Projet 2. Afficheur 7-segments

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1 Département d électronique industrielle Projet 2 Afficheur 7-segments Semaines 4,5 et 6 Session 1 Circuits logiques RA Automne 2010

2 Tables des matières 1 OBJECTIFS DE L ACTIVITÉ COMPÉTENCES ET ÉLÉMENTS DE CONTENU VISES PAR L ACTIVITÉ COUR IMPLIQUÉ ÉNONCÉ DE LA PROBLÉMATIQUE ÉTAPES DE RÉALISATION CONNAISSANCES À ACQUÉRIR RÉFÉRENCES ESSENTIELLES À CONSULTER SÉQUENCE DE LECTURE ACTIVITÉS LIÉES AU PROJET SÉANCE D EXERCICES THÉORIQUE #1 : 15 SEPTEMBRE TRAVAIL PRATIQUE : 20 SEPTEMBRE SÉANCE D EXERCICES THÉORIQUE #2 : 22 SEPTEMBRE ÉVALUATION (DATE À DÉTERMINER) PRODUCTIONS ATTENDUES... 7 Rym F. Leulmi Questionpourrym@gmail.com 2 de 7

3 1 Objectifs de l activité À la fin de l activité, l étudiant sera capable de : 1. Déduire une fonction logique combinatoire à partir d une problématique. 2. Élaborer une table de vérité d une fonction logique élaborée. 3. Réaliser une fonction logique élaborée avec des portes logiques en circuits intégrés sur une plaquette de montage. 4. Travailler avec un collègue à résoudre un problème de logique combinatoire. 1.1 Compétences et éléments de contenu vises par l activité 0432i 1 : Produire des plans d électronique industrielle Croquis; structuration du plan; numérotation, identification des composants et conducteurs. 0439i 1 : Faire fonctionner des systèmes de contrôle-commande logique combinatoire, table de vérité; Équations booléennes et simplification algébrique; Cellules logiques TTL 74xx; logique câblée; 2 Cour impliqué 1. Circuits logiques, TÉI, RA 1 Numéro de compétence établi par le Ministère. «i» signifie l atteinte intermédiaire de la compétence. Rym F. Leulmi Questionpourrym@gmail.com 3 de 7

4 3 Énoncé de la problématique Maintenant que vous avez fait le câblage d un système d alarme dont vous êtes très satisfaits, vous pensez à y ajouter une nouvelle fonctionnalité : Afficher le numéro de la porte selon la position de boutons. Pour développer un prototype, vous avez sous la main les composants électroniques suivants : Portes logiques disponibles 7400: Quad 2-input NAND gate 7402: Quad 2-input NOR Gate 7404: Hex (6) Inverter 7408: Quad 2-input AND gate 7410: Triple 3-input NAND Gate 7420: Dual 4-input NAND Gate 7421: Dual 4-input AND gate 7425: Dual 4-input NOR Gate 7427: Triple 3-input NOR Gate 7432: Quad 2-input OR Gate 7486 : Quad 2-input XOR Gate Afficheur Lite-ON LTS-4301JR L afficheur dont vous disposez est de type BCD 7 segments à cathode commune. Cet afficheur est utilisé généralement pour afficher les symboles de 0 à F comme suit : On sait qu il y a 16 possibilités, soit 0 à F en hexadécimal, mais vous devez tenir compte seulement des 10 premières possibilités, soit 0 à 9. Au fait, combien a-t-on besoin de variables pour exprimer 10 possibilités? Rym F. Leulmi Questionpourrym@gmail.com 4 de 7

5 3.1 Étapes de réalisation 1. Étudier le fonctionnement d'un afficheur hexadécimal 7 segments. 2. Établir la table de vérité des symboles de 0 à F (hexadécimal). 3. Écrire les équations booléennes simplifiées des symboles 0 à Valider les équations avec un simulateur (web). 5. Dessinez le schéma logique. 6. En équipe de deux réaliser sur une plaquette de montage un circuit qui remplit la fonction demandée par la problématique. 4 Connaissances à acquérir 1. Portes logiques TTL 2. Équations booléennes 3. Simplification booléenne 4. Notations binaire et hexadécimale 5. Conversion de notations décimale <-> binaire binaire <-> hexadécimale 5 Références essentielles à consulter 1. Fortier, Jean-François (2007). Logique combinatoire. Cégep de Thetford, 33 p. i. Diapos 1 à 12 (Obligatoire) ii. Diapos 19 à 22 (Obligatoire) iii. Diapos 23 à 35 (révision) iv. Diapos 36 à 49 (Obligatoire) 2. TOULOUSE, Paulin, et Mario CLOUTIER, et Errol POIRÉ. Théorie et pratique des circuits logiques, 2ie éd., Mont-Royal, Modulo Éditeur, 1986, 257 p. i. Pages 30 à 36 (Obligatoire) ii. Pages 52, 53 et 54 (Obligatoire) iii. Pages 43 à 57 (Complémentaire) iv. Pages 233 à 238 (Référence seulement) 3. TOKHEIM L., Roger, Techniques numériques, McGraw-Hill, Paris, 1984, 231 p. i. Extraits des pages 73, 74 et 75 (Obligatoire) 4. Diverses fiches techniques de composants électroniques. Elles seront déposées sur le site web du cours Rym F. Leulmi Questionpourrym@gmail.com 5 de 7

6 5.1 Séquence de lecture Pour le 22 septembre : Fortier, Logique combinatoire : o Diapos 1 à 12 o Diapos 19 à 22 TOULOUSE et al. : o Pages 30 à 36 Pour le 29 septembre : Fortier, Logique combinatoire : o Diapos 36 à 49 Toulouse et al. : o Pages 52, 53 et 54 Tokheim : o Extraits des pages 73, 74 et 75 6 Activités liées au projet 6.1 Séance d exercices théorique #1 : 15 septembre 2010 L énoncé des exercices à faire à la rencontre du 15 septembre sera publié sur le site web du cours Le contenu portera principalement sur la mise en équations d une fonction logique à partir, soit d un schéma, soit d une table de vérité. Nous Aborderons également les systèmes de numérations et les différentes notations binaires ainsi que les conversions entre différentes bases. 6.2 Travail pratique : 20 septembre 2010 L énoncé des exercices à faire à la rencontre du 20 septembre sera publié sur le site web du cours Cette séance de travail pratique permettra de se familiariser avec la série 74 TTL de circuits imprimés. Ce sera également le moment pour commencer à monter le prototype du projet. 6.3 Séance d exercices théorique #2 : 22 septembre 2010 L énoncé des exercices à faire à la rencontre du 22 septembre sera publié sur le site web du cours Le contenu portera sur la simplification algébrique d équations booléennes. Rym F. Leulmi Questionpourrym@gmail.com 6 de 7

7 6.4 Évaluation (date à déterminer) Évaluation théorique et pratique (15 %) : Théorie : L étudiant sera évalué sur la justesse et la rigueur de sa démarche de résolution de problèmes théoriques. La qualité tant esthétique que technique des schémas sera également évaluée. Pratique : L étudiant aura à réaliser, sur une plaquette de montage, un circuit logique à base de circuits imprimés TTL. Seront évalués : Fonctionnement du circuit, méthode de montage et capacité de l étudiant à déverminer un circuit. 7 Productions attendues Un rapport très simple qui contient, votre table de vérité, vos équations simplifiées et le schéma logique complet fait avec Eagle. Date de remise à déterminer. Rym F. Leulmi Questionpourrym@gmail.com 7 de 7