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Lab48:
Transformer sa HP en oscilloscope et générateur
de signaux |
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Cablage
liens serie
Ce
projet est pour moi l'un des premiers pas dans l'électronique (Gros
merci à mon professeur de schéma Mr Mack D. pour son
aide et salutations à Mr Steinmetz et Mr J-P Muller) et s'est
déroulé pendant mon BTS électronique. Je voulais faire quelque chose
d'inédit (pour me récompenser des deux années de labeur car sorti
de terminale, j'étais un super cancre en électronique), je l'ai
fait et surtout dans des circonstances délirantes : c'est à dire
1 mois avant de passer l'ultime épreuve du BTS en 1995 au Louis
Armand de Mulhouse. Je me souviens encore être dans la salle
avec oscilloscope à mémoire entre les mains deux jours avant l'épreuve
à essayer de déboguer ma carte.!!
Comme je n'avais pas d'oscilloscope à l'époque, ni de générateur
de fonction chez moi - j'ai voulu m'en fabriquer un . J'étais déjà
très mordu par la hp et on organisait des réunions qui nous octroyait
la salle de permanence pendant les récrées. J'ai alors décidé d'interfacer
ma hp par la voie série pour que son écran me serve d'oscilloscope.
Chose dit chose faite, la carte s'appelle lab48 pour Laboratoire
sur Hp48 et voici sans plus tarder le schéma électrique:
Ouh
là là me diront plusieurs d'entre vous," il y a du matos !!".
C'est exact, pour réaliser une telle carte , il faut investir entre
500F et 600F en composants électronique. La seule difficulté est
de trouver la pièce maîtresse, l' AY3-1015D (vaut 150F) qui constitue
l'UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Comme je l'avais
déjà annoncé, l' UART se paramètre en mettant certain niveau logiques
sur ses pattes. Dans le cas présent, la cadence se fait avec
une fréquence de transmission 9600 bauds sans bit de parité avec
un bit stop.
Pour
ceux qui ont suivi l'ensemble des rubrique THEORIE SIMPLIFIEE.,
retrouveront les modules d'adaptation RS232<->TTL formé du
drivers de ligne DS14C89 en haut à gauche et du transistor Q1 en
haut à droite. Grâce à une horloge 16 fois plus rapide (partie Baud
generator), l'UART , va pouvoir paralléliser tout trame série
RS232 présentée sur RX-LIB et présenter les données parallélisées
sur RD1 à RD8. Inversement , les 8 données binaires parallèles fournies
sur DB1 à DB8 seront regroupées soit forme de trame RS232
expédiée sur TX-LIB à la cadence imposée par U7, un NE555 monté
en multivibrateur astable cette fois-ci. .
Pour le reste du montage, nous avons utilisé un convertisseur Analogique
numérique 8 bit parallèle, l'ADC804 pour pouvoir envoyer la tension
VE-IN (max +5V , min -5V) par voie série à la hp et ainsi former
un oscilloscope. Dans l'autre sens, nous utilisons un convertisseur
numérique analogique , le DAC808 qui nécessite un convertisseur
courant-> tension U10B. Par mesure de sécurité, j'ai prévu un
étage d'adaptation U10A ce qui permet de tirer jusqu'à 20mA sans
écrouler la tension de sortie VS de notre générateur de signaux
programmable.
Malheureusement
, les amplificateurs opérationnels (AOP 10A et 10B) ont un sérieux
défaut : la tension de rejet. En effet , si vous alimentez un AOP
entre +15V/15-V en sortie vous aurez en sortie au grand maximum
+/-14V soit 1V de rejet. Ceci n' est pas tolérable car nous voulons
un générateur de signaux +5V/-5V et non +4V/-4V. Aussi , en s'alimentant
sur un doubleur / élévateur SCHENKEL, qui nous génère du +7.5/-7.5V
à partir du +5/-5V, le problème est résolu.
Certain d'entre vous peut-être auront remarqué le cavalier Cav1
(en haut à gauche). Il sert à choisir soit l'entrée numérique de
8 bits soit l'entrée analogique. Il y a aussi un réglage à faire
au niveau des deux potentiomètres P11 et P12 afin d'obtenir un temps
inter-trames optimal.(voir interface d'adaptation pour savoir comment
faire). Pour les valeurs des deux pontentiomètres de précision,
P12=1k et P11=50k.J'ai fait les programmes de gestion
en RPL (eh oui encore..), le typon, ils seront bientôt disponible
ici. Voici un cliché du matériel:
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Au
centre, ma platine Lab48 dont on voit nettement l'UART
AY31015-D (grosse puce rectangulaire noire) qui prend toute
la place.
Juste à coté, ma HP48 reliée par la liaison série en mode oscilloscope
qui affiche un signal périodique issu d'un NE555 (petite plaquette
à gauche du multimètre jaune).
J'ai utilisé à la fois la sortie analogique pour générer la
tension programmable de 3.48 V et afficher la valeur numérique
sur 8 bit (cable en nappe en haut à gauche qui va à 8 leds sur
ma plaquette à essai). On ne voit hélas pas les leds car j'avais
mis un cache contre le soleil..
En haut à droite, mon alimentation symétrique +5/-5V avec deux
radiateurs pour la frime..qui alimente à la fois Lab48 via le
bornier 3 plots du coté droit de la cate (fil rouge, bleu et
noir) et ma plaquette à essai.
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Si
l'on fait un zoom sur la carte voici ce que cela donne:
Il faut se dire que étant donné la vitesse de transfert et la résolution
de la hp, avec une telle carte on ne peut mesurer des tensions de
fréquence supérieure à 30Hz mais c'est déjà mieux que rien.
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