TP2mod zigbee - Bac pro SN

Nom prénom
TP2 – Technologie et protocoleZigBee
BAC Pro SEN
Commande des sorties du récepteur à partir des entrées de l’émetteur
avec 2 modules Zigbee (partieD)
1) Hors tension, connecter le module Leds (affichage des états de sorties par led) sur le connecteur J8 du module
récepteur (Kit zigbee avec interface RS322)
2) Repérer les noms et les numéros de broche de M1 correspondant aux sorties du module affichage (voir schéma
RS232 schematic)
3) Repérer les noms et les numéros de broche des entrées S3, S4, S5, S7 (boutons poussoirs) de l’émetteur (voir
schéma USB_schematic). Mettre en correspondance ces entrées avec le module d’affichage du récepteur (voir schéma
annexe 1)
5) Quel est l’état logique de l’entrée correspondante à M1 si le bouton poussoir S3 est appuyé ?
6) Idem avec S3 au repos. Faire le schéma de câblage d’un bouton poussoir pour avoir un 0 et un 1 logique à ses
bornes. Donner le nom à ces résistances internes présentes aux entrées du circuit M1. Quel est l’intérêt d’avoir
intégré ces résistances dans le circuit M1 ?
Faire le câblage des2 kits Zigbee avec l’interface « Leds »
sur le connecteur J8 du récepteur
Câblage des kits Zigbee (USB et RS232). Validation de l’enseignant
7) Configuration des 2 modules Xbee sur 2 ordinateurs (ouvrir l’onglet « Modem configuration » du logiciel X-CTU)
MY
DH
DL
Module USB émetteur
0001
0000 0000
0000 0002
Module RS 232 récepteur
0002
0000 0000
0000 0001
Communiquer en mode IDLE (onglet « terminal ») avec quelques questions/réponses pour vérifier l’émission et la réception des données.
(Paramétrages et Communication) Validation de l’enseignant
8) Pour le Récepteur, ouvrir l’onglet « Modem configuration » du logiciel X-CTU
Définir les lignes D0 à D3 en sortie numérique à l’état « 1 » au repos
Quelle précaution doit-on prendre pour flasher le module récepteur sans risque de perturbation par d’autres modules zigbee ?
Flasher le module.
(Récepteur) Validation de l’enseignant
Au repos les diodes électroluminescentes sont elles allumées ou éteintes ? (justifier votre réponse)
(voir annexe1)
9) Emetteur
Définir les lignes D0 à D3 en entrée numérique, avec résistances (de pull up) tirer à « 1 »
Quelle précaution doit-on prendre pour flasher le module émetteur sans risque de perturbation?
Flasher le module.
(Emetteur) Validation de l’enseignant
Programme 1
10) Ecrire le programme en commençant par celui du récepteur
émetteur
ATPRFF,IRFF,IT1,WR
-Bac pro SEN-EIE Veynes 05400
récepteur
ATIA1,T0A ,T1A,T2A,T3A,IU1,WR
Compte rendu
1/6
Nom prénom
TP2 – Technologie et protocoleZigBee
BAC Pro SEN
11) Dans le mode terminal de X CTU, cliquer sur le bouton fermer le port récepteur, dès le début de la
réception et relever le code hexadécimal de la trame qui
Doit commencer par 7E et ressembler à ce qui suit :
7E 000A 83 0001 RR 00 01 00FF XXXX CS
00 FF→ les entrées numériques D8 à D0 sont
activées
D : entrée numérique A : entrée analogique
1 ligne activée 0 ligne désactivée
7E
Trame
7E 000A 83 0001
. .
00 01 00FF . . . .
..
7E
Tableau explicatif
Valeur
Signification
7E
octet de début de trame
00 0A
la longueur (ici, 10 car on ne compte pas la valeur CS finale, le "checksum")
83
identifiant du mode API utilisé : ici, réception en mode d’adressage 16 bits
00 01
l’adresse d’origine, c’est bien le module d’adresse MY 1 qui nous parle
RR
la force du signal ou RSSI (XX en hexa = - yy dBm donc ça augmente en s’éloignant)
00
les options (pas utilisé ici)
01
il y a un échantillon
00 FF
Définition des lignes NA A5 A4 A3 A2 A1 A0 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
XX XX
la valeur reçue : XXXX
CS
le "checksum" pour vérifier si tout a bien été envoyé correctement
12) Ecrire la valeur reçue XXXX en binaire et justifier chaque bit.
13) Relever l’état des leds .
Surligner de la couleur de la led si elle est allumée
(Laisser vide si la diode est éteinte)
Placer une croix de la couleur de la led si la diode clignote
D3 D2 D1 D0
(Affichage1) Validation de l’enseignant
14) Appuyer sur le bouton poussoir SW1 de l’émetteur et refaire les questions D11, D12, D13
Hexa
7E 000A 83 0001
. .
00 01 00FF
Binaire
.
.
….
….
.
.
….
….
..
7E
D3 D2 D1 D0
15) Appuyer sur le bouton poussoir SW2 de l’émetteur et refaire les questions D11, D12, D1
Hexa
7E 000A 83 0001
Binaire
. .
00 01 00FF
.
.
.
.
….
….
….
….
..
7E
D3 D2 D1 D0
-Bac pro SEN-EIE Veynes 05400
Compte rendu
2/6
Nom prénom
TP2 – Technologie et protocoleZigBee
BAC Pro SEN
16) Appuyer sur le bouton poussoir SW3 de l’émetteur et refaire les questions D11, D12, D13
Hexa
7E 000A 83 0001
. .
00 01 00FF
Binaire
.
.
….
….
.
.
….
….
..
7E
D3 D2 D1 D0
17) Appuyer sur le bouton poussoir SW4 de l’émetteur et refaire les questions D11, D12, D13
Hexa
7E 000A 83 0001
. .
00 01 00FF
Binaire
.
.
….
….
.
.
….
….
..
7E
D3 D2 D1 D0
18) Débrancher le XBee récepteur de l’ordinateur et l’alimenter (uniquement) sur le banc qui se trouve le
plus loin de l’émetteur, actionner un bouton poussoir de l’émetteur. L’application est elle autonome ?
19) Etudier chaque instruction du programme en donnant le rôle de la commande et de son paramètre.
( voir commandes AT sur doc technique Xbee et la documentation sur Module Xbee)
20) Conclure sur l’application de ce programme.
Programme 2 (Modulateur PWM) (voir annexe2)
21) Hors tension, connecter le module variation (Potentiomètre) sur le connecteur J8 du module émetteur
Brancher un voltmètre entre D1 et GND du module émetteur.
Brancher un voltmètre et un oscilloscope entre la broche PWM1 et la masse GND du récepteur
Câblage. Validation de l’enseignant
Configuration des 2 modules sur 2 ordinateurs
Module USB émetteur
0001
0000 0000
0000 0002
MY
DH
DL
Module RS 232 récepteur
0002
0000 0000
0000 0001
22) Ouvrir l’onglet « Modem configuration » du logiciel X-CTU
Récepteur
Définir la ligne P1 en sortie PWM
(Récepteur) Validation de l’enseignant
Quelle précaution doit-on prendre pour flasher le module ?
Flasher le module.
23) Emetteur
Définir la ligne D1 en entrée analogique
(Emetteur) Validation de l’enseignant
-Bac pro SEN-EIE Veynes 05400
Compte rendu
3/6
Nom prénom
TP2 – Technologie et protocoleZigBee
BAC Pro SEN
Quelle précaution doit-on prendre pour flasher le module ?
Flasher le module.
24) Ecrire le Programme en commençant par celui du récepteur
émetteur
ATIRFF,IT1,WR
récepteur
ATIA1,IU1,WR
Placer le curseur du potentiomètre à mi-course (Rvar = P / 2)
25) Relever les valeurs des tensions indiquées par les voltmètres (V potentiomètre et V PWM1)
26) Imprimer l’oscillogramme du signal PWM1 visualisé sur l’oscilloscope, en faisant apparaitre :
• Les axes et leurs unités
• l’amplitude : umax
• la période : T
• le rapport cyclique : k =
* 100 (en %)
27) Calculer la valeur moyenne du signal ci dessus et le comparer à la question 25 .
NB : La valeur moyenne d’un signal rectangulaire est égale à Umoy = k * umax
Signal continu = valeur moyenne
28) Dès le début de la réception, fermer le port récepteur et relever le code hexadécimal de la trame qui
doit commencer par 7E et ressembler à ce qui suit :
7E 000C 83 0001 RR 00 02 WWWW
7E 000C 83 0001
XXXX
CS
Trame
. . 00 02 . . . .
. . . .
. .
Tableau explicatif
7E
7E
Valeur
Signification
7E
octet de début de trame
00 0C
la longueur (ici, 12 car on ne compte pas la valeur CS finale, le "checksum")
83
identifiant du mode API utilisé : ici, réception en mode d’adressage 16 bits
00 01
l’adresse d’origine, c’est bien le module d’adresse MY 1 qui nous parle
RR
la force du signal ou RSSI (XX en hexa = - yy dBm donc ça augmente en s’éloignant)
00
les options (pas utilisé ici)
01
il y a un échantillon
WWWW
Définition des lignes NA A5 A4 A3 A2 A1 A0 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
XXXX
la valeur reçue : XXXX
CS
le "checksum" pour vérifier si tout a bien été envoyé correctement
29) Ecrire en binaire la valeur WWWW et justifier que la ligne 1 (A1) est définie comme entrée
analogique .
30) Retrouver la valeur reçue XXXX en hexadécimal et la convertir en décimal.
Tourner le potentiomètre à bout de course dans le sens des aiguilles d’une montre (Pmax)
31) Retrouver la valeur reçue XXXX en hexadécimal et la convertir en décimal.
32) Relever les valeurs des tensions indiquées par les voltmètres (V potentiomètre et V PWM1 )
-Bac pro SEN-EIE Veynes 05400
Compte rendu
4/6
Nom prénom
TP2 – Technologie et protocoleZigBee
BAC Pro SEN
33) Imprimer l’oscillogramme visualisé sur l’oscilloscope, en faisant apparaitre :
• Les axes et leurs unités
• l’amplitude
• la période
• le rapport cyclique
D34) Calculer la valeur moyenne du signal ci dessus et le comparer à la question 32 .
Tourner le potentiomètre à bout de course dans le sens inverse des aiguilles d’une montre (Pmin)
35) Retrouver la valeur reçue XXXX en hexadécimal et la convertir en décimal.
36) Relever les valeurs des tensions indiquées par les voltmètres (V potentiomètre et V PWM1 )
37) Le module XBee pro a un Convertisseur Analogique Numérique avec une résolution numérique de 10
bits et la tension de référence Vref du CAN est reliée à Vcc. Calculer son quantum q.
D38) L’émetteur convertit la tension analogique présente sur le curseur du potentiomètre à l’aide d’un
Convertisseur Analogique Numérique en une valeur numérique N. Le récepteur reçoit et traite cette
valeur numérique N et génère un signal rectangulaire PWM1. La valeur moyenne du signal PWM1
doit reproduire la tension de départ. Calculer les valeurs numériques N obtenues en sortie du CAN à l’aide
du quantum q et des mesures V POTENTIOMETRE des questions 30, 31, 35.
D39) Comparer les valeurs mesurées V POTENTIOMETRE à l’entrée de l’émetteur et V PWM1 à la sortie du
récepteur. Déterminer le pourcentage d’erreur entre la tension V PWM1 et V POTENTIOMETRE
rappel : % d’erreur =
è
D40) La fonction « modulateur PWM » est elle bien réalisée avec ces modules zigbee ? Quelle est l’intérêt
de faire ce type de modulation ?
-Bac pro SEN-EIE Veynes 05400
Compte rendu
5/6
Nom prénom
Annexe1 (à
TP2 – Technologie et protocoleZigBee
BAC Pro SEN
compléter)
Annexe2
-Bac pro SEN-EIE Veynes 05400
Compte rendu
6/6