Transmission d informations

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1 STATION METEO OREGON Transmission des données météorologiques 1

2 Bac Pro Systèmes Electroniques Numériques Champ professionnel : Electronique industrielle embarquée Fiche de travaux liée à des activités de : Travaux pratiques Système ou sous-système : OREGON Définition des tâches confiées à l élève à l occasion de la séquence de : 1 - PREREQUIS : Repère : TP1OREGON Niveau : 1SEN Lieu d activité : COMBS-LA-VILLE Enoncé des objectifs de formation associés aux tâches définies : FONCTIONS ET TACHES : 2 - EN AYANT A VOTRE DISPOSITION : - Console météo - Oscilloscope - dossiers techniques - Fiche ressource oscilloscope 3 - ON VOUS DEMANDE : A2-2 Mettre en place, raccorder, tester et valider les supports de transmission A2-3 Mettre en place les équipements, les logiciels, configurer, paramétrer, tester et valider SAVOIRS ASSOCIES : S3-Transmission de l'information S3-1 Supports physiques - de relever le signal issu de la console météo - d'analyser la trame d octets - de réaliser une interface d affichage (IHM) à l aide d un langage de programmation 4 - CRITERES D'EVALUATION : - être capable de suivre la procédure pour utiliser l'oscilloscope numérique - être capable d'analyser un signal qui permet de communiquer avec la console COMPETENCES : C4-4 Certifier le support physique ou valider les médias C4-6 Vérifier la conformité du fonctionnement des matériels et logiciels associés C4-3 Installer les supports Evaluation proposée par le professeur : Temps prévu : 4h Compétences barème A (x1) C4-4 /20 C4-6 /10 C4-3 /10 B (x0.75) C (x0.5) D (x0.25) E (x0) Temps passé : Note de l élève : /40 2

3 I MISE EN SITUATION Le lycée s est doté d une station météorologique afin d obtenir un certain nombre d informations qui est stockée quotidiennement dans une base de données. Les données en temps réel sont affichées sur le site web du lycée et sur les différents écrans. Dans cette activité, vous assurez la maintenance préventive et corrective de la station météo et sa liaison avec l application associée. La mise en œuvre de l application finale est à réaliser. II PRINCIPE Intérieur Extérieur Console météo Liaison série filaire Liaison réseau câblé Serveur (site + base de données) PC application 3

4 III ACTIVITE SUR LA LIAISON SERIE - Documents ressources à utiliser : Cours sur la liaison RS232 Ressource analyse trames Ressource oscillo mode trigger Dossier technique de la console - Matériel à utiliser : Carte interface (pour prélever les signaux) Oscilloscope TDS1012 Logiciel de l oscilloscope L objectif est de vérifier que la communication s établit correctement entre la console météo et le PC qui contient l application météo. Le signal prélevé à visualiser est TxD (trame envoyée par la console). La liaison a les caractéristiques suivantes : bauds - 8 bits de données - 1 bit de stop (+1 bit ici) - Contrôle de flux : matériel RTS/CTS Principe : GND TxD CONSOLE MÉTÉO Communication TxD CTS GND 4

5 Question 1 : (compétence C4-3 installation des supports (connectique et signaux)) Réaliser le câblage ci-dessous. GND TxD Mesurer le niveau de tension sur TxD (à l oscillo). Est-ce une tension acceptable? Pourquoi? Quel est l état binaire correspondant? Aidez-vous du cours. V TxD =... en sortie de console. Etat binaire =... /3 Question 2 : Raccorder la ligne CTS à une tension positive 12V. Que se passe t-il sur la ligne TxD? Mesurer la tension et donner l état logique. V TxD =... en sortie de console. Etat binaire =... /3 Question 3 : Rappeler le rôle de RTS/CTS en vous aidant du cours. /2 Question 4 : Suivre la procédure de réglage de l oscilloscope (voir documents «ressource analyse trame» et «ressource oscillo mode trigger»). La base de temps (bouton SEC/DIV ou M sur l écran) sera réglé à 500µs. Lancer l acquisition d une trame de donnée «minute» (envoyée toutes les minutes). /2 5

6 Question 5 : analyse d une trame en ANNEXE 1. (compétence C4-4 certifier support physique validité des trames)) Cette trame doit comporter 5 octets ; elle correspond à la donnée envoyée toutes les minutes. Quelle est la durée totale de la trame? Tracer sur le relevé, cette durée. Mesurer les tensions (état haut, état bas). /4 Question 6 : décodage d une trame en ANNEXE 2. Calculer la durée d un bit et «découper» le signal en intervalles de temps de 1bit. L objectif suivant est de décoder les octets de la trame. Compléter les cases selon l état des bits. 1 er octet : START 2 ème octet : START 3 ème octet : START 4 ème octet : START 5 ème octet : START STOP STOP STOP STOP STOP /6 Question 7 : Sachant que le LSB suit toujours le bit de START, décoder en hexadécimal les octets de votre trame. 1 er octet... 2 ème octet... 3 ème octet... 4 ème octet... 5 ème octet... /5 Question 8 : D après la documentation technique, la valeur «minute» se retrouve de la façon suivante sur le 4 ème octet: Les 4 premiers bits servent aux unités ; les 3 bits suivants pour les dizaines. Le bit 7 indique l état de la batterie (0 pour batterie basse). Déterminer la valeur de la donnée minute dans ces conditions, avec la trame. /3 6

7 Question 9 : Le 5 ème octet se nomme le checksum. Il peut permettre de contrôler des erreurs dans la transmission des données. L application qui va recevoir les données devra donc effectuer un calcul et comparer le résultat du calcul avec le checksum ; s il est différent, l application en tiendra compte et agira en fonction du programme. Retrouvez votre checksum par le calcul (calculatrice du PC): (exemple pour 36 minutes) /2 IV MISE EN ŒUVRE DE L APPLICATION /10 (compétence C4-6 conformité fonctionnement du matériel et logiciel) L objectif est de réaliser un programme Python et une petite interface graphique qui va afficher les valeurs de température et d humidité intérieures avec PyQt Designer. création de la mini-interface graphique avec PyQt Designer. Vérifier que Python3.4 est installé. Vérifier que PyQt Designer est installé. Sinon il faut télécharger depuis le serveur ftp, le fichier suivant selon le PC: PyQt gpl-Py3.3-Qt5.1.1-x32.exe PyQt gpl-Py3.3-Qt5.1.1-x64.exe - Créer un répertoire ProjetPython sur le disque C. Vous enregistrerez les fichiers de l application à l intérieur. - Ouvrir QtDesigner. 7

8 - - Dans la fenêtre de dialogue, choisir Widget et cliquer sur créer. On obtient l interface Qt avec un widget Form vide. - Modifier le titre de la fenêtre dans l éditeur de propriétés sur la droite et trouvez la propriété «WindowTitle» de la classe Qwidget. Mettre «Station météo». Faire «Entrer». - Enregistrez votre fichier dans votre répertoire et nommez-le «MesuresMeteo». Remarque : L extension du fichier est *.ui. - La fenêtre à réaliser est la suivante : - Voir le document en ANNEXE 3 pour l appellation de tous les widgets. - Ce fichier doit maintenant être «converti» en langage Python. Nous allons créer un fichier nommé «ui_mesuresmeteo.py» de la manière suivante : Ouvrir la fenêtre de commande DOS (cmd). Placez-vous dans le répertoire où se trouve votre fichier en tapant directement cd /StationMeteo. Vérifiez avec la commande «DIR» que votre fichier «MesuresMeteo.ui» s y trouve. 8

9 Puis entrez la commande suivante : pyuic5 o ui_mesuresmeteo.py x MesuresMeteo.ui Faire «entrer» ; il ne doit pas y avoir de message particulier. Fermer la fenêtre. Ouvrir l IDLE de Python3 (Démarrer - programmes) et ouvrir le fichier «ui_mesuresmeteo.py». Faire F5 pour exécuter le programme. La fenêtre précédente apparaît. - Il reste à télécharger depuis le serveur FTP de la salle, le fichier du programme principal, celui qui sert à récupérer les données via la liaison RS232 et à afficher les valeurs sur l interface. Ce fichier s appelle «MesuresMeteoMain.py» et devra être placé dans le même répertoire que les autres fichiers. Le fichier «comrs232.py» sera également à télécharger.. Si tout a bien été configuré auparavant (notamment les noms de chaque widget sous Qt Designer), lorsque vous exécuterez ce programme, l interface s ouvrira, prête à recevoir les données. - Brancher la console météo (si ce n est pas déjà fait) sur le PC, pui s sélectionner le bon port (COM1) sur l interface. Ouvrir la communication. Les LCD affichent les valeurs.. 9

10 ANNEXE 1 : analyse d une trame envoyée par la station météo 10

11 ANNEXE 2 : décodage d une trame envoyée par la station météo S S S 11

12 ANNEXE 3 : réalisation de l interface Qt ATTENTION! Respectez l écriture des noms sinon l application ne fonctionnera pas. Pour les labels, vous laisserez les noms par défaut. GroupBoxDonnees GroupBoxCom spinboxport Label lcdtemperature Label pushbuttonouvrir lcdhumidite 12