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fascicules des travaux pratiques en microcontrôleurs PIC et commande en logique cablée
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Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
Moncef Ben Jarray 1
INSTITUT SUPERIEUR DES ETUDES
TECHNOLOGIQUES DE SFAX
Dpartement de gnie mcanique
Fascicules des travaux pratiques
Matire : E.E.A
(Electricit lectronique automatique)
Filire: Maintenance Industrielle 3
Moncef Ben Jarray
Technologue en gnie lectrique
A.U 2014/2015
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
Moncef Ben Jarray 2
Contenu
Partie1 Circuit de commande utilisant la technologie cble
TP1 : Le logiciel Automation studio
TP2 : Etude dun systme de vidange
TP3 : Etude dun systme de Malaxage
TP4 : Etude dun systme de convoyeurs
Partie2 Circuit de commande utilisant les automates programmables
TP5 : Introduction la programmation CONT
TP6 : Etude de systme de contrle de niveau deau
TP7 : Etude de systme de malaxage
TP8 : Etude de systme des convoyeurs
Partie3 Programmation des microcontrleurs PIC
TP09 : Le logiciel MikroC pro V6
TP10 : Le logiciel Proteus ISIS
TP11 : Les ports des entres/sorties
TP12 : Le Timer
TP13 : Le convertisseur analogique/numrique
TP14 : Les interruptions
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TP1 : Le logiciel Automation Studio
I. Introduction au logiciel
Au cours de cette sance de travaux pratique on sintresse au logiciel de simulation
Automation studio version 5 de la socit Famic technologies. Il permet de concevoir un circuit
de commande lectrique en logique cble utilisant les lments de la bibliothque tels que les
bobines, les contacts et les interrupteurs. Ce logiciel permet aussi de concevoir des programmes
en logique programmes (pour les automates) en utilisant un langage CONT (Ladder). Apres
conception du circuit de commande, il est possible de passer la simulation et vrifier le
fonctionnement.
II. Utilisation du logiciel Automation
Studio
1) Sur le bureau tapez licone
2) Cliquer sur licne Ouvrir bibliothque
3) Choisir la bibliothque Main.Prl
4) Apres chargement de la bibliothque Vous
aurez alors les composants suivants.
5) Cliquer sur Fichier puis sur OK vous aurez
une page de travail vide
6) Cliquez sur Fichier /proprits du projet
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Moncef Ben Jarray 4
Vous pouvez alors complter les champs que
vous voulez.
7) Cliquez sur Edition/Proprits du document
Pui sur mise en page
Vous pouvez alors choisir le format de la page
de travail et les marges.
8) Dans lexplorateur de bibliothque Cliquez
sur les diffrents lments et examiner les
composants disponibles
III. Ralisation dun circuit de commande
1) Raliser le circuit de commande et de
puissance lectrique suivant comportant un
bouton poussoir MARCHE, un bouton
poussoir ARRET, une bobine KM, des
fusibles, un relais thermique et un moteur
triphas. Utilisez pour cela llment de
bibliothque Electrical control (IEC
standard)
Remarques :
Lorsque vous choisissez un lment du groupe switches tels quun interrupteur ou un
bouton poussoir, une fentre souvre
automatiquement, vous entrez alors le nom
que vous voulez pour cet lment.
Lorsque vous choisissez un lment du groupe Contacts tels quun contact de type
NO, NC ou temporis. Vous devez prciser
quel lment de sortie (bobine en gnral)
appartient ce contact. Pour cela double cliquez
sur le contact
KM
MARCHE KM
ARRET
M
KM KMKM
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Par exemple on clique deux fois sur le bouton du maintien de type NO, la fentre ci-dessus
apparait on slectionne alors dans la liste en bas llment de sortie qui convient, dans ce cas on doit
slectionner la bobine KM puis on appuis sur le bouton Lien. Dans la phase de simulation, ces deux
lments la bobine KM et le contact de maintien sont lis.
2) Simulation
Passer la simulation en cliquant sur longlet Simulation ou sur licne
En mode simulation, cliquez sur les interrupteurs et les boutons poussoirs pour changer leurs tats et
observer le fonctionnement du circuit, vrifier de nouveau le circuit si le fonctionnement est faut.
IV. Marche par -coups
- Modifier le circuit prcdant en ajoutant dautres lments fin davoir la fonction marche
par -coups
- Prvoir une lampe tmoin H pour signaler ltat de la bobine KM.
- Simuler le circuit et corriger sil ya des dfauts.
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TP2 : Etude dun systme de vidange
I. Introduction du systme
Figure2.1 : Systme de contrle de niveau deau
La figure 2.1 reprsente un rservoir pour stocker leau use dgage par un systme de production
industriel. On demande de contrler le niveau deau en mettant en marche ou en dsactivant une
pompe de vidange.
II. Cahier de charge
- Commutateur en position arrt : la pompe sarrte et on ne peut pas la dmarrer.
- Mode manuel : on peut dmarrer la pompe si le niveau deau est suprieur au niveau bas.
- Mode automatique : si leau atteint le niveau haut, la pompe dmarre pour vacuer de leau.
Lorsque le niveau bas est atteint la pompe sarrte.
- Les lampes de signalisation : une lampe verte qui signale la marche de la pompe. Une lampe
rouge qui signale le niveau bas de leau et une lampe jaune qui signale le niveau haut.
III. Travail demand
a) Concevoir le circuit de puissance et le circuit de commande qui ralise le fonctionnement
indiqu par le cahier de charge en utilisant le logiciel studio-automation
b) Simuler le circuit par le logiciel studio-automation et corriger sil ya des erreurs.
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c) On modifie le systme prcdant pour raliser la fonction de remplissage. La figure 2.2
reprsente le nouveau systme.
Figure2.2 : Systme de contrle de niveau deau
Cahier de charge :
- Commutateur en position arrt : la pompe sarrte et on ne peut pas la dmarrer.
- Mode manuel : on peut dmarrer la pompe si le niveau deau est infrieur au niveau haut.
- Mode automatique : si leau atteint le niveau bas, la pompe dmarre pour remplir le
rservoir. Lorsque le niveau haut est atteint la pompe sarrte.
- Les lampes de signalisation : une lampe verte qui signale la marche de la pompe. Une lampe
rouge qui signale le niveau bas de leau et une lampe jaune qui signale le niveau haut.
Travail demand
a) Modifier le circuit de commande prcdant fin de satisfaire aux exigences du nouveau systme.
b) Simuler le nouveau circuit de commande et corriger sil ya des erreurs.
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TP3 : Etude dun systme de malaxage
I. Introduction du systme
Figure 3.1 : Systme de malaxage
La figure3.1 reprsente un systme de malaxage. Le solnode A assure louverture et la fermeture
de la vanne dalimentation et le solnode B assure la fermeture et louverture de la vanne de
vidange. Le moteur M1 assure le malaxage du produit.
II. Cahier de charge
- Utiliser un bouton poussoir NO pour la mise en marche et un bouton poussoir NF pour
larrt.
- On appui sur le bouton Marche, llectrovanne A sactive et ouvre la vanne de remplissage.
- Au cours de la phase de remplissage le capteur de vidange sactive.
- Lorsque le rservoir est plein le capteur de remplissage sactive.
- Llectrovanne A se dsactive.
- Le moteur M1 dmarre pendant 3min pour malaxer le produit.
- Lorsque le moteur sarrte, llectrovanne B sactive et ouvre la vanne de vidange.
- Lorsque le rservoir est vide, le capteur de vidange se dsactive et dsactive llectrovanne
B ce qui ferme la vanne de vidange.
- Pour rpter le cycle, on appui de nouveau sur le bouton poussoir marche.
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III. Travail demand
a) Concevoir le circuit de puissance et le circuit de commande qui ralise le fonctionnement
indiqu par le cahier de charge en utilisant le logiciel studio-automation
b) Simuler le circuit par le logiciel studio-automation et corriger sil ya des erreurs.
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TP4 : Etude dun systme de convoyeur
I. Introduction du systme
Figure4.1 : Systme de convoyeurs
La figure4.1 reprsente un systme de transport de grain. Il comporte trois convoyeurs entrains par
trois moteurs triphass. Le fonctionnement dsir est indiqu par le cahier de charge.
Cahier de charge
Mode manuel :
- M3 doit dmarrer le premier
- M2 ne peut pas dmarrer si M3 est stopp
- M1 ne peut pas dmarrer si M2 est stopp
- Si un convoyeur est stopp, tous les convoyeurs qui le prcdent doivent sarrter pour ne
pas perdre du grain.
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Mode manuel par -coups :
- Les boutons de la marche manuelle peuvent assurer aussi la marche par -coups. Ce transfert
de fonction est assur par un commutateur CONTINU/A-COUPS.
- La marche par -coups peut tre excute sur nimporte quel convoyeur sans ordre
prdfinie.
- Tous les convoyeurs doivent sarrter et passer en mode marche par -coups lorsque ce
dernier est slectionn. Cela permet de raliser des oprations urgentes de rglage ou de
rparation.
Mode automatique :
- Pour des raisons de scurit il faut dclencher une alarme sonore 15 seconde avant le dpart
du systme en mode automatique.
- Le fonctionnement en ce mode est :
o Slectionner Automatique
o Appuyer sur le bouton poussoir Marche automatique :
Une alarme sonore est active
Aprs 15 secondes M3 dmarre
Aprs 30 secondes M2 dmarre
Aprs 45 secondes M1 dmarre et lalarme sonore sarrte.
Pour larrt du systme en mode automatique, le fonctionnement est le suivant (on suppose que le
silo dalimentation en grain est ferm) :
o Appuyer sur le bouton poussoir Arrt automatique :
Aprs 15 secondes M1 sarrte
Aprs 30 secondes M2 sarrte
Aprs 45 secondes M3 sarrte
Chaque convoyeur est lui associ un voyant vert qui sallume lorsquil est activ. Si un relais
thermiques dclenche alors un voyant rouge sallume et tous les convoyeurs sont stopps. Un bouton
durgence permet larrt instantan de tous les convoyeurs. Le passage entre les modes Manuel
et Automatique doit se faire larrt. Le slecteur de mode doit avoir une position centrale de
repos.
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IV. Travail demand
1) Mode manuel
a) Concevoir le circuit de puissance et le circuit de commande qui ralise le fonctionnement manuel
indiqu par le cahier de charge en utilisant le logiciel studio-automation
b) Simuler le circuit par le logiciel studio-automation et corriger sil ya des erreurs.
2) Mode manuel par -coups
a) Modifier le circuit de commande prcdant en ajoutant la fonction marche par -coups.
b) Simuler le circuit et vrifier son fonctionnement
3) Mode automatique :
a) Concevoir le circuit de commande qui ralise le fonctionnement marche en mode automatique
indiqu par le cahier de charge en utilisant le logiciel studio-automation
b) Simuler le circuit par le logiciel studio-automation et corriger sil ya des erreurs.
c) Ajouter au circuit de commande prcdant la fonction arrt en mode automatique, simuler et
vrifier le fonctionnement.
4) Circuit de commande global
Grouper ensemble les diffrents circuits de commande et simuler le circuit global et tester les
diffrents modes de fonctionnement.
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Partie 2
Circuits de commande base des automates programmables
TP5 : Introduction la programmation CONT
TP6 : Etude de systme de contrle de niveau deau
TP7 : Etude de systme de malaxage
TP8 : Etude de systme des convoyeurs
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TP5 : Introduction la programmation CONT
I. Introduction
Le langage de programmation CONT, appel aussi LADDER est un moyen graphique pour crire un
programme pour automate programmable. Dans ce TP on va utiliser le logiciel AUTOMATION
STUDIO pour concevoir et simuler des programmes en langage CONT pour les automates de la
srie S7-200.
II. Conception et simulation dun programme en langage CONT
1) Application1
a) Raliser le circuit de puissance suivant en utilisant le logiciel AUTOMATION STUDIO
b) Programmation en langage CONT :
Dans cette partie on va concevoir un programme en langage CONT pour les automates siemens.
Les entres de lautomate : Bouton poussoir Marche, bouton poussoir ARRET Les sorties de lautomate : bobine du contacteur KM
Dans le logiciel AUTOMATION STUDIO cliquez sur Ladder siemens dans la fentre Explorateur de bibliothque
F
KM Figure1
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Slectionner llment Rung puis slectionner et dplacer llment Barreau dans la page de travail.
Slectionner llment Electrical control dans la fentre Explorateur de bibliothque puis cliquer sur llment Plc card et dplacer les deux lments carte dentres API et carte de sorties API dans la page de travail. Vous aurez alors le schma suivant.
Aller dans llment de bibliothque Electrical control (IEC) et cliquez sur llment power sources et dplacer les lments 24V et 0V vers la feuille de travail. Ces lments sont utiliss
pour alimenter le module dentre. Choisissez de nouveau ces deux lments pour alimenter le module de sortie.
Aller dans llment de bibliothque Electrical control (IEC) et cliquez sur Switches et
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choisissez deux boutons poussoirs normalement ouvert et normalement ferm. Ecrire MARCHE et
ARRET dans les champs mnmoniques.
Aller dans llment de bibliothque Electrical control (IEC) et cliquez sur output components choisissez bobine de sortie et crire KM dans le champ mnmonique. vous aurez
le circuit suivant.
Cliquez sur llment Ladder siemens dans la fentre Explorateur de bibliothques puis sur llment Bit Logic et choisissez les lments ncessaires pour tablir le circuit suivant :
passer en mode simulation en cliquant sur licne .Actionner le B.P. Marche
et observer ltat de la sortie OUT0. Modifier le circuit prcdant en introduisant un bit mmoire interne M0.0. pour cela cliquer
sur licone
END
RUNG1
COM
OUT0
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
OUT5
OUT6
OUT7
1-1OC
1
COM
IN0
IN1
IN2
IN3
IN4
IN5
IN6
IN7
1-1IC1
marche
arret
km
"1-1IC1.IN1"
"1-1IC1.IN0"
"1-1OC1.OUT0"
( )
"1-1OC1.OUT0"
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Cliquer sur nouvelle variable dans la fentre variable manager et crer une nouvelle
variable
Modifier le circuit prcdant en introduisant le bit mmoire M0.0
Tester le fonctionnement du nouveau circuit.
END
RUNG1
"1-1OC1.OUT0"
( )
"m0"
COM
IN0
IN1
IN2
IN3
IN4
IN5
IN6
IN7
1-1
IC1
COM
OUT0
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
OUT5
OUT6
OUT7
1-1
OC
1
km
"1-1IC1.IN1"
MARCHE
Arret
"1-1IC1.IN0"
"m0"
( )
"1-1OC1.OUT0"
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TP6 : Automatisation dun systme de contrle de niveau deau
I. Introduction au systme
Figure6.1 : Systme de contrle de niveau deau
La figure 6.1 reprsente un rservoir pour stocker leau use dgage par un systme de production
industriel. On demande de contrler le niveau deau en mettant en marche ou en dsactivant une
pompe de vidange.
II. Cahier de charge
- Commutateur en position arrt : la pompe sarrte et on ne peut pas la dmarrer.
- Mode manuel : on peut dmarrer la pompe si le niveau deau est suprieur au niveau bas.
- Mode automatique : si leau atteint le niveau haut, la pompe dmarre pour vacuer de leau.
Lorsque le niveau bas est atteint la pompe sarrte.
- Les lampes de signalisation : une lampe verte qui signale la marche de la pompe. Une lampe
rouge qui signale le niveau bas de leau et une lampe jaune qui signale le niveau haut.
III. Travail demand
a) Concevoir un circuit de commande et un circuit de puissance en utilisant le logiciel
Automation Studio et en choisissant le langage Ladder siemens
b) Passer en mode simulation et corriger sil ya des erreurs.
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
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d) On modifie le systme prcdant pour raliser la fonction de remplissage. La figure 6.2
reprsente le nouveau systme.
Figure 6.2 : Systme de contrle de niveau deau
Cahier de charge :
- Commutateur en position arrt : la pompe sarrte et on ne peut pas la dmarrer.
- Mode manuel : on peut dmarrer la pompe si le niveau deau est infrieur au niveau haut.
- Mode automatique : si leau atteint le niveau bas, la pompe dmarre pour remplir le
rservoir. Lorsque le niveau haut est atteint la pompe sarrte.
- Les lampes de signalisation : une lampe verte qui signale la marche de la pompe. Une lampe
rouge qui signale le niveau bas de leau et une lampe jaune qui signale le niveau haut.
Travail demand
a) Concevoir un circuit de commande et un circuit de puissance en utilisant le logiciel
Automation Studio et en choisissant le langage Ladder siemens
b) Passer en mode simulation et corriger sil ya des erreurs.
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
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TP7 : Automatisation dun systme de malaxage
I. Introduction au systme
Figure 7.1 : Systme de malaxage
La figure3.1 reprsente un systme de malaxage. Le solnode A assure louverture et la fermeture
de la vanne dalimentation et le solnode B assure la fermeture et louverture de la vanne de
vidange. Le moteur M1 assure le malaxage du produit.
II. Cahier de charge
- Utiliser un bouton poussoir NO pour la mise en marche et un bouton poussoir NF pour
larrt.
- On appui sur le bouton Marche, llectrovanne A sactive et ouvre la vanne de remplissage.
- Au cours de la phase de remplissage le capteur de vidange sactive.
- Lorsque le rservoir est plein le capteur de remplissage sactive.
- Llectrovanne A se dsactive.
- Le moteur M1 dmarre pendant 3min pour malaxer le produit.
- Lorsque le moteur sarrte, llectrovanne B sactive et ouvre la vanne de vidange.
- Lorsque le rservoir est vide, le capteur de vidange se dsactive et dsactive llectrovanne
B ce qui ferme la vanne de vidange.
- Pour rpter le cycle, on appui de nouveau sur le bouton poussoir marche.
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III. Travail demand
a) Concevoir un circuit de commande et un circuit de puissance en utilisant le logiciel
Automation Studio et en choisissant le langage Ladder siemens
b) Passer en mode simulation et corriger sil ya des erreurs.
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TP8 : Automatisation dun systme de convoyeur
I. Introduction du systme
Figure 8.1 : Systme de convoyeurs
La Figure4.1 reprsente un systme de transport de grain. Il comporte trois convoyeurs entrains par
trois moteurs triphass. Le fonctionnement dsir est indiqu par le cahier de charge.
Cahier de charge
Mode manuel :
- M3 doit dmarrer le premier
- M2 ne peut pas dmarrer si M3 est stopp
- M1 ne peut pas dmarrer si M2 est stopp
- Si un convoyeur est stopp, tous les convoyeurs qui le prcdent doivent sarrter pour ne
pas perdre du grain.
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
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Mode manuel par -coups :
- Les boutons de la marche manuelle peuvent assurer aussi la marche par -coups. Ce transfert
de fonction est assur par un commutateur CONTINU/A-COUPS.
- La marche par -coups peut tre excute sur nimporte quel convoyeur sans ordre
prdfinie.
- Tous les convoyeurs doivent sarrter et passer en mode marche par -coups lorsque ce
dernier est slectionn. Cela permet de raliser des oprations urgentes de rglage ou de
rparation.
Mode automatique :
- Pour des raisons de scurit il faut dclencher une alarme sonore 15 seconde avant le dpart
du systme en mode automatique.
- Le fonctionnement en ce mode est :
o Slectionner Automatique
o Appuyer sur le bouton poussoir Marche automatique :
Une alarme sonore est active
Aprs 15 secondes M3 dmarre
Aprs 30 secondes M2 dmarre
Aprs 45 secondes M1 dmarre et lalarme sonore sarrte.
Pour larrt du systme en mode automatique, le fonctionnement est le suivant (on suppose que le
silo dalimentation en grain est ferm) :
o Appuyer sur le bouton poussoir Arrt automatique :
Aprs 15 secondes M1 sarrte
Aprs 30 secondes M2 sarrte
Aprs 45 secondes M3 sarrte
Chaque convoyeur est lui associ un voyant vert qui sallume lorsquil est activ. Si un relais
thermiques dclenche alors un voyant rouge sallume et tous les convoyeurs sont stopps. Un bouton
durgence permet larrt instantan de tous les convoyeurs. Le passage entre les modes Manuel
et Automatique doit se faire larrt. Le slecteur de mode doit avoir une position centrale de
repos.
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
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IV. Travail demand
1) Mode manuel
a) Concevoir le circuit de puissance et le circuit de commande base dautomate programmable qui
ralise le fonctionnement manuel indiqu par le cahier de charge en utilisant le logiciel studio-
automation et en choisissant le langage Ladder siemens .
b) Simuler le circuit par le logiciel studio-automation et corriger sil ya des erreurs.
2) Mode manuel par -coups
a) Modifier le circuit de commande prcdant en ajoutant la fonction marche par -coups.
b) Simuler le circuit et vrifier son fonctionnement
3) Mode automatique :
a) Concevoir le circuit de commande base dautomate programmable qui ralise le fonctionnement
marche en mode automatique indiqu par le cahier de charge en utilisant le logiciel studio-
automation et en choisissant le langage Ladder siemens .
b) Passer en mode simulation et corriger sil ya des erreurs.
c) Ajouter au circuit de commande prcdant la fonction arrt en mode automatique, puis passer en
mode simulation et vrifier le fonctionnement.
4) Circuit de commande global
a) Concevoir le circuit de commande global base dautomate programmable qui ralise les
diffrents modes de fonctionnement indiqus par le cahier de charge en utilisant le logiciel
automation studio et en choisissant le langage Ladder siemens
b) Passer en mode de simulation et corriger sil ya des erreurs.
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
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Partie3
Programmation des microcontrleurs PIC
TP09 : Le logiciel MikroC pro V6
TP10 : Le logiciel Proteus ISIS
TP11 : Les ports des entres/sorties
TP12 : Le Timer
TP13 : Le convertisseur analogique/numrique
TP14 : Les interruptions
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TP09 : Le logiciel MikroC pro V6
I. Introduction
Ce logiciel permet de programmer les microcontrleurs PIC de la socit microchip en langage C. il
permet aussi de charger le programme dans la mmoire interne du microcontrleur. Ce programme
est produit de la socit Microelectronic.
II. Cration dun programme
Double cliquer sur licne suivante du bureau
Cliquer sur New Project puis sur Next dans la fentre qui apparait
Choisissez alors un non pour le projet, une destination, le type de microcontrleur PIC
programmer et la valeur de la frquence de lhorloge interne puis cliquez sur Next . Dans la
fentre qui apparait cliquez sur Next
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
Moncef Ben Jarray 27
Dcochez Include all pour choisir toutes les bibliothques puis cliquez sur Next . Dans la
fentre qui apparait dcochez Open Edit Project Windows puis cliquez sur Finish .
Vous aurez la fentre de travail suivante
Remarque :
- Les instructions en langage MikroC doivent tre insres entre les accolades aprs main
- Les variables de diffrents types doivent tre dclares au dbut du programme avant
main
Compilation
Aprs criture du programme, vient ltape de correction et gnration du fichier excutable, pour
cela cliquez sur longlet BUIIL . Corriger le programme sil ya des erreurs puis recompiler.
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
Moncef Ben Jarray 28
TP10 : Le logiciel Proteus ISIS
III. Introduction
Ce logiciel permet de concevoir des circuits lectroniques et de les simuler. Il permet aussi de
gnrer le fichier netlist qui sera utilis par le logiciel ARES pour crer le routage de la carte. Ce
programme est produit de la socit Proteus.
IV. Cration dun circuit
Double cliquer sur licne suivante du bureau
Vous aurez la fentre de travail suivante
Vous pouvez maintenant choisir les composants de votre circuit, supposons que ce dernier est form des lments suivants : microcontrleur PIC 16F877A, diode LED rouge, un
bouton poussoir et une rsistance.
Choix des composants :
- Cliquez sur licne P
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
Moncef Ben Jarray 29
Dans la nouvelle fenetre, choisir le microcontroleur PIC16F887A en cherchant dans les librairies
disponible dans longlet category ou en ecrivant le non du composant dans lespace de saisie
Keywords
Cliquez sur OK pour valider votre choix.
Rpter la mme procdure pour choisir les autres composants. La diode Led est dsigne par le
nom LED. Le bouton poussoir est dsign par Button . La rsistance par res
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
Moncef Ben Jarray 30
Vous aurez alors la liste des composants choisies
Placement des composants
Dans la liste des composants slectionner le composants PIC16F877A, dans la fentre de travail
cliquer une seule fois dans un espace vide avec le bouton droit de la sourie, le composant slectionn
apparait. Vous pouvez dplacer le composant dans la fentre de travail et changer son orientation
laide des boutons + et du paver numrique. Cliquez une deuxime fois sur le bouton droit de la
sourie pour poser le composant. Rptez la mme procdure pour placer les autres composants.
Choisir les composants Alimentation et Masse
Cliquer sur licne suivante et placer une alimentation POWER et une masse GROUND
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
Moncef Ben Jarray 31
Etablir les connexions des composants
Pointer par la sourie sur lanode de la diode LED et cliquez sur le bouton droit et dplacer le
pointeur de la sourie vers la broche RB1 du microcontrleur et cliquez de nouveau pour raliser la
connexion. Relier la cathode de la diode la masse. Etablir les autres connexions de faon aboutir
au circuit suivant :
Configuration du microcontrleur PIC
Double cliquez par le bouton droit de la sourie sur le microcontrleur PIC16F877A, une fentre
apparait, cliquez sur licne suivante pour choisir le fichier excutable du programme.
Aller lemplacement du fichier et cliquez. Dans la fentre Processor Clock frquency insrez la
valeur de la frquence de lhorloge puis appuyer sur OK .
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
Moncef Ben Jarray 32
Simulation
Pour simuler le fonctionnement du circuit, cliquez sur licne suivante
Si le fonctionnement est incorrect, corriger le programme dans MikroC et recompiler puis simuler
de nouveau dans ISIS. Rpter ces tapes autant des fois que ce ncessaire pour aboutir au rsultat
voulu.
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
Moncef Ben Jarray 33
TP11: Les ports des entres/sorties
I) Introduction
On sintresse dans ce TP aux ports des entres/sorties du microcontrleur PIC16f877A, ce derniers
possde 40 broches dont 33 dentre eux peuvent tre utiliss comme des broches dentre/sortie de
type tout ou rien (TOR), ils sont reparties sur 5 ports : A, B, C, D et E.
Ces broches sont utilises pour activer des lments externes comme les transistors, les diodes LED
et les afficheurs LCD.
II) Configuration dun port dentre/sortie
Le port dentre/sortie B du microcontrleur PIC16F877A est un ensemble de 8 broches (RB0
RB7) de la broche n33 la broche n40. La configuration de ces broches est ralise travers deux
registres de la mmoire RAM du microcontrleur appels : PORTB et TRISB.
a) Configuration de la direction dune broche
Une broche dentre/sortie peut tre utilise comme une entre pour recevoir un signal externe
provenant par exemple dun bouton poussoir ou dun capteur de position ou bien une sortie pour
commander un transistor ou une diode LED
Le choix de la direction dune broche du port B est ralis travers le registre TRISB
b) Ecriture et lecture dune proche
Le registre PORTB de la mmoire RAM permet dcrire ou de lire une broche
Ecriture dune broche Cest la mise 1 ou 0 dune broche configure en sortie.
Lecture dune broche Lire la valeur du signal (1 ou 0 logique) sur une broche configure en entre
B7 B0
TRISB
1 0 La broche RB1 est
une sortie
La broche RB3 est une entre
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
Moncef Ben Jarray 34
Exemple :
- Selon la configuration du registre TRISB on constate que les broches RB0 RB2 sont des sorties
alors que les broches RB3 RB7 sont des entres.
- Le contenu de registre PORTB montre quon a envoy 1 logique (5V) sur les broches RB0 et RB2 et
0 sur la broche RB1 et montre aussi que le microcontrleur reoit 1 logique sur ses broches RB3 et
RB4 et 0 logique sur ses broches RB5 RB7.
-
III) Travail demand
a) Application1
Raliser sue le logiciel ISIS le circuit suivant
Ecrire un programme en MikroC qui permet de faire clignoter la diode D1 branche sur la broche
RB0 du microcontrleur PIC16F877A.
b) Application2
Raliser sur le logiciel ISIS le circuit suivant
TRISB
PORTB
0 1 1 1 1 1 0 0
RB7 RB0
1 0 0 0 1 1 1 0
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Moncef Ben Jarray 35
- Ecrire un programme en MikroC qui permet dallumer successivement les diodes D0 D7. Le cycle
recommence lorsque toutes les diodes sont allumes.
- Ecrire un programme en MikroC qui permet dallumer une seule diode LED de D0 D7. Lorsque
la diode D7 est allume, le cycle recommence en D0.
- Ecrire un programme en MikroC qui permet dallumer successivement les diodes D0 D7. Lorsque
toutes les diodes sont allumes, ces dernires steignent lune aprs lautre en commenant par D7,
lorsque toutes les diodes sont teintes, le cycle recommence.
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Moncef Ben Jarray 36
TP12 : Le Timer
I) Introduction
Le microcontrleur PIC16F877A comporte trois TIMER, on sintresse au TIMER0. Ce dernier est
un module interne qui peut tre utilis comme compteur dans ce cas, il compte les fronts montants
ou descendants dun signal externe arrivant sur la broche RA4 ou bien comme temporisateur et dans
ce cas le TIMER sincrmente pour chaque cycle machine de lhorloge interne.
II) Configuration du Timer
Le registre de 8 bits appel TMR0 de la mmoire interne RAM du microcontrleur PIC16F877A
permet de lire et dcrire la valeur compte par le module TIMER0. Si la valeur du registre TMR0
dpasse 255 alors le module TIMER0 recommence le comptage la valeur 0 et peut gnrer une
interruption.
Le registre OPTION_REG suivant permet de configurer le module TIMER0 :
- Le bit 5 permet de choisir le signal source pour le TIMER0 (broche RA4 ou horloge interne)
- Le bit 4 permet de choisir le front montant ou le front descendant pour activer le TIMER0
- Le bit 3 permet dassocier ou non le prediviseur au TIMER0
- Les bits 2-0 : pour choisir le rapport de prediviseur
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Moncef Ben Jarray 37
En ce qui concerne linterruption gnre par le TIMER0 elle est configure par le registre INTCON
suivant :
Le bit7 et le bit5 doivent tre mis 1 pour permettre au TIMER0 de gnrer des interruptions.
III) Travail demand
a) Application1
Raliser le circuit suivant
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Moncef Ben Jarray 38
- Ecrire un programme en MikroC qui permet dafficher le contenu du registre TMR0 par les diodes
connectes au portb. Le module TIMER0 doit tre activ en mode temporisateur. Utilisez le
prediviseur avec un rapport de 1/256.
b) Application2
Raliser le circuit suivant
- Ecrire un programme en MikroC qui fait clignoter la diode D1. Le programme doit activer le
TIMER0 en mode temporisateur avec un prediviseur de rapport 1/256. Si la valeur de comptage
(enregistre dans le registre TMR0) est infrieure ou gale 128 alors la diode est teinte, elle est
allume dans le cas inverse. Les interruptions doivent tre dsactives.
c) Application3
Raliser le circuit suivant
- Ecrire un programme en MikroC qui permet de compter par le module TIMER0 les fronts montants
arrivant sur la broche RA4 et de changer ltat de la diode chaque fois que 10 fronts sont compts.
RA0/AN02
RA1/AN13
RA2/AN2/VREF-/CVREF4
RA4/T0CKI/C1OUT6
RA5/AN4/SS/C2OUT7
RE0/AN5/RD8
RE1/AN6/WR9
RE2/AN7/CS10
OSC1/CLKIN13
OSC2/CLKOUT14
RC1/T1OSI/CCP216
RC2/CCP117
RC3/SCK/SCL18
RD0/PSP019
RD1/PSP120
RB7/PGD40
RB6/PGC39
RB538
RB437
RB3/PGM36
RB235
RB134
RB0/INT33
RD7/PSP730
RD6/PSP629
RD5/PSP528
RD4/PSP427
RD3/PSP322
RD2/PSP221
RC7/RX/DT26
RC6/TX/CK25
RC5/SDO24
RC4/SDI/SDA23
RA3/AN3/VREF+5
RC0/T1OSO/T1CKI15
MCLR/Vpp/THV1
U1
PIC16F877A
D1LED-YELLOW
R110k
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TP13 : Le convertisseur analogique/numrique
I) Introduction
Le module convertisseur analogique numrique CAN permet au microcontrleur PIC16F877A de
saisir des grandeurs analogiques sous formes dune tension et de la convertir en valeurs binaires de
10 bits. Le PIC16F877A comporte 8 broches pouvant tre utilises comme entres pour le CAN. Le
rsultat de conversion est stock dans deux registres spciaux ADRESH et ADRESL.
La configuration du convertisseur analogique numrique est assure par deux registres ADCON0 et
ADCON1.
II) Configuration du convertisseur analogique numrique
Quatre registres de la mmoire RAM sont associs au convertisseur analogique numrique :
Le registre ADCON0 :
- Les bits 7-6 : permettent de choisir la frquence de conversion du convertisseur CAN
- Les bits 5-3 : permettent de choisir la broche dentre du CAN
- Le bit 2 : permet de commencer la conversion
- Le bit1 : permet dactiver ou dsactiver le convertisseur.
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Moncef Ben Jarray 40
Le registre ADCON1
- Le bit7 : permet de choisir le format de nombre binaire rsultat de conversion.
- Les Bit 3-0 : permettent de configurer les 8 broches AN0 AN7 et de choisir les tensions de
rfrence haute et basse
Les deux registres ADRESH et ADRESL :
- ADRESH : contient loctet suprieur de rsultat de conversion
- ADRESL : contient loctet bas de rsultat de conversion
III) Travail demand
a) Application1
Raliser le circuit suivant
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- Ecrire un programme en MikroC qui converti la tension dlivre par le potentiomtre et crit loctet
bas de rsultat de conversion dans le portb.
b) Application2
En se basant sur le mme circuit que prcdemment, crire un programme en MikroC qui allume les
diodes LED si le rsultat de conversion est suprieur 158 et lteint dans le cas contraire.
c) Application3
Raliser le montage suivant
Ecrire un programme en MikroC qui compare les deux tensions dlivres par les potentiomtres
RV1 et RV2 et allume la diode LED en cas dgalit.
RA0/AN02
RA1/AN13
RA2/AN2/VREF-/CVREF4
RA4/T0CKI/C1OUT6
RA5/AN4/SS/C2OUT7
RE0/AN5/RD8
RE1/AN6/WR9
RE2/AN7/CS10
OSC1/CLKIN13
OSC2/CLKOUT14
RC1/T1OSI/CCP216
RC2/CCP117
RC3/SCK/SCL18
RD0/PSP019
RD1/PSP120
RB7/PGD40
RB6/PGC39
RB538
RB437
RB3/PGM36
RB235
RB134
RB0/INT33
RD7/PSP730
RD6/PSP629
RD5/PSP528
RD4/PSP427
RD3/PSP322
RD2/PSP221
RC7/RX/DT26
RC6/TX/CK25
RC5/SDO24
RC4/SDI/SDA23
RA3/AN3/VREF+5
RC0/T1OSO/T1CKI15
MCLR/Vpp/THV1
U1
PIC16F877A
D1
LED-GREEN50%
RV1
1k
D2
LED-GREEND1
LED-GREEND2
LED-GREEND1
LED-GREEND2
LED-GREEND1
LED-GREEND2
LED-GREEN
RA0/AN02
RA1/AN13
RA2/AN2/VREF-/CVREF4
RA4/T0CKI/C1OUT6
RA5/AN4/SS/C2OUT7
RE0/AN5/RD8
RE1/AN6/WR9
RE2/AN7/CS10
OSC1/CLKIN13
OSC2/CLKOUT14
RC1/T1OSI/CCP216
RC2/CCP117
RC3/SCK/SCL18
RD0/PSP019
RD1/PSP120
RB7/PGD40
RB6/PGC39
RB538
RB437
RB3/PGM36
RB235
RB134
RB0/INT33
RD7/PSP730
RD6/PSP629
RD5/PSP528
RD4/PSP427
RD3/PSP322
RD2/PSP221
RC7/RX/DT26
RC6/TX/CK25
RC5/SDO24
RC4/SDI/SDA23
RA3/AN3/VREF+5
RC0/T1OSO/T1CKI15
MCLR/Vpp/THV1
U1
PIC16F877A
50%
RV1
1k
D2
LED-GREEN
50%
RV2
1k
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Moncef Ben Jarray 42
TP14 : Les interruptions
I) Introduction
Linterruption est un signal gnr par un priphrique interne ou externe au microcontrleur qui
oblige ce dernier arrter momentanment lexcution du programme en cours et excuter un
programme spcifique au priphrique qui commence ladresse 4 de la mmoire de programme.
Par exemple, lorsquon dplace la sourie de lordinateur, elle gnre une interruption, et oblige
lordinateur excuter un programme spcifique la sourie.
II) Configuration des interruptions
Le microcontrleur PIC16F877A possde 15 sources dinterruption. Chaque interruption peut tre
autoris ou non travers un registre spcifique. A chaque interruption est associ un bit qui est
automatiquement mis 1 chaque fois que linterruption est gnre. Le microcontrleur
PIC16F877A possde 3 registres qui permettent de grer les interruptions :
Le registre INTCON
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Moncef Ben Jarray 43
- Le bit7 GIE : permet dautoriser ou dinterdire toutes les interruptions
- Le bit 6, 5, 4,3 : Ces bits permettent dautoriser ou dinterdire les interruptions provenant
respectivement des priphriques, du TIMER0, de RB0 et des broches RB3 RB7.
- Le bit2 TMR0IF : est mis 1 chaque fois que le TIMER0 gnre une interruption.
- Le bit INTF : est mis 1 chaque fois quune interruption est gnre par la broche RB0.
- Le bit0 RBIF : est mis 1 chaque fois quune interruption est gnre par les broches RB3
RB4.
Une interruption est seulement gnre si le bit 7 GIE est mis 1, le bit correspondant dautorisation
est mis 1 et lvnement gnrateur dinterruption est ralise.
Les registres PIE1 et PIE2
Ce deux registres permettent dautoriser ou non les interruptions provenant des priphriques
intgrs au PIC16F877A tels que le port parallle, le convertisseur ADC, le port srie, le module
capture 1 et 2, les temporisateurs TIMER1 et TIMER2, le module comparateur et la mmoire
EEPROM.
Les registres PIR1 et PIR2
Ces deux registres contiennent les bits indicateurs dtat pour toutes les interruptions. Chaque bit
est mis automatiquement 1 lorsque linterruption correspondante est gnre.
III) Travail demand
1) Application1 :
Raliser le montage suivant
RA0/AN02
RA1/AN13
RA2/AN2/VREF-/CVREF4
RA4/T0CKI/C1OUT6
RA5/AN4/SS/C2OUT7
RE0/AN5/RD8
RE1/AN6/WR9
RE2/AN7/CS10
OSC1/CLKIN13
OSC2/CLKOUT14
RC1/T1OSI/CCP216
RC2/CCP117
RC3/SCK/SCL18
RD0/PSP019
RD1/PSP120
RB7/PGD40
RB6/PGC39
RB538
RB437
RB3/PGM36
RB235
RB134
RB0/INT33
RD7/PSP730
RD6/PSP629
RD5/PSP528
RD4/PSP427
RD3/PSP322
RD2/PSP221
RC7/RX/DT26
RC6/TX/CK25
RC5/SDO24
RC4/SDI/SDA23
RA3/AN3/VREF+5
RC0/T1OSO/T1CKI15
MCLR/Vpp/THV1
U1
PIC16F877A
D1
LED-BIBY
D2
LED-BIBY
Fascicules des travaux pratiques : EEA ISET DE SFAX
Moncef Ben Jarray 44
Ecrire un programme en MikroC qui active le TIMER0 et autorise son interruption (gnre
chaque fois que le registre TMR0 dborde (passe de 255 0)). Le programme doit contenir les
lments suivants :
- Un programme principal qui allume la diode LED D1.
- Un programme dinterruption qui change chaque fois ltat de la diode LED D2
2) Application2
Raliser le montage suivant
Ecrire un programme en MikroC qui contient les deux parties suivantes :
- programme principal : qui change ltat de la diode LED D1 chaque fois que la variable VAR1 est
gale 10.
- programme dinterruption (gnre par un front montant sur la broche RB0) : qui incrmente la
variable VAR1 de 1 chaque appel.
Remarque : Les interruptions sur la broche RB0 sont gnres par un front montant ou un front
descendant selon le bit INTEDG du registre OPTION_REG (1 : front montant, 0 : front descendant).
D1
LED-BIBY
R110k
RA0/AN02
RA1/AN13
RA2/AN2/VREF-/CVREF4
RA4/T0CKI/C1OUT6
RA5/AN4/SS/C2OUT7
RE0/AN5/RD8
RE1/AN6/WR9
RE2/AN7/CS10
OSC1/CLKIN13
OSC2/CLKOUT14
RC1/T1OSI/CCP216
RC2/CCP117
RC3/SCK/SCL18
RD0/PSP019
RD1/PSP120
RB7/PGD40
RB6/PGC39
RB538
RB437
RB3/PGM36
RB235
RB134
RB0/INT33
RD7/PSP730
RD6/PSP629
RD5/PSP528
RD4/PSP427
RD3/PSP322
RD2/PSP221
RC7/RX/DT26
RC6/TX/CK25
RC5/SDO24
RC4/SDI/SDA23
RA3/AN3/VREF+5
RC0/T1OSO/T1CKI15
MCLR/Vpp/THV1
U1
PIC16F877A