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7/29/2019 q2hyaxn0b3bozsbdt05fu1nb Rapport

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Dpartement de Recherche en lectromagntisme(DR)

de Suplec et du L2S (UMR 8506/CNRSSuplecUPS)Suplec, Plateau du Moulon, F-91192 Gif-Sur-Yvette Cedex, France

Tel : +33 (0)1 69 85 12 12 Fax : +33 (0)1 69 85 17 65

Rapport de Stage

Luc Yin

Responsable de stage : Christophe ConessaResponsable IUT : Antoine Diet

Stage du 7 avril au 27 juin 2008 DUT gnie lectrique et informatique industrielle

tude et Ralisation dune commande moteurpas--pas

Ralisation de la carte de commande etprogrammation de la carte PCI4400


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2 Commande moteur pas--pas Luc Yin


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Luc Yin Commande moteur pas--pas 3

Je tiens tout dabord remercier tous les membres du Dpartement Recherchelectromagntique du Laboratoire des Signaux et Systmes (L2S) pour leurs accueilschaleureux.

Je tiens galement remercier mon tuteur de stage Christophe Conessa (assistant ingnieur)

pour ses prcieuses aides au cours de mon stage et mon tuteur IUT Antoine Diet (enseignantchercheur lIUT de Cachan) pour mavoir prsent et introduit au Dpartement deRecherche lectromagntisme (DR), ainsi quAlain Joisel (chercheur CNRS bnvole auDRE) et Tommy Gunnarsson (thsard travaillant sur la dtection de tumeurs partir dedonnes multivue acquise par lintermdiaire dune camra micro-onde) pour leurs soutiens.

Je finirai par un grand remerciement tous les membres du DR pour leur gentillesse et leurbonne humeur.


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Rsum

Le Dpartement de Recherche en lectromagntisme (DR) a une activit consacre limagerie micro-onde. Au sein du DR, les chercheurs ont dvelopp utilise une camramicro-onde pour tudier et caractriser les proprits des matriaux. Cette camra tant en

constante volution, les chercheurs essayent de loptimiser et damliorer ces performancesdans le cadre dune reconstruction quantitative.

Jusqu prsent, la camra ntait utilise que pour des acquisitions en temps rel. On pouvaitainsi estimer la permittivit des objets tudis grce une comparaison du champ incidentavec le champ totale. Mais cela devient plus dlicat pour des applications mdicales. Pour lavisualisation et lanalyse de cellules cancreuses ou tumfies, il faudra dans un premiertemps filmer le corps sain, puis filmer une deuxime fois avec le corps malade, ce qui estimpossible.

Ainsi, dans le cadre de la thse de Tommy Gunnarsson [1], les chercheurs veulent donc mettre

en place un algorithme capable laide des prises multivues, de reconstituer les tissushumains et localiser les cellules malades. Cest pour cela, que les chercheurs privilgierontdonc laspect quantitatif de lacquisition.

Dans cette perspective, un systme automatis simpose, il a pour but dautomatiserlacquisition de chaque mesure.

Mots Cls :

Camra micro-onde 2,454GHz, Commande numrique moteur pas--pas, Carte PCI4400,Programmation en C, Electromagntisme, Onde, Liaison carte de contrle/ordinateur, Moteurpas--pas, Ralisation et Programmation, Dtection tumeur.


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Glossaire

Diffraction des ondes: Phnomne de dviation des ondes (lectromagntiques, lumineuses,acoustiques...) lorsqu'elles passent au voisinage d'un obstacle

Micro-onde : sont des ondes lectromagntiques de longueur d'onde intermdiaire entrel'infrarouge et les ondes de radiodiffusion. Le terme de micro-onde provient du fait que cesondes ont une longueur d'onde plus courte que celles de la bande VHF, utilise par les radarspendant la Seconde Guerre mondiale.Les micro-ondes ont des longueurs d'onde approximativement dans la gamme de 30centimtres (1 GHz) 1 millimtre (300 GHz)

Invasif : Un examen invasif est un examen mdical requierrant une effraction de la peau plusimportante qu'une simple ponction veineuse. Il peut tre dsagrable (pas obligatoirement), etncessite parfois une anesthsie locale ou gnrale. Il peut ncessiter une hospitalisation etcomporte un certain nombre d'effets secondaires, voire, de risque d'accident.

Propagation des ondes : En physique, la propagation des ondes est un phnomne qui estdcrit par l'volution d'une onde, ou du mouvement d'une particule dans le temps et l'espace,par rapport un milieu.

Rflexion : La rflexion est le brusque changement de direction d'une onde l'interface dedeux milieux. Aprs rflexion l'onde reste dans son milieu de propagation initial.

Rfraction : En physique des ondes, le phnomne de rfraction est la dviation d'une ondelorsque la vitesse de celle-ci change entre deux milieux. Typiquement, cela se produit l'interface entre deux milieux, ou lors d'un changement d'impdance du milieu.

Tomographie : Mthode d'exploration radiologique qui permet d'obtenir des radiographiespar plans d'un organe, une profondeur dtermine.

Dilectriques (Corps) dans lequel la dperdition d'nergie est faible quand ce corps estsoumis un champ lectrique. Un matriau est dilectrique s'il ne contient pas de chargeslectriques susceptibles de se dplacer de faon macroscopique. Autrement dit, c'est un milieuqui ne peut pas conduire le courant lectrique. ce titre, on l'appelle parfois isolantlectrique.

Permittivit : La permittivit, ou permittivit dilectrique, est une proprit physique quidcrit la rponse d'un milieu donn un champ lectrique. C'est une grandeur essentielle del'lectrostatique, ainsi que de l'lectrodynamique des milieux continus. Elle intervient dans denombreux domaines, notamment dans l'tude de la propagation des ondes lectromagntiques,et en particulier la lumire visible. On la retrouve donc en optique, via l'indice de rfraction.Les lois grant la rfraction et la rflexion de la lumire y font appel.

Fantmes : Dans le domaine des mesures lectromagntique, ces sont des corps ou objetsexprimentaux qui simule les proprits dilectrique du corps.


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Diagramme de Gantt

Le planning au sein de DR sest pass de la manire suivante :Durant les deux premires semaines, mon activit se porte sur la documentation du sujet dustage qui est la commande motrice dun moteur pas--pas, ceci comprend la lecture desprcdents rapports sur la camra micro-onde et sur la commande numrique du moteur, ainsique la recherche et le dveloppement dun nouveau systme de commande motrice.

Puis dans la priode de vacance de Suplec, o les stagiaires ntaient pas autoriss venirtravailler au DR, jai ralis une petite prsentation sur le sujet de mon stage. Aprsdiscussion et dbat sur la connectique de commande, mes tuteurs et moi sommes tombsdaccord sur un planning davancement du travail, ainsi que sur le cahier des charges respecter.

Dans les semaines qui ont suivies, jai commenc la ralisation de la carte de commande, eteffectu les tests et mesures. Puis je suis pass sur la partie software de mon stage, c'est--dire, la partie programmation des commandes du moteur.

Enfin, aprs des semaines de travail, nous avons intgr notre systme la camra micro-

onde.

Semaine 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Prise en main de l'ensemble

Prparation prsentation

Ralisation maquette decommande et de l'interface

Programmation de fonctionsde commande simples

Intgration du programmedans TOMOWIN

Prparation de lasoutenance et du rapport

Dernires mises au point dusystme


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Rsum ....................................................................................................................................... 4

Mots Cls : ................................................................................................................................. 4Glossaire ..................................................................................................................................... 5

Diagramme de Gantt .................................................................................................................. 6

Partie 1 Prsentation de lenvironnement du stage ................................................................ 81.1 Prsentation et organisation de Suplec ................................................................ 91.2 Le DRE au L2S .................................................................................................... 10

Partie 2 La camra micro-onde, la mesure quantitative multivue ....................................... 122.1 Ltude thorique ................................................................................................. 13

2.1.1 Les diffrentes gammes de frquence des ondes.................................. 132.1.2 Principe bas sur la diffraction des ondes ............................................ 16

2.2 Ltude exprimentale .......................................................................................... 172.2.1 Prsentation de la camra micro-onde.................................................. 172.2.2 Schma densemble et synoptique de la camra .................................. 182.2.3 La modulation de la rtine .................................................................... 192.2.4 Principe de la mesure multivue ............................................................ 20

Partie 3 Mise en uvre dun systme automatis ................................................................ 213.1 Introduction aux moteurs pas pas ...................................................................... 22

3.1.1 Commande dun moteur pas pas ....................................................... 223.1.2 Les travaux antcdents de la commande motrice ............................... 23

3.2 Etude dun systme automatis ............................................................................ 243.2.1 Caractristiques du moteur pas pas ................................................... 243.2.2 Commande moteur : L297 et L298 ...................................................... 253.2.3 Interfaage PC/moteur .......................................................................... 28

3.3 Les aspects concrets ............................................................................................. 293.3.1 Ralisation de la carte de commande ................................................... 293.3.2 Programmation de la carte PCI4400 .................................................... 303.3.3 Tests et Mesures ................................................................................... 32

3.3.3.1 Loscilloscope LeCroy .......................................................... 33

3.3.3.2 Mesure du couple moteur ...................................................... 34

Synthse et bilan personnel ...................................................................................................... 35

Bibliographie ............................................................................................................................ 36

Partie 4 Annexes .................................................................................................................. 37


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Partie 1Partie 1Partie 1Partie 1 Prsentation de lenvironnement du stagePrsentation de lenvironnement du stagePrsentation de lenvironnement du stagePrsentation de lenvironnement du stage


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1.1 Prsentation et organisation de SuplecL'cole Suprieure d'lectricit est une grande cole d'ingnieurs au cur des sciences del'information, de l'nergie et des systmes.Suplec est une rfrence dans le domaine des sciences de linformation et de lnergie. Elle

constitue une voie daccs privilgie vers le monde professionnel.Au niveau international, Suplec peut se comparer aux plus prestigieux ElectricalEngineering and Computer Science Departments des grandes universits europennes etamricaines. La qualit des ingnieurs diplms chaque anne est mondialement reconnue. Lerecrutement est fait partir dun concours lissue des Classes Prparatoires, complt par unrecrutement sur titres universitaires, dtudiants franais ou dtrangers.La formation dingnieur constitue la mission principale de lcole, qui a une dure de troisans.

Les formations proposes sont :

Le diplme dingnieurLe diplme de Master RechercheLe diplme de spcialisation en un anLes mastres spcialiss

On compte 3 campus en France :

en Ile-de-France Gif-sur-Yvette(depuis 1975)en Lorraine Metz (depuis 1985)en Bretagne Rennes (depuis 1972)

Suplec en chiffres1850 tudiants

440 diplmes d'ingnieurs

150 programmes de formation continue

6 mastres spcialiss

150 enseignants-chercheurs

580 enseignants vacataires

140 personnels techniques etadministratifs

13 laboratoires et units de recherche

210 doctorants

Fig.2 Source : Suplec

Fig.1 Vu arienne de Suplec

Source : Suplec


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DRE

L2S

Division

Systmes

Division

Ondes

Division

Signaux

Dept.

EMG

Suplec

Gif-sur-Yvette

1.2 Le DRE au L2SOrganigramme du Laboratoire de Signaux et Systmes (L2S)

Fig.3 organigramme du L2S

Les divisions scientifiques :

Division SignauxDivision SystmesDpartement de la Recherche en Electromagntisme (DRE)

La division Signaux dveloppe des travaux sur le traitement des signaux et des imagesconsidrs comme des vhicules de linformation.

La division Systmes tudie la modlisation des systmes, lanalyse des proprits desmodles obtenus et leur utilisation pour la commande, la comprhension ou le diagnostic.

Lactivit du DRE sorganise autour de trois domaines :

- Ltude des systmes rayonnants complexes, tels que les tlphones portables ou les stationsde base.

- Ltude de la compatibilit lectromagntisme (CEM), visant tudier puis rduirelinfluence dun environnement perturbateur sur un systme lectronique ou, inversement, lesperturbations de lenvironnement par ce systme.

- Ltude des problmes inverses dans le domaine des ondes dont le but est soit de caractriserles sources lorigine dun rayonnement mesur, soit de cartographier les paramtresphysiques dune structure inconnue partir de la mesure du champ rsultant de soninteraction avec une onde. Un exemple concret : la camra micro-onde.


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Le sujet du stage portant sur lacamra micro-ondes, le stageseffectue donc dans le Dpartement

de Recherche lectromagntisme(DRE).

La division ondes dont le responsable est MrBernard Duchne, s'intresse au problme du

rayonnement, de la propagation et de la diffractiondes ondes lectromagntiques, et, un moindredegr, acoustiques, avec une insistance particuliresur les modlisations de configurations complexeset les simulations numriques, sans ngliger pourautant les validations exprimentales. On peut voirci-dessus (Fig 1.2.1), la grande chambre anchodeavec ses cnes en mousses absorbant les ondeslectromagntiques. La division ondes est fdreavec le service lectromagntisme de Suplec ausein du Dpartement de Recherche en

lectromagntisme (DR).

Nous allons nous intresser maintenant la prsentation gnralement de la camra micro-onde et de la problmatique lie la conception dun systme dacquisition automatis.Ensuite, nous traiterons plus en dtails le sujet du stage au sein du DRE : la ralisation dunecommande de moteur pas--pas.

La grande chambre anchodepermet les mesures de champslectromagntiques dansl'environnement sans rflexiondonde lectromagntique.

Fig.4Source : CNRS-SUPELEC-UPS

Simulation et test des effets des ondestlphoniques sur un fantme dune ttehumaine.

Fig.5 Source : CNRS-SUPELEC-UPS


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Partie 2Partie 2Partie 2Partie 2 La camra microLa camra microLa camra microLa camra micro----onde, la mesureonde, la mesureonde, la mesureonde, la mesurequantitative multivuequantitative multivuequantitative multivuequantitative multivue


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2.1 Ltude thorique2.1.1 Les diffrentes gammes de frquence des ondes

Une onde, c'est une perturbation qui se propage par exemple soit la surface de l'eau, soit lelong dune corde, ou bien dans l'air. Cette perturbation se dplace sans se dformer dans lair,et sans emporter de matire avec elle. Elle est donc idale pour transporter l'information.Ainsi, nous utilisons nos yeux pour recevoir la lumire et nos oreilles pour recevoir le son.Ces ondes nous apportent des informations distance. Elles sont la base de notre perceptiondu monde, d'o leur extrme importance.Les phnomnes sont nombreux et ncessitent la connaissance des proprits des ondes pourtre expliqus. Dans le domaine des ondes visibles, cela permet d'expliquer tout ce qui sevoit : de la couleur des objets, aux lampes qui brillent. Dans le domaine des ondesacoustiques, cela permet de comprendre ce qu'est la hauteur d'une note ou le timbre d'uninstrument.

Il existe donc plusieurs types dondes :

- les ondes lectromagntiques- les ondes sonores

Fig.6 Ondes de surface

Dans le cas de ntre camra micro-onde, nous allons nous intresser aux ondeslectromagntiques. Ces ondes, comme leur nom l'indique, sont une combinaison de deuxperturbations, l'une magntique, l'autre lectrique.

Fig.7 Caractristique dune onde lectromagntique dans lair


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Les diffrentes gammes de frquences des ondes lectromagntiques sont :

Les ondes radio sont des ondes lectromagntiques avec de grandes longueurs d'onde quipeuvent atteindre des kilomtres. Par exemple, les missions de radio sur grandes ondes entre150 et 260 kHz (kilohertz).

Les micro-ondes sont plus courtes que les ondes radio. Elles sont utilises dans denombreuses applications telles que la dtection radar ou les fours micro-ondes.Les rayonnements infrarouges peuvent transfrer leur nergie sous forme de chaleur. Cesrayonnements sont mis par les objets chauds tels que les radiateurs, les fers repasser... etmme les corps humains.

Les ondes visibles : appele aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectrelectromagntique qui est visible pour l'il humain. Ces extrmes correspondentrespectivement aux couleurs violet et rouge. Cependant, l'il peut avoir une certaine rponse

visuelle dans des gammes de longueurs d'onde encore plus larges.

Les ultraviolets sont nocifs pour la sant humaine et provoquent le bronzage. Ils peuventprovoquer des cancers cutans tel que le mlanome, provoquer un vieillissement prmatur dela peau (rides), des brlures (coup de soleil), des cataractes ...

Les rayons X, C'est un rayonnement ionisant utilis dans de nombreuses applications dontl'imagerie mdicale et la cristallographie. Ces sont des radiations ionisantes. Une expositionprolonge aux rayons X peut provoquer des brlures (radiomes) mais aussi des cancers.

Les rayons gamma, sont mis par des atomes radioactifs dont on tire profit en mdecinenuclaire.

Les rayons cosmiques venant de l'univers, rayonnements de trs courtes longueurs d'onde,transportent une trs grande nergie et pntrent facilement dans la matire.

La camra micro-onde est lun des procds utilisant les ondes lectromagntique comme unprincipe dimagerie, tel que les rayons X. La longueur des ondes utilises est fonction de lataille des corps observs. Limagerie micro-ondes ne vient pas remplacer les rayons X, maispour les complter. Les micro-ondes possdent nanmoins un avantage non ngligeable, ellessont non invasives*, cest--dire, quelles ne sont pas dangereuses pour le corps humain.

La taille des corps ou objets quon voudrait observer tant de lordre de la longueur donde,on a :

o: est la longueur d'onde de l'ondec est la vitesse de la lumire (310*8 m/s) est la frquence de l'onde

La vitesse de propagation d'une onde lectromagntique (note c, du latin celeritas) dans le

vide est de 2.997 924 5810*8 ms-1. La clrit tant constante, les longueurs d'onde sontinversement proportionnelles aux frquences.


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Ainsi on peut dresser les tableaux suivants :

Fig.8 Gamme des frquences des ondes lectromagntiques

source : intellego.fr


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2.1.2 Principe bas sur la diffraction des ondesLa longueur donde des micro-ondes tantde lordre des objets analyss, cest--direde lordre du centimtre. Le principe delimagerie micro-onde est donc bas sur ladiffraction des ondes* mises.On peut illustrer cela par des simulationsinformatiques, et observer linteraction desondes avec un corps ou un objet.Daprs la premire simulation avec uneonde de rayon X (Fig.9) avec un objetmtallique, londe nest pas diffracte*.

Fig.9 Interaction dune onde de rayon Xavec objet mtallique

Dans la gamme de frquence des micro-ondes, au contact dun objet mtallique (Fig.10),londe sy rflchi*, elle ny pntre pas.Mais avec un objet non-mtallique (Fig.11) tel que le bois par exemple linteraction va trediffrente, le bois tant permable aux micro-ondes, londe traverse celui-ci. Le champdiffract rsultant est perturb en amplitude et en phase.Ainsi on peut conclure que tout objet soumis un champ lectromagntique cre un champdiffract qui lui est caractristique, dpendant de sa dimension et de ses propritsdilectriques*.

Fig.10 Interaction dune onde micro-onde Fig.11 Interaction dune onde micro-ondeavec un objet mtallique avec du bois

Le problme essentiel pour obtenir une image micro-onde est la mise au point dune camracapable danalyser les variations des fronts donde. Linnovation tait la suivante, rcolterlonde diffracte grce une rtine base de diodes.


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2.2 Ltude exprimentale2.2.1 Prsentation de la camra micro-onde

La camra micro-onde (Fig.12) utilise laproprit dune onde lectromagntiquedont on calibre les caractristiques dedpart, tel que lamplitude, la frquence, ladirection et la polarisation. Cette onde estdiffracte par un objet (une tumeur parexemple), elle nest alors plus plane etprsente des modifications significativeslies et des caractristiques de lobjet. Ilfaut donc rcuprer londe diffracte pourreconstituer les informations sur lobjetdiffractant.

Fig.12 La camra micro-onde

Il est donc possible, laide dalgorithme et dune instrumentation adapte (Fig.13) dedterminer et de reconstituer le chemin parcouru par londe diffracte. Il sagit de latomographie*. La camra micro-onde reprsente une mthode non-invasive pour la dtectionde cancers ou tumeurs. La technique des micro-ondes compare aux mthodes utilisesactuellement tels que les rayons X, est moins dangereuse pour les cellules humaines, elle estaussi moins coteuse mettre en uvre compar lIRM (imagerie par rsonance

lectromagntique). De plus, les micro-ondes sont plus homognes dans diffrent milieux, la rencontre des poumons (tissu vers air puis air vers tissu) et dautres environnements propres certains organes, ce qui permet de rendre la camra micro-onde plus fiable que dautresmthodes.

Limagerie micro-onde sera peut-tre un procd quon utilisera dans la mdecine de demain.

Fig.13 Instrumentation de la camra micro-onde


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2.2.2 Schma densemble et synoptique de la camraLa camra, comme le montre la figure 14 est compose de deux antennes directionnelles en

forme de cornet (metteur et une de rcepteur). Entre ces deux antennes, on y trouve une cuvedeau chauff et maintenu 37, grce un systme rgulant la temprature. Cettetemprature sapparente et simule la temprature du corps humain. En effet, si dans desapplications mdicales, tel que la dtection de tissus cancreux, les mesures et analysesdoivent se faire dans des milieux dont les proprits dilectriques doivent se rapprocher leplus de celui du corps humain, et ainsi obtenir des visuels contrasts entre le tissus sain et latumeur. Cest dans cette cuve que les fantmes* sont placs pour tre analyss.

Le rayonnement micro-onde 2.45GHz traverse le fantme plac dans la cuve et produit uneonde diffracte qui est analyse par le rseau de mesure du champ ou rtine.A partir des informations reues on retrouve l'amplitude et la phase du champ.

Fig.14 Schma densemble de la camra micro-onde


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2.2.3 La modulation de la rtineGrce au champ micro-onde diffract par le fantme, la camra micro-onde va mesurerlamplitude et la phase en un point pour dterminer les proprits dilectriques de lobjet. Cet

objet est plac dans une cuve remplie deau 37C entre le cornet metteur et celui durcepteur. Il est plac dans leau pour la raison suivante, leau sapparente plus aux propritsdilectriques du corps humain linverse de lair. Donc on rduit le contraste entre le milieuet lobjet observ.

La rtine de diples (Fig.15) permet de moduler le signal dmission. Il se base sur unprincipe physique de llectromagntisme. Aprs que londe de dpart 2,454 GHz soitdiffracte, le signal est rcupr au moyen dun rseau de diodes (32x32), chacune des diodesva tre module son tour une frquence de 200kHz. Ainsi, dun point de vue frquentiel(Fig.16), nous aurons linformation londe micro-onde mise 2,454GHz plus ou moins200kHz. Les informations rcupres sont la phase et lamplitude. Les informations portes

par les raies sont +/-200kHz autour de la porteuse 2,454GHz.

Fig.16 Etalement frquentiel des informations reues par le champ de diode

Le 1er prototype imageur micro-onde comporte un systme dmission. Lmetteur rayonnedune manire aussi homogne que possible. La longueur dpend de lobjet tudier, elle estde lordre du centimtre. Londe ainsi mise par une antenne, de type cornet, se propage lintrieur de lobjet. La propagation des micro-ondes nest pas rectiligne comme les rayonsX.

2.454

GHz

2.45422.4538

Fp

Fp-0.2 Fp+0.2

Fig.15 Rtine de la camra 2,45 GHz.Rseau de 1024 diples chargs par desdiodes PIN.

32 lignes x 32 colonnes.


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La rtine est lune des parties cls de la camra,cest elle qui va recueillir les informations du corpsanalys. Comme on le voit sur la figure 12, londeincidente atteint la main, puis elle est diffracte,puis recueillie sur le champ de diodes moduls, on

peut ainsi reconstituer limage de la main et cesproprits dilectriques laide dun algorithme dertropropagation.

Fig.12 Une main devant la rtine

Aprs rception des informations, les donnes sonttraites et subissent diffrentes oprationsmathmatiques (Fig. 13) pour donner une meilleurersolution de limage.

Fig.13 Traitement de limage

2.2.4 Principe de la mesure multivueLapplication actuelle de la camra micro-onde se limite lobservation en temps rel. Leprincipe de multivue est venu lide aux chercheurs de DR ds lors quils ont voulusdtecter des cellules cancreuses ou tumfies. Cette tche difficile est actuellement attribueau thsard sudois Tommy Gunnarson, dont le sujet est ltude de la faisabilit de la dtectionde tumeur cancreuse dans le sein.

Pour cela, il effectue des successions derotation du fantme analyser, et lance pourchacune de ces rotations, une mesurequantitative. Actuellement, la rotation dufantme se fait de faon manuelle, laidedun disque rapporteur gradu sur 360(Fig.14), on vient tourner le fantme tousles intervalles de rotations o lon voudraitfaire une mesure. De plus le temps mesureentre chaque rotation est extrmement lent. Ilest donc devenu impratif, de mettre en placeun systme automatis capable de fairetourner le fantme analyser.

Cest partir de cette ncessit quest n lesujet du stage : la commande moteur dunmoteur pas--pas.

Fig.14 Mode opratoire actuel de rotation


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Partie 3Partie 3Partie 3Partie 3 Mise en uvMise en uvMise en uvMise en uvre dun systme automatisre dun systme automatisre dun systme automatisre dun systme automatis


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3.1 Introduction aux moteurs pas pas3.1.1 Commande dun moteur pas pas

Un moteur (du latin mtor: "celui qui remue") est un dispositif transformant une nergie non-mcanique (olienne, chimique, lectrique, thermique par exemple) en une nergiemcanique. Les moteurs pas--pas (Fig.14) diffrent de beaucoup des moteurs classiques. Aulieu de leur fournir une tension continue, on doit alimenter des bobines dans une squenceprcise. Elle permet de transformer une impulsion lectrique en un mouvement angulaire. Deplus en alimentant une ou plusieurs bobines du moteur, on peut maintenir le moteur fig.

Fig.14 Moteur pas--pas

Ce type de moteur est trs courant dans tous les dispositifs o l'on souhaite faire du contrlede vitesse ou de position. L'usage le plus connu du grand public se trouve dans lesimprimantes relies un ordinateur

On trouve trois types de moteurs pas pas :

- le moteur aimants permanents- le moteur rluctance variable- le moteur hybride

Le moteur aimant permanent :Il sagit du type de moteur le plus utilis dans les applications autres quindustriel. Car ilsagit dun moteur bon march, couple faible, et de basse vitesse, il est donc idal pour desapplications comme les priphriques d'ordinateur. Malgr sa construction qui engendre despas relativement grands, il est compens par sa simplicit qui lui donne un conomiquelorsquil sagit dune production grande chelle et faible cot. Son utilisation est toutefoislimite des applications comportant peu d'inertie, comme positionner la roue d'impressiond'une imprimante marguerite.

Le moteur rluctance variable :Il n'y a pas d'aimant permanent dans un moteur rluctance variable. Ainsi, le rotor tournelibrement sans couple rsiduel. Ce type de moteur est souvent utilis dans des applications depetite taille, comme pour des tables de micro-positionnement. Ils ne sont pas sensibles lapolarit du courant et requirent un contrle diffrent des autres types de moteurs.

Le moteur hybride :Le moteur hybride est de loin le plus rpandu des moteurs dans le domaine industriel. Sonnom provient du fait qu'il combine les principes d'opration des deux autres types de moteur(aimant permanent et rluctance variable).


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3.1.2 Les travaux antcdents de la commande motriceDes travaux ont dj t mens par des anciens

tudiants de lIUT de Cachan sur la commandemotrice dun moteur pas--pas, le but tantdautomatiser le systme dacquisition. Ils ont teffectus par les tudiants Christophe Laurioux etChristophe Mang, qui tait en priode de stage auDR. Leur systme (Fig.15) comprenait deuxmodes de contrles, le premier tait une commandelogicielle par ordinateur et le deuxime tait unecommande manuelle. Le pilotage manuel se faisaitgrce un montage de roues codeuses et deboutons poussoirs sur la carte de commande. Lacarte elle-mme tait commande via uneconnexion srie 8 broches.

Fig.15 Carte moteur automatique/Manuel

La carte de commande motrice tait compose de plusieurs parties :

- dune partie circuit de commande : L297 et L298 (quon traitera dans les partiessuivantes),

- dune partie microcontrleur,- dune partie adaptation de tension laide du circuit MAX232.

Le cur de ce montage est contrl par le microcontrleur C80C52, il analyse lesparamtres afin dexcuter la rotation dans de meilleures conditions (rapidit, prcision) enmode Manuel/Automatique. Dialogue avec le PC via la liaison RS232 en mode automatique.Sans ce dernier circuit, les frquences de commande de la carte changeront de frquence enfonction des tches lances sous Windows. Ils ont donc utilis un microcontrleur pour avoirun systme qui gnre les frquences de commandes indpendant du PC.

Pour que le dialogue entre le PC et le microcontrleur se fasse, il faut tout dabords soccuperdes niveaux en sorties et en entres du PC et du microcontrleur. Cest l quentre en jeu, leMAX232, il rgule et transforme les niveaux en sortis du PC en niveau adapt pour le

microcontrleur. Le MAX232 permet de raliser des liaisons RS232 et des interfaces decommunications, il amplifie et met en forme deux entres et deux sorties TTL/MOS vers deuxentres et deux sorties RS232.

Le systme tait certes trs astucieux, mais il na pas pu tre intgr la camra micro-onde,faute de reproductivit. C'est--dire que lorsque lon demandait au moteur de tourner de 180dans le sens trigonomtrique, ensuite de lui redemander de revenir sa position initiale, doncde tourner de 180 dans le sens anti trigonomtrique, le moteur ne revenait pas sa placeinitiale, il avait un degr dcart.

A cause de la difficult dintgration des commandes dans le nouveau programme de mesure,

le programme de 1994 na pas retenu.


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3.2 Etude dun systme automatis3.2.1 Caractristiques du moteur pas pas

Le moteur utilis est de chez Crouzet Servo, n82 972 003 (Fig.16):

Fig.16 Notre moteur pas--pas

Daprs le rapport des stagiaires du projet commande numrique dun moteur pas--pas, ilsagit dun moteur unipolaire 4 phases (voir documentation technique du rapport). Le pas dumoteur est de 1,8, il est ramen 1 grce un systme de courroies et de poulies. Cela laide dun rapport des diamtres des poulies de 1,8.

Les Caractristiques principales sont :

- lectriques : 12V 0,6A 20 par enroulement- mcaniques : pas : 1,8

Couple statique : 0,35 NmVitesse maximale : 700pas/sInertie du rotor : 105g.cm

Le moteur possde un stator deux enroulements pointmilieu relis la masse (Fig.17) et dun rotor une pairede ples (N-S).

Fig.17 Configuration interne

Cette configuration permet une alimentation indpendante des 4 bobinages. De ce fait, il estconsidr comme ayant 4 enroulements. Ce type dalimentation est dites unipolaire, du fait quelalimentation de chaque bobine se fait toujours dans le mme sens.

Ainsi, chaque alimentation des enroulements cre un mouvement angulaire. Il faut doncalimenter chacun des enroulements de manire successive pour faire tourner le moteur, lafrquence dalimentation de chaque enroulement dterminera la vitesse de rotation du moteur.


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3.2.2 Commande moteur : L297 et L298Les circuits intgrs L297 et L298 (voir documentation technique en annexes) ont t conusde manire fonctionner ensemble, mais ils peuvent aussi bien ltre sparment. Le circuit

L297 est appel translateur, il gnre les squences d'alimentation des diffrentes phases ouenroulements du moteur, en demi-pas, en pas entier une phase et en pas entier deux phases.Le circuit L298, elle est une tage de puissance ou appel couramment driver.Le schma suivant reprsente une configuration typique du circuit de commande de moteurpas pas L297 et le double pont L298 pour former une interface avec microprocesseur.

Fig.18 Schma densemble de la carte de commande

Le translateur L297 est command par les principales entres logiques suivantes:- Clock : commande de la vitesse de rotation et de lavancement dun pas- CW/CCW : commande du sens de rotation- Half / Full : commande du type de pas : entier ou demi-pas

Les autres entres (voir doc technique) facultatives notre tude sont :- En : entre de validation- Rst : remise zro du systme- Sync : synchronisation si plusieurs circuit L297

Le translateur contient en interne un compteur ou automate (Fig.18) qui permet de gnrer

une squence de huit pas, comme reprsente sur la figure 18.

Fig.18 Compteur du circuit L297


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Ces squences sont en faite les alimentations successives des enroulements du moteur. Parexemple si les sorties de commande du circuit L297 valent 0101, le premier et le troisimeenroulement seront aliments, tandis que le deuxime et le quatrime enroulement ne serontpas aliments.

On souhaitera faire fonctionner notre systme en pas entier, pas=1. En effet, on cherche faire tourner un fantme pour des acquisitions tout les dizaines de degr.

En mettant lentr de commande Half/Full 0, les squences de notre automate devient alors :

Fig.19 Compteur en mode pas entierSource : datasheet L297

Les diffrentes squences des alimentations du moteur la sortie du circuit L298,alimenterons respectivement les diffrentes phases ou bobines du moteur, ce qui gnrera lemouvement du rotor. Donc la rotation du moteur (voir schma suivant).

Fig.20 Principe dun moteur 4 phases aliment par des squences dalimentation en mode pas entier


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Le circuit intgr L297 possdant quatre sorties de commande des tages de puissance, ainsique deux sorties supplmentaires d'inhibition de ces tages (lorsqu'il est utilis avec le L298).

Le circuit intgr L298 (Fig.21) contient deux tages de puissance configurs en pont, chacuncommand par deux entres logiques (A, B et C, D) ainsi que deux entres de validation(INH1 et INH2).

Fig.21 Le circuit L298

Celui-ci permet de fournir d'un courant maximal de 2,5A sous une tension maximale de 46V.La puissance obtenue peut ainsi atteindre environ 200W, ce qui permet l'alimentation demoteurs puissants prsentant des rsistances de bobinage faibles. Il est donc conseill dansnotre cas, de fixer le circuit sur un dissipateur thermique de dimension adapt.


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3.2.3 Interfaage PC/moteurLun des problmes majeurs de la conception de notre carte de commande moteur est le choixde la technologie de la connectique quon utilisera. En effet, la carte PCI4400 est trs

ancienne, le jour o le systme tombera en panne. Il sera trs difficilement remplaable.

PCI4400 : la carte est ancienne, on a besoin de changer le systme pour pouvoir lintgrerdans les ordinateurs rcent. Or on pourrait programmer avec la PCI4400, mais on cherche amliorer le systme.

USB (Universal Serial Bus) :

Aprs quelques recherches de connectique possible, nous avons compars les avantages etinconvnients de chacune. Voici un tableau rcapitulatif des recherches.

Fig.22 Tableau rcapitulatif des technologies

Certes, la premire technologie qui nous est venu lide est bien sr le port USB, mais sonprotocole reste relativement complexe malgr les avantages quil peut nous offrir. A cause dumanque de temps pour ces ralisations, tel que lUSB, le parallle ou le srie o il taitncessaire de mettre en uvre un microcontrleur, nous sommes rests sur la technologiePCI.

Aprs un dbat trs acharn sur la technologie quon y utilisera. Nous avons gard la solutionde commande laide de la carte PCI4400, dont nous utilisons les sorties disponibles nonutilises par la camra micro-onde.

Nous avons donc utilis les entres/sorties suivantes de la carte PCI4400 :

- TC OUT 2 : patte 62- P1.7/Dig Table7 : patte 32- DGND : patte 68

Nous allons traiter et faire un descriptif de la carte PCI4400 dans la partie 3.3.2 :Programmation de la carte PCI4400.


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3.3 Les aspects concrets3.3.1 Ralisation de la carte de commande

Le schma lectrique de la carte de commande est fourni avec la documentation technique ducircuit L297. La documentation donne un exemple de cblage dune commande moteur basede circuit L297 et L298.

Fig.23 Schma lectrique de la carte de commandeSource : Datasheet L297

Listing des composants utiliss :

- L297- L298- Rsistances : - 0.5 x 2

- 22k- Capacits : - 3.3nF

- 100nF x 2

- 470F- Diodes 1N4148 x8- Dissipateur- Rsistance rglable 1k

Le L298 possde deux broches d'alimentation :L'une pour le moteur 12VL'autre pour la logique interne, +5V

Le L298 ne contient pas les diodes de protections des transistors internes. Il est doncindispensable dinclure des diodes dans le schma lectrique Ces diodes devront prsenter destemps de commutation faible et devront tre capable de laisser passer un courant important.


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3.3.2 Programmation de la carte PCI4400

Avant de comprendre le programme de commande moteur, il est ncessaire dassimilercertaines notions du systme de la carte dacquisition PCI4400.

La carte PCI400 a t dveloppe par RTD USA BME Laboratories [3]. Il sagit dune carte bus PCI offrant les fonctionnalits dont la camera a besoin. On y trouve des Timerspermettant la gnration des horloges, des entres/sorties numriques Il sagit dun modelde carte trs ancienne, donc difficile de trouver des documents sy rapportant.

Ci-dessous, quelques lignes du programme dinitialisation des timers et ports entres/sorties:

Initialisation des timers:

SetUtc0Clock4400(DEVICE, 0x0); //implmentation interne de l'entre de l'horlogeUTC0 la sortie de l'horloge interne de 8MHz

SetUtc1Clock4400(DEVICE, 0x4); //implmentation interne de l'entre de l'horloge

UTC1 la sortie de l'horloge UTC0


UTC2 la sortie de l'horloge Pacer clock,

Initialisation des ports entres/sorties:

SetDIO0Direction4400 (DEVICE, 255); //programmation de la direction du port0 en sortie

SetDIO1Direction4400 (DEVICE, 255); //programmation de la direction du port1 en sortie

Lide principale de commande moteur est de pouvoir contrler la vitesse du moteur, langlede rotation et son sens de rotation. Nous avons donc dvelopp en langage C et sous DOS, cesdiffrentes fonctions ncessaires la commande motrice.

Les diffrentes fonctions dveloppes essentielles la rotation du moteur sont:

- le choix du nombre de rotation (1 255)- le choix du degr de rotation (de -180 180)

- le sens de rotation (sens trigonomtrique ou anti-trigonomtrique)- le choix de la vitesse de rotation (vitesse 1, 2 ou 3)

Nous avons fait un programme donc le dgre de rotation maximal est limit 180, celavite le moteur de perdre des pas. Car aprs des rotations successives de plus de 180, nousavons remarqu que le moteur perdait ou gagnait quelques degre chaque rotation.

La maitrise du langage C de programmation a t indispensable pour la partie software demon stage, le fascicule informatique : Le langage C dAgns Priou [2] a t trs utile.


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Pour gnrer notre frquence de commande moteur, nous avons utilis le timer3(UTC2) quitait encore libre sur la carte PCI4400. Voici un oscillogramme des signaux des

timer1(UTC0) et timer2(UTC1), dont les frquences respectives sont 200kHz et 10kHz. Lapremire frquence est utilis pour moduls notre frquence porteuse de 2,454GHz 200kHz et la seconde frquence est celui du rafraichissement de laffichage ou delacquisition.

Fig.24 Frquences des timers UTC0 et UTC1


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3.3.3 Tests et MesuresPour les tests de la carte de commande,

une multitude dinstrumentation (Fig.25) at mise en place, aussi bien pourlobservation des signaux la sortie deltage de puissance du L298 que lamesure du couple du moteur ou bien lagnration de signaux.

Fig.25 La table de manipulationLes instruments utiliss sont :

- Loscilloscope wavepro 7300A de LeCroy

- Le gnrateur dimpulsion PM5571 de Philips- Lalimentation triple sortie CPS250 de Tektronix- Un systme poulie nacelle pour la mesure du couple moteur- Une balance de Roberval (Voir photos en annexes)

Ainsi Lors des tests de la carte, nous relevons loscilloscope (Fig.26) les mmes formes designaux quen thorie, pour un fonctionnement du moteur en mode pas entier. Lalimentationdes phases A et B est en opposition de phase et ainsi que pour les phases C et D.

Fig.26 Oscillogramme des phases A, B, C et D.

Le moteur tourne bien lorsque ces signaux sont injects sur les diffrentes phases du moteur,la frquence des signaux augmente ou diminue en fonction de la frquence de commande enentr du circuit L297. Cest elle qui contrle la vitesse de rotation du moteur pas--pas.


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3.3.3.1Loscilloscope LeCroyLoscilloscope utilis pour la visualisation et lacquisition des signaux de commande dumoteur est un oscilloscope trs performant. Avec une interface ordinateur tactile, une carte

mre proposant des ports USB, srie, parallle, souris, micros, enceinte

Fig.27 Loscilloscope Lecroy 7000A

Le WavePro 7300A est le plus performant de dans gamme des Wavepro 7000A, avec unebande passante de 3 GHz :

- 4 canaux- Vitesse d'chantillonnage de 10 Gch/s sur chaque canal, 20 Gch/s si l'on utilise

deux canaux seulement

- Profondeur d'acquisition : de 2 24 Mpoints pour 4 voies et 48 Mpoints en modedouble canal

- Ecran tactile SVGA de 10,4"

- Tension maximale d'entre : 5 Vrms avec une impdance d'entre de 50 W,100 Vmax pour 1 MW

- Livr avec 4 sondes passives standard 10 MW PP005A

- Fonctionne avec un processeur Pentium 2,54 GHz, avec Windows XP Pro

- Interfaces : port Ethernet 10/100Base-T, ports USB 2.0, port parallle, GPIB enoption

- Fonctionne de +5 +40 C

- Dimensions : 264 x 397 x 491 mm, pour 18 kg


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3.3.3.2Mesure du couple moteurNayant pas trouv la fiche technique exacte de notre moteur Crouzet Servo, n82 972 003,nous avons essay de trouver le couple moteur de ce dernier. Monsieur Alain Joisel a eu une

ide ingnieuse, mesurer le couple moteur avec un systme poulie et nacelle (Fig.28).

En alimentant la carte moteur, les phases du moteur exerce sur ce dernier un couple rsistant.Puis on met des poids dans la nacelle jusqu que le moteur ne maintient plus la nacelle. Ainsion pourra mesurer la masse maximale que peut maintenir le moteur grce une balance deRoverbal. Nous avons ainsi effectu plusieurs mesures pour diffrentes distance de laxemoteur:

La masse de la nacelle tant de 160g

1re mesure :Rayon1 : 20.2cmMasse max1 : 470g

2me mesure :Rayon2 : 30.4cmMasse max2 : 250g

Or le couple moteur est gale :

Couple = Force x RayonCouple = (masse x cst_gravit) Rayon

Donc :Fig.28 Systme pour mesurer le couple rsistant du moteur

Couple moteur = (masse nacelle + masse max) x 9.81 x rayon

C1 = (0.160+0.470) x 9.81 x 0.202 = 1.248N/m

C2 = (0.160+0.250) x 9.81 x 0.304 = 1.222N/m

Les rsultats de la valeur du couple moteur tant trs similaire, nous pouvons conclure que lecouple de maintient du moteur est denviron gale : C = 1.23N/m.


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Synthse et bilan personnel

La carte de commande est ralise et test, lordinateur communique avec la carte decommande via la carte PCI4400, le programme de commande moteur est aujourdhuiutilisable sous DOS, lutilisateur peut choisir :

- le nombre de rotation,- le dgre de rotation,- le sens de rotation,- et la vitesse de rotation.

De plus, contrairement au systme de 1994, le moteur est reproductible. C'est--dire, quelorsquon demande au moteur de tourner de 180 dans un sens, puis de tourner de 180 danslautre sens, le moteur revient sa place dorigine.

Actuellement, le programme nest pas encore intgr sur la camra micro-onde, on penselintgrer pendant la priode de fin du stage. Mais il reste encore le problme de la

technologie de la carte PCI4400. Il pourra tre le sujet dun stage des annes suivantes.

L'lectromagntisme est une branche de la physique qui fournit un cadre trs gnral d'tudedes phnomnes lectriques et magntiques dans leur synthse du champ lectromagntique.Le stage ma permis dapprofondir mes connaissances en lectromagntisme, caractristiquedes ondes, comprhension de lutilisation des micro-ondes en imagerie mdicale.Llectromagntisme englobe le domaine de la tlcommunication, dont ce dernier est un desenseignements quon nous propose lIUT de Cachan en GEII.

Etant un passionn de la science, ce stage ma permis dapprcier dun il plus raliste cequest rellement le monde de la science et plus particulirement la recherche scientifique.Il sagit dun milieu o il ya des problmes lis au financement. Etre chercheur, cest dabordstre un passionn. Etre toujours au courant de lactualit et tre la pointe de ce qui se fait,tre innovant, trouver se qui na pas encore t fait.

Jai appris lutilisation du logiciel Visual C++, manipul avec une multitudedinstrumentation telle que loscilloscope extrmement performant (LeCroy).

Je conclurai sur le fait que ce stage ma t trs bnfique sur le plan professionnel etpersonnel, jai pu dcouvrir ce quest le monde du travail, tout particulirement celui de la

recherche.


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Bibliographie

[1] Tommy Gunnarson : Thse,Microwave Imaging of Biological Tissues : Applied TowardBreast Tumor Detection, avril 2007

[2] Agns Priou : Fascicule tudiant de Linstitut Universitaire de Cachan,Le Langage C,Septembre 2004

[3] Real Time Devices USA, Inc. PCI 4400 Data Acquisition Driver For Windows, UserManual, Publication No.PCI4400D.9900

Rapport de stage

Programmation sous Visual C dune carte dinterface PCI4400, Cyrile Delestre IUT Cahan,Juin 2007

Commande numrique dun moteur pas--pas, Laurioux Christophe, Mang Christophe IUTCachan, Juin 1994

Datasheet

L297

L297

PCI4400


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Partie 4Partie 4Partie 4Partie 4AnnexesAnnexesAnnexesAnnexes


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La carte PCI4400 avec la carte de commande moteur

Balance de Roverbal


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Carte commande des stagiaire de 1994

Moteur pas--pas avec un rapport de diamtre de 1.8


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Les gammes de frquence des ondes lectromagntique

Source : http://eurserveur.insa-lyon.fr

Le domaine du micro-onde

Source : http://blake.lsmc.u-bordeaux.fr

CNRS-SUPELEC-UPSUMR 8506 Laboratoire des signaux et systmes (L2S), GIF-SUR-YVETTE


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Progrmma commande moteur

/************************************************************************************

Luc Yin -- Suplec -- 02/06/2008

Programme de commande de la carte moteur avec les circuits L297 et L298

On utilise les entres CLOCK et CW/CCW pour commander le moteur

On peut ainsi rentrer les paramtres : - nombre de rotation

- degre de rotation- sens de rotation

- vitesse de rotation

*************************************************************************************/

//****************************** Programme main *************************************/

/************************************************************************************/

# include"stdafx.h"

# include"pci4400.h"

# include

# include

# include

# include

# include

# include

# include

# include"prototype.h"

# include"corps.cpp"

int vit, div_freq=0, mult;

short degree;

short nb_rotation;

unsignedlong rotation;

int main (int argc, char* argv[])

{

initCom(); //initialisation de la carte PCI4400

initports(); //initialisation des ports de la carte PCI

inittimers(); //initialisation des horloges de la carte PCI

nb_rotation = choix_nb_rotation(); //choix du nombre de rotation

printf ("\n");

degree = choix_degree(); //choix du degre de rotation

printf ("\n");

vit = choix_vit_rotation(); //choix de la vitesse de rotation

div_freq = param_div_freq(vit); //reglage de la division de la frquence de UTC1

mult = param_mult(vit); //reglage du multiplicateur pour convetitir une

rotation en temps

rotation = calcul_tps_rotation(degree, mult); //conversion rotation en temps

rot_moteur(nb_rotation, div_freq, rotation); //rotation du moteur

arret (); //arrete du programme et de la carte PCI4400

}


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Corps du programme commande moteur

/********************************************************************************************

Luc Yin -- Suplec -- 02/06/2008



On peut ainsi rentrer les paramtres : - nombre de rotation - degre de rotation

- sens de rotation


********************************************************************************************/

//**************************** Corps des fonctions utilises *******************************/

/*********************************************************************************************

************/

#include"prototype.h"

BYTE DEVICE = 0; //dfinition de la carte PCI4400

char szBuf[512];

BoardConfig boardconfig;

short nb_rot;

short deg;

int sens, v, div_f = 0, m, rot, i;

/***************************** Initialisation de la communication ***************************/

void initCom(void)

{

printf("Chargement du driver de la carte PCI4400...\n");

if (!OpenBoard4400 (DEVICE,0,szBuf,&boardconfig))

{

printf("Erreur d'ouverture\n");

printf("%s", szBuf);

}

else

{

printf("Openboard done\n");

}

printf ("Initialisation de la carte PCI4400.\n\n");

InitBoard4400 (DEVICE);

}

/********************************** Programmation des ports *********************************/

void initports(void)

{

SetDIO0Direction4400 (DEVICE, 255); //programmation de la direction du port0

en sortie

SetDIO1Direction4400 (DEVICE, 255); //programmation de la direction du port1

en sortie

}

/******************************** initialisation des timers *********************************/

void inittimers(void)

{SetUtc0Clock4400(DEVICE, 0x0); //implmentation interne de l'entre de

l'horloge UTC0 la sortie de l'horloge interne de 8MHz


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SetUtc1Clock4400(DEVICE, 0x4); //implmentation interne de l'entre de

l'horloge UTC1 la sortie de l'horloge UTC0


UTC2 la sortie de l'horloge Pacer clock,

//pour tre sr de ne pas avoir de frquence en sortie de UTC2,

//et donc de ne pas faire tourner le moteur

// Mise en marche des timers, et division des frquence

SetupTimerCounter4400 (DEVICE, TC_UTC0, M8254_SQUARE_WAVE, 40); //signal carr de

frquence 200kHz

SetupTimerCounter4400 (DEVICE, TC_UTC1, M8254_SQUARE_WAVE, 20); //frquence UTC1 =

10kHz

}

/********************************* Choix du nombre de rotation ******************************/

unsignedchar choix_nb_rotation(void)

{

printf ("choisir le nombre de rotation:");

scanf("%hu", &nb_rot); //acquisition du nombre de rotation

if (nb_rot=1) && (deg3)||(v


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}

else //sinon

return v; //on retourne la valeur de la vitesse de rotation

}

/****************************** Paramtre du diviseur de frquence **************************/

/***************************** pour transformer une frquence en dlai **********************/

int param_div_freq(int vit)

{

if ( vit==1) //si la vitesse chosie est 1

{

div_f=200; //alors le diviseur est gale 200

}

if ( vit==2) //si la vitesse choisie est 2

{


}

if (vit==3) //si la vitesse choisie est 3

{


}

return div_f; //retourne la valeur du diviseur

}

/**************************** Paramtre du multiplieur ncessaire ***************************/

/************************ la converssion en dlai de la frquence *************************/

int param_mult(int vit)

{


{

m=20; //alors le multiplieur est gale 20

}


{


}

if (vit==3) //si la vitesse chosie est 3

{


}

return m; //retourne la valeur du multiplieur

}

/************************** Calcul du dlai de rotation du moteur ***************************/

/******************* en fonction du diviseur de frquence et du multiplieur *****************/

unsigned calcul_tps_rotation(short degree, int mult)

{

rot = (degree*mult); //calcul du dlai de rotation

return rot; //retourne la valeur du dlai de rotation

}

/******************************* Rotation du moteur *****************************************/

void rot_moteur (unsignedchar nb_rotation, int div_freq, unsignedlong rotation)

{

for(i=0; i


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{

SetupTimerCounter4400 (DEVICE, TC_UTC2, M8254_SQUARE_WAVE, div_freq);

//divise la frquence par div_freq

SetUtc2Clock4400(DEVICE, 0x4); //implmentation interne de

l'entre de l'horloge UTC2 la sortie de l'horloge UTC0

Sleep(rotation); //rotation

SetUtc2Clock4400(DEVICE, 0x3); //implmentation interne de

l'entre de l'horloge UTC2 la sortie de l'horloge Pacer clock

SetupTimerCounter4400 (DEVICE, TC_UTC2, M8254_SQUARE_WAVE, 0);

//divise la frquence par 0

Sleep(500); //temps d'acquisition

}

}

/*************************** Arrt du programme et de lacarte PCI4400 ***********************/

void arret (void)

{

printf("Arret de la carte PCI4400...");

StopPacer4400 (DEVICE);

if (!CloseBoard4400 (DEVICE, szBuf))

{

printf ("Erreur lors de la fermeture\n");


Sleep(100);

}

else

{

printf("OK\n");


Sleep(2000);

}

}


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Protypes du programme commande moteur

/************************************************************************************

Luc Yin -- Suplec -- 02/06/2008



On peut ainsi rentrer les paramtres : - nombre de rotation- degre de rotation

- sens de rotation


*************************************************************************************/

//**************************** Prototypes de fonction *******************************/

/************************************************************************************/

/*Ces sonts les prototypes des fonctions utilises dans la fonction principale*/

void initports(void);

void initCom(void);

void inittimers(void);

unsignedchar choix_nb_rotation(void);short choix_degree(void);

int choix_vit_rotation (void);

int param_div_freq(int vit);

int param_mult(int vit);

unsigned calcul_tps_rotation(short degree, int mult);

void rot_moteur (unsignedchar nb_rotation, int div_freq, unsignedlong rotation);

void arret (void);

Documents

q2hyaxn0b3bozsbdt05fu1nb Rapport