Louis Reynier

Systèmes numériques, électronique et communications

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Informatique pour BTS SN-EC

Langage C en mode console

En BTS Systèmes numériques, option électronique et communication (BTS SN-EC), nous avons mis en place au lycée Cabanis, mes collègues et moi, une série de TPs d’informatique ou plus exactement de développement logiciel (langage C). L’objectif de ces TPs (enfin plutôt des TD/TPs) est de permettre aux étudiants d’acquérir quelques bases de C et d’algorithmique. Pour cela, nos étudiants de première année développent des applications console avec CodeBlocks. Les activités proposées sont assez simples, la finalité étant de passer rapidement à la programmation d’applications informatiques embarquées sur des plateformes comme Arduino, mbed, PSoC etc… 


Un tutoriel pour prendre en main CodeBlocks



Le TP n°1 : entrées/sorties, structures de contrôle

Le TP n°2 : entrées/sorties, structures de contrôle (suite) et fonctions

Le TP n°3 : les tableaux et les fichiers

Le TP n°4 : les pointeurs

Le TP n°5 : les chaînes de caractères

Electronique embarquée Arduino, mbed, PSoC

Retrouvez ici des TP sur de l’électronique embarquée Arduino, PSoC, Mbed etc…

PSoC

Avec mes collègues du BTS Systèmes électroniques du lycée Cabanis, nous nous sommes lancés il y a quelques années avec nos étudiants, sur un projet PSoC(1). Le document présenté ici est un document de débutant à l’usage des débutants : PSoC pour les nuls en quelque sorte. Il peut y avoir des erreurs ou des imprécisions, merci de me le signaler en utilisant les commentaires de ce site. J’ai laissé ce document ici, mais nous n’utilisons plus PSoC1. Nous utilisons PSoC5. Voir ci-après.

PSoC 5

Le PSoC 1 évoqué ci-dessus commence à vieillir. Place à PSoC 5LP ! Voici un TP incluant des tutos (de moins en moins guidés), permettant de prendre en main le kit de développement PSOC5 CY8C-KIT050 et le logiciel PSoC Creator. Ce document s’adresse à des débutants (étudiants de BTS SN en milieu de première année).

Arduino

J’ai commencé à entendre parler d’Arduino en 2010. J’ai essayé, j’ai « bidouillé » avec, et j’ai trouvé cela très bien : c’est simple, c’est pas cher et on peut développer très vite des choses avec des étudiants de BTS Systèmes électroniques. Une petite présentation de Arduino.

Créer une classe pour Arduino

Un TP assez simple pour créer et utiliser une classe pour Arduino (une « librairie » comme disent abusivement mes étudiants). Au niveau matériel, on peut difficilement faire plus minimaliste : une carte Arduino et basta. On utilise la led de l’Arduino ! C’est librement adapté d’un document Arduino « Library Tutorial ».

Serveur Web embarqué mbed

Un TP pour mettre en œuvre un serveur web embarqué autour d’un circuit mbed. Ce serveur permet d’allumer des leds ou de lire une entrée analogique. Ce TP permet aussi d’aborder en « live »  html et javascript.

Radiocommunications

Un livre complet sur les radiocommunications avec exercices corrigés et études de systèmes  est disponible aux éditions ellipses.
Adoptez la radiocom’attitude !

Livre Radiocommunications - Editions Ellipses
Radiocommunications. Editions ellipses

On trouvera ci-après des cours et TD relatifs aux radiocommunications. Ces cours sont destinés à des étudiants de BTS SN-EC (Systèmes numériques, électronique et communication) de première année. J’ai essayé d’insister plutôt sur les phénomènes physiques que sur les calculs.

Liaison hertzienne

Ce cours se divise en 3 parties :

Première partie : Généralités sur les liaisons hertziennes, la propagation, etc..



Deuxième partie : l’utilisation du dB en radiocoms


Troisième partie : les antennes

Bilan de liaison

Le bilan de liaison hertzienne expliqué à partir d’un exemple concret : l’installation d’une liaison par  faisceau hertzien.


Changement de fréquence

Le changement de fréquence : mélangeur, fréquence image, étude d’un récepteur VHF marine :




Systèmes de réception télévisée


Quelques systèmes de réception télévisée : la télévision par satellite, calcul de bilan de liaison, longueur de câble de l’installation, format des bits transmis, organisation de la chaine émission et réception, etc.. Télévision numérique terrestre.
C’est un peu dans l’esprit d’une leçon de choses illustrée par des manips avec un analyseur de champs.


Divers : systèmes et projets

Retrouvez ici des TP sur des systèmes mais aussi des choses inclassables, amusantes ou curieuses.


L’analyseur de lunettes de soleil  SGA (Sun Glass Analyser)

C’est un appareil de mesure permettant de déterminer le pouvoir filtrant des verres des lunettes de soleil. Ce système est intéressant par ses aspects optoélectroniques. Les structures électroniques analogiques et numériques mises en jeu sont assez classiques mais pas inintéressantes. 5 TP sont présentés ici. Ces TP sont destinés à des étudiants de seconde année de BTS des systèmes électroniques, il sont destinés à les préparer à l’épreuve E5 : Installation et intervention sur un système technique.


Le TP d’installation du système (TP sur 2 séances, TP 1 et 2)


Le TP sur les structures d’émission (TP 3)



Le TP sur les structures de réception (TP 4)



Le TP sur l’alimentation (TP 5)



Le thérémine

mini-projet de BTS Systèmes électroniques. Le thérémine est un instrument de musique étonnant qui fonctionne sans contact entre le musicien et l’instrument. Le thérémine est présenté, suivi d’une étude fonctionnelle et d’un découpage en mini-projets pour plusieurs étudiants.

Electronique numérique

Les travaux présentés ici ont été prévus pour des étudiants de 1° année BTS électronique du lycée Cabanis de Brive. Ca date un peu. On est presque au XXe siècle . Ca sent un peu le vintage par ici.

Ils traitent essentiellement de la synthèse de systèmes séquentiels synchrones en utilisant le formalisme de la machine à états, du VHDL et des circuits logique programmables.

Cours sur la synthèse de systèmes séquentiels synchrones et la machine à états

Présentation, exemple, description d’un système séquentiel (diagramme d’états), Synthèse. Le cours est illustré par un exemple très simple (voir simpliste ?) : un portail de garage.

Un exemple d’application du cours précédent : Questions pour un champion

Synthèse du système de gestion du jeu « Question pour un champion ». On peut ensuite tester le fonctionnement du système sur un simulateur logique.

Initiation au VHDL

Le VHDL par l’exemple. Présentation et prise en main du langage VHDL à l’aide d’exemples très simples en logique combinatoire et logique séquentielle. Mélange de cours, de TD et de TP. La partie TP s’appuie sur une maquette comprenant un 22V10, le logiciel utilisé est le logiciel Warp de Cypress.


Etude de la maquette 22V10

Présentation de la maquette 22V10 utilisée pour les TP sur le VHDL et la synthèse de machine à états. Etude fonctionnelle et structurelle. Inclus : Le schéma structurel complet de la maquette.

Une notice simplifiée du logiciel FSM

Le logiciel Active HDL-FSM ( Inclus dans le Logiciel Warp de Cypress) permet de générer un fichier VHDL à partir d’un diagramme d’état saisi sous forme graphique. On ne s’intéresse ici qu’aux machines de Moore.
Note juin 2022 : je ne sais pas si ce truc existe toujours aujourd’hui !

Application du logiciel FSM

Toujours avec l’application « Questions pour un champion », saisi du diagramme avec FSM, Simulation sur HDL-SIM ( Logiciel Warp Cypress) et test sur une maquette comprenant un 22V10.

Mini projet Machine à état

4 petits sujets ludiques mettant en œuvre des machines à états simples : Chaque binôme/élève doit : concevoir le diagramme d’état, le saisir sur FSM, le simuler, le valider sur une maquette utilisant un 22V10.

Electronique analogique

Certains de ces documents datent un peu…

Les travaux présentés ici ont été prévus pour des étudiants de 1° année BTS électronique du lycée Cabanis de Brive. Ca date donc du début du siècle (le XXIe)… Il s’agit de cours « à trous ». Me contacter par mel au besoin pour boucher les trous.

Cours sur l’amplificateur linéaire intégré réel

Etudes des imperfections des A.L.I (ex-ampli-op). Documents fournis aux élèves, en plus du cours : Documentation LM741 et TL081, à télécharger sur le site de NS.


Cours sur la régulation de température

Cours initialement prévu pour des bacs pros MAEMC (Maintenance des équipements électroménagers et de collectivités).Principe d’une régulation de température, influence de l’hystérésis, exemple de structure : Gestion de température d’un lave-vaisselle.

Automatique

Ces TD ont été prévus à l’origine pour des étudiants de deuxième année d’IUT. Ils ont été développés en collaboration avec Michel Prigent de l’IUT de Brive. Ici ne sont présentés que les sujets de TD, pas les corrections ( Ne pas hésiter à m’envoyer un mel pour infos supplémentaires).

Le problème de la chasse d’eau 

Où l’on met en équation l’évolution du niveau d’eau dans le réservoir d’une chasse d’eau de WC et où l’on montre une analogie intéressante entre ladite chasse d’eau de WC et un circuit RC. Application des bases de la transformée de Laplace. Ami électricien ou électronicien, tu ne tireras plus jamais la chasse d’eau comme avant !

Chaîne de réception à CAG 

Etude d’une chaîne de réception à contrôle automatique de gain. Modélisation des différents sous-ensembles, schéma-bloc, tracé des caractéristiques du système. Une bonne introduction aux systèmes bouclés, peu de calculs.

Asservissement de vitesse d’un lave-linge 

Problème d’automatique assez classique sur la forme : Identification des différentes fonctions de transfert élémentaires, étude de la fonction de transfert globale, stabilité etc… Le problème s’appui sur une application très concrète : l’asservissement de vitesse du moteur universel d’un lave-linge. Les solutions technologiques présentées et les ordres de grandeurs des variables sont significatifs d’un vrai lave-linge.

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