Nabil AL-HOSSRI, département GEII IUT Bordeaux1

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1 Nabil AL-HOSSRI, département GEII IUT Bordeaux Analyseur spectral audio x8 voies.

2 Pré-requis et liens indispensables Ce projet sera piloté par un microcontrôleur type MC8HC908GP monté en mode moniteur, associé à une interface de visualisation équipée d un LCD graphique de 8x pixels. Tout écrasement (mettre à blanc) ou reprogrammation de la mémoire Flash du micro sera effectué en mode dit in-situ. Ces opérations demandent l utilisation d un programmateur Freescale HC08 disponible dans la salle. La figure illustre les connectiques détaillées qu on peut adopter entre les éléments : PC, programmateur, micro et LCD. PC RS v -v Programmateur +v Vtst +v_micro DATA Pendant la programmation du micro ou le débogage, le micro doit être alimenté uniquement par le programmateur (+v_micro). +v -v Votre carte d'application ici +v IRQ\ +v_micro PTA0 Carte MC8HC908GP? PTA7 PTA PTA PTA PTA PTA PTA PTA0 PTD0 PTD PTD PTD PTD PTD +v DB7 DB DB DB DB DB DB DB0 RST CS CS E RW RS +v 8x pixels Carte LCD Figure Illustre les connections qu on doit adopter entre le programmateur, la carte micro et la carte de visualisation. Présentation du projet L affichage d'un analyseur spectral se présente sous la forme de 8 à 0 colonnes de fréquences par canal. La hauteur de chaque colonne est à l'image du niveau sonore mesuré dans cette bande. Ce procédé implique de faire appel à autant de filtres de type passe-bande que de colonnes affichées. Le coût final de cet appareil de mesure dépend essentiellement du nombre de bandes de fréquences utilisées, avec une progression exponentielle. Nous avons choisi dans ce projet d utiliser 8 colonnes. La réponse spectrale d'un signal audio est composée d un quasi infinité de fréquences dont le niveau est variable. En pratique, pour simplifier les procédures de mesures et permettre la comparaison directe des résultats obtenus sur différents bancs de test, on utilise des fréquences normalisées. Le domaine des fréquences audio, qui s'étend de 0Hz à 0KHz, a été divisé en bandes d'octaves ou tiers d'octaves. Les 8 fréquences théoriques choisies pour cette réalisation sont les suivantes : Hz, 7 Hz, 8 Hz, 8 Hz, KHz,, KHz,,8 KHz et 8 KHz. Analyseur spectral audio x8 voies.

3 L illustration de la figure () présente la juxtaposition des réponses de 8 filtres ( ordre) identiques (alimentés en ±v), dont le seul paramètre modifié est la valeur des condensateurs. Gain en db Phases Figure Diagramme de Bode représentant la juxtaposition des réponses de 8 filtres ( ordre) identiques, dont le seul paramètre modifié est la valeur des condensateurs. Simulation effectuée sous ISIS. L analyseur va exploiter judicieusement le module LCD graphique de 8x pixels. L affichage sur ce module est divisé en 8 colonnes dont le niveau de chacune est normalisé à l amplitude maximale en sortie de filtre correspondant (voir image en-tête). L'organisation matérielle de l'analyseur est alors illustrée sur la figure (). Analyseur spectral audio x8 voies.

4 Analyseur spectral audio x8 voies AUDIO A CIRCUIT F CIRCUIT F D_CRETE CIRCUIT 0 D_CRETE Carte MC8HC908GP CIRCUIT CIRCUIT Carte LCD 8x pixels F8 D_CRETE8 Voir figure CIRCUIT 9 CIRCUIT 7 * Circuit : amplificateur audio # 00. * Circuit à circuit 9 : filtres type passe-bande de ordre. * Circuit 0 à circuit 7 : détecteurs de crêtes. Figure() Illustration matérielle du système. Le microcontrôleur MC8HC908GP assure principalement fonctions : la sélection séquentielle des sorties de chaque convertisseur A/N (8 voies analogiques au total), l'acquisition numérique du niveau des sorties (PORTB). A ce propos le port B de ce micro est spécialisé dans la conversion analogique numérique, l'affichage sur le module graphique de la colonne correspondante. Etude théorique et bibliographique En examinant l illustration de la figure (), expliquer globalement le fonctionnement du système. Proposer un schéma fonctionnel qui peut aboutir à la réalisation des fonctions suivantes : amplificateur, filtres et détecteurs de crête. Calculer les valeurs de différents composants et faire une simulation sous ISIS. Indiquer l étendue de la bande passante de chaque filtre. Faire contrôler par l enseignant. Documentez-vous aux liens: Analyseur spectral audio x8 voies.

5 MC8HC908GP Module ADC (Analog-to-Digital Converter) Programmation in-situ de la mémoire flash du HC08 LCD graphique de 8x pixels Code Warrior - nouveau projet structuré en langage C Réalisation Deux cartes à produire Carte de visualisation qui comporte le micro MC8HC908GP monté en mode moniteur et le LCD graphique de 8x pixels, Carte de filtrage (voir figure ). Programme Le langage de programmation est le C sous le compilateur CODE WARRIOR version.. Les démarches à suivre pour ouvrir un nouveau projet personnalisé avec ce compilateur sont exposées ici. La figure () donne la description de la procédure de gestion de l analyseur. Analyseur spectral audio x8 voies.

6 Initialisations : - LCD - CAN Affichage des fréquences Compteur de Boucle = 0 Effacement barre pointée Conversion analogique numérique du canal pointé Affichage d une barre Incrémentation Oui Compteur de boucle = 8? Non Figure Illustre la description de la procédure de gestion de l analyseur. Analyseur spectral audio x8 voies.

7 Important pour mener à bien votre projet et gagner du temps Après réalisation du circuit imprimé, bien vérifier la continuité des pistes à l ohmmètre ; il vaut mieux passer une demi-heure à cette opération que trois heures à dépanner l appareil par la suite Si possible, étamer le circuit pour réduire le risque de micro coupures. Enfin, souder les composants et avant de passer au programme final, faire un petit programme pour tester le bon fonctionnement du montage. Pour plus d'information n'oubliez pas de passer par la maison bleue. Accueil 7 Analyseur spectral audio x8 voies.