouge
#define EndTransmit UCSRA.6 //Bit indiquant la fin du transmission actif à l'état bas
#define DataSerie UDR
//Regsitre contenant la valeur à transmettre
#define touche_Defaut 20
//valeur de defaut de Touche (aucune touche appuyée)
#define touche_Sortir 10
//valeur décimale de la touche 10 (* sur clavier)
#define touche_Valide 11
//valeur décimale de la touche 11 (# sur clavier)
char touche;
char buffer_ligne[16];
/*****************************************************************************************
*
ACQ_TOUCHE()
*
*****************************************************************************************/
char Acq_touche(void)
{
char val_read;
touche=touche_Defaut;
PORTA=0xfe;
//Colonne 0 à 0
delay_ms(1);
val_read=PINA&0x78;
//on ne garde que les ligne L[1..4]
if (val_read!=0x78)
{
switch(val_read)
{
case (0x70):touche=1;return touche;
//Ligne 1 =0
case (0x68):touche=4;return touche;
//Ligne 2 =0
case (0x58):touche=7;return touche;
//Ligne 3 =0
case (0x38):touche=touche_Sortir;return touche;
//Ligne 4 =0 (* sur clavier)
}
}
PORTA=0xfd;
//Colonne 1 à 0
delay_ms(1);
val_read=PINA&0x78;
//on ne garde que les ligne L[1..4]
if (val_read!=0x78)
{
switch(val_read)
{
case (0x70):touche=2;return touche; //Ligne 1 =0
case (0x68):touche=5;return touche; //Ligne 2 =0
case (0x58):touche=8;return touche; //Ligne 3 =0
case (0x38):touche=0;return touche; //Ligne 4 =0
}
}
PORTA=0xfb;
//Colonne 2 à 0
Thème de Bac Génie Electronique
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Dossier Technique
delay_ms(1);
val_read=PINA&0x78;
//on ne garde que les ligne L[1..4]
if (val_read!=0x78)
{
switch(val_read)
{
case (0x70):touche=3;return touche; //Ligne 1 =0
case (0x68):touche=6;return touche; //Ligne 2 =0
case (0x58):touche=9;return touche; //Ligne 3 =0
case (0x38):touche=touche_Valide;return touche; //Ligne 4 =0 (pour # sur clavier)
}
}
return touche;
}
/*****************************************************************************************
*
TRANSMETTRE()
*
*****************************************************************************************/
void Transmettre(char data)
{
EndTransmit=1; // Ecrire un 1 pour forcer un clear
DataSerie=data; //Chargement de la donnée à envoyer
LED_R=1;
while (EndTransmit==0); //Attente envoi complet
delay_ms(200);
LED_R=0;
//Eteindre Led Rouge
}
/*****************************************************************************************
*
BIP_TOUCHE()
*
*****************************************************************************************/
void Bip_touche(void)
{
BUZZER=1;
delay_ms(20); //Bip si action sur touche autorisée
BUZZER=0;
delay_ms(150);
}
/****************************************************************************************
*
AFFICHER_MENU_PRINCIPAL()
*
*****************************************************************************************/
void Afficher_menu_prinicipal(void)
{
lcd_clear();
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("Init|DRel|DZone");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf(" 1 | 2 | 3 ");
}
/*****************************************************************************************
*
MENU_INIT()
*
*****************************************************************************************/
void Menu_Init(void)
{
lcd_clear();
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("Init posit CAM?");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf("*:Sortir #:Init "); //pour sortir du sous-menu
while(touche!=touche_Sortir)
//10 = * sur clavier
{
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Dossier Technique
if (touche==touche_Valide)
//11 = # sur clavier
{
Bip_touche();//et init
lcd_clear();
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("Init en cours...");
Transmettre('I');
//I=0x49
delay_ms(4000);
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("Init Termine ");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf("*:Sortir #:Init "); //pour sortir du sous-menu
}
touche=Acq_touche();
}
Bip_touche();
}
/*****************************************************************************************
*
MENU_DEPLA_RELATIF()
*
*****************************************************************************************/
void Menu_Depla_Relatif(void)
{
lcd_clear();
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("AH<--4 6-->H");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf(" *:Retour");
while(touche!=touche_Sortir)
{
switch (touche)
{
case(4): Bip_touche();Transmettre('A');break;//et Faire -5 pas Moteur A=0x41
case(6): Bip_touche();Transmettre('H');break;//et Faire -5 pas Moteur A=0x48
}
touche=Acq_touche();
}
Bip_touche();
}
/*****************************************************************************************
*
MENU_DEPLA_ZONE()
*
*****************************************************************************************/
void Menu_Depla_Zone(void)
{
lcd_clear();
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("Zone (0-7)-->");
lcd_gotoxy(1,1);
lcd_putsf("*:Retour");
touche=touche_Defaut; //evite d'aller sur zone 3 après appui sur menu 3
while(touche!=touche_Sortir)
{
switch (touche)
{
case(0):Bip_touche();lcd_putsf("0");Transmettre('0');break; // et faire déplacement
case(1):Bip_touche();lcd_putsf("1");Transmettre('1');break;
case(2):Bip_touche();lcd_putsf("2");Transmettre('2');break;
case(3):Bip_touche();lcd_putsf("3");Transmettre('3');break;
case(4):Bip_touche();lcd_putsf("4");Transmettre('4');break;
case(5):Bip_touche();lcd_putsf("5");Transmettre('5');break;
case(6):Bip_touche();lcd_putsf("6");Transmettre('6');break;
Thème de Bac Génie Electronique
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Dôme de Vidéo Surveillance
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case(7):Bip_touche();lcd_putsf("7");Transmettre('7');break;
}
touche=Acq_touche();
lcd_gotoxy(14,0);
}
Bip_touche();
}
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Dossier Technique
Programme de FP2 et FS44
/******************************************************************************************
CAM_MAIN.C
******************************************************************************************/
programme principal de la gestion de la position et le traitement video de la
caméra en fonction des ordres ( clavier) en mode scrutation et de la position (aux positions
extremes, la commande moteur est inhibé ( butée soft)) le moteur pas à pas est commandé en mode demi pas
commande issue du clavier:
I pour Init position
H pour rotation sens Horaire de la caméra par : nbr_inc
AH pour rotation sens AntiHoraire de la caméra par : nbr_inc
N° de zone (0 à 7) à atteindre
22/10/06
BM et LA
***************************************************************************/
#include <MEGA8535.h>
#include <DELAY.h>
#include <STDIO.h>
// pour la liaison RS232
#include "cam_define.c"
#include "cam_init.c"
#include "cam_pos.c"
#include "cam_video.c"
// définition des alias, constantes, variables et fonctions
// configuration des différents registre et initialisation des variables
// fonction permettant la mise en position de la caméra
// fonction permettant le masquage video
void main(void)
{
Init();
while(1)
{
while(Reception == Non);
donnee = DonneeSerie;
Mise_en_Position();
}
}
/******************************************************************************************
CAM_DEFINE.C
******************************************************************************************/
/**************** déclaration de constante de variable et de fonction ********/
#define commande_moteur PORTC //commande_moteur = [X X PH2 PH1 IN11 IN12 IN01 IN02]
#define Pos_Ref_E PINC.6
#define Temps 5
// défini la vitesse de rotation
#define nbre_inc 5
// nombre d'incrément pour chaque commande recu ( H : Horaire ou A: AHoraire)
#define pos_int 250
// position (intermédiaire) dans la zone ( en gle médiane)
#define DonneeSerie UDR // registre de réception de donnée série
#define Reception UCSRA.7 // bit indicateur de réception de donnée série
#define Non 0
// pour valider ou pas la reception
/******************************************************************/
#define pos_max 4000 // rapport de réduction*nbre de pas en demi: 120/12*400 = 4000 0.09deg/pas
#define zone0 0
// une zone = 4000/8 = 500
#define zone1 500 //
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Dossier Technique
#define zone2 1000
#define zone3 1500
#define zone4 2000
#define zone5 2500
#define zone6 3000
#define zone7 3500
/******************ordre de positionnement***********************/
#define ordre_AH 0x41
#define ordre_H 0x48
#define ordre_init 0x49
/**********************MASQUAGE************************/
#define Masque_Ligne PORTB.4 //actif à l'état Bas
#define Masque_Zone PORTB.3 //actif à l'état Bas
#define Sync_Trame PINB.2
//entrée d'interruption INT2
#define CSync PINB.1
//Horloge du comptage de ligne
#define autorise 1
/************************* fonctions*******************/
void Init(void);
// configuration des registres et variables pour le Moteur
// le Masquage et la reception de caractère
// fonction pour le positionnement
void Mise_en_Position(void);
void Position_Init(void);
void Rotation_Stop(void);
void Rotation_AH(void);
void Rotation_H(void);
void Rotation_Zone(void);
// fonction pour le masquage
void Masquage(void);
void Def_Zone(int pos);
interrupt [19] void Init_Masquage (void);
interrupt [7] void Egalite_CompteurA (void);
interrupt [8] void Egalite_CompteurB (void);
/************************* variable**************************/
char Masque;
char donnee;
unsigned int zone;
unsigned int position, nbre_pos;
unsigned char choix_zone;
unsigned int cons_pos;
// consigne de position
unsigned char ind_M;
/************************* constante**************************/
// séquence en mode 1/2 pas
char commande_d[]={0x3B,0x23,0x27,0x03,0x0B,0x13,0x17,0x33};
//définition des zones_pas_d, zones de masquages et nbr_ligne et Ligne_Deb associées
int ZONES_Dpas[8] = {zone0,zone1,zone2,zone3,zone4,zone5,zone6,zone7};
char Zone_Masq[8] ={1,0,0,1,0,0,1,1};
int Ligne_Debut[8] = {25,10,10,100,0,0,150,250};
int Nbre_Ligne[8] = {150,10,10,20,0,0,35,25};
Thème de Bac Génie Electronique
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Dossier Technique
/******************************************************************************************
CAM_INIT.C
******************************************************************************************/
/* fonction de configuration des registres et varaibles pour le Moteur*/
/*
le Masquage et la reception de caractère
*/
void Init(void)
{
/* config reception */
UBRRH=0;
UBRRL=0x17;
//UBRR=xtal/16/baud-1--> 9600bauds
UCSRB=0x10; //RX enabled la réception
UCSRC=0x86;
// 8 data bits 1 bit de stop*/
SREG.7=1;
//validation generales des interruptions
donnee=0;
/* initialisation moteur*/
DDRC=0b00111111;
commande_moteur=0x0F;
ind_M=0;
/******** init masquage*********/
Masque=!autorise;
Masque_Zone=1; //pas de masquage de zone
Masque_Ligne=1; //pas de masquage de Ligne
DDRB=0b00011000; //
TCCR1A=0b00000000; //réglage Mode Normal
TCCR1B=0b00000110; //Horloge T1 sur FD
MCUCSR=0; //Bit6=0--> déclenchement interruption INT2 sur Front Descendant
GICR=0; //Bit5=0-->desactivation interruption INT2
TIMSK=0; //Bit4=0-->desactivation interruption sur Egalité OCR1A et OCR1B et TCNT1
Reception = Non;
}
/******************************************************************************************
CAM_POS.C
******************************************************************************************/
/* fonction pour le positionnement */
void Position_Init(void)
{
TIMSK=0; //Bit4=0-->desactivation interruption sur Egalité OCR1A et OCR1B et TCNT1
Masque_Zone=0;
Masque_Ligne=0;
do
{
Rotation_AH();
}
while (Pos_Ref_E==0);
position = 0;
zone = 0;
Masque_Zone=1;
Masque_Ligne=1;
for (position = 0;position<pos_int;position++)
{
Rotation_H();
Masquage();
}
position = pos_int;
Rotation_Stop();
}
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Dossier Technique
void Rotation_Stop(void)
{
commande_moteur=commande_moteur|0x0F;
}
void Rotation_H(void)
{
commande_moteur=commande_d[ind_M];
ind_M++;
if (ind_M>7)
{ind_M=0;}
delay_ms(Temps);
}
void Rotation_AH(void)
{
commande_moteur=commande_d[ind_M];
ind_M--;
if (ind_M>7) //255 car negatif pas possible vu le type unsigned char
{ind_M=7;}
delay_ms(Temps);
}
void Mise_en_Position(void)
{
switch(donnee)
{
case(ordre_init): Position_Init(); break;
case(ordre_H):
{
if (position==pos_max)
{
Rotation_Stop();
// butée
}
else
{
for (nbre_pos=0;nbre_pos<nbre_inc;nbre_pos++)
{
Masquage();
Rotation_H();
position ++ ;
}
Rotation_Stop();
}
}
break;
case(ordre_AH):
{
if (position==0)
{
Rotation_Stop();
// butée
}
else
{
for (nbre_pos=0;nbre_pos<nbre_inc;nbre_pos++)
{
Masquage();
Rotation_AH();
position -- ;
}
Rotation_Stop();
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Dossier Technique
}
}
break;
}
if ((donnee >='0')&&(donnee <= '7'))
// --> Déplacement Absolu par N° de zone
{
choix_zone = donnee & 0x0F;
// masquage pour récupérer la valeur décimale
Rotation_Zone();
return;
}
}
void Rotation_Zone (void)
{
cons_pos = ZONES_Dpas[choix_zone] + pos_int;
if (cons_pos<position)
{
do
{
Rotation_AH();
position--;
Masquage();
}
while (position!=cons_pos);
}
else
{
if (cons_pos>position)
{
do
{
Rotation_H();
position++;
Masquage();
}
while (position!=cons_pos);
}
}
Rotation_Stop();
}
/******************************************************************************************
CAM_VIDEO.C
******************************************************************************************/
//---------------------------------------------------------------------------------void Masquage(void)
{
Def_Zone(position);
Masque=Zone_Masq[zone];
if (Masque==autorise)
{
Masque_Zone=0;
//activer Masquage Zone
GICR=32;
//Bit5=1-->activation interruption INT2
TIMSK=24;
//Bit4=1 et Bit3=1 -->activation interruption sur Egalité OCR1A et OCR1B avec
TCNT1
}
else
{
Masque_Zone=1;
//désactiver Masquage Zone
GICR=0;
//Bit5=0-->désactivation interruption INT2
TIMSK=0;
//Bit4=0-->désactivation interruption sur Egalité OCR1A et OCR1B avec TCNT1
};
}
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Dossier Technique
//----------------------------------------------------------------------------------interrupt [19] void Init_Masquage (void)
{
OCR1A=Ligne_Debut[zone];// charge le registre de comparaison avec la valeur de début de ligne
OCR1B=Nbre_Ligne[zone]+Ligne_Debut[zone]; // charge le registre de comparaison avec la valeur de fin de
ligne
delay_us(70);
//pour éviter de compter les impulsions de synchro
TCNT1=0;
// Initialise et lance le comptage
}
//----------------------------------------------------------------------------------interrupt [7] void Egalite_CompteurA (void)
{
Masque_Ligne=0;
//Commencer Masquage des lignes
}
interrupt [8] void Egalite_CompteurB (void)
{
Masque_Ligne=1;
//Arrêter Masquage des lignes
}
//----------------------------------------------------------------------------------void Def_Zone(int pos)
{
if ((pos>=zone0)&&(pos<zone1)) {zone=0;return ;}
if ((pos>=zone1)&&(pos<zone2)) {zone=1;return ;}
if ((pos>=zone2)&&(pos<zone3)) {zone=2;return ;}
if ((pos>=zone3)&&(pos<zone4)) {zone=3;return ;}
if ((pos>=zone4)&&(pos<zone5)) {zone=4;return ;}
if ((pos>=zone5)&&(pos<zone6)) {zone=5;return ;}
if ((pos>=zone6)&&(pos<zone7)) {zone=6;return ;}
if (pos>=zone7)
{zone=7;return ;}
}
Thème de Bac Génie Electronique
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