Choix de la couleur

Projecteur scénique – Spot 150
Choix de la couleur
TP
Académie Pays de La Loire
STI option électronique
sept. 10
TP_Choix_Couleur2
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Pré-requis Utilisation du logiciel Flowcode en autonomie
Moteur pas à pas
Objectif Identification d’un cycle de fonctionnement du moteur pas à pas
Construire un algorigramme de positionnement d’un moteur pas à pas
Condition Activité individuelle, durée 3 heures
Matériel 2 maquettes : carte et projecteur
Coupleur de chargement du processeur
Station informatique, Flowcode et notice
Situation-Problème : La roue de couleur du projecteur est entraînée par un moteur pas à pas. Une fois la roue initialisée,
le processeur connaît à chaque instant la couleur présentée devant la lampe du projecteur. A quel algorigramme obéit la
fonction séquencement afin de piloter la roue de couleur ? Voir décomposition fonctionnelle.
Identification du cycle de rotation
Nous considérons les chronogrammes des bits CA et CC joints. Nous utilisons les schémas et la notice technique du
circuit U2, L293D joints.
1. Compléter les 4 chronogrammes des potentiels en sortie de l’amplificateur. Indiquer les échelles !
2. Indiquer le type de moteur (unipolaire ou bipolaire) et son cycle de fonctionnement (pas ou demi-pas) à l’aide
de l’animation « moteur pas à pas ».
Rotation de la roue de couleur
Nous utilisons 2 maquettes reliées par le connecteur J38. Il s’agit d’écrire un segment d’algorigramme reproduisant la
séquence des bits CA et CC jointe. Nous utiliserons la notice de Flowcode si nécessaire.
3. Proposer un algorigramme, le compiler puis charger le processeur. Choisir 16Mhz comme fréquence processeur
et PIC16F877 comme processeur de destination.
4. Afficher et vérifier les chronogrammes. Faire constater leur exactitude ainsi que la rotation de la roue de
couleur.
Initialisation de la roue de couleur
Nous utilisons le même dispositif. Il s’agit de compléter le programme précédent afin que le processeur stoppe la roue
lorsqu’elle arrivera en position initiale : couleur blanche placée devant la lampe. Voir documents joints.
5. Relever et dessiner le chronogramme du bit HA pendant la rotation de la roue sur 2 tours.
6. Indiquer les moments où la roue est en position initiale sur ce chronogramme.
7. Modifier et essayer l’algorigramme. Faire constater l’arrêt de la roue.
Choix de la couleur
Nous utilisons le même dispositif. Il s’agit maintenant de compléter le programme pour amener la roue en couleur
violette. Voir tableau de correspondance joint.
8. Compléter l’algorigramme qui commande la roue de la sorte. Nous pourrons utiliser une boucle si nécessaire.
Voir paragraphe Flowcode joint.
9. Essayer l’algorigramme. Faire constater l’arrêt en violet.
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Dispositif de mesure
12V
0V
Port de
chargement du
processeur
Programme pap1
5V
Interconnexion des maquettes
J15
J20, J21
J5, J9
J28
J14, J16

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Schéma structurel
Décomposition fonctionnelle
Commande du moteur de couleur
Maquette mécanique
Amplification
Conversion
électrique /
mécanique
VA, VB,
VC, VD
Angle roue
δ
Séquencement
Consigne de couleur
Cons_cou
Adaptation
CA, CC
VCA,
VCB,
VCC,
VCD
Validation
CE
Potentiels
Bits
Potentiels
Détection angle
de référence
Couleur blanche projetée
HA
Bit
Variable logicielle :
octet

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Notice technique de U2, L293D
Le circuit logique L293D est formé de 4 amplificateurs logiques (portes oui) à sortie 3 états. Elles
sont validées par paire avec l’entrée logique EN. Ce circuit est prévu pour que sa sortie produise ou
absorbe un courant d’intensité allant jusqu’à 600mA. Le potentiel qu’elles dispensent est compris
dans l’intervalle 4,5V à 36V fonction du potentiel d’alimentation VCC2, amené sur la broche 8 du
circuit.
Chaque sortie est protégée contre les surtensions dues aux décharges inductives par 2 diodes de
roue libre inté grées au circuit. De ce fait, le circuit convient pour le pilota ge de relais, de moteurs à
courant continu ou pas à pas ou celui de solénoïde.
CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES RECOMMANDEES
CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES MESUREES A VCC1 = 5V ET VCC2 = 24V
Détails de la sortie d’un des 4
amplificateurs. Les potentiels, ou
pôles, VCC2 ou GND peuvent
être amenés tour à tour sur la
sortie suivant l’état des 2
transistors agencés en structure
PUSH PULL.
Transistor PUSH et
diode de roue libre
Transistor PULL et
diode de roue libre
IOH : transistor PUSH on
IOL : transistor PULL on

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Principe de l’effet Hall
L’effet Hall est utilisé sur notre maquette mécanique pour indiquer que la roue de couleur est en position initiale. En effet lorsque l’aimant solidaire de la roue, entre
au voisinage du circuit U12, SS441A, ce capteur délivre un bit, HA, dont le niveau indique que la couleur blanche de la roue est placée devant la lampe.
Dans cette position, un aimant (3) solidaire de la roue de couleur excite le capteur qui délivre la tension U. Voir figure ci-dessous. Cette tension mise en forme
constitue le bit HA.
Correspondance Pas – Couleur
La couleur dépend de l’angle δ de la roue de couleur
Couleur
δ
code
Numéro du
pas
Blanc
0
0
0
Vert foncé
30°
1
17
Rouge
60°
2
34
Cyan
90°
3
51
Vert
120°
4
68
Violet
150°
5
85
Bleu
180°
6
102
Jaune-vert
210°
7
119
Vert
240°
8
136
Rose
270°
9
153
Bleu clair
300°
10
170
Orange
330°
11
187
Couleur n°1 face à la
lampe : lumière verte
0
11
δ = 30°
U
Les électrons (1) mis en mouvement dans un
conducteur interne (2) au capteur plongé dans
le champ magnétique (4) sont poussés vers le
haut : force de Laplace.
Il en résulte une accumulation d’électrons en
haut du conducteur transformé ainsi en
générateur de tension U.
Exemples d’application :
 Mesure d’un champ magnétique : tesla mètre
 Mesure de l’intensité d’un courant électrique sans ouvrir le circuit !
 Détection de position sans contact
 Gant de données