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VISUALISER des SIGNAUX

avec un OSCILLOSCOPE

et

MIEUX COMPRENDRE POURQUOI ON EMPLOIE des SIGNAUX INFRA ROUGE MODULES

Nous avons utilisé des signaux infra rouges modulés a 38 500 Hertz pour envoyer des ordres a un robot ou lui permettre de détecter des obstacles.

La modulation est utilisée trés souvent : en radiocommande, dans les récepteurs de radio ou de télévision et dans la plus part des commandes a distance que vous utilisez dans votre appartement.

Pourquoi moduler un signal ?

En général c'est pour éviter l'nterférence de signaux émis par d'autres appareils : on choisit une fréquence de modulation du signal différente pour chaque appareil , alors l'émetteur n'utilise que cette fréquence (il module le signal : c'est a dire qu'il le découpe en signaux trés brefs émis avec la fréquence sélectionnée ) et le récepteur n reconnait que les signaux qui ont cette même fréquence (ça évite les interférences d'autres émission, sauf si elles utilisent la même fréquence). Le récepteur reconstitue le signal d'origine (le démodule) pour que le message puisse être lu et utilisé par exemple par un micro controlleur qui commande un appareil.

Comment moduler le signal ?

Si votre émetteur , par exemple une diode infra rouge est reliée a la patte d'un microcontrolleur c'est facile: on sait bien envoyer sur cette patte des signaux trés brefs et d'un fréquence donnée.

Comment visualiser les signaux d'origine et modulés ?

Un oscilloscope branché sur un circuit affiche sur son écran une image des signaux , mçemes trés rapides, qui passent dans le circuit (il faut lui préciser la gamme des tensions de travail : combien de volts ou millivolts passent dans le circuit, et a quel moment commencer a enregister le signal: par exemple au moment ou il commence a augmenter a partir de zéro: on appelle cela le front de montée).

Il existe des oscillos plus ou moins performants et chers. Dans les appareils simples il faut au moins pouvoir visualiser 2 signaux (émetteur et récepteur , sur le même écran : oscillo dit double trace) .Si vous n'en avez pas un ami mieux équipé ou un club en posséde peut être un. Parallax vend un petit boitier , double trace, qui se branche sur le port USB d'un PC et affiche les images sur l'écran du PC: trés suffisant pour la robotique courante.

Il faut ensuite analyser ces signaux , c'est a dire voir a quoi correspond ce qui est affiché

Cela aide largement a comprendre ce qui se passe et a repérer des causes de fonctionnements anormaux d'un montage.

Tester par exemple l'ensemble infra rouge diode émettrice et photodiode récepteur fourni dans le PE KIT de Parallax

On utilise le montage de détection d'obstacle conseillé par Parallax (voir la manip).

L'émetteur et le récepteur utilisent des signaux a 38500 hertz .

On enregistre sur la voie 1 le signal qui est envoyé par la patte du Propeller sur la patte de la diode émettrice : c'est un signal modulé a 38500 hertz.

On enregistre sur la voie 2 le signal qui sort de la photodiode PNA réceptrice : c'est le signal reçu et démodulé .

On pourra vérifier que malgré la modulation la durée des signaux est conservée et que le code de la touche est envoyé correctement. Cepedant on voit que le signal reçu est décalé d'un tout petit temps de retard par rapport au signal émis : cela correspond au délai d'expédition (modulation puis envoi) de transmission et de réception (y compris démodulation) .

On remarquera que le récepteur inverse les valeurs des 1 et des 0 : il donne un signal haut au repos (pas de signal) ou pour les zéros et un signal bas lorsqu'un signal est détecté. Sans doute parceque pour des raisons techniques il lui est plus facile de maintenir un signal a 5 volts en attendant un message.