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mis à jour le 04.01.2008    carte du site    E-mail

Composants de la carte électronique et programmation

BS2 Basic Stamp de Parallax Nous avons utilisé un BASIC STAMP II de PARALLAX : un microcontrôleur PIC avec interprétateur BASIC. Le modèle utilisé est un BS2-IC : 16 Entrées/Sorties, 2048 octets de EEPROM et 32 octets de RAM.

La plupart des composants sont numériques, c'est à dire qu'ils fournissent ou qu'ils reçoivent des messages numériques (par exemple une valeur entre 0 et 4095). Une dizaine de composants passifs ( résistances, condensateurs) complètent la carte électronique.

La préparation du programme se fait sur PC à l'aide d'un éditeur de texte : le BASIC Stamp. Ce langage comprend des instructions classiques du BASIC : GOTO, FOR...NEXT, IF...THEN, etc. et des instructions spécifiques : Entrées/Sorties d'informations, anti-rebond pour bouton, mesures d'impulsions, générateur de sons, etc. Le programme est transféré sur le BS2-IC à l'aide d'un câble en utilisant le port Série du PC. Le programme est stocké sur l'EEPROM du BS2-IC (2048 octets, 600 instructions environ) et est conservé même en cas de coupure d'alimentation.
Le programme conçu pour le vol stratosphérique d'un ballon solaire est disponible auprès de Laurent Besset . Le programme comprend des commentaires (commençant par le caractère ') qui explicitent un peu les instructions en BASIC Stamp...

 

Comment ça marche ?

'===================================================================
'Fonctionnement du DS1620 MAXIM DALLAS Semiconductor
'===================================================================
'Le DS1620 fournit la température sous la forme d'un mot "ti" (16 bits):
'bit0 à 8 : température en °C X 2
'donc le bit0 = bit de 1/2 °C ; bit1 à bit8 = Température en °C
'bit9 = signe de la température : 0 = positive ; 1 = négative
'Les températures négatives sont exprimées en complément à deux.
'Pour gagner de la place en mémoire, le mot "ti" de 16 bits est transformé en
'un seul mot "temp" de 8 bits avec le bit7 pour le signe.
'Pendant le vol, cette valeur est stockée dans la mémoire du BS2.
'Le bit0 = bit de 1/2 °C est conservé.
'La plage de température est limitée à -63°C à +63°C
'Après le vol ces données sont lues et transférées dans un fichier Excel
'grâce au programme StampDAQ fournit sur le site de Parallax.
'Pour revenir à la valeur, il faut calculer l'opposé en complément à 2 :
'utilisation de l'opération ~ (OU EXCLUSIF) pour basculer les bits
'd'un nombre négatif exprimée en complément à deux,
'puis ajouter 1 pour finir la conversion. '===================================================================
'
'===================================================================
'Fonctionnement du MPX4115AP + LTC1286
'===================================================================
'Le capteur de pression MPX4115AP fournit une tension comprise entre 0V (haute altitude)
'et 4,5V au niveau de la mer (1013 hPa). La variation de la tension en sortie du MPX
'est parfaitement linéaire en fonction de l'altitude.
' P=0,22222xU + 105,55 avec P en hPa et U en mV.
'Cette tension analogique est convertit en valeur numérique 12 bits par le LTC1286.
'En réglant à 4,095 V la tension de référence du LTC1286, on obtient une conversion
'directe : 1 mV = 1 pas.
'Pendant le vol, cette valeur est stockée dans la mémoire du BS2.
'Après le vol ces données sont lues et transférées dans un fichier Excel
'grâce au programme StampDAQ fournit sur le site de Parallax.
'Les données numériques du LTC1286 sont converties en pression atmosphérique
'à partir de l'équation linéaire du MPX4115AP (voir ci-dessus).
'Une dernière conversion permet de déduire l'altitude correspondante à cette pression
'selon les valeurs de l'International Standard Atmosphere - ISA :
'de 0 à 11000 m, première formule,
'de 11000 m à 20000m, deuxième formule.
'Il n'est pas effectué de correction en fonction de l'altitude réelle au décollage
'(calage barométrique) ce qui induit une erreur de +-150 m.
'===================================================================

Fabrication de la platine électronique

Ce type de réalisation demande des connaissances et de l'expérience en électronique. Il ne s'agit pas d'un kit, d'un montage tout fait où seules quelques soudures restent à faire. Il faut au contraire adapter, trouver des solutions techniques à chaque étape...

Il n'est proposé ici que les schémas électroniques essentiels et les listes de fournitures utilisées.
A chacun de trouver soit d'autres solutions électroniques, soit d'autres manières d'agencer les éléments.

Régulation de tension pour la platine :

Matériel nécessaire :

  • un régulateur à tension fixe ref. LM 2940-5 technologie CMS
    (ou LM2931AT-5.0, 7805)
  • 1 pile 9V 6LR61
  • 1 condensateur 0,1 microF céramique
  • 1 condensateur 10 microF tantale goutte

Schéma de principe :

schémas d'électronique

BS2 IC

Matériel nécessaire :

  • un Basic Stamp II BS2-IC (Selectronic) de Parallax
  • 2 condensateurs 0,1 microF tantale goutte
  • 1 connecteur femelle 9 contacts à souder sur C.I. ref. DE-9
    Le pont 6-7 permet la détection automatique du port Série disponible pour la liaison avec le BS2.

Schéma de principe :

schémas d'électronique

Convertisseur Analogique/Digital 12 bits pour l'altitude

Matériel nécessaire :

  • un convertisseur analogique/digital 12 bits ref. LTC - 1286 CN8 de Linear Technology (Conrad)
  • un capteur de pression absolue amplifié 0 à 1 bar ref. MPX4115AP de Motorola
  • 1 résistance 1 kOhm
  • 1 résistance 750 Ohm
  • 1 condensateur 1 microF tantale goutt
  • e

Schéma de principe :

schémas d'électronique

Thermomètres pour la température intérieure et extérieure

Matériel nécessaire :

  • 2 themomètres-thermostats ref. DS1620 de Dallas Semiconductor (Conrad)
  • 2 résistances 1 kOhm

Schéma de principe :

schémas d'électronique

LED de présence de tension

Matériel nécessaire :

  • une LED
  • 1 résistance 330 Ohm

Schéma de principe :

schémas d'électronique

 

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