tsti2dae4A Comment l`information est-elle transmise par une

4A
Capacités :
Activité
expérimentale
Comment l’information est-elle transmise par
une télécommande TV ?
TSTI2D
- Définir et mesurer les grandeurs caractéristiques associées à une onde : période, fréquence,
longueur d'onde, célérité.
- Relier qualitativement le champ électrique d'une onde électromagnétique en un point à la
puissance et à la distance de la source
Structure complète du code RC5
Les instructions contenues dans chacune des trames sont répétées de manière périodique toutes les 113,778 ms.
Période =113,778 ms
Figure 4
Réfléchissons un peu avant de commencer…
En vous aidant des documents ci-dessous, répondre aux questions suivantes :
Le code RC5
Mis au point par Philips c'est le code le plus employé pour les télécommandes infrarouge de TV,
magnétoscope, DVD, chaînes HI FI, etc.. Il permet d'envoyer via une onde infrarouge une instruction à un
appareil. Il se compose d'une suite de 14 bits envoyés en code biphase.
Dans le code biphase, la durée d'un bit est constante : 1778 µs. Il y a toujours une transition au milieu du
bit (figure 1) :
- un "0" se traduit par un niveau haut pendant 889 µs, suivi d'un niveau bas pendant 889 µs.
- un "1" se traduit par un niveau bas pendant 889 µs, suivi d'un niveau haut pendant 889 µs.
Bit "0"
Bit "1"
Chaque trame contient la même instruction
constituée de 14 bits.
Figure 5
Chaque bit vaut "1" ...
... ou "0"
Figure 1
Figure 6
Un niveau bas correspond à une tension nulle alors qu’un niveau haut correspond en fait à une tension
de très haute fréquence. Le signal est en fait composé d’une suite de très brèves impulsions, chacune
d'une durée de 7 µs, espacée entre elles de 21 µs (soit une période de 28 µs correspondant à une fréquence
de 36 kHz). Ce signal de très haute fréquence est appelé « onde porteuse ». (figure 2).
Chaque état haut est constitué
du signal de la porteuse...
Figure 2
Onde porteuse
Dans le code RC5, l'instruction est envoyée sous la forme d'une série de 14 bits appelée trame. Une
trame est composée ainsi (figure 3) :
- 2 bits toujours à "1". Ils servent à la synchronisation (pour permettre à l'appareil récepteur de
s'adapter à la puissance du signal).
- 1 bit de répétition. Il change d'état à chaque nouvel envoi de code (pour que l'appareil repère un
changement d'ordre, appui long ou répété).
- 5 bits d'adresse. Ils permettent la sélection de l'appareil à commander (chaque type d'appareil a
une adresse spécifique).
- 6 bits de code qui permettent de choisir la commande désirée.
Figure 3
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Figure 7
...chaque état bas est constitué d’une tension nulle.
Repérer sur la figure 5 : les bits « 1 » en rouge, les bits « 0 » en vert.
Vérifier que la durée d’une trame correspond bien à la durée de 14 bits.
Quelle est l’adresse de l’appareil désigné sur la figure 5, quelle est le code de la commande ?
Calculer : a) la fréquence à laquelle se succèdent les trames.
b) la fréquence à laquelle se succèdent chacun des bits.
Avec 6 bits permettant de coder les commandes, combien de commandes différentes peut-il y avoir dans le
code RC5 ?
La pression sur la touche 6 de la télécommande TV correspond à la valeur 06 en décimal. Quel est le code
envoyé en biphase ?
Suite à une pression d'une durée de 0,5 seconde sur une touche, combien de trames ont été envoyées ?
Combien de bits ?
Pendant l'état haut d'un bit, combien d’impulsions contient la « porteuse » ?
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Détection du code RC5 de la télécommande IR de la télévision
c) ____ _s/div
L’utilisation d'une photodiode est nécessaire pour pouvoir récupérer le signal infrarouge (IR) émis par la
télécommande de la télévision.
Cette photodiode IR est un dipôle électrique qui, montée en inverse
I
(dans le sens bloquant pour une diode normale), devient passante si elle
R
est soumise à un rayonnement infrarouge.
¯
Remarque : le méplat sur la
photodiode indique la borne « - »,
ce qui correspond à la « barre »
sur le schéma.
d) ____ _s/div
+
-
+
Y1
méplat
borne « - »
Réaliser le montage ci-dessus en utilisant une résistance R = 10 kΩ et en réglant la tension aux bornes du
générateur sur 6V. Ne pas mettre le générateur sous tension tant que le montage n’a pas été vérifié. Attention,
la photodiode doit être montée en inverse !
Relier la voie 1 de l’oscilloscope aux bornes de la photodiode comme indiqué sur le schéma.
Paramétrer ensuite l'oscilloscope en mode mono-coup (pour qu'il enregistre une seule fois le signal émis par
la diode), avec un seuil de déclenchement sur front montant à 200 mV (l’enregistrement commence dès que la
tension mesure dépasse 200 mV).
Régler la sensibilité verticale à 100mV/div et la sensibilité horizontale selon la partie du signal que vous
souhaitez observer (voir Doc3 Utilisation de l’oscilloscope).
FAIRE VERIFIER VOTRE MONTAGE PAR LE PROFESSEUR
Coller la DEL de la télécommande sur la photodiode IR et appuyer ensuite un bref instant sur une touche 6.
Régler l'oscilloscope de façon à obtenir successivement à l'écran :
a) une succession de quelques trames
c) un seul bit (zoomer et balayer l’oscillogramme)
b) une seule trame (ou une portion de trame)
d) quelques périodes de la porteuse
Tracer à chaque fois ci-dessous un oscillogramme de l'image obtenue (bien noter les réglages du balayage que
vous avez utilisés !).
Analyser la trame obtenue grâce à l’oscillogramme b. et déterminer l’adresse du téléviseur.
Vérifier que la chaîne choisie est bien la chaîne 6.
Que se passe-t-il pour le signal reçu si on intercale une feuille de papier entre l'émetteur et le récepteur ?
Que se passe-t-il si on éloigne la télécommande ?
Conclusions
Rédiger avec le professeur une conclusion.
a) ____ _s/div
Pour les plus rapides : trouver le code !
Méthode pour trouver rapidement les réglages de la base de temps :
L’oscilloscope est réglé pour pouvoir aisément observer les 14 bits du signal.
Déterminer les codes des adresses de votre propre télécommande.
1/ Que veut-on observer ?
ex : une succession de quelques trames (8 par exemple)
2/ A quelle durée correspond ce que l’on souhaite observer ?
ex : 8 trames d’une période chacune de 114ms soit 8x114 = 912 ms
3/ L’écran occupant 10 divisions, quelle durée occupe 1 division ?
ex : 912/10 = 91 ms pour chaque division
4/ En déduire le réglage idéal !
ex : régler le balayage horizontal de l’oscilloscope sur 100 ms/div.
b) ____ _s/div
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