AMELIORATION DE L INTERFACE HOMME MACHINE DE LA MACHINE A CAFE TALEA GIRO LIAISON SPI

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1 SIN STI2D - Système d'information et Numérique TD TP Cours Synthèse Devoir Evaluation Projet Document ressource AMELIORATION DE L INTERFACE HOMME MACHINE DE LA MACHINE A CAFE TALEA GIRO LIAISON SPI 1 EXPOSÉ DE LA PROBLÈMATIQUE La fonction «Interface Homme-Machine» permet entre autre de générer le signal SPI_Data_IN. Ce signal est constitué de 2 octets permet de transmettre au PIC18F4620 l état des boutons poussoirs AROME, START, EAU et du bouton rotatif «EAU CHAUDE/VAPEUR» ainsi que les variables correspondant à certains défauts de la machine. Les données sont organisées en 2 octets. Clavier Vanne Régl_CAFE Contact Led_Visu Interfaçage Homme Machine Int/B0 SPI_Data_IN Valid_Clavier Charge_Clavier Long_CAFE SPI_CLK SPI_Data_OUT VALID_VAL_SPI FP5 Led_Temp 1 er octet transmis : Bit de donnée D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Variable reçue Reserv_Eau Reserv_Eau_Usee Couvercle_Café Porte_Service Presence_Groupe Bac_Marc Caractéristiques des variables : Reserv_Eau : NL1 indique que le niveau d eau est insuffisant, dans le réservoir d eau propre. Reserv_Eau_Usee : NL0 indique que le réservoir d eau usée est plein. Couvercle_Cafe : NL1 indique une absence du couvercle du réservoir café. Porte_Service : NL0 indique que la porte de service est ouverte. Presence_Groupe : NL0 indique une absence du groupe infuseur. Bac_Marc : NL0 indique une absence du bac de marc. Page n 1/5

2 2 ème octet transmis : Bit de donnée D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Variable reçue EAU/VAPEUR MILKISLAND EAU AROME START Caractéristiques des variables : EAU/VAPEUR : NL1 si le bouton «EAU CHAUDE/VAPEUR» est en position «eau chaude/vapeur». MILKISLAND : NL1 si le bouton «EAU CHAUDE/VAPEUR» est en position «Milk Island». EAU : NL1 si le bouton poussoir «EAU» est appuyé. AROME : NL1 si le bouton poussoir «AROME» est appuyé. START : NL1 si le bouton poussoir «START» est appuyé. Le but de l activité est de réaliser le programme de fonctionnement du PIC18F4620 présent sur la carte mère et qui permet l acquisition et le décodage du signal SPI_DATA_IN ainsi que la commande de l affichage du défaut constaté. Nous considèrerons uniquement les défauts suivants : bac à marc absent, groupe absent, porte de service ouverte, couvercle café absent et réserve à eau vide. 2 LECTURE ET AFFICHAGE DES DEFAUTS PAR LA LIAISON SPI 2.1 Etude de liaison SPI 1. Justifier l intérêt d une liaison série par le PIC18F4620 pour l acquisition des différents défauts et l état des boutons. 2. Indiquer si la liaison SPI est une liaison synchrone ou asynchrone, une liaison simplex, half duplex ou full duplex et une liaison point à point ou multipoint. 3. Indiquer combien de lignes sont nécessaires au fonctionnement de la liaison SPI. Donner leur nom générique et leur nom au sein de la carte mère de la machine à café. 4. Lister les broches (nom et numéro) du PIC18F4620 utilisées pour la gestion de la liaison SPI. 5. Lancer le logiciel Flowcode. Créer un nouvel ordinogramme pour un PIC18F4620. Enregistrer-le sous nom «lecture_spi». 6. Afficher le composant SPI_Legacy. Page n 2/5

3 7. Programmer, à partir des «Propiétés étendues» du composant SPI_Legacy, la liaison SPI afin que la fréquence de la ligne SCK soit de 125 khz (f OSC = 8 Mhz) que le l état de repos ligne SCK soit le NL0 et que le front actif de la ligne SCK soit le front montant. 8. Indiquer quelle fonction, parmi toutes celles proposées par la routine de composant «SPI_Legacy» permet de récupérer un octet sur l entrée SPI du PIC. Rédiger une synthèse technique sur la liaison SPI. 2.2 Signaux de commande de la fonction «Interface Homme Machine» La fonction «Interface Homme-Machine» est commandée, lors de la génération du signal SPI_Data_IN, par les signaux Valid_Clavier (A2) et Charge_clavier (E0). A chaque lecture du signal SPI_Data_IN, il est nécessaire de générer au préalable ces deux signaux en respectant le timing suivant : Charge_Clavier 1 0 Valid_Clavier ms 10 ms 10 ms 10 ms t t Lecture du 1 er octet Lecture du 2 nd octet Nouvelle génération des signaux Utilisation des données 9. Etablir, un algorithme ou un algorigramme permettant de générer les deux signaux Charge_Clavier et Valid_Clavier. 10. Compléter, l ordinogramme «lecture_spi» afin de mettre en œuvre l algorithme précédent (on utilisera pour l instant des points de jonction pour réaliser une boucle infinie et on ne placera pas pour l instant les fonctions de lecture des octets). Compiler l ordinogramme. 11. Ouvrir le fichier ISIS «lecture_spi». Ouvrir une fenêtre de simulation numérique avec les signaux Valid_clavier et Charge_clavier. Lancer une simulation pendant 300 ms. 12. Vérifier que les signaux obtenus correspondent au cahier des charges. Page n 3/5

4 13. Si les durées ne correspondent pas, vérifier que la vitesse de l horloge du PIC18F4620 sous Flowcode ( Afficher Options Projet ) soit identique à celle du PIC18F4620 sous Isis ( Propriétés du composant). Si cela n est pas le cas, modifier la vitesse de l horloge du PIC18F4620 sous Flowcode. Justifier pourquoi, les durées obtenues par simulation ne pouvaient correspondre à celles du cahier des charges. 14. Compiler à nouveau l ordinogramme. Lancer une simulation pendant 300 ms. Vérifier que les signaux obtenus correspondent cette fois-ci au cahier des charges. Rédiger une synthèse de l activité. Celle-ci doit contenir : une présentation de l activité ; l algorithme ou l algorigramme ; l ordinogramme Flowcode ; les résultats obtenus (captures d écran du logiciel de simulation ISIS) ; et une conclusion. 2.3 Lecture et affichage des défauts Nous considèrerons uniquement les défauts suivants : «Bac à marc absent», «Groupe absent», «Porte de service ouverte», «Couvercle café absent» et «Réserve à eau vide». L affichage doit être le suivant : «Bac à marc absent» B A C M A R C A B S E N T Appui sur le BP «Groupe absent» G R O U P E A B S E N T «Réservoir eau vide» R E S E R V O I R A E A U V I D E V E U I L L E Z L E R E M P L I R «Absence du couvercle» A B S E N C E D U C O U V E R C L E «Porte de service ouverte» P O R T E O U V E R T E V E U I L L E Z L A F E R M E R 15. Donner le niveau logique des 8 bits de la donnée série SPI_Data_IN correspondant aux défauts lorsque le défaut Bac à marc absent est détecté. En déduire la valeur binaire et hexadécimale du 1 er octet. Réaliser le même travail pour les 4 autres défauts. Page n 4/5

5 L acquisition de la donnée SPI_Data_IN se fera en deux étapes par l intermédiaire de la routine de composant «SPI_Legacy». Il faut d abord acquérir le premier octet correspondant aux défauts. Le résultat de l acquisition sera affecté à la variable «defauts». Il faut ensuite acquérir le second octet correspondant à l état des boutons. Même s il n est pas utilisé dans la suite du TP, le résultat de l acquisition sera affecté à la variable «clavier». 16. Compléter, l ordinogramme «lecture_spi» afin de mettre en œuvre l acquisition des deux octets du signal SPI_Data_IN (ne pas oublier d initialiser le module SPI). 17. Préciser, à partir du schéma ISIS «lecture_spi», sur quelles broches du PIC18F4620, sont connectées les entrées RS, E et D4 à D7, de l afficheur LCD. Modifier les connexions du module LCD sous flowcode afin qu elles correspondent à celles du schéma ISIS. 18. Compléter, l ordinogramme «lecture_spi» afin d afficher, à partir de la valeur de l octet «defaut», les différents défauts détectés. Compiler l ordinogramme. 19. Tester, le bon fonctionnement du programme, à l aide du schéma ISIS «lecture_spi» en simulant les différents défauts à l aide des interrupteurs. 20. Ouvrir une fenêtre de simulation numérique avec les signaux SPI_Data_IN et SPI_CLK. Simuler un défaut. Lancer une simulation pendant 300 ms. Zoomer afin de visualiser correctement les 8 bits du 1 er octet du SPI_Data_IN. 21. Justifier que la valeur de la trame transmise correspond à la valeur attendue. Rédiger une synthèse de l activité. Celle-ci doit contenir : une présentation de l activité ; l algorithme ou l algorigramme ; l ordinogramme Flowcode ; les résultats obtenus (captures d écran du logiciel de simulation ISIS) ; et une conclusion. Conclure sur la faisabilité de la solution retenue pour résoudre la problématique «Utilisation de la liaison pour l amélioration de la communication visuelle». Page n 5/5

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