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Publié : 7 mai 2008

TP n°1

 

 

 PRINCIPE DE L’EQUILIBRAGE

Le balourd dynamique de la roue à équilibrer crée des efforts sur les 2 capteurs piézo-électriques placés à l’avant et à l’arrière sous l’arbre de l’équilibreuse. Ces capteurs et leur structure associée transforment ces efforts en une tension analogique proportionnelle.

 

 OBJECTIF DU T.P.

 

 

Ce T.P. concerne la fonction TRAITER de la chaîne d’information et en particulier :
• L’étude de la conversion de la tension analogique image du balourd de la roue en valeurs numériques.
• La simulation du calcul et de l’affichage de la masse de compensation.

Un C.A.N. intégré dans un microcontrôleur permet de convertir les tensions analogiques image du balourd en valeur numérique de format 8 bits.




 

 Condition matérielle du TP

Vcan = (Vcapteur /2 )+ 2.5

 

Le microcontrôleur sera remplacé par le kit STK500. Seule l’acquisition du balourd maximum sera étudiée dans ce TP.


 

 ACTIVITE 1 : CONVERTIR UNE VALEUR ANALOGIQUE EN VALEUR NUMERIQUE

Seuls les port A et C seront utilisés dans cette activité. L’objectif de cette activité est le relever des résultats de la conversion analogique / numérique. Les câblages sont déjà réalisés.

 

Lancer le logiciel Codevision AVR et ouvrir le projet « U47 »,
Sélectionner le fichier « equi.c »,
Compiler puis transférer le programme dans le kit STK500,
• Avec le bouton « level » du GBF, annuler les oscillations du signal produit,
• A l’aide du bouton « décalage » du GBF, régler les tensions Vcan du tableau suivant et mesurer leurs valeurs au point test TP1 de la carte d’adaptation. Relever pour chaque tension, les valeurs converties affichées sur les LEDs du port C (traduire en base 10).

Mesures
Vcan(volt) 0V 1V 2V 3V 4V 5V
Valeur numérique            


 

 

 ACTIVITE 2 :

 

On s’intéresse à la mémorisation du balourd maximum, au calcul de la masse de compensation et à l’affichage de la valeur sur un afficheur LCD. Cette fois-ci, tous les ports sont utilisés.

Fonctionnement simplifié de l’équilibrage :


La roue à équilibrer est mise en rotation par une manivelle. Lorsque la vitesse est suffisante, la roue codeuse génère les 256 impulsions de conversion sur un tour de roue. La vitesse nécessaire de la roue pour une prise en compte de la mesure est de 5 tours/seconde. Il s’agit de mémoriser la valeur numérique la plus importante parmi les 256 valeurs converties. Elle correspond à la tension de crête du balourd (voir chronogrammes page 3).

Réglage d’un balourd sinusoïdal :
• A l’aide du bouton « décalage » du GBF, régler une tension moyenne continue de 2,5V (mesurable au point TP1). C’est l’image d’un balourd nul (voir figure 1 page 3),
• A l’aide du bouton « level » du GBF, produire une oscillation sinusoïdale d’amplitude 1V et de fréquence 5Hz. Vérifier à l’aide d’un voltmètre utilisé en mesure de tension maximum.

Simuler un équilibrage :
Sélectionner le fichier « equil3.c »,
Préparer la mémorisation des signaux TP1 sur CH1 et PORTD sur CH2 conformément au schéma 1 (page 3). Calibre des temps 100ms/div, Calibres des tensions 1V/div(CH1), 2V/div(CH2). Synchronisation sur CH2. Compiler et transférer le programme,
Relever la valeur numérique du balourd maximum (LEDs portB). Relever également la valeur de la masse de compensation (afficheur LCD).

Calculer et vérifier :
Le temps d’une conversion est donnée par la formule : 13 * T * 16 ou T est la période de l’horloge du microcontrôleur cadencé à 8MHz.
Calculer le temps d’une conversion.
• Le délai d’attente entre 2 demandes de conversion successives, inscrit dans le programme, permet-il d’effectuer 256 conversions pendant un tour de roue ?
ALGORIGRAMME DU PROGRAMME EQUIL3.C


 

 ACTIVITE 3 : EXPLOITATION DES RESULTATS

 


QUESTION 1 :
• On donne le quantum de résolution q = 5V / 256. Vérifier les valeurs obtenues dans le tableau.(activité 1).

QUESTION 2 :
• En vous aidant de l’expression donnée à la page 3, justifier la ligne programme
mem = mem – 128

QUESTION 3 :
• On admettra que la masse maximum d’équilibrage que l’on peut placer sur la jante est de 90 grammes. Justifier la valeur du coefficient de multiplication 0,72 présent dans la ligne programme suivante.

QUESTION 4 : on s’intéresse à la fonction « ACQUERIR la position du balourd.
Modifier l’algorigramme et le programme equil3.c pour mémoriser et afficher le numéro de la conversion pour le balourd maximum. Tester le fonctionnement.

 


TP origine Lycée Paul Guérin

 

Documents joints

  • TP1, Word, 489 ko
  • TP1, PDF, 252.5 ko