Etude structurelle

1STIGEN 2010/2011
LSC
RECEPTEUR INFRAROUGE
ETUDE STRUCTURELLE
1 Etude structurelle de FP1 : Réception infrarouge et démodulation
1.1 En observant le schéma « Block Diagram », figure 1 page 4 de la documentation de U2, répondez aux
questions suivantes :

PIN (diode PIN) : Quelle est la polarisation de cette photodiode ?

AGC (Contrôle Automatique de Gain) : pour quelle raison simple (liée à l’usage) a-t-on besoin d’une
amplification du signal reçu automatique ?

Bandpass (filtre passe bande) : Quelle va être la fréquence que va laisser passer ce filtre ?

Demodulator (démodulateur) : Quel est son rôle ?
1.2 Complétez le chronogramme de VPT1
Signal
Infrarouge
modulé
1,778ms
t
5V
VPT1
0V
t
1.3 En déduire l’état de la sortie de U2 en absence d’infrarouge.
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1.4 La télécommande infrarouge émet « 110011 » tracez le chronogramme du signal émis (en vous aidant
de la mise en situation) et de VPT1.
Signal
Emis
t
VPT1
t
1.5 Relevez la valeur maximum du courant d’alimentation de U2.
2 Etude structurelle de FP3 : Traitement programmé
2.1 Relevez dans la documentation du composant (pages 3) les principales caractéristiques du
microcontrôleur PIC18F2455
Nombre de broches du composant
Taille maximum du programme en
Koctets
Technologie de la mémoire programme
Nombre de réécriture possible
Taille de la RAM en octets
Taille de l’EEPROM en octets
Nombre d’entrées / sorties
Tension d’alimentation
2.2 En vous aidant du schéma structurel du récepteur infrarouge indiquez quelles broches seront utilisées
en entrée, en sortie ou en entrée/sortie. Vous exclurez les broches 9, 10 (oscillateur) 4, 5, 6 (extension
optionnelle) et la broche 14.
Entrées
Sorties
Entrées/sorties
Nombre
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2.3 Quelle est la consommation typique sous 5V en mode RUN avec un oscillateur extérieur de fréquence
4MHz (voir page 367) ?
2.4 Un PIC avec un boîtier 28 broches ! ?
Dans cette application le microcontrôleur PIC18F2455 est sous employé en terme d’entrées sorties. Il a été
retenu parce qu’il peut directement être raccordé sur une liaison USB (voir schéma).
Sur le site de Microchip : www.microchip.com rechercher un microcontrôleur 8 bits à fonctionnalité USB,
disposant des E/S nécessaires à l’application, avec un boîtier PDIP de moins de 28 broches.
Picflash, le programmateur, est-il prêt pour ce composant ?
Flowcode version 4, le logiciel de programmation, est-il prêt pour ce composant ?
Conclusion.
3 Etude structurelle de FP4 : Amplification
Cette fonction permet d’amplifier les signaux de sortie du PIC pour commander des charges nécessitant un
courant important et/ou une tension différente de +5V.
Exemple RB0 pilotant un relais extérieur alimenté sous +24VDC
+24V
A1
ULN2003
KA1
9
RB0
6
10
7
11
A2
3.1 Quel est le courant maximum que peut fournir une sortie du PIC ? (voir documentation page 363)
3.2 La bobine d’un relais de tension nominale +5V consomme une puissance de 250mW. Peut-on
commander directement cette bobine avec une sortie du PIC ?
3.3 Rappelez la solution utilisée dans le précédent projet.
3.4 On utilise ici un circuit ULN2003 qui est composé de 7 transistors darlingtons, de résistances et de
diodes de protection. Relevez dans la documentation :
 Sa tension de commande (en entrée) :
 Le courant maximum en sortie :
 La tension maximale d’alimentation de la charge connectée :
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3.5 En intégrant le schéma d’un étage de l’ULN2003 (voir documentation page2) dessinez le schéma entre
une entrée, connectée au PIC, et une sortie connectée à une bobine de relais +24V. Fléchez le courant en
entrée et en sortie de l’ULN2003.
3.6 Déterminez le courant fourni, à l’état haut, par le PIC :
Est-il compatible avec le PIC ?
3.7 La bobine consomme un courant de 200mA sous +24V, l’ULN2003 est-il capable de la piloter ?
3.8 Avec cette charge on se propose de vérifier la saturation du transistor darlington :
 Relevez dans la documentation le gain minimum de ce transistor :
 Calculez le courant de base minimum nécessaire à la saturation :
 Concluez en comparant ce courant au courant effectivement fourni par le PIC :
4 Etude structurelle : calcul du courant maximum consommé
4.1 Déterminez, à partir de sa documentation, le courant consommé par le buzzer
4.2 Calculez le courant dans la diode D2. Vous prendrez VRB5=5V et VD2=1,5V
4.3 Déterminez le courant consommé par FP4, à partir du 5V, lorsque les sorties RB0 à RB3 sont à 1L
4.4 Pour FP2, FA1, le courant base de Q1 et la connexion USB on considère une consommation globale de
5mA. Déterminez le courant maximum qui sera consommé sous 5V par le récepteur infrarouge.
4.5 Ce « 5V » est fourni (en dehors des phases de mises au point) par la liaison USB. Vérifiez qu’un port au
standard USB2.0 pourra fournir ce courant (par exemple avec le site wikipedia).
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