STATION METEO OREGON

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STATION METEO OREGON
Transmission d’informations
TP 1SEN Rév 04
STATION METEO OREGON
Transmission des données météorologiques
Lycée des Métiers Jacques Prévert Combs – la – Ville
Section de BAC PRO Systèmes électroniques numériques
Electronique Industrielle Embarquée
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Transmission d’informations
TP 1SEN Rév 04
Repère : TP1OREGON
Niveau : 1SEN
Bac Pro Systèmes Electroniques Numériques
Champ professionnel : Electronique industrielle embarquée
Fiche de travaux liée à des activités de : Travaux pratiques
Système ou sous-système : OREGON
Définition des tâches confiées à l’élève à
l’occasion
de la séquence de :
1 - PREREQUIS :
Lieu d’activité : COMBS-LA-VILLE
Enoncé des objectifs de formation associés
aux tâches définies :
FONCTIONS ET TACHES :
A2-2 Mettre en place, raccorder, tester et
valider les supports de transmission
A2-3 Mettre en place les équipements, les
logiciels, configurer, paramétrer, tester et
valider
2 - EN AYANT A VOTRE DISPOSITION :
- Console météo
- Oscilloscope
- dossiers techniques
- Fiche ressource oscilloscope
SAVOIRS ASSOCIES :
S3-Transmission de l'information
S3-1 Supports physiques
3 - ON VOUS DEMANDE :
- de relever le signal issu de la console météo
- d'analyser la trame d’octets
- de réaliser une interface d’affichage (IHM) à
l’aide d’un langage de programmation
COMPETENCES :
4 - CRITERES D'EVALUATION :
C4-4 Certifier le support physique ou valider
les médias
C4-6 Vérifier la conformité du fonctionnement
des matériels et logiciels associés
C4-3 Installer les supports
- être capable de suivre la procédure pour
utiliser l'oscilloscope numérique
- être capable d'analyser un signal qui permet
de communiquer avec la console
Evaluation proposée par le professeur :
Compétences
C4-4
C4-6
C4-3
barème
Temps prévu : 4h
A
B
C
D
E
(x1)
(x0.75)
(x0.5)
(x0.25)
(x0)
/20
/10
/10
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Electronique Industrielle Embarquée
Temps passé :
Note de l’élève :
/40
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I – MISE EN SITUATION
Le lycée s’est doté d’une station météorologique afin d’obtenir un certain nombre d’informations qui est
stockée quotidiennement dans une base de données.
Les données en temps réel sont affichées sur le site web du lycée et sur les différents écrans.
Dans cette activité, vous assurez la maintenance préventive et corrective de la station météo et sa liaison
avec l’application associée. La mise en œuvre de l’application finale est à réaliser.
II – PRINCIPE
Intérieur
Console météo
Extérieur
Liaison série
filaire
Liaison réseau
câblé
Serveur (site + base
de données)
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PC application
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III – ACTIVITE SUR LA LIAISON SERIE
-
Documents ressources à utiliser :
 Cours sur la liaison RS232
 Ressource analyse trames
 Ressource oscillo mode trigger
 Dossier technique de la console
-
Matériel à utiliser :
 Carte interface (pour prélever les signaux)
 Oscilloscope TDS1012
 Logiciel de l’oscilloscope
L’objectif est de vérifier que la communication s’établit correctement entre la console météo et le PC qui
contient l’application météo. Le signal prélevé à visualiser est TxD (trame envoyée par la console).
La liaison a les caractéristiques suivantes :
- 9600 bauds
- 8 bits de données
- 1 bit de stop (+1 bit ici)
- Contrôle de flux : matériel RTS/CTS
Principe :
GND
TxD
CONSOLE MÉTÉO
Communication
TxD
CTS
GND
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Question 1 :
(compétence C4-3 installation des supports (connectique et signaux))
Réaliser le câblage ci-dessous.
GND
TxD
Mesurer le niveau de tension sur TxD (à l’oscillo).
Est-ce une tension acceptable ? Pourquoi ? Quel est l’état binaire correspondant ?
Aidez-vous du cours.
VTxD = ............
en sortie de console.
Etat binaire = ..............
/3
Question 2 :
Raccorder la ligne CTS à une tension positive 12V. Que se passe –t-il sur la ligne TxD ? Mesurer la
tension et donner l’état logique.
VTxD = ............
en sortie de console.
Etat binaire = ..............
/3
Question 3 :
Rappeler le rôle de RTS/CTS en vous aidant du cours.
/2
Question 4 :
Suivre la procédure de réglage de l’oscilloscope (voir documents « ressource analyse trame »
et « ressource oscillo mode trigger »).
La base de temps (bouton SEC/DIV ou M sur l’écran) sera réglé à 500µs.
Lancer l’acquisition d’une trame de donnée « minute » (envoyée toutes les minutes).
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Question 5 : analyse d’une trame en ANNEXE 1.
(compétence C4-4 certifier support physique – validité des trames))
Cette trame doit comporter 5 octets ; elle correspond à la donnée envoyée toutes les minutes.
Quelle est la durée totale de la trame ? Tracer sur le relevé, cette durée.
Mesurer les tensions (état haut, état bas).
/4
Question 6 : décodage d’une trame en ANNEXE 2.
Calculer la durée d’un bit et « découper » le signal en intervalles de temps de 1bit.
L’objectif suivant est de décoder les octets de la trame. Compléter les cases selon l’état des bits.
1er octet :
START
2ème octet :
START
3ème octet :
START
4ème octet :
START
5ème octet :
START
STOP
STOP
/6
STOP
STOP
STOP
Question 7 :
Sachant que le LSB suit toujours le bit de START, décoder en hexadécimal les octets de votre trame.
1er octet  ...............................
2ème octet  ............................
3ème octet  ............................
4ème octet  ............................
5ème octet  ............................
/5
Question 8 :
D’après la documentation technique, la valeur « minute » se retrouve de la façon suivante sur le 4ème
octet:
Les 4 premiers bits servent aux unités ; les 3 bits suivants pour les dizaines. Le bit 7 indique l’état de la
batterie (0 pour batterie basse).
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Déterminer la valeur de la donnée minute dans ces conditions, avec la trame.
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Question 9 :
Le 5ème octet se nomme le checksum. Il peut permettre de contrôler des erreurs dans la transmission des
données. L’application qui va recevoir les données devra donc effectuer un calcul et comparer le résultat
du calcul avec le checksum ; s’il est différent, l’application en tiendra compte et agira en fonction du
programme.
Retrouvez votre checksum par le
calcul (calculatrice du PC):
(exemple pour 36 minutes)
/2
/10
IV – MISE EN ŒUVRE DE L’APPLICATION
(compétence C4-6 conformité fonctionnement du matériel et logiciel)
L’objectif est de réaliser un programme Python et une petite interface graphique qui va afficher les
valeurs de température et d’humidité intérieures avec PyQt Designer.
création de la mini-interface graphique avec PyQt Designer.
Vérifier que Python3.4 est installé.
Vérifier que PyQt Designer est installé. Sinon il faut télécharger depuis le serveur ftp, le fichier
suivant selon le PC:
PyQt5-5.1.1-gpl-Py3.3-Qt5.1.1-x32.exe
PyQt5-5.1.1-gpl-Py3.3-Qt5.1.1-x64.exe
-
Créer un répertoire ProjetPython sur le disque C. Vous enregistrerez les fichiers de l’application
à l‘intérieur.
Ouvrir QtDesigner.
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-
-
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Dans la fenêtre de dialogue, choisir Widget et cliquer sur créer. On obtient l’interface Qt avec un
widget Form vide.
Modifier le titre de la fenêtre dans l’éditeur de propriétés sur la droite et trouvez la propriété
« WindowTitle » de la classe Qwidget. Mettre « Station météo ». Faire « Entrer ».
Enregistrez votre fichier dans votre répertoire et nommez-le « MesuresMeteo ».
Remarque : L’extension du fichier est *.ui.
-
La fenêtre à réaliser est la suivante :
-
Voir le document en ANNEXE 3 pour l’appellation de tous les widgets.
-
Ce fichier doit maintenant être « converti » en langage Python. Nous allons créer un fichier
nommé « ui_MesuresMeteo.py » de la manière suivante :
Ouvrir la fenêtre de commande DOS (cmd).
Placez-vous dans le répertoire où se trouve votre fichier en tapant directement cd /StationMeteo.
Vérifiez avec la commande « DIR » que votre fichier « MesuresMeteo.ui » s’ y trouve.
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Puis entrez la commande suivante : pyuic5 –o ui_MesuresMeteo.py –x MesuresMeteo.ui
Faire « entrer » ; il ne doit pas y avoir de message particulier. Fermer la fenêtre.
Ouvrir l’IDLE de Python3 (Démarrer- programmes) et
ui_MesuresMeteo.py ».
Faire F5 pour exécuter le programme. La fenêtre précédente apparaît.
-
ouvrir
le
fichier
«
Il reste à télécharger depuis le serveur FTP de la salle, le fichier du programme principal, celui
qui sert à récupérer les données via la liaison RS232 et à afficher les valeurs sur l’interface.
Ce fichier s’appelle « MesuresMeteoMain.py » et devra être placé dans le même répertoire que
les autres fichiers. Le fichier « comRS232.py » sera également à télécharger..
Si tout a bien été configuré auparavant (notamment les noms de chaque widget sous Qt
Designer), lorsque vous exécuterez ce programme, l’interface s’ouvrira, prête à recevoir les
données.
-
Brancher la console météo (si ce n’est pas déjà fait) sur le PC, puis sélectionner le bon port
(COM1) sur l’interface. Ouvrir la communication. Les LCD affichent les valeurs…..
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ANNEXE 1 : analyse d’une trame envoyée par la station météo
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ANNEXE 2 : décodage d’une trame envoyée par la station météo
S 1 1 1 1 1 1 1 1 S S
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ANNEXE 3 : réalisation de l’interface Qt
ATTENTION ! Respectez l’écriture des noms sinon l’application ne fonctionnera pas.
Pour les labels, vous laisserez les noms par défaut.
GroupBoxDonnees
GroupBoxCom
spinBoxPort
Label
lcdTemperature
Label
pushButtonOuvrir
lcdHumidite
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