I.6.3. Architecture
Les systèmes embarqués utilisent
généralement des microprocesseurs à basse consommation
d'énergie ou des microcontrôleurs, dont la partie logicielle est
en partie ou entièrement programmée dans le matériel,
généralement en mémoire dans une mémoire morte
(ROM), EPROM, EEPROM, FLASH, etc. (on parle alors de firmware).
I.7. INTERFACES
La console est un périphérique en communication
directe avec une unité centrale. Elle constitue aussi le pupitre de
commande et de signalisation. Il faut noter qu'il incorpore aussi en son sein
les différents pré-actionneurs qui nous permettent de commander
nos différents actionneurs.
Nous voyons par-là que la console doit porter une carte
électronique qui va jouer l'interface entre la partie opérative
et la partie commande. D'où, dans ce chapitre, nous verrons
successivement les différents circuits de base et les composants
électroniques.
I.7.1. Circuits électroniques de base
Dans ce point, nous allons surtout voir les commutateurs, car
ce sont les circuits les plus utilisés dans le pilotage des processus
extérieurs.
T
K
A
0 V
N
12 V P
D
R
K
A. Commutateurs à simple transistor ?
Sans diodes de protection
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? La diode D
C'est une diode à silicium, Elle peut être de
type : 1N001, 1N4002, 1N4007. Elle protège le transistor T
contre les tensions négatives produites par la loi de Lens
lorsque le transistor est bloqué.
Par rappel
? Le relais K
C'est un relais solide qui souvent est de 400, 12 V, 10A (5A).
Il joue le rôle du pré-actionneur qui commande l'actionneur A.
? Le transistor T
C'est un transistor NPN, qui être de type BC547, BC107,
BC108, BC109, 2N2222, ...
R
v ? v
b BE
Il est caractérisé par un gain appelé
hfe. Il joue le rôle du pré-actionneur qui commande le relais
k.
? La résistance R
C'est une résistance qui permet de limiter le courant
sur la base de transistor T.
La formule qui permet de calculer la valeur de la
résistance
est :
Avec : Vb : La tension appliquée à la base
VBE : La tension de saturation du transistor
Ib : Le courant de la base, il est calculé par la formule
ci-
dessous
IC
I?
FE
Ic est le courant du collecteur.
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? Actionneur A
C'est n'importe quel actionneur, il peut être une lampe,
un moteur électrique, un vérin, ...
? Avec diodes de protection
12 V P
D2
Fig. I.5 : commutateur à transistor avec diode de
protection
D1
R
D3
T
K K
0 V
A
N
? La diode D2
C'est une diode de type 1N4148, qui permet de protéger
l'ordinateur contre les tensions négatives.
? La diode Zener D3
C'est une diode Zener de 5,1 V, elle nous permet de
protéger l'ordinateur contre les tensions supérieures à 5
V.
? Commutateurs à Optocoupleur a. Circuit
pour faible courant
12 V
P
D1
R2
T
D3
N
18
R1
IC
K K
A
0
Fig. I.6 : commutateur à optocoupleur pour le faible
courant
V D
? La résistance R1 :
R 1
Elle permet de limiter un courant d'environ 3mA sur la LED
de l'Optocoupleur.
Par rappel une diode a besoin d'une tension de 1,5 à 2V
pour
fonctionner.
Elle est calculée par la formule suivante :
ID
? Circuit intégré IC
C'est un Optocoupleur de type CNY17 ou 4N25. Elle est
composée d'une LED (pattes 1,2) et d'un phototransistor (pattes 4,5).
Son rôle est d'isoler physiquement l'ordinateur et le reste de
montage.
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b. Circuit pour courant important
K
D
R2
T1
R1
IC
P
N
T2
A
12 V
K
R3
0 V
Fig. I.7 : commutateur à Optocoupleur pour le
courant important
? La résistance R3
La résistance R3 joue comme une
extra-résistante, elle a pour rôle de garantir que T2 ne peut pas
conduire quand il n'y a pas de signal sur l'Optocoupleur.
? Le transistor T1
Le transistor T1 qui de type BC547A, NPN n'est plus
utilisé comme pré-actionneur. Ici il est utilisé comme
amplificateur du courant de la base du transistor T2.
? Le transistor T2
Le T2 est un transistor NPN de puissance qui peut être
soit de type TIP41C (6A 100V), soit 2N3055 (15A 100V) ou n'importe quel autre
transistor de puissance. Il contrôle le courant de la charge et joue le
rôle de pré-actionneur qui commande le relais K
Fig. I.9 : circuit de consigne sans la
résistance
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