Règles du LEnsE Séance 0 Sujet 2018-2019

Les TP d’Electronique du Semestre 5 prennent une nouvelle forme !

Objectifs globaux du semestre 5

Problématique générale

On souhaite transporter un signal audio numérisé entre un point A et un point B dans le pièce à l’aide de la lumière. Le support de communication est laissé libre (fibre, air…).

Objectifs des thèmes

Thème 0 / Amplificateur pas si opérationnel que ça…

Cycle de remise à niveau – 1 séance de 4h
Cablage d’un AOP en mode non-linéaire puis avec rebouclage

Thème 1 / Communiquer grâce à la lumière

Dans ce thème, on aborde les étapes clefs de la détection de photons : mise en oeuvre d’une photodiode (PhD), caractérisation statique et mise en oeuvre d’un système de photodétection simple.
La seconde séance sera motivée par la nécessité de transmettre en numérique l’information : découverte de cartes de prototypage numérique Nucléo pour transmettre une série de 0 et de 1.

Thème 2 / Transmettre une information numérique rapidement

Ce second thème a pour objectif de réaliser un dispositif capable de transporter, par l’intermédiaire de la lumière, un message codé numériquement.

Le principal challenge ici sera de pouvoir récupérer un signal lumineux rapide sur le récepteur, ce qui motivera l’utilisation de montages de type transimpédance. La seconde séance sera consacrée à la remise en forme (numérique) du signal reçu afin de pouvoir le convertir en données utilisables.

Thème 3 / Coder et décoder des informations numériques

Dans ce dernier thème, nous nous intéresserons à la conversion des signaux analogiques en données numériques, leur mise en forme et la restitution de ce signal. En fin de ce thème, le système élaboré ressemblera à une transmission numérique d’information de type Li-Fi.

Mission après mission

Déroulement des séances/missions

Chaque séance sera décomposée en plusieurs missions (3 ou 4) d’une heure chacune.

Chaque mission sera décomposée comme suit :

Liste des missions

  • Thème 0 | Amplificateur pas si opérationnel que ça…
  • Thème 1 | Communiquer grâce à la lumière
    • Séance 1 : Un message venu d’ailleurs…
      • TOTO – / Photodiode + Multimètre (A) + incertitude + R faible pour être proche de u = 0 / source courant ou tension ? (transpo)
      • HASHIMA – Eleve — Prof / Photodiode – MISSION : on veut voir sur l’écran de l’osc l’allure de la caract.
      • XINGPING – Eleve — Prof / Émetteur LED rouge
      • WHITTIER – Eleve — Prof / Récepteur simple
      • (COOBER-PEDY – Eleve — Prof / Optimisation sensibilité )
      • Message : Ce signal est un leurre… la véritable info est transmise en RS232 en parallèle de ce signal…
      • Motivation pour séance 2 : qu’est-ce qu’un signal numérique ? Comment le générer et le transmettre ?
    • Séance 2 : Piloter une LED en numérique
      • HYRULE – Eleve — Prof / Générer une série de 0 et de 1
      • WAITOMO – Eleve — Prof / Emettre une suite numérique (Attention session plus longue – environ 2h prévue mais finalement 1h30)
      • FANJINGSHAN – Eleve — Prof / Emettre un signal numérique puissant
  • Thème 2 | Transmettre une information plus rapidement
    • Séance 1 : Caractériser un système en fréquence
      • DALLOL – Eleve — Prof / Emetteur RS232 (Nucleo)
      • SHEKI – Eleve — Prof / Emetteur RS232 lumineux et récepteur
      • ROSWELL – Eleve — Prof / Caractéristique dynamique
      • KRZEMIONKI – Eleve — Prof / Influence de Rphd [Manque Pages Bode et Sweep ou TP2018]
    • Séance 2 : Transmettre en numérique rapidement
      • BANOS – Eleve — Prof / Amélioration de la BP (suiveur)
      • RORAIMA – Eleve — Prof / Balayage en fréquence automatique
      • BUDJBIM – Eleve — Prof / Augmentation de la BP (transimpédance)
      • VAADHOO – Eleve — Prof / Suppression des oscillations (gain-peaking)
  • Thème 3 | Signal audio numérisé par la lumière
  • ATTENTION EXAM !!!
    • Séance 1 : Conversions AN et NA
      • MUSHACAY – Eleve — Prof / CAN – CNA mode scrutation
      • KELIMUTU – Eleve — Prof / Idem mode interruption
      • YOSEMITE – Eleve — Prof / CNA SPI
    • Séance 2 : Réalisation du système complet de transmission
      • TINMEL – Eleve — Prof / Etage de réception avec :
        • PhD vers Nucleo (LM311)
        • Décodage RS232 (boîte mystère)
        • page méthodo câblage avec photos bons et mauvais
      • AVEROY – Eleve — Prof / Etage d’émission avec :
        • Micro et préampli audio
        • envoi sur RS232 lumière
      • DARVAZA – Eleve — Prof / Mise en commun des blocs
  • Mettre en oeuvre une transmission RS232 entre deux microcontroleurs

Quelques améliorations possibles

Globalement : transposition difficile à faire réaliser à l’écrit…

Thème 1 / Séance 1 :

  • beaucoup de notions nouvelles ! Ne pas trop en dire… (difficile pour un enseignant)
  • difficultés pour amener la dernière mission sur la distance. Possibilité de faire la version avec AOP pour supprimer l’effet impédance d’entrée…
  • Mission FANJINGSHAN (émettre un signal puissant) – passer à des LED plus puissantes – I = 100 mA/350mA ? Car bandeau de LED un peu hors contexte et incompréhension sur le fait que ce soit aussi des LED branchées en série ! // Sinon passez à des trichromes simples type https://fr.rs-online.com/web/p/led/8614307/

Thème 2 / Séance 1 : OK bon timing

Thème 2 / Séance 2 :

  • Câblage difficile des ALI + alimentation symétrique -> prévoir une séance 0 autour des ALI pour tout le monde ??
  • Séance un peu longue et beaucoup de notions à ingurgiter – Heureusement le TD sur le transimpédance et le modèle petits signaux a été vu avant -> Faut-il aussi prévoir de faire un TD sur le transimpédance modèle complet ?? (voir fiche de Fabienne)