A1- Etude du pavé numérique SI

Activité 1
Gestion d'un pavé numérique
Drone Parrot
But de l'étude
Le but de cette étude est de comprendre comment un microcontrôleur reçoit des données d'un
pavé numérique et, de plus, comment celui-ci interprète les informations reçues.
Présentation de la platine
Le matériel :
Afin de pouvoir apprendre à gérer les moteurs du drone, nous allons utiliser trois cartes Matrix :
• La carte EB-006 : Cette carte est un programmateur de microcontrôleur PIC destiné à
commander les cartes Matrix qui y sont reliées. Elle doit être alimentée par un adaptateur
secteur/12 VDC. Un cordon USB lui permet d'être programmée par un micro-ordinateur
grâce au logiciel "Flowcode"
• La carte EB-004 : Cette carte est constituée de huit LEDs (de D0 à D7). Elle permet de
simuler des sorties TOR (Tout Ou Rien).
• La carte EB-059 : Cette carte possède huit connecteurs pour servo moteurs. Elle nous
permettra de relier le microcontrôleur directement aux variateurs des moteurs brushless
du drone.
• La carte EB-014 : Cette carte possède un clavier numérique 12 touches. Elle permettra de
jouer le rôle de télécommande en assignant à chaque touche une action.
• Un PIC 16F877A : C'est le microcontrôleur qui équipe la carte EB-006
Le câblage :
•
•
La carte EB-004 sera reliée au PORT B de la carte EB-006.
La carte EB-014 sera reliée au PORT C de la carte EB-006.
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Etude du clavier numérique
Le clavier numérique de la carte EB-014 est un ensemble de boutons poussoirs relié entre eux de
façon matricielle. Le fichier "EB014-30-1.pdf" fourni détaille l'organisation électrique interne de
la carte "Clavier numérique"
Appui sur une touche
1. En vous aidant de la page 4 du document technique "EB014-30-1.pdf", remplissez le
tableau ci-dessous en indiquant quelle colonne est reliée à quelle ligne
Touche
Ligne
Colonne
1
2
3
4
5
6
7
8
9
*
0
#
Pour pouvoir identifier quelle touche est actionnée, il faut envoyer un potentiel électrique par les
colonnes du clavier et scruter les lignes afin de déterminer par quel conducteur passe le potentiel.
Le schéma de la page 6 du document "EB014-30-1.pdf" indique le câblage électrique de la carte
EB014.
2. Sachant que la carte EB014 sera reliée au PORTC du microcontrôleur, indiquez quelles
pattes doivent être configurées en sortie et quelles pattes doivent être configurées en
entrée.
………………………………………………………………………………………………….......
3. Indiquez en rouge le chemin par lequel passe le courant électrique lorsque:
• aucune touche n'activée
• La touche "1" est activée
• La touche "3" est activée
• La touche "9" est activée
Aucune touche
Touche "1"
Touche "3"
Touche "9"
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Appui sur plusieurs touches
4. Indiquez de deux couleurs différentes le parcours des courants lorsque :
• Les touches "1" et "7" sont actionnées
• Les touches "2" et "6" sont actionnées
• Les touches "3" et "#" sont actionnées
• Les touches "4" , "8" et "0" sont actionnées
Touches "1" et "7"
Touches "2" et "6"
Touches "3" et "#"
Touches "4" , "8" et "7"
5. Quel est le problème ?
Notion de multiplexage :
6. Reliez la carte EB-014 à la carte
microcontrôleur EB-006 par le PORTC.
7. A l'aide du logiciel "Flowcode 4", chargez et
transférez le programme "test-clavier1.fcf"
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8. A l'aide d'un oscilloscope, relevez deux à deux, en concordance des temps l'état
électrique des colonnes "1", "2" et "3" du clavier numérique. Vous prendrez soin de
préciser les valeurs caractéristiques sur ce relevé.
Rq : La référence de potentiel "Gnd" pourra être prise sur la carte EB-006
Pour effectuer les mesures des colonnes 1, 2 et 3, mesurez les
signaux via la carte µ.
Utilisez le PORT C du circuit U8/14/20 de la carte µ.
En Pin 16 pour la colonne 1,
Pin 15 pour la colonne 2,
Pin 14 pour la colonne 3.
Colonne"1" (V)
5
Temps (µS)
0
0
Colonne"2" (V)
5
Temps (µS)
0
0
Colonne"3" (V)
5
Temps (µS)
0
0
9. Pour chacun des signaux, mesurez :
• La période du signal: T
• La fréquence du signal: f
• Le temps de mise à "1": Ton
• Le temps de mise à "0": Toff
10. Que remarquez-vous quant à la synchronisation des signaux de ces trois pattes ?
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11. En quoi cela résout-il le problème constaté à la question 4) ?
12. Proposez un algorithme pour permettre au microcontrôleur d'identifier la touche
actionnée par le clavier numérique avec la technique utilisée plus haut (multiplexage).
13. Saisissez le programme "Flowcode" correspondant à votre algorithme.
14. Transférez et testez votre programme pour valider son fonctionnement.
Traitement numérique de l'information
Notion de routine:
Le logiciel "Flowcode" permet de traiter l'information issue du clavier numérique sans avoir
besoin de saisir le programme de la question 13). En effet, une routine composant permet de
gérer le clavier en ne faisant glisser qu'une seule icône.
Une routine est une série d'instructions réunies en un seul et même ensemble. En l'occurrence, la
routine "GetKeypadNumber" contient l'ensemble du programme de la question 13). Au lieu de
(re)saisir toutes les instructions nécessaires au traitement de l'information issue du clavier,
l'utilisateur n'aura plus qu'à "glisser – déposer" la routine voulue.
Le programme résultant sera plus lisible et plus simple à comprendre.
La routine "GetKeypadNumber"
15. Branchez les cartes EB-014 et EB-004 sur la carte microcontrôleur
EB-006 comme indiqué.
16. Ouvrez le programme "test-clavier2.fcf", compilez et transférez-le.
17. Remplissez le tableau ci-dessous en relevant le code affiché par les
LEDs de la carte EB-004 en indiquant "0" si la LED associée est
éteinte et "1" si la LED associée est allumée.
Touche
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
Code
décimal
""
"1"
"2"
"3"
"4"
"5"
"6"
"7"
"8"
"9"
"*"
"0"
"#"
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18. En résumé, que fait la routine "GetKeypadNumber ?
La routine "GetKeypadAscii"
19. Ouvrez le programme "test-clavier3.fcf", compilez puis transférez le.
20. Remplissez le tableau ci-dessous en relevant le code affiché par les LEDs de la carte EB004 en indiquant "0" si la LED associée est éteinte et "1" si la LED associée est allumée.
Touche
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
Code
décimal
""
"1"
"2"
"3"
"4"
"5"
"6"
"7"
"8"
"9"
"*"
"0"
"#"
21. En quoi cette routine est-elle différente de la précédente ?
22. Qu'est-ce que le code ASCII ?
23. En quoi ce code peut-il être très utile lorsque l'on gère un clavier ?
Transcodage (facultatif)
24. Proposer l'algorithme d'un programme qui permettrait de transformer le code issu de la
première routine en code ASCII.
25. Saisissez votre programme sous flowcode puis, testez le.
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