Bertoli Audric PROJET 2009 Madame, messieurs bonjour , je vais donc vous présenter le projet de BTS qui m’as était confié. Ce projet a débuter fin janvier et a durer 90 heures.

Sommaire Présentation du projet Contraintes Organisation Analyse Programmation Obstacles et solutions Dans un premier temps je vous présenterai le projet , vous verrez ensuite les contraintes de ce dernier et l’organisation que nous avons mis en place afin de le mener à bien. Après quoi nous entrerons dans le vif du sujet avec une analyse fonctionnelle ainsi qu’une analyse du composant central de ce projet , l’AD9832. Et enfin nous aborderons la création de l’interface utilisateur et la programmation avant de terminer avec les diverses difficultés rencontrées et leur solutions.

Introduction Sujet 1.1 : Interface PC vers Navtex Interface Mon binôme et moi-même nous sommes vus confié le sujet 1.1. Ce dernier consiste à créer une interface entre l’utilisateur et le récepteur navtex via un ordinateur et une carte d’interface. Nous pouvons donc séparer notre projet en deux grandes partie , la carte qui communiquera avec le récepteur et le programme qui servira d’interface avec l’utilisateur. Comme on peut le voir, la liaison entre le PC et la carte s’éffectura grâce a un câble alors que celle entre la carte et le récepteur navtex pourra être sans-fil.

Cahier des charges Liaison filaire et sans-fil AD9832 74HCT244 C++Builder Obligatoire Liaison filaire et sans-fil Bloc d’alimentation 5V DC Le sujet 1.1 proposait un cahier des charges fixe ainsi que différentes options. Il nous a par exemple était imposé d’utiliser les circuits AD9832 et 74HCT244 ou encore le fait de programmer via C++Builder6. Concernant les options nous avons avec mon binôme choisi de compléter le cahier des charges avec la totalité des fonctions optionnelles. Nous pouvons donc émettre sur les deux fréquences navtex représentant la langue locale et internationale , la carte sera relié au navtex par une liaison filaire ou sans-fil. De plus nous avons choisi d’opter pour la mobilité de notre carte en l’équipant d’un bloc alimentation stabilisé sous 5V. Enfin nous avons choisis de réaliser la liaison vers le PC par un cable DB25 vers HE-10. Emission en langue locale et internationale Câble DB25 vers HE-10

Répartition des taches Mon binôme Partie analogique de la carte Graver , percer et souder la carte Soudure de l'AD9832 Moi même Partie numérique de la carte Création du typon Programmation et création de l'interface utilisateur. Commun Schéma structurel commun Vérification du typon Test de la maquette Kevin et moi travaillions en binôme depuis désormais 2 ans et nous avons pris l’habitude de nous répartir le travail celon nos affinités. Notre méthode de travail est libre , au début du projet nous nous sommes répartit des grandes taches puis tout au long de ce dernier nous avons accomplis les diverses taches individuelement ou en commun sans suivre un schéma précis, chacun épaulant l’autre sur certaines taches complexes. Il en ressort que mon binôme c’est concentré principalement sur la partie analogique de la carte pendant que je créait la partie numérique. Après quoi nous avons créer le schéma structurel à partir de nos travaux réspectif. Je me suis ensuite ocupé du typon , que nous avons vérifié ensemble avant que Kevin s’ocupe de la fabrication de la carte. Durant ce temps je me suis ocupé de créer le programme ainsi que l’interface utilisateur. Enfin nous avons dédiés les heures qui nous restaient à créer une batterie de test sur notre maquette.

Estimation du prix total de la carte 87.53€ 36.11€ 27.82€ 23.60€ Partie personnelle Partie de mon binôme Partie commune Une partie de mon travail dans notre binôme fut l’évaluation du prix de la carte , après avoir réuni nos nomenclatures j’ai classé la carte en 3 parties principales , la partie personnelle comprenant les composants de la partie numérique, la partie de mon binôme et enfin la partie commune réunissant les composants communs tels que l’AD9832 ou la carte support de la maquette. On peut ainsi évaluer le prix de notre carte à 87.53€ , le détail du prix se trouvant dans le dossier.

Présentation de l’AD9832 Fréquences programmables Modulation FSK Format CMS Fréquences programmables Avant d’attaquer l’analyse fonctionnelle je vais vous présenter le composant central de cette carte, l’AD9832. Ce circuit est ce que l’on appelle un DDS , cela signifie que ce dernier permet de générer numériquement un signal de sortie de fréquence et de forme voulu. Dans notre projet nous l’utiliserons afin de générer une modulation FSK , aussi appelée modulation en fréquence. Concrètement cela signifie que selon le niveau logique du signal d’entrée une des deux fréquences programmée sera émise en sortie. Une contrainte importante fut apportée par ce composant , en effet ce dernier n’éxistant qu’au format CMS nous avons du utiliser un support dédié afin de le souder séparément du reste de la carte grâce à un four.

Schéma fonctionnel NAVTEX Horloge 8Mhz Génération des signaux logique SCLK SCLK Emission électromagnétique Génération des signaux logique FSYNC FSYNC Modulation de fréquence Buffer SDATA SDATA FSELECT FSELECT Je vais à présent vous présenter le schéma fonctionnel. Le message va donc être envoyer par l’ordinateur sous forme de signaux logiques , qui seront ensuite amplifié à travers le buffer afin d être adapté au circuit AD9832. Ce circuit représente ici la modulation de fréquence , c’est en effet le rôle qu’il tiendra dans notre montage , ce dernier grâce à une horloge de référence , ici de 8Mhz et aux mots envoyé via le PC déterminera les deux fréquences qu’il utilisera afin d’emmetre le signal modulé. Ce signal transitera après vers le NAVTEX via deux chemins possible , soit une liaison filaire directe avec l’appareil , soit via une antenne filaire qui envera le signal vers l’antenne de reception du NAVTEX. NAVTEX

Schéma structurel Base constructeur Mise en œuvre basique du composant Suppression du superflu Régulation de phase Divers composants Adaptation à nos besoins Connectique Emission filaire et sans-fil Pour créer le schéma structurel nous sommes partis du montage de base donné dans la documentation constructeur. Ce dernier propose un schéma clé en main pour exploiter le composant. N’ayant besoin que de la modulation FSK nous avons supprimer la partie gérant la régulation de phase ainsi que divers composants comme des cavaliers ou des interrupteurs étant superflu pour notre usage. Nous avons finalement adapté ce schéma à notre cahier des charges en le reliant à la connectique voulue ainsi qu’ en intégrant le nécessaire aux émissions filaire et sans-fils.

Programmation de l’AD9832 518170 Hz 517830 Hz Nous allons maintenant voir comment programmer les fréquences sur l’AD9832. Prenons par exemple les fréquences Navtex internationales , 518,170 KHz et 517,830 KHz. Pour les programmer sur notre circuit nous allons utiliser une formule donné par le constructeur. Notre résultat dépendra donc de la fréquence recherchée , fout mais aussi de la fréquence de référence du circuit MCLK. A partir de cette formule et en utilisant un logiciel en ligne fournit par le fabricant nous obtenons une suite de mots à envoyer à notre DDS.

Programmation de l’AD983 $C000 $2710 $3692 $2510 $2310 $3438 $3294 $3040 $F800 517830 Hz 518170 Hz Finalise la programmation Initialise la programmation Nous commencerons par envoyer le mot F800 signalant au circuit qu’une programmation va commencer. A la suite de ce dernier nous enverrons successivement les mots correspondant aux deux fréquences voulues puis nous finaliserons la programmation grâce au code C000.

Création de l’interface Intuitive Conviviale Aide Le cahier des charges stipulai que nous devions créer une interface utilisateur simple et intuitive ainsi qu’une documentation de notre programme. Afin de rendre l’utilisation de ce dernier plus accessible j’ai inclut un onglet d’aide qui aidera l’utilisateur tout au long de sa navigation. Quand à l’interface j’ai tenté de la rendre à la fois agréable et intuitive. Cette dernière a était créer à l’aide du logiciel Photoshop ainsi qu’une tablette graphique. Etant donné que le logiciel C++ Builder ne gère pas la personnalisation des boutons j’ai contourné le problème en superposant un bouton invisible par-dessus le « faux bouton » de mon image.

Programme principal Début Programme Test des fréquences Emission Test Programme Test des fréquences Français Choix de la langue Anglais Je vais maintenant vous présenter la manière dont j’ai organisé mon programme. Ce dernier est divisé en deux sous-programmes. Nous allons commencer par le programme d’émission de message. Dans un premier temps l’utilisateur choisira la langue d’émission , a la suite de quoi le logiciel programmera l’AD9832 comme vu précedement. Après quoi le logiciel invitera son utilisateur à entrer son message dans une fenetre d’aquisition [CLIC] , après quoi ce dernier le convertira en code Navtex puis en Mode B. Puis il ne lui restera plus qu’a envoyer les signaux de mise en phase afin de prévenir le Navtex d’une émission imminente avant de finalement envoyer le message. [CLIC] Après quoi l’utilisateur retournera a la page d’acceuil du logiciel. Abordons désormais le deuxième sous-programme. Il s’agit d’un programme guidant un technicien dans le réglage de la carte, le réglage de la temporisation étant nécessaire comme vous avez put le voir dans mon dossier. Il guidera donc le technicien à travers trois étapes afin de tester le programme, si a la suite de ces test aucune solution n’a était trouvé , la documentation présente dans mon projet guidera le technicien dans la recherche de la panne. Message préconstruit Programmation des fréquences françaises Programmation des fréquences anglaises Réglage de la temporisation Acquisition du message Traduction du message en code Navtex Traduction du message en Mode B Envoi des signaux de mise en phase Envoi du message Finalisation du message

Obstacle … Interface 8 Bits 7 Bits Carte émettrice 27 1B 1 1 27 ?? 1 8 Bits 10ms Interface 7 Bits 1 27 ?? Récepteur Navtex Je vais maintenant aborder le principal obstacle que nous avons rencontré lors de notre projet. La liaison Navtex étant de type asynchrone cette dernière est particulièrement sensible à la dérive des temporisations. En effet quelque soit la longueur d’un message , par exemple 100 caractères , donc 1600 bits il n’y aura aucune resynchronisation tout au long de l’émission , pas un seul bit de start, de stop ou de parité entre les différents mots ne sera émis. Prenons par exemple le mot « Bonjour » et supposons que l’envoi des 2 premiers mots prenne 150 ms au lieu de 160 ms, soit une fréquence de 106,6 Hz au lieux de 100. Ainsi quand le Navtex recopie la valeur émise on remarque qu’une valeur sera oublié à cause du décalage de fréquence. Le message est ainsi corrompu au bout de seulement 2 mots. Ainsi pour émettre convenablement 1600 bits une très grande précision sera exigée. Comme je l’ai démontré dans le dossier une précision d’environ 0.70% est nécessaire. Soit une fréquence d’émission comprise entre 99.3 Hz et 100.7 Hz

… et solution. Afin de palier ce problème j’ai intégré à mon programme de test un sous-programme permettant de tester la temporisation interne à mon programme afin de la calibrer. Ainsi ce dernier envoie un signal en créneaux dont la valeur positive correspond à la temporisation réglée. A l’aide d’un oscilloscope numérique disposant de 12 carreaux à l’horizontale on peut régler ce dernier sur un calibre d’1ms par division et donc mesurer la temporisation du programme avec une très grande précision. Il aurai aussi était possible d’utiliser un fréquencemètre , mais l’oscilloscope c’est révélé bien plus précis en pratique.

Conclusion Autonomie Compétences Coopération En conclusion ce projet m’as permis d’acquerir une grande autonomie , nos professeurs ayant joué le jeu de nous laisser organiser notre travail indépendamment. Ce dernier m’as également permis de travailler en coopération en profitant au mieux de mon association avec Kevin comme je vous l’avait montré dans la répartition des taches. Et enfin ce projet m’as permis de développer de nouvelles compétences , la programmation étant avant ce dernier une de mes compétences les moins aquises. Je vous remercie de votre attention.