PCM-ISAC V3 CARTE D ACQUISITION DE DONNES SUR PORT USB

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1 PCM-ISAC V3 CARTE D ACQUISITION DE DONNES SUR PORT USB Fonctionnalités 8 voies analogique/numérique sur 12 bits 2 voies codeurs incrémentaux 2 voies de sortie analogique sur 12 bits Echange de données via interface USB 2.0 compatible 1.1 Particularités Acquisitions et sorties synchronisées Microprogrammes (firmware) standard ou personnalisé Ensemble de commandes textes simple et facile à programmer Configuration possible via HyperTerminal par messages simples Format mécanique PC/104 permettant l intégration aisée Bus d extension style PC/104 pour rajout de cartes filles Applications Acquisition de données simple à mettre en oeuvre Cartographie de précision : acquisition synchronisée de données analogiques et de positions (x,y) d un capteur Automate de contrôle de processus Sciensoria Internet : [email protected] 1

2 1 Description générale 1.1 Synoptique 1.2 Descriptions Acquisition de données analogiques Figure 1. Synoptique de la carte PCM-ISAC V3 La carte d acquisition PCM-ISAC v3 possède 8 entrées analogiques à 12 bits de résolution et 2 interfaces pour codeurs incrémentaux. La plage de tension des entrées analogique est comprise entre +5/-5V en standard Sorties analogiques La version PCM-ISAC v3b possède 2 sorties analogiques à 12 bits de résolution. La plage de tension des sorties analogiques est comprise entre +/-5V en standard. Figure 2. Connecteur des entrées et des sorties analogiques Sciensoria Internet : [email protected] 2

3 La sortie analogique sur les 2 canaux peut être configurée selon les modes suivants : Recopie d une entrée analogique/numérique choisie parmi les 8 que possède la carte DAC i = Renvoi de l intégration de la sortie choisie Sortie d une valeur fixe ADC j, avec i= 0..1, j= 0..7 DAC i = ADC j, avec i= 0..1, j= 0..7 Les sorties analogiques peuvent rester à des valeurs fixes qui sont déterminées par l utilisateur ou par les entrées analogiques (ou leurs intégrations) à un instant t Acquisition de signaux de position (codeurs incrémentaux) La carte d acquisition PCM-ISAC v3 possède 1 interface avec 2 voies d entrée pour codeurs incrémentaux. Les signaux de codeurs peuvent atteindre une fréquence de 4,3 MHz. Ces voies peuvent fonctionner en mode comptage simple pour des signaux d entrée atteignant 30 MHz. Les voies de codeurs sont dotées de filtres numériques anti-parasite qui permettent d éviter les perturbations transitoires. Figure 3. Connecteur de l interface codeurs incrémentaux La sortie +5V ne peut fournir que jusqu à 100 ma aux codeurs. Si ces codeurs consomment plus que 100 ma, il faut les alimenter par une source externe Interface avec ordinateur externe L échange de données s effectue avec un ordinateur externe via le bus USB 2.0, compatible Cadence d acquisition Figure 4. Connecteur de l interface USB La carte PCM-ISAC envoie des paquets de données par intervalles réguliers à l ordinateur externe via USB. La cadence d envoi peut atteindre paquets/seconde. Chaque paquet contient : Sciensoria Internet : [email protected] 3

4 2 acquisitions codeurs (résolution 24 bits) 8 acquisitions analogiques (résolution 12 bits) pendant le même temps, PCM-ISAC effectue 2 conversions numérique-analogique. Remarques Le convertisseur analogique/numérique sur la carte est capable d échantillonner à 100 kéch/s avec une bonne précision. Cependant, les 8 voies d entrées partagent cette vitesse (entrées multiplexées). Il faut compter de plus les acquisitions de codeurs incrémentaux et les opérations de sortie analogique. Au total, à la différence de différentes cartes sur le marché, la carte PCM-ISAC assure une cadence d acquisition régulière, sans perte de points, à paquets de données par seconde, ce qui convient tout à fait à de très nombreuses applications. A titre d exemple, dans une application de cartographie, une sonde balaye une surface à une vitesse de 100 mm/s. Avec une cadence d acquisition de acquisitions par seconde, on obtient 10 mesures par mm, soit une résolution spatiale de 0,1 mm. Les positions des codeurs sont prises dans le même créneau temporel que le signal de sortie de la sonde, il n y a donc aucun décalage possible. La plupart des cartes sur le marché ne possèdent pas d entrée pour codeurs, ce qui oblige l utilisateur à mesurer la position par une autre carte, les prises de mesure étant déclenchées par logiciel. Ce mode de fonctionnement est une source de décalage entre le signal mesuré et sa position présumée Interface d extension Figure 5. Connecteur d extension avec les interfaces SPI/I2C, RS232, E/S TTL MISO, MOSI, SCLOCK sont des signaux du bus SPI, ces lignes sont partagées avec le bus I2C. P32/INT0, P34/T0 sont des E/S TTL qui peuvent être utilisées comme entrées ou sorties. L un de ces signaux doit être utilisé en conjonction avec le bus SPI pour réaliser le signal CS\ (chip select). Le bus I2C partage ses signaux avec le bus SPI : SDATA avec MOSI, et SCLOCK est commun avec le bus SPI. RX et TX sont les signaux du bus RS232 et peuvent être connecté directement à un port RS232 d un PC. RESET_IN et PSEN\ sont des signaux pour RAZ du µc et pour télécharger le microprogramme. Pour ce faire, PSENS\ doit être mis à 0V, suivi de RESET_IN. Après un temps t, faire passer RESET_IN à l état haut (+5V), suivi de PSENS\. Cette séquence déclenche le processus de téléchargement du microprogramme (flashage du firmware). PSENS\ et RESET_IN ont des résistances de rappel vers +5V sur la carte et il suffit d utiliser 2 interrupteurs pour amener ces signaux à 0V. RESET est une sortie qui recopie le signal RESET_IN. Ne pas appliquer de tension sur RESET car ceci provoquera un conflit de niveau (sortie contre sortie). Sciensoria Internet : [email protected] 4

5 RS232 L interface RS232 est utilisé pour mettre à jour le micro-programme (firmware). Dans une application spécifique, elle peut recevoir un périphérique comme un GPS SPI et I2C Les interfaces SPI et I2C peuvent être utilisées dans une application spécifique pour communiquer avec des périphériques compatibles. Puisque ces périphériques peuvent être enchaînés, ces interfaces permettent d étendre considérablement les possibilités du système Entrées/sorties TTL et signaux d interruptions La carte PCM-ISAC possède quelques E/S TTL parmi lesquelles certaines peuvent générer des interruptions. Ainsi, on peut déclencher des processus sur la carte à partir des signaux externes. Afin de pouvoir programmer vous-même la carte PCM-ISAC et générer des applications spécifiques, contactez-nous pour avoir plus d informations Alimentation 7,2V à 12V, non régulée pour PCM-ISAC v3 +4,8V à 7,2V, non régulée pour PCM-ISAC v3b Courant d alimentation (codeurs incrémentaux non branchés) : 150 ma. Courant d alimentation des codeurs incrémentaux maximal (protégé par fusible) : 100 ma. Les codeurs consommant au-delà de cette limite doivent être alimentés par une source externe. Figure 6. Connecteur d alimentation Pour le modèle v3, alimenter les bornes +12V par une tension comprise entre +7,2 et +12V. Pour le modèle v3b, cette tension est comprise entre +4,8V et +7,2V. Pour chacun des 2 cas, utiliser une tension symétrique pour alimenter les bornes -12V Dimensions 91,4x96,5 mm, compatible avec le format PC Température et humidité extrême Température : 0 50 C Humidité : 90% non condensé Sciensoria Internet : [email protected] 5

6 2 Applications 2.1 Connexion de base Figure 7. Réalisation d une connexion pour mesurer la chute de tension sur R 2. Les 2 points 0V doivent être reliés ensemble pour établir une relation de potentiel entre 2 systèmes et minimiser l effet du mode commun. 2.2 Connexion de codeurs incrémentaux Figure 8. Connexion des codeurs incrémentaux 2.3 Acquisition de données en liaison avec un ordinateur La carte PCM-ISAC peut être utilisée comme une carte d acquisition interne ou externe. Quand utilisée comme carte d acquisition interne, on peut la monter sur les trous de fixation de carte d extension au format PC-104. Le bus USB de la carte est reliée à celui de la carte mère qui se trouve dans le même boîtier. Dans ce cas, il serait nécessaire de réaliser un câble spécial pour relier les 2 connecteurs, étant donné que leurs brochages ne correspondent pas forcément. Sciensoria Internet : [email protected] 6

7 Dans ce cas, la carte PCM-ISAC combine les 2 avantages : la simplicité d une carte USB et la compatibilité mécanique avec le système existant, qui permet d obtenir un système mécaniquement robust. Quand utilisée comme carte d acquisition externe, la carte PCM-ISAC est montée dans un boîtier externe à l ordinateur, on utilise le câble USB livré pour relier la carte au bus USB de l ordinateur. 2.4 Contrôle de processus Un contrôleur de processus mesure les paramètres du système (température, distance, déplacement, position, ) à l aide des capteurs, calcule les corrections nécessaires puis agir sur le système avec ses sorties. La carte PCM-ISAC peut remplir cette fonction : elle possède sa propre intelligence et peut fonctionner en autonome avec un microprogramme adapté. De plus, elle possède à la fois plusieurs entrées : 8 entrées analogiques 2 entrées codeurs 2 sorties analogiques Pour réaliser vos propres microprogrammes, veuillez nous contacter. 3 Conditionnement à la livraison 1 carte PCM-ISAC v3 (ou v3s) 1 nappe USB DB9 mâle HE10 10 contacts 1 nappe Codeurs HE10 14 contacts non terminée 1 nappe Alimentation HE10 10 contacts non terminée pour carte PCM-ISAC v3 1 alimentation 220V-5V pour carte PCM-ISAC v3s Manuel d utilisation CD contenant les logiciels (pilotes USB, programmes d interface d exemple). 4 Garantie et service après-vente Garantie 1 an pièce et main d œuvre dans nos usines, à l exception des câbles. La garantie ne couvre pas les erreurs de manœuvre ou de conservation : court-circuit, surtension, contamination par eau ou autres liquides, chutes et casses diverses. Contact service après-vente : Sciensoria 7, rue Ravel BRUZ Tél. : Fax. : [email protected] Sciensoria Internet : [email protected] 7