Fascicule de Tp ucPIC

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fascicules des travaux pratiques en microcontrôleurs PIC et commande en logique cablée

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  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 1

    INSTITUT SUPERIEUR DES ETUDES

    TECHNOLOGIQUES DE SFAX

    Dpartement de gnie mcanique

    Fascicules des travaux pratiques

    Matire : E.E.A

    (Electricit lectronique automatique)

    Filire: Maintenance Industrielle 3

    Moncef Ben Jarray

    Technologue en gnie lectrique

    A.U 2014/2015

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    Moncef Ben Jarray 2

    Contenu

    Partie1 Circuit de commande utilisant la technologie cble

    TP1 : Le logiciel Automation studio

    TP2 : Etude dun systme de vidange

    TP3 : Etude dun systme de Malaxage

    TP4 : Etude dun systme de convoyeurs

    Partie2 Circuit de commande utilisant les automates programmables

    TP5 : Introduction la programmation CONT

    TP6 : Etude de systme de contrle de niveau deau

    TP7 : Etude de systme de malaxage

    TP8 : Etude de systme des convoyeurs

    Partie3 Programmation des microcontrleurs PIC

    TP09 : Le logiciel MikroC pro V6

    TP10 : Le logiciel Proteus ISIS

    TP11 : Les ports des entres/sorties

    TP12 : Le Timer

    TP13 : Le convertisseur analogique/numrique

    TP14 : Les interruptions

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    TP1 : Le logiciel Automation Studio

    I. Introduction au logiciel

    Au cours de cette sance de travaux pratique on sintresse au logiciel de simulation

    Automation studio version 5 de la socit Famic technologies. Il permet de concevoir un circuit

    de commande lectrique en logique cble utilisant les lments de la bibliothque tels que les

    bobines, les contacts et les interrupteurs. Ce logiciel permet aussi de concevoir des programmes

    en logique programmes (pour les automates) en utilisant un langage CONT (Ladder). Apres

    conception du circuit de commande, il est possible de passer la simulation et vrifier le

    fonctionnement.

    II. Utilisation du logiciel Automation

    Studio

    1) Sur le bureau tapez licone

    2) Cliquer sur licne Ouvrir bibliothque

    3) Choisir la bibliothque Main.Prl

    4) Apres chargement de la bibliothque Vous

    aurez alors les composants suivants.

    5) Cliquer sur Fichier puis sur OK vous aurez

    une page de travail vide

    6) Cliquez sur Fichier /proprits du projet

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    Vous pouvez alors complter les champs que

    vous voulez.

    7) Cliquez sur Edition/Proprits du document

    Pui sur mise en page

    Vous pouvez alors choisir le format de la page

    de travail et les marges.

    8) Dans lexplorateur de bibliothque Cliquez

    sur les diffrents lments et examiner les

    composants disponibles

    III. Ralisation dun circuit de commande

    1) Raliser le circuit de commande et de

    puissance lectrique suivant comportant un

    bouton poussoir MARCHE, un bouton

    poussoir ARRET, une bobine KM, des

    fusibles, un relais thermique et un moteur

    triphas. Utilisez pour cela llment de

    bibliothque Electrical control (IEC

    standard)

    Remarques :

    Lorsque vous choisissez un lment du groupe switches tels quun interrupteur ou un

    bouton poussoir, une fentre souvre

    automatiquement, vous entrez alors le nom

    que vous voulez pour cet lment.

    Lorsque vous choisissez un lment du groupe Contacts tels quun contact de type

    NO, NC ou temporis. Vous devez prciser

    quel lment de sortie (bobine en gnral)

    appartient ce contact. Pour cela double cliquez

    sur le contact

    KM

    MARCHE KM

    ARRET

    M

    KM KMKM

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    Par exemple on clique deux fois sur le bouton du maintien de type NO, la fentre ci-dessus

    apparait on slectionne alors dans la liste en bas llment de sortie qui convient, dans ce cas on doit

    slectionner la bobine KM puis on appuis sur le bouton Lien. Dans la phase de simulation, ces deux

    lments la bobine KM et le contact de maintien sont lis.

    2) Simulation

    Passer la simulation en cliquant sur longlet Simulation ou sur licne

    En mode simulation, cliquez sur les interrupteurs et les boutons poussoirs pour changer leurs tats et

    observer le fonctionnement du circuit, vrifier de nouveau le circuit si le fonctionnement est faut.

    IV. Marche par -coups

    - Modifier le circuit prcdant en ajoutant dautres lments fin davoir la fonction marche

    par -coups

    - Prvoir une lampe tmoin H pour signaler ltat de la bobine KM.

    - Simuler le circuit et corriger sil ya des dfauts.

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    TP2 : Etude dun systme de vidange

    I. Introduction du systme

    Figure2.1 : Systme de contrle de niveau deau

    La figure 2.1 reprsente un rservoir pour stocker leau use dgage par un systme de production

    industriel. On demande de contrler le niveau deau en mettant en marche ou en dsactivant une

    pompe de vidange.

    II. Cahier de charge

    - Commutateur en position arrt : la pompe sarrte et on ne peut pas la dmarrer.

    - Mode manuel : on peut dmarrer la pompe si le niveau deau est suprieur au niveau bas.

    - Mode automatique : si leau atteint le niveau haut, la pompe dmarre pour vacuer de leau.

    Lorsque le niveau bas est atteint la pompe sarrte.

    - Les lampes de signalisation : une lampe verte qui signale la marche de la pompe. Une lampe

    rouge qui signale le niveau bas de leau et une lampe jaune qui signale le niveau haut.

    III. Travail demand

    a) Concevoir le circuit de puissance et le circuit de commande qui ralise le fonctionnement

    indiqu par le cahier de charge en utilisant le logiciel studio-automation

    b) Simuler le circuit par le logiciel studio-automation et corriger sil ya des erreurs.

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    c) On modifie le systme prcdant pour raliser la fonction de remplissage. La figure 2.2

    reprsente le nouveau systme.

    Figure2.2 : Systme de contrle de niveau deau

    Cahier de charge :

    - Commutateur en position arrt : la pompe sarrte et on ne peut pas la dmarrer.

    - Mode manuel : on peut dmarrer la pompe si le niveau deau est infrieur au niveau haut.

    - Mode automatique : si leau atteint le niveau bas, la pompe dmarre pour remplir le

    rservoir. Lorsque le niveau haut est atteint la pompe sarrte.

    - Les lampes de signalisation : une lampe verte qui signale la marche de la pompe. Une lampe

    rouge qui signale le niveau bas de leau et une lampe jaune qui signale le niveau haut.

    Travail demand

    a) Modifier le circuit de commande prcdant fin de satisfaire aux exigences du nouveau systme.

    b) Simuler le nouveau circuit de commande et corriger sil ya des erreurs.

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    TP3 : Etude dun systme de malaxage

    I. Introduction du systme

    Figure 3.1 : Systme de malaxage

    La figure3.1 reprsente un systme de malaxage. Le solnode A assure louverture et la fermeture

    de la vanne dalimentation et le solnode B assure la fermeture et louverture de la vanne de

    vidange. Le moteur M1 assure le malaxage du produit.

    II. Cahier de charge

    - Utiliser un bouton poussoir NO pour la mise en marche et un bouton poussoir NF pour

    larrt.

    - On appui sur le bouton Marche, llectrovanne A sactive et ouvre la vanne de remplissage.

    - Au cours de la phase de remplissage le capteur de vidange sactive.

    - Lorsque le rservoir est plein le capteur de remplissage sactive.

    - Llectrovanne A se dsactive.

    - Le moteur M1 dmarre pendant 3min pour malaxer le produit.

    - Lorsque le moteur sarrte, llectrovanne B sactive et ouvre la vanne de vidange.

    - Lorsque le rservoir est vide, le capteur de vidange se dsactive et dsactive llectrovanne

    B ce qui ferme la vanne de vidange.

    - Pour rpter le cycle, on appui de nouveau sur le bouton poussoir marche.

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    III. Travail demand

    a) Concevoir le circuit de puissance et le circuit de commande qui ralise le fonctionnement

    indiqu par le cahier de charge en utilisant le logiciel studio-automation

    b) Simuler le circuit par le logiciel studio-automation et corriger sil ya des erreurs.

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    Moncef Ben Jarray 10

    TP4 : Etude dun systme de convoyeur

    I. Introduction du systme

    Figure4.1 : Systme de convoyeurs

    La figure4.1 reprsente un systme de transport de grain. Il comporte trois convoyeurs entrains par

    trois moteurs triphass. Le fonctionnement dsir est indiqu par le cahier de charge.

    Cahier de charge

    Mode manuel :

    - M3 doit dmarrer le premier

    - M2 ne peut pas dmarrer si M3 est stopp

    - M1 ne peut pas dmarrer si M2 est stopp

    - Si un convoyeur est stopp, tous les convoyeurs qui le prcdent doivent sarrter pour ne

    pas perdre du grain.

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    Mode manuel par -coups :

    - Les boutons de la marche manuelle peuvent assurer aussi la marche par -coups. Ce transfert

    de fonction est assur par un commutateur CONTINU/A-COUPS.

    - La marche par -coups peut tre excute sur nimporte quel convoyeur sans ordre

    prdfinie.

    - Tous les convoyeurs doivent sarrter et passer en mode marche par -coups lorsque ce

    dernier est slectionn. Cela permet de raliser des oprations urgentes de rglage ou de

    rparation.

    Mode automatique :

    - Pour des raisons de scurit il faut dclencher une alarme sonore 15 seconde avant le dpart

    du systme en mode automatique.

    - Le fonctionnement en ce mode est :

    o Slectionner Automatique

    o Appuyer sur le bouton poussoir Marche automatique :

    Une alarme sonore est active

    Aprs 15 secondes M3 dmarre

    Aprs 30 secondes M2 dmarre

    Aprs 45 secondes M1 dmarre et lalarme sonore sarrte.

    Pour larrt du systme en mode automatique, le fonctionnement est le suivant (on suppose que le

    silo dalimentation en grain est ferm) :

    o Appuyer sur le bouton poussoir Arrt automatique :

    Aprs 15 secondes M1 sarrte

    Aprs 30 secondes M2 sarrte

    Aprs 45 secondes M3 sarrte

    Chaque convoyeur est lui associ un voyant vert qui sallume lorsquil est activ. Si un relais

    thermiques dclenche alors un voyant rouge sallume et tous les convoyeurs sont stopps. Un bouton

    durgence permet larrt instantan de tous les convoyeurs. Le passage entre les modes Manuel

    et Automatique doit se faire larrt. Le slecteur de mode doit avoir une position centrale de

    repos.

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    IV. Travail demand

    1) Mode manuel

    a) Concevoir le circuit de puissance et le circuit de commande qui ralise le fonctionnement manuel

    indiqu par le cahier de charge en utilisant le logiciel studio-automation

    b) Simuler le circuit par le logiciel studio-automation et corriger sil ya des erreurs.

    2) Mode manuel par -coups

    a) Modifier le circuit de commande prcdant en ajoutant la fonction marche par -coups.

    b) Simuler le circuit et vrifier son fonctionnement

    3) Mode automatique :

    a) Concevoir le circuit de commande qui ralise le fonctionnement marche en mode automatique

    indiqu par le cahier de charge en utilisant le logiciel studio-automation

    b) Simuler le circuit par le logiciel studio-automation et corriger sil ya des erreurs.

    c) Ajouter au circuit de commande prcdant la fonction arrt en mode automatique, simuler et

    vrifier le fonctionnement.

    4) Circuit de commande global

    Grouper ensemble les diffrents circuits de commande et simuler le circuit global et tester les

    diffrents modes de fonctionnement.

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    Partie 2

    Circuits de commande base des automates programmables

    TP5 : Introduction la programmation CONT

    TP6 : Etude de systme de contrle de niveau deau

    TP7 : Etude de systme de malaxage

    TP8 : Etude de systme des convoyeurs

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    TP5 : Introduction la programmation CONT

    I. Introduction

    Le langage de programmation CONT, appel aussi LADDER est un moyen graphique pour crire un

    programme pour automate programmable. Dans ce TP on va utiliser le logiciel AUTOMATION

    STUDIO pour concevoir et simuler des programmes en langage CONT pour les automates de la

    srie S7-200.

    II. Conception et simulation dun programme en langage CONT

    1) Application1

    a) Raliser le circuit de puissance suivant en utilisant le logiciel AUTOMATION STUDIO

    b) Programmation en langage CONT :

    Dans cette partie on va concevoir un programme en langage CONT pour les automates siemens.

    Les entres de lautomate : Bouton poussoir Marche, bouton poussoir ARRET Les sorties de lautomate : bobine du contacteur KM

    Dans le logiciel AUTOMATION STUDIO cliquez sur Ladder siemens dans la fentre Explorateur de bibliothque

    F

    KM Figure1

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    Moncef Ben Jarray 15

    Slectionner llment Rung puis slectionner et dplacer llment Barreau dans la page de travail.

    Slectionner llment Electrical control dans la fentre Explorateur de bibliothque puis cliquer sur llment Plc card et dplacer les deux lments carte dentres API et carte de sorties API dans la page de travail. Vous aurez alors le schma suivant.

    Aller dans llment de bibliothque Electrical control (IEC) et cliquez sur llment power sources et dplacer les lments 24V et 0V vers la feuille de travail. Ces lments sont utiliss

    pour alimenter le module dentre. Choisissez de nouveau ces deux lments pour alimenter le module de sortie.

    Aller dans llment de bibliothque Electrical control (IEC) et cliquez sur Switches et

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    choisissez deux boutons poussoirs normalement ouvert et normalement ferm. Ecrire MARCHE et

    ARRET dans les champs mnmoniques.

    Aller dans llment de bibliothque Electrical control (IEC) et cliquez sur output components choisissez bobine de sortie et crire KM dans le champ mnmonique. vous aurez

    le circuit suivant.

    Cliquez sur llment Ladder siemens dans la fentre Explorateur de bibliothques puis sur llment Bit Logic et choisissez les lments ncessaires pour tablir le circuit suivant :

    passer en mode simulation en cliquant sur licne .Actionner le B.P. Marche

    et observer ltat de la sortie OUT0. Modifier le circuit prcdant en introduisant un bit mmoire interne M0.0. pour cela cliquer

    sur licone

    END

    RUNG1

    COM

    OUT0

    OUT1

    OUT2

    OUT3

    OUT4

    OUT5

    OUT6

    OUT7

    1-1OC

    1

    COM

    IN0

    IN1

    IN2

    IN3

    IN4

    IN5

    IN6

    IN7

    1-1IC1

    marche

    arret

    km

    "1-1IC1.IN1"

    "1-1IC1.IN0"

    "1-1OC1.OUT0"

    ( )

    "1-1OC1.OUT0"

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    Moncef Ben Jarray 17

    Cliquer sur nouvelle variable dans la fentre variable manager et crer une nouvelle

    variable

    Modifier le circuit prcdant en introduisant le bit mmoire M0.0

    Tester le fonctionnement du nouveau circuit.

    END

    RUNG1

    "1-1OC1.OUT0"

    ( )

    "m0"

    COM

    IN0

    IN1

    IN2

    IN3

    IN4

    IN5

    IN6

    IN7

    1-1

    IC1

    COM

    OUT0

    OUT1

    OUT2

    OUT3

    OUT4

    OUT5

    OUT6

    OUT7

    1-1

    OC

    1

    km

    "1-1IC1.IN1"

    MARCHE

    Arret

    "1-1IC1.IN0"

    "m0"

    ( )

    "1-1OC1.OUT0"

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    Moncef Ben Jarray 18

    TP6 : Automatisation dun systme de contrle de niveau deau

    I. Introduction au systme

    Figure6.1 : Systme de contrle de niveau deau

    La figure 6.1 reprsente un rservoir pour stocker leau use dgage par un systme de production

    industriel. On demande de contrler le niveau deau en mettant en marche ou en dsactivant une

    pompe de vidange.

    II. Cahier de charge

    - Commutateur en position arrt : la pompe sarrte et on ne peut pas la dmarrer.

    - Mode manuel : on peut dmarrer la pompe si le niveau deau est suprieur au niveau bas.

    - Mode automatique : si leau atteint le niveau haut, la pompe dmarre pour vacuer de leau.

    Lorsque le niveau bas est atteint la pompe sarrte.

    - Les lampes de signalisation : une lampe verte qui signale la marche de la pompe. Une lampe

    rouge qui signale le niveau bas de leau et une lampe jaune qui signale le niveau haut.

    III. Travail demand

    a) Concevoir un circuit de commande et un circuit de puissance en utilisant le logiciel

    Automation Studio et en choisissant le langage Ladder siemens

    b) Passer en mode simulation et corriger sil ya des erreurs.

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    d) On modifie le systme prcdant pour raliser la fonction de remplissage. La figure 6.2

    reprsente le nouveau systme.

    Figure 6.2 : Systme de contrle de niveau deau

    Cahier de charge :

    - Commutateur en position arrt : la pompe sarrte et on ne peut pas la dmarrer.

    - Mode manuel : on peut dmarrer la pompe si le niveau deau est infrieur au niveau haut.

    - Mode automatique : si leau atteint le niveau bas, la pompe dmarre pour remplir le

    rservoir. Lorsque le niveau haut est atteint la pompe sarrte.

    - Les lampes de signalisation : une lampe verte qui signale la marche de la pompe. Une lampe

    rouge qui signale le niveau bas de leau et une lampe jaune qui signale le niveau haut.

    Travail demand

    a) Concevoir un circuit de commande et un circuit de puissance en utilisant le logiciel

    Automation Studio et en choisissant le langage Ladder siemens

    b) Passer en mode simulation et corriger sil ya des erreurs.

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    Moncef Ben Jarray 20

    TP7 : Automatisation dun systme de malaxage

    I. Introduction au systme

    Figure 7.1 : Systme de malaxage

    La figure3.1 reprsente un systme de malaxage. Le solnode A assure louverture et la fermeture

    de la vanne dalimentation et le solnode B assure la fermeture et louverture de la vanne de

    vidange. Le moteur M1 assure le malaxage du produit.

    II. Cahier de charge

    - Utiliser un bouton poussoir NO pour la mise en marche et un bouton poussoir NF pour

    larrt.

    - On appui sur le bouton Marche, llectrovanne A sactive et ouvre la vanne de remplissage.

    - Au cours de la phase de remplissage le capteur de vidange sactive.

    - Lorsque le rservoir est plein le capteur de remplissage sactive.

    - Llectrovanne A se dsactive.

    - Le moteur M1 dmarre pendant 3min pour malaxer le produit.

    - Lorsque le moteur sarrte, llectrovanne B sactive et ouvre la vanne de vidange.

    - Lorsque le rservoir est vide, le capteur de vidange se dsactive et dsactive llectrovanne

    B ce qui ferme la vanne de vidange.

    - Pour rpter le cycle, on appui de nouveau sur le bouton poussoir marche.

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    III. Travail demand

    a) Concevoir un circuit de commande et un circuit de puissance en utilisant le logiciel

    Automation Studio et en choisissant le langage Ladder siemens

    b) Passer en mode simulation et corriger sil ya des erreurs.

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    Moncef Ben Jarray 22

    TP8 : Automatisation dun systme de convoyeur

    I. Introduction du systme

    Figure 8.1 : Systme de convoyeurs

    La Figure4.1 reprsente un systme de transport de grain. Il comporte trois convoyeurs entrains par

    trois moteurs triphass. Le fonctionnement dsir est indiqu par le cahier de charge.

    Cahier de charge

    Mode manuel :

    - M3 doit dmarrer le premier

    - M2 ne peut pas dmarrer si M3 est stopp

    - M1 ne peut pas dmarrer si M2 est stopp

    - Si un convoyeur est stopp, tous les convoyeurs qui le prcdent doivent sarrter pour ne

    pas perdre du grain.

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 23

    Mode manuel par -coups :

    - Les boutons de la marche manuelle peuvent assurer aussi la marche par -coups. Ce transfert

    de fonction est assur par un commutateur CONTINU/A-COUPS.

    - La marche par -coups peut tre excute sur nimporte quel convoyeur sans ordre

    prdfinie.

    - Tous les convoyeurs doivent sarrter et passer en mode marche par -coups lorsque ce

    dernier est slectionn. Cela permet de raliser des oprations urgentes de rglage ou de

    rparation.

    Mode automatique :

    - Pour des raisons de scurit il faut dclencher une alarme sonore 15 seconde avant le dpart

    du systme en mode automatique.

    - Le fonctionnement en ce mode est :

    o Slectionner Automatique

    o Appuyer sur le bouton poussoir Marche automatique :

    Une alarme sonore est active

    Aprs 15 secondes M3 dmarre

    Aprs 30 secondes M2 dmarre

    Aprs 45 secondes M1 dmarre et lalarme sonore sarrte.

    Pour larrt du systme en mode automatique, le fonctionnement est le suivant (on suppose que le

    silo dalimentation en grain est ferm) :

    o Appuyer sur le bouton poussoir Arrt automatique :

    Aprs 15 secondes M1 sarrte

    Aprs 30 secondes M2 sarrte

    Aprs 45 secondes M3 sarrte

    Chaque convoyeur est lui associ un voyant vert qui sallume lorsquil est activ. Si un relais

    thermiques dclenche alors un voyant rouge sallume et tous les convoyeurs sont stopps. Un bouton

    durgence permet larrt instantan de tous les convoyeurs. Le passage entre les modes Manuel

    et Automatique doit se faire larrt. Le slecteur de mode doit avoir une position centrale de

    repos.

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    Moncef Ben Jarray 24

    IV. Travail demand

    1) Mode manuel

    a) Concevoir le circuit de puissance et le circuit de commande base dautomate programmable qui

    ralise le fonctionnement manuel indiqu par le cahier de charge en utilisant le logiciel studio-

    automation et en choisissant le langage Ladder siemens .

    b) Simuler le circuit par le logiciel studio-automation et corriger sil ya des erreurs.

    2) Mode manuel par -coups

    a) Modifier le circuit de commande prcdant en ajoutant la fonction marche par -coups.

    b) Simuler le circuit et vrifier son fonctionnement

    3) Mode automatique :

    a) Concevoir le circuit de commande base dautomate programmable qui ralise le fonctionnement

    marche en mode automatique indiqu par le cahier de charge en utilisant le logiciel studio-

    automation et en choisissant le langage Ladder siemens .

    b) Passer en mode simulation et corriger sil ya des erreurs.

    c) Ajouter au circuit de commande prcdant la fonction arrt en mode automatique, puis passer en

    mode simulation et vrifier le fonctionnement.

    4) Circuit de commande global

    a) Concevoir le circuit de commande global base dautomate programmable qui ralise les

    diffrents modes de fonctionnement indiqus par le cahier de charge en utilisant le logiciel

    automation studio et en choisissant le langage Ladder siemens

    b) Passer en mode de simulation et corriger sil ya des erreurs.

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    Partie3

    Programmation des microcontrleurs PIC

    TP09 : Le logiciel MikroC pro V6

    TP10 : Le logiciel Proteus ISIS

    TP11 : Les ports des entres/sorties

    TP12 : Le Timer

    TP13 : Le convertisseur analogique/numrique

    TP14 : Les interruptions

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    Moncef Ben Jarray 26

    TP09 : Le logiciel MikroC pro V6

    I. Introduction

    Ce logiciel permet de programmer les microcontrleurs PIC de la socit microchip en langage C. il

    permet aussi de charger le programme dans la mmoire interne du microcontrleur. Ce programme

    est produit de la socit Microelectronic.

    II. Cration dun programme

    Double cliquer sur licne suivante du bureau

    Cliquer sur New Project puis sur Next dans la fentre qui apparait

    Choisissez alors un non pour le projet, une destination, le type de microcontrleur PIC

    programmer et la valeur de la frquence de lhorloge interne puis cliquez sur Next . Dans la

    fentre qui apparait cliquez sur Next

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    Moncef Ben Jarray 27

    Dcochez Include all pour choisir toutes les bibliothques puis cliquez sur Next . Dans la

    fentre qui apparait dcochez Open Edit Project Windows puis cliquez sur Finish .

    Vous aurez la fentre de travail suivante

    Remarque :

    - Les instructions en langage MikroC doivent tre insres entre les accolades aprs main

    - Les variables de diffrents types doivent tre dclares au dbut du programme avant

    main

    Compilation

    Aprs criture du programme, vient ltape de correction et gnration du fichier excutable, pour

    cela cliquez sur longlet BUIIL . Corriger le programme sil ya des erreurs puis recompiler.

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 28

    TP10 : Le logiciel Proteus ISIS

    III. Introduction

    Ce logiciel permet de concevoir des circuits lectroniques et de les simuler. Il permet aussi de

    gnrer le fichier netlist qui sera utilis par le logiciel ARES pour crer le routage de la carte. Ce

    programme est produit de la socit Proteus.

    IV. Cration dun circuit

    Double cliquer sur licne suivante du bureau

    Vous aurez la fentre de travail suivante

    Vous pouvez maintenant choisir les composants de votre circuit, supposons que ce dernier est form des lments suivants : microcontrleur PIC 16F877A, diode LED rouge, un

    bouton poussoir et une rsistance.

    Choix des composants :

    - Cliquez sur licne P

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 29

    Dans la nouvelle fenetre, choisir le microcontroleur PIC16F887A en cherchant dans les librairies

    disponible dans longlet category ou en ecrivant le non du composant dans lespace de saisie

    Keywords

    Cliquez sur OK pour valider votre choix.

    Rpter la mme procdure pour choisir les autres composants. La diode Led est dsigne par le

    nom LED. Le bouton poussoir est dsign par Button . La rsistance par res

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 30

    Vous aurez alors la liste des composants choisies

    Placement des composants

    Dans la liste des composants slectionner le composants PIC16F877A, dans la fentre de travail

    cliquer une seule fois dans un espace vide avec le bouton droit de la sourie, le composant slectionn

    apparait. Vous pouvez dplacer le composant dans la fentre de travail et changer son orientation

    laide des boutons + et du paver numrique. Cliquez une deuxime fois sur le bouton droit de la

    sourie pour poser le composant. Rptez la mme procdure pour placer les autres composants.

    Choisir les composants Alimentation et Masse

    Cliquer sur licne suivante et placer une alimentation POWER et une masse GROUND

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 31

    Etablir les connexions des composants

    Pointer par la sourie sur lanode de la diode LED et cliquez sur le bouton droit et dplacer le

    pointeur de la sourie vers la broche RB1 du microcontrleur et cliquez de nouveau pour raliser la

    connexion. Relier la cathode de la diode la masse. Etablir les autres connexions de faon aboutir

    au circuit suivant :

    Configuration du microcontrleur PIC

    Double cliquez par le bouton droit de la sourie sur le microcontrleur PIC16F877A, une fentre

    apparait, cliquez sur licne suivante pour choisir le fichier excutable du programme.

    Aller lemplacement du fichier et cliquez. Dans la fentre Processor Clock frquency insrez la

    valeur de la frquence de lhorloge puis appuyer sur OK .

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 32

    Simulation

    Pour simuler le fonctionnement du circuit, cliquez sur licne suivante

    Si le fonctionnement est incorrect, corriger le programme dans MikroC et recompiler puis simuler

    de nouveau dans ISIS. Rpter ces tapes autant des fois que ce ncessaire pour aboutir au rsultat

    voulu.

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 33

    TP11: Les ports des entres/sorties

    I) Introduction

    On sintresse dans ce TP aux ports des entres/sorties du microcontrleur PIC16f877A, ce derniers

    possde 40 broches dont 33 dentre eux peuvent tre utiliss comme des broches dentre/sortie de

    type tout ou rien (TOR), ils sont reparties sur 5 ports : A, B, C, D et E.

    Ces broches sont utilises pour activer des lments externes comme les transistors, les diodes LED

    et les afficheurs LCD.

    II) Configuration dun port dentre/sortie

    Le port dentre/sortie B du microcontrleur PIC16F877A est un ensemble de 8 broches (RB0

    RB7) de la broche n33 la broche n40. La configuration de ces broches est ralise travers deux

    registres de la mmoire RAM du microcontrleur appels : PORTB et TRISB.

    a) Configuration de la direction dune broche

    Une broche dentre/sortie peut tre utilise comme une entre pour recevoir un signal externe

    provenant par exemple dun bouton poussoir ou dun capteur de position ou bien une sortie pour

    commander un transistor ou une diode LED

    Le choix de la direction dune broche du port B est ralis travers le registre TRISB

    b) Ecriture et lecture dune proche

    Le registre PORTB de la mmoire RAM permet dcrire ou de lire une broche

    Ecriture dune broche Cest la mise 1 ou 0 dune broche configure en sortie.

    Lecture dune broche Lire la valeur du signal (1 ou 0 logique) sur une broche configure en entre

    B7 B0

    TRISB

    1 0 La broche RB1 est

    une sortie

    La broche RB3 est une entre

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 34

    Exemple :

    - Selon la configuration du registre TRISB on constate que les broches RB0 RB2 sont des sorties

    alors que les broches RB3 RB7 sont des entres.

    - Le contenu de registre PORTB montre quon a envoy 1 logique (5V) sur les broches RB0 et RB2 et

    0 sur la broche RB1 et montre aussi que le microcontrleur reoit 1 logique sur ses broches RB3 et

    RB4 et 0 logique sur ses broches RB5 RB7.

    -

    III) Travail demand

    a) Application1

    Raliser sue le logiciel ISIS le circuit suivant

    Ecrire un programme en MikroC qui permet de faire clignoter la diode D1 branche sur la broche

    RB0 du microcontrleur PIC16F877A.

    b) Application2

    Raliser sur le logiciel ISIS le circuit suivant

    TRISB

    PORTB

    0 1 1 1 1 1 0 0

    RB7 RB0

    1 0 0 0 1 1 1 0

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 35

    - Ecrire un programme en MikroC qui permet dallumer successivement les diodes D0 D7. Le cycle

    recommence lorsque toutes les diodes sont allumes.

    - Ecrire un programme en MikroC qui permet dallumer une seule diode LED de D0 D7. Lorsque

    la diode D7 est allume, le cycle recommence en D0.

    - Ecrire un programme en MikroC qui permet dallumer successivement les diodes D0 D7. Lorsque

    toutes les diodes sont allumes, ces dernires steignent lune aprs lautre en commenant par D7,

    lorsque toutes les diodes sont teintes, le cycle recommence.

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 36

    TP12 : Le Timer

    I) Introduction

    Le microcontrleur PIC16F877A comporte trois TIMER, on sintresse au TIMER0. Ce dernier est

    un module interne qui peut tre utilis comme compteur dans ce cas, il compte les fronts montants

    ou descendants dun signal externe arrivant sur la broche RA4 ou bien comme temporisateur et dans

    ce cas le TIMER sincrmente pour chaque cycle machine de lhorloge interne.

    II) Configuration du Timer

    Le registre de 8 bits appel TMR0 de la mmoire interne RAM du microcontrleur PIC16F877A

    permet de lire et dcrire la valeur compte par le module TIMER0. Si la valeur du registre TMR0

    dpasse 255 alors le module TIMER0 recommence le comptage la valeur 0 et peut gnrer une

    interruption.

    Le registre OPTION_REG suivant permet de configurer le module TIMER0 :

    - Le bit 5 permet de choisir le signal source pour le TIMER0 (broche RA4 ou horloge interne)

    - Le bit 4 permet de choisir le front montant ou le front descendant pour activer le TIMER0

    - Le bit 3 permet dassocier ou non le prediviseur au TIMER0

    - Les bits 2-0 : pour choisir le rapport de prediviseur

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 37

    En ce qui concerne linterruption gnre par le TIMER0 elle est configure par le registre INTCON

    suivant :

    Le bit7 et le bit5 doivent tre mis 1 pour permettre au TIMER0 de gnrer des interruptions.

    III) Travail demand

    a) Application1

    Raliser le circuit suivant

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 38

    - Ecrire un programme en MikroC qui permet dafficher le contenu du registre TMR0 par les diodes

    connectes au portb. Le module TIMER0 doit tre activ en mode temporisateur. Utilisez le

    prediviseur avec un rapport de 1/256.

    b) Application2

    Raliser le circuit suivant

    - Ecrire un programme en MikroC qui fait clignoter la diode D1. Le programme doit activer le

    TIMER0 en mode temporisateur avec un prediviseur de rapport 1/256. Si la valeur de comptage

    (enregistre dans le registre TMR0) est infrieure ou gale 128 alors la diode est teinte, elle est

    allume dans le cas inverse. Les interruptions doivent tre dsactives.

    c) Application3

    Raliser le circuit suivant

    - Ecrire un programme en MikroC qui permet de compter par le module TIMER0 les fronts montants

    arrivant sur la broche RA4 et de changer ltat de la diode chaque fois que 10 fronts sont compts.

    RA0/AN02

    RA1/AN13

    RA2/AN2/VREF-/CVREF4

    RA4/T0CKI/C1OUT6

    RA5/AN4/SS/C2OUT7

    RE0/AN5/RD8

    RE1/AN6/WR9

    RE2/AN7/CS10

    OSC1/CLKIN13

    OSC2/CLKOUT14

    RC1/T1OSI/CCP216

    RC2/CCP117

    RC3/SCK/SCL18

    RD0/PSP019

    RD1/PSP120

    RB7/PGD40

    RB6/PGC39

    RB538

    RB437

    RB3/PGM36

    RB235

    RB134

    RB0/INT33

    RD7/PSP730

    RD6/PSP629

    RD5/PSP528

    RD4/PSP427

    RD3/PSP322

    RD2/PSP221

    RC7/RX/DT26

    RC6/TX/CK25

    RC5/SDO24

    RC4/SDI/SDA23

    RA3/AN3/VREF+5

    RC0/T1OSO/T1CKI15

    MCLR/Vpp/THV1

    U1

    PIC16F877A

    D1LED-YELLOW

    R110k

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 39

    TP13 : Le convertisseur analogique/numrique

    I) Introduction

    Le module convertisseur analogique numrique CAN permet au microcontrleur PIC16F877A de

    saisir des grandeurs analogiques sous formes dune tension et de la convertir en valeurs binaires de

    10 bits. Le PIC16F877A comporte 8 broches pouvant tre utilises comme entres pour le CAN. Le

    rsultat de conversion est stock dans deux registres spciaux ADRESH et ADRESL.

    La configuration du convertisseur analogique numrique est assure par deux registres ADCON0 et

    ADCON1.

    II) Configuration du convertisseur analogique numrique

    Quatre registres de la mmoire RAM sont associs au convertisseur analogique numrique :

    Le registre ADCON0 :

    - Les bits 7-6 : permettent de choisir la frquence de conversion du convertisseur CAN

    - Les bits 5-3 : permettent de choisir la broche dentre du CAN

    - Le bit 2 : permet de commencer la conversion

    - Le bit1 : permet dactiver ou dsactiver le convertisseur.

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 40

    Le registre ADCON1

    - Le bit7 : permet de choisir le format de nombre binaire rsultat de conversion.

    - Les Bit 3-0 : permettent de configurer les 8 broches AN0 AN7 et de choisir les tensions de

    rfrence haute et basse

    Les deux registres ADRESH et ADRESL :

    - ADRESH : contient loctet suprieur de rsultat de conversion

    - ADRESL : contient loctet bas de rsultat de conversion

    III) Travail demand

    a) Application1

    Raliser le circuit suivant

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 41

    - Ecrire un programme en MikroC qui converti la tension dlivre par le potentiomtre et crit loctet

    bas de rsultat de conversion dans le portb.

    b) Application2

    En se basant sur le mme circuit que prcdemment, crire un programme en MikroC qui allume les

    diodes LED si le rsultat de conversion est suprieur 158 et lteint dans le cas contraire.

    c) Application3

    Raliser le montage suivant

    Ecrire un programme en MikroC qui compare les deux tensions dlivres par les potentiomtres

    RV1 et RV2 et allume la diode LED en cas dgalit.

    RA0/AN02

    RA1/AN13

    RA2/AN2/VREF-/CVREF4

    RA4/T0CKI/C1OUT6

    RA5/AN4/SS/C2OUT7

    RE0/AN5/RD8

    RE1/AN6/WR9

    RE2/AN7/CS10

    OSC1/CLKIN13

    OSC2/CLKOUT14

    RC1/T1OSI/CCP216

    RC2/CCP117

    RC3/SCK/SCL18

    RD0/PSP019

    RD1/PSP120

    RB7/PGD40

    RB6/PGC39

    RB538

    RB437

    RB3/PGM36

    RB235

    RB134

    RB0/INT33

    RD7/PSP730

    RD6/PSP629

    RD5/PSP528

    RD4/PSP427

    RD3/PSP322

    RD2/PSP221

    RC7/RX/DT26

    RC6/TX/CK25

    RC5/SDO24

    RC4/SDI/SDA23

    RA3/AN3/VREF+5

    RC0/T1OSO/T1CKI15

    MCLR/Vpp/THV1

    U1

    PIC16F877A

    D1

    LED-GREEN50%

    RV1

    1k

    D2

    LED-GREEND1

    LED-GREEND2

    LED-GREEND1

    LED-GREEND2

    LED-GREEND1

    LED-GREEND2

    LED-GREEN

    RA0/AN02

    RA1/AN13

    RA2/AN2/VREF-/CVREF4

    RA4/T0CKI/C1OUT6

    RA5/AN4/SS/C2OUT7

    RE0/AN5/RD8

    RE1/AN6/WR9

    RE2/AN7/CS10

    OSC1/CLKIN13

    OSC2/CLKOUT14

    RC1/T1OSI/CCP216

    RC2/CCP117

    RC3/SCK/SCL18

    RD0/PSP019

    RD1/PSP120

    RB7/PGD40

    RB6/PGC39

    RB538

    RB437

    RB3/PGM36

    RB235

    RB134

    RB0/INT33

    RD7/PSP730

    RD6/PSP629

    RD5/PSP528

    RD4/PSP427

    RD3/PSP322

    RD2/PSP221

    RC7/RX/DT26

    RC6/TX/CK25

    RC5/SDO24

    RC4/SDI/SDA23

    RA3/AN3/VREF+5

    RC0/T1OSO/T1CKI15

    MCLR/Vpp/THV1

    U1

    PIC16F877A

    50%

    RV1

    1k

    D2

    LED-GREEN

    50%

    RV2

    1k

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 42

    TP14 : Les interruptions

    I) Introduction

    Linterruption est un signal gnr par un priphrique interne ou externe au microcontrleur qui

    oblige ce dernier arrter momentanment lexcution du programme en cours et excuter un

    programme spcifique au priphrique qui commence ladresse 4 de la mmoire de programme.

    Par exemple, lorsquon dplace la sourie de lordinateur, elle gnre une interruption, et oblige

    lordinateur excuter un programme spcifique la sourie.

    II) Configuration des interruptions

    Le microcontrleur PIC16F877A possde 15 sources dinterruption. Chaque interruption peut tre

    autoris ou non travers un registre spcifique. A chaque interruption est associ un bit qui est

    automatiquement mis 1 chaque fois que linterruption est gnre. Le microcontrleur

    PIC16F877A possde 3 registres qui permettent de grer les interruptions :

    Le registre INTCON

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 43

    - Le bit7 GIE : permet dautoriser ou dinterdire toutes les interruptions

    - Le bit 6, 5, 4,3 : Ces bits permettent dautoriser ou dinterdire les interruptions provenant

    respectivement des priphriques, du TIMER0, de RB0 et des broches RB3 RB7.

    - Le bit2 TMR0IF : est mis 1 chaque fois que le TIMER0 gnre une interruption.

    - Le bit INTF : est mis 1 chaque fois quune interruption est gnre par la broche RB0.

    - Le bit0 RBIF : est mis 1 chaque fois quune interruption est gnre par les broches RB3

    RB4.

    Une interruption est seulement gnre si le bit 7 GIE est mis 1, le bit correspondant dautorisation

    est mis 1 et lvnement gnrateur dinterruption est ralise.

    Les registres PIE1 et PIE2

    Ce deux registres permettent dautoriser ou non les interruptions provenant des priphriques

    intgrs au PIC16F877A tels que le port parallle, le convertisseur ADC, le port srie, le module

    capture 1 et 2, les temporisateurs TIMER1 et TIMER2, le module comparateur et la mmoire

    EEPROM.

    Les registres PIR1 et PIR2

    Ces deux registres contiennent les bits indicateurs dtat pour toutes les interruptions. Chaque bit

    est mis automatiquement 1 lorsque linterruption correspondante est gnre.

    III) Travail demand

    1) Application1 :

    Raliser le montage suivant

    RA0/AN02

    RA1/AN13

    RA2/AN2/VREF-/CVREF4

    RA4/T0CKI/C1OUT6

    RA5/AN4/SS/C2OUT7

    RE0/AN5/RD8

    RE1/AN6/WR9

    RE2/AN7/CS10

    OSC1/CLKIN13

    OSC2/CLKOUT14

    RC1/T1OSI/CCP216

    RC2/CCP117

    RC3/SCK/SCL18

    RD0/PSP019

    RD1/PSP120

    RB7/PGD40

    RB6/PGC39

    RB538

    RB437

    RB3/PGM36

    RB235

    RB134

    RB0/INT33

    RD7/PSP730

    RD6/PSP629

    RD5/PSP528

    RD4/PSP427

    RD3/PSP322

    RD2/PSP221

    RC7/RX/DT26

    RC6/TX/CK25

    RC5/SDO24

    RC4/SDI/SDA23

    RA3/AN3/VREF+5

    RC0/T1OSO/T1CKI15

    MCLR/Vpp/THV1

    U1

    PIC16F877A

    D1

    LED-BIBY

    D2

    LED-BIBY

  • Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX

    Moncef Ben Jarray 44

    Ecrire un programme en MikroC qui active le TIMER0 et autorise son interruption (gnre

    chaque fois que le registre TMR0 dborde (passe de 255 0)). Le programme doit contenir les

    lments suivants :

    - Un programme principal qui allume la diode LED D1.

    - Un programme dinterruption qui change chaque fois ltat de la diode LED D2

    2) Application2

    Raliser le montage suivant

    Ecrire un programme en MikroC qui contient les deux parties suivantes :

    - programme principal : qui change ltat de la diode LED D1 chaque fois que la variable VAR1 est

    gale 10.

    - programme dinterruption (gnre par un front montant sur la broche RB0) : qui incrmente la

    variable VAR1 de 1 chaque appel.

    Remarque : Les interruptions sur la broche RB0 sont gnres par un front montant ou un front

    descendant selon le bit INTEDG du registre OPTION_REG (1 : front montant, 0 : front descendant).

    D1

    LED-BIBY

    R110k

    RA0/AN02

    RA1/AN13

    RA2/AN2/VREF-/CVREF4

    RA4/T0CKI/C1OUT6

    RA5/AN4/SS/C2OUT7

    RE0/AN5/RD8

    RE1/AN6/WR9

    RE2/AN7/CS10

    OSC1/CLKIN13

    OSC2/CLKOUT14

    RC1/T1OSI/CCP216

    RC2/CCP117

    RC3/SCK/SCL18

    RD0/PSP019

    RD1/PSP120

    RB7/PGD40

    RB6/PGC39

    RB538

    RB437

    RB3/PGM36

    RB235

    RB134

    RB0/INT33

    RD7/PSP730

    RD6/PSP629

    RD5/PSP528

    RD4/PSP427

    RD3/PSP322

    RD2/PSP221

    RC7/RX/DT26

    RC6/TX/CK25

    RC5/SDO24

    RC4/SDI/SDA23

    RA3/AN3/VREF+5

    RC0/T1OSO/T1CKI15

    MCLR/Vpp/THV1

    U1

    PIC16F877A