NOMS : Date : Objectifs : Analyse du protocole de communication infrarouge RC5 Visualisation des signaux et identification des informations transmises. Principe de modulation et démodulation des signaux Compétences abordées : Concevoir C3.1 : Participer à la construction d'un modèle SysML C3.9 : Valider une fonction du système à partir d'une maquette réelle Réaliser C4.2 : Configurer un matériel C4.5 : Tester et valider un matériel Savoirs abordés : Savoir Description S3.2 Représentation SysML S3.3 Spécificités SysML Cas d'utilisation, diagramme de séquence Diagramme de bloc S4.1. Principes de base Représentation et codage des informations : bases de calcul (2,10,16), réels. S5.2. Traitement logiciel des E/S Caractéristiques TOR S7.1. Concepts fondamentaux de la transmission Support de transmission optique Codage S8.1 Instruments de mesure Oscilloscopes S8.3 Caractéristiques des signaux Amplitude, temps, fréquence. Moyens : Site "TP Télécommande TV Philips. TV et télécommande du home cinéma Télécommande universelle. Lecteur DVD/VHS Philips. Oscilloscope Composants émetteurs et récepteurs IR, et plaque de câblage Conditions : Travail en binôme. Durée : 3H45 Compte rendu remis en fin de séance. Prérequis : Savoir utiliser un oscilloscope LES APPAREILS SONT FRAGILES, L'ETUDIANT PRENDRA TOUTES LES PRECAUTIONS NÉCESSAIRES POUR NE PAS LES ENDOMMAGER. 1/8
Présentation Le but de ce TP est d'analyser le principe de fonctionnement d'une télécommande infrarouge et du codage des informations selon le protocole RC5. Mise en œuvre de la télécommande du Home-cinéma 1 Mettez en œuvre la télévision du Home-cinéma et sa télécommande et vérifiez leur bon fonctionnement ensemble. Mise en œuvre d'une télécommande universelle Vous disposez du site «Télécommande Universelle Infrarouge» sur lequel se trouvent la notice de la télécommande universelle étudiée, des photos internes de celle-ci, ainsi qu un relevé du signal qui pilote la LED infrarouge. 2 Prenez connaissance de la notice de la télécommande et programmez celle-ci pour qu elle puisse commander la télévision du home cinéma. Indiquez le code de programmation ci-dessous : 3 Faire constater le bon fonctionnement au professeur Programmez à nouveau la télécommande pour qu elle puisse commander le lecteur de DVD/VHS Philips. La programmation se fera comme si il s agissait d un magnétoscope. Faire constater le bon fonctionnement au professeur 4 Complétez sur le document ANNEXE 1 le diagramme des cas d'utilisation quotidienne en y ajoutant dans l'ancre la matière d œuvre du système. 5 Complétez sur ce même document ANNEXE 1 le diagramme de séquence : programmer la télécommande. Formats de transmission 6 Prenez connaissance sur le site du document «Extraits du livre : Guide pratique de l infrarouge» et consultez le lien «Télécommande I.R. et différents types de codes». 7 Citez quelques formats utilisés par différents fabricants. Ces formats sont-ils compatibles entre eux? 2/8
Code RC5 8 Prenez connaissance sur le site des informations sur le code «RC5» et la «liste des codes RC5» 9 Quelle est la société qui a mis au point ce codage? 10 Représentez ci-dessous un bit au niveau logique 0 transmis selon le code RC5. De même pour un bit au niveau logique 1. Indiquez la durée théorique de ces bits. 11 Calculez la durée théorique d envoi de toute une trame? Identification des signaux transmis 12 A partir des informations lues précédemment, identifiez sur les chronogrammes qui figurent sur le Document ANNEXE 2 (ils figurent aussi sur le site), chacun des bits transmis. A quel type d appareil Philips s adressent les commandes, et quelle est dans chacun des cas la touche appuyée. Touche : Touche : 13 Vérifiez si, sur ces chronogrammes, la durée d émission des différents bits correspond à la norme. Relevé de signaux programmés et impression de la mesure 14 La télécommande étant programmée pour le lecteur DVD/VHS visualisez à l oscilloscope le signal émis lors de l appui sur la touche «lecture». Vous connecterez pour cela l oscilloscope comme indiqué sur la photo jointe. A noter : il faudra inverser le signal sur l oscilloscope pour le visualiser correctement. Faire constater le bon fonctionnement au professeur 15 Vérifiez si la durée des bits est conforme à la norme, ainsi que la durée d envoi d une trame complète. 16 Récupérez le chronogramme sur une clef USB, puis insérez-le dans un fichier texte d OPEN Office, en y ajoutant un titre ainsi que des informations utiles à l'identification du signal. 3/8
Diagramme de définition de blocs de la télécommande infrarouge : 17 Sur la photo ci-contre sont entourés les composants réalisant le bloc Amplifier, faire de même pour ceux réalisant : Acquérir les commandes, Générer un témoin lumineux, Générer un signal codé, et Convertir un signal logique en lumière infrarouge. Modulation / Démodulation Amplifier 18 Prenez connaissance sur le site du document «Extraits du livre : Guide pratique de l infrarouge» puis justifiez l intérêt de moduler le signal qui commande la LED infrarouge. 19 Visualisez à l oscilloscope une trame en sortie du circuit qui génère le signal électrique de la trame (telle que celle qui figure ci-dessous) sur la douille rouge, et relevez simultanément le signal aux bornes de la LED. Puis agrandir la base de temps pour visualiser le signal de modulation. Faire constater 20 Récupérez ces chronogrammes sur une clef USB, insérez-les dans le même fichier que précédemment, en y ajoutant un titre, ainsi que des informations utiles à l'identification du signal. 4/8
21 Quelle est la fréquence de la porteuse? Cette fréquence est-elle comprise dans l intervalle indiqué dans l extrait du livre mentionné précédemment? 22 Prenez connaissance de la documentation du récepteur/démodulateur infrarouge (TSOP32236) et vérifiez si ce circuit, qui restitue un signal électrique démodulé à partir d une onde lumineuse modulée, est compatible avec la fréquence mesurée. 23 Quelle est la tension d alimentation de ce circuit? 24 Donnez le nom de chacune des broches de ce circuit sur le dessin ci-contre : 25 Sans mettre sous tension, câblez ce composant sur pupitre d essais. 26 Après avoir fait vérifié le montage pointez la télécommande vers le TSOP32236 et relevez simultanément le signal sur la douille rouge de la télécommande (avec affichage inversé de la voie), et celui en sortie du TSOP32236. Faire constater 27 Récupérez le chronogramme sur une clef USB, insérez cette image dans la même page que précédemment, en y ajoutant un titre ainsi que des informations utiles à l'identification du signal. Imprimez cette page contenant les 3 mesures, vous la joindrez à votre compte-rendu. 28 Le circuit démodule-t-il bien le signal émis par la télécommande? 29 Programmez la télécommande pour un autre fabricant (exemple Sony). Le circuit récepteur démodule-t-il toujours correctement le signal infrarouge? Justifiez votre réponse. 30 Prenez connaissance de la notice d'application Freescale Semiconductor pour indiquer le type de modulation utilisé. Conversion électrique / optique La télécommande dispose de 2 types de LED, une rouge et une infrarouge. 5/8
31 Indiquez la signification de l acronyme LED 32 Encadrez et identifiez sur la photo ci-dessus chacune des LED 33 Quelle est la technologie de fabrication de la LED rouge? 34 Indiquez le nom de chacune des broches de la LED ci-contre : Amplification et émission lumineuse : Structure d origine : 35 Quel niveau logique faut-il en sortie de FP2 pour que le transistor conduise et que la LED s allume? On souhaite vérifier le fonctionnement de la structure amplificatrice en commandant une structure équivalente à l extérieur de la télécommande. Le nouveau schéma structurel est le suivant, la LED étant traversée par une intensité de 100mA : 36 Indiquez sur le dessin ci-contre le nom des 3 broches du transistor 2N2907 37 Sans mettre sous tension, câblez ce composant sur pupitre d essais, l alimentation se fera grâce à un bloc support de 2 piles LR03 (voir photos sur le site). Faire constater 38 Après avoir fait vérifié le montage raccordez la douille rouge de la télécommande au montage, pointez la LED vers le lecteur DVD/VHS et vérifiez si il réagit à un appui sur la télécommande. Reprogrammer la télécommande et vérifiez qu'il en est de même pour la télévision. Faire constater 6/8
Document ANNEXE 1 Diagramme des cas d'utilisation (Use Case Diagram) : Utilisation quotidienne Diagramme des cas d'utilisation : Programmation Diagramme de séquence : programmer la télécommande 7/8
Document ANNEXE 2 Chronogrammes relevés sur la télécommande : Les parties en noir sont des modulations du signal qui ne sont pas à prendre en compte dans cette question. 8/8 TP_Telecommande_TV_Philips_2012_2013.DOC