Présentation

La pratique de certains sports aériens comme le parapente, le vol libre (deltaplane), le vol-à-voile (planeur), est totalement liée aux conditions météorologiques dont le vent est le « paramètre clef ». C'est lui qui conditionne à la fois les performances et la sécurité des vols. Pour cela, des balises captent et diffusent en permanence la vitesse et la direction du vent ainsi que la température de l'air. Ces balises transmettent leurs mesures de deux manières :

1. L'émission sur un canal VHF inter bande permet aux pratiquants une écoute « locale » et en « en clair » pendant les vols grâce à des messages vocaux (exemple).


2. La balise accède elle-même à l'INTERNET grâce à un modem GPRS (téléphonie cellulaire) et contacte un serveur informatique qui concentre les mesures sur une base de données. La consultation de ces mesures se fait « en ligne » grâce à différents types de serveurs (WEB, WAP, vocaux) qui accèdent à une base de données (exemple : Balise FFVL de MIEUSSY).

Le système technique proposé, support d'enseignement de l'électronique, est une balise météo réelle conditionnée dans un boîtier vitré avec points de mesures déportés. Qu'il soit placé en situation réelle extérieur ou en salle de TP, il permet de caractériser expérimentalement les principaux signaux de la chaîne d’acquisition, de traitement et de communication.

L'acheminement des informations à travers les différents réseaux de communication est largement détaillé. Les opérations de configuration, paramétrage et même reprogrammation de l'unité centrale sont également possibles à partir d'un PC.

	Réf : BALISE
	» Balise côté panneau solaire » Zoom sur le coffret didactisé » Balise ADISON in situ

Par ailleurs un ensemble de cartes électroniques didactiques a été développé (Concours Général 2006) . Celles-ci reprennent et développent les principales fonctions de ces balises : mesure du vent et température, diffusion des mesures, gestion de l'énergie. Elles en facilitent l'étude expérimentale et permettent l'approfondissement des structures tant matérielles que logicielles.

Ce Produit est particulièrement bien adapté aux programmes des filières STI ELECTRONIQUE et BTS SE (voir le référentiel).

  Composition et caractéristiques du système :

• Capteur de vent conventionnel composé d'un anémomètre et d'une girouette
• Capteur de température (thermistance)
• Panneau photovoltaïque polycristallin de 10 Wc / 12 Volts résistant aux UV
• Coffret vitré regroupant l’ensemble du système électronique
• Carte unité centrale, batterie étanche au plomb 12 Volts / 7Ah, émetteur VHF et modem GPRS Bi-bande 900/1 800 MHz classe B. Puissance d’émission RF : 10 mW à 5 Watts
• Pupitre déporté : relié au coffret précédent par un connecteur étanche qui ramène les points de mesure ainsi que les alimentations
• Récepteur VHF portable avec son chargeur
• Pied télescopique pour la fixation de la balise
• Logiciel de programmation / paramétrage.

◊ TETE DE MESURE Cette tête est munie de quatre transducteurs à ultrasons 40 KHz et d’un capteur de température AD22100. La mesure utilise le phénomène de propagation des ultrasons dans l’air dans un mode différentiel (aller / retour). Un anémomètre portatif à affichage digital ainsi qu’un dispositif de ventilation variable est fixé sur la tête de mesure.

◊ CARTES : EOLE + DISCRIMINATEUR Capteur de vent : connectée à la tête de mesure, elle mesure et affiche (LCD) la vitesse et la direction du vent ainsi que la température de l'air. L'interface RS232 permet de répliquer les mesures sur un ordinateur dans un environnement graphique. La partie DISCRIMINATEUR met en évidence le transport d'informations numériques par courant porteur.

◊ CARTES : SOLARIS + PANNEAU PHOTOVOLTAÏQUE Régulateur photovoltaïque 12 Volts / 1 A dont le rôle est d'optimiser l'énergie emmagasinée dans une batterie (charge/décharge). Plusieurs modes de fonctionnement sont possibles (couplage direct, convertisseur à découpage, MPPT, floating). Les paramètres de fonctionnement sont affichés (LCD) sur la maquette elle-même et transmis sur l'interface RS232. Capteur de courant (2A) à effet Hall founi. La partie « PANNEAU PHOTOVOLTAÏQUE » facilite les mesures en offrant un point de fonctionnement stable et réglable sur une caractéristique de type « photopile ».

◊ CARTE RX_DTMF Interface entre récepteur VHF et PC. Décodage des tonalités DTMF émises par les balises locales.

◊ CARTE PROGRAMMATEUR JTAG Interface de programmation in situ du circuit analogique programmable et du circuit CPLD présents sur la carte EOLE (logiciel Lattice IspVMSystem).

  Champs d'étude :

   > BALISE ADISON :  

• Capteurs et transducteurs : mesure du vent et de la température
• Traitement analogique du signal (amplification / filtrage / CAN)
• Traitement numérique de l'information (interfaçage)
• Messagerie vocale par circuit intégré spécialisé CHIPBOND
• Configuration/mise en service de la balise : paramétrage logiciel
• Langage C et Assembleur sur processeur Microchip. Programmation in situ (MPLAB / ICD2)
• Accès à l'Internet par modem GPRS (commandes HAYES sur liaison série type RS232).
• Réseaux :

  • adressage TCP / IP : notions d'adresses et de ports (sockets)
  • routage : redirection de ports sur connexions entrantes
  • architecture client / serveur
  • mise en œuvre d'un protocole propriétaire
  • mise en œuvre de protocoles standards (HTTP, FTP, TIME, NTP)
  • base de données : serveur PHP / MySQL.
• Energie solaire : système photovoltaïque (panneau – batterie – régulateur).

   > ENSEMBLE DIDACTIQUE :

◊ Carte combinée EOLE / DISCRIMINATEUR + carte programmateur « JTAG »

• Capteurs et transducteurs : mesure du vent par ultrasons, mesure de la température
• Traitement analogique du signal (amplification / filtrage / CAN)
• Traitement numérique de l'information
• Langage C et Assembleur sur PIC18F452. Interface SPI. Programmation in situ (MPLAB / ICD2)
• Programmation d'un circuit logique de type CPLD (ispM4A5-64 / 32) dans l'environnement de travail ispLever de Lattice Semiconductor (SCHÉMAS / VHDL / ABEL), programmation in situ
• Programmation d'un circuit analogique de type ispPac20 dans l'environnement de travail Pac Designer de Lattice Semiconductor, programmation in situ
• Interface « homme / machine » (programmation évènementielle orientée OBJET)
• Liaison série RS232 permettant l'exploitation du logiciel EOLE (screenshot)
• Transport d'information par courant porteur (multiplexage énergie / information).

◊ Carte combinée SOLARIS / PANNEAU PHOTOVOLTAÏQUE
   + carte « CAPTEUR DE COURANT »

• Énergie solaire : système photovoltaïque (panneau-batterie-régulateur)
• Convertisseur à découpage (hacheur) : pertes en conduction et en commutation, rendement
• Traitement analogique du signal (amplification / filtrage / CAN)
• Traitement numérique de l'information
• Langage C sur PIC18F452. Gestion des interruptions. Programmation in situ (MPLAB / ICD2)
• Liaison série RS232.

◊ Carte RX_DTMF

• Radiofréquences : transmission en VHF (modulation de fréquence)
• Traitement analogique du signal (amplification / filtrage)
• Traitement numérique de l'information
• Circuit intégré spécialisé : TRANSCEIVER DTMF
• Langage C et Assembleur sur PIC18F4550. Interface USB. Gestion avancée des interruptions. Programmation in situ (MPLAB / ICD2)
• Interface « homme / machine » (programmation évènementielle orientée OBJET)
• Liaison série RS232 - BUS USB permettant l'exploitation du logiciel (screenshot)
• Réseaux :
  • adressage TCP / IP : notions d'adresses et de ports (sockets)
  • routeur : redirection de ports sur connexions entrantes
  • architecture client / serveur
  • mise en œuvre de protocoles standards (HTTP, FTP, TIME, NTP)
  • base de données : serveur PHP / MySQL.

  Documentation et Fournitures :

• Dossiers techniques.
• Logiciels de programmations :

  • µcontrôleur Pic : Développeur MPLAB, Compilateur MPLAB C18 Edition étudiant
  • CPLD : ispLEVER et ispVM
  • Composant analogique programmable : PAC-Designer
• Logiciels de paramétrage de la balise et des cartes didactiques
• Codes sources des programmes
• Documentations constructeurs : schémas structurels, nomenclatures, plans de câblage
• Dossier du concours général BAC STI GE 2006 constitué de trois travaux pratiques de 4 heures et d’une épreuve écrite de 8 heures.

  Demande de facture PROFORMA (devis) :

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  Téléchargements :

	BALISE   (version imprimable de cette fiche produit).
	BALISE-Présentation (ppt)   (taille : 3,67 Mo).