ELsxr2VAFfo - Fasicule Projet Formation labVIEW PDF [PDF]

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Zitiervorschau

14 Projets Electronique industrielle Acces

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PROJET 1 : Système de Reconnaissance CIN (Carte d’Identité Nationale) Tunisienne

II. BUT : Le but de ce projet est la création d’une application d’identification d’une carte CIN à partir de son numéro par référence à une base des données.

III. TRAVAIL DEMANDE : 1- Démarrer labVIEW 2012, ouvrir un nouveau VI. 2- Ajouter les commandes et les indicateurs suivants à la face de avant du VI. -Image porte le Nom de l’interface. -Commande texte (Editeur d’écriture) -Bouton STOP 3- Ajouter une base des données constante au niveau de la face diagramme -Numéro CIN1 : 08002808 -Numéro CIN2 : 08660757 -Numéro CIN3 : 07653800 -Numéro CIN 4 : 12621583 -Numéro CIN 5 : 00000404

4 - Compléter le câblage du diagramme et tester le fonctionnement du VI en respectant la décoration de l’interface ci-dessous :

5- Sauvegarder le VI sous le nom Projet_Système d’identification CIN.vi

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PROJET 2 : Interface des applications sur un afficheur 7 segments

I. FONCTIONNEMENT D'UN AFFICHEUR 7 SEGMENTS :

Un afficheur 7 segments permet d’afficher des nombres et certaines lettres de l’alphabet. Son usage est largement répandu dans de nombreux systèmes. Comme son nom l'indique, l'afficheur est composé de 7 segments qui sont des DEL (Diode ElectroLuminescente) en Anglais on dit LED (Light Emmiting Diode).

-Dans un afficheur 7 segments, les segments sont Généralement désignés par des lettres de a à g :

Fig 1 : Afficheur 7 segments

II. BUT :

On souhaite concevoir une interface labVIEW qui contient un afficheur 7 segments, un clavier et qui permet de : -afficher un chiffre suite à l’appuie sur un bouton au niveau de l’interface. -comptage (0 => 9). -décomptage (9 => 0).

III. TRAVAIL DEMANDE : 1- Démarrer labVIEW 2012, ouvrir un nouveau VI . 2 - Utiliser des boutons carrés pour construire un clavier, des LEDs rectangulaires pour construire un afficheur 7 segments tout en respectant la décoration de la figure 2. 3- Compléter le câblage nécessaire du diagramme pour assurer la fonction suivante : initialement l'afficheur est éteint, dès l'appui du bouton poussoir 0, afficher d’une façon continue un ‘0 ‘sur l’afficheur 7 segments, dès l'appui du bouton poussoir 1, afficher d’une façon continue un ’1’ et ainsi de suite …

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4 – Ajouter à l’interface un bouton sélection qui permet de choisir entre deux mode de Fonctionnement (Comptage /Décomptage), un indicateur qui indique le mode de fonctionnement choisis et un bouton de type glissière qui commande la vitesse de comptage/Décomptage.

5- Compléter le câblage du diagramme et tester le fonctionnement du VI 6- Sauvegarder le VI sous le nom Projet_7segments.vi

Figure 2. Aperçue de l’interface finale.

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PROJET 3 : Décodeur du marquage de couleur des résistances

I. INTRODUCTION : Le plus souvent, la résistance se présente avec des bagues de couleurs (anneaux) autour de celle-ci. Chaque couleur correspond à un chiffre. La correspondance entre les chiffres et les couleurs des anneaux constitue ce qu'on appelle le code des couleurs et permet de déterminer la valeur d'une résistance ainsi que sa tolérance. II. BUT : On souhaite concevoir une application labVIEW qui nous permet de déterminer la valeur d'une résistance ainsi que sa tolérance. III. TRAVAIL DEMANDE : 1- Démarrer labVIEW 2012, ouvrir un nouveau VI. 2- Créer une interface graphique contenant un tableau qui résume le code des couleurs (fig.1)

Fig.1 : Code des couleurs 3- Ajouter à l’interface précédente une image d’une Resistance en exploitant la palette de décoration dans LabVIEW, et personnaliser quatre commandes couleurs qui jouent le rôle de quatre anneaux de la résistance.

Fig.2 : Résistance réalisée par les commandes de labVIEW

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Explication : la résistance concernée est une résistance à quatre anneaux, donc on a besoin de 4 commandes couleurs.

Les commandes couleurs à personnaliser : - 2 commandes à 10 couleurs (le premier et le deuxième anneau) -1 commande à 9 couleurs (Le troisième anneau) - 1 commande à 2 couleurs (le quatrième anneau)

4- Ajouter un écran (indicateur texte) qui prend charge d’afficher les différentes mesures -Premier chiffre significatif -Deuxième chiffre significatif -Multiplicateur - la valeur de la résistance. -la tolérance permise. N.B : Il y a deux types d’affichage au niveau de l’écran (affichage numérique et textuel)

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5- Créer un « Sous VI » portant la table internationale des valeurs normalisées de résistances Puis intégrer le sous VI dans le VI principale. N.B : L’ouverture de Sous VI se fait par un clic sur un bouton.

Fig.4 : Sous VI portant la table des valeurs normalisées des résistances 6- Compléter le câblage entre les objets et ajuster les couleurs de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montré ci-dessous.

Fig.5 : Interface finale 7- Vérifier le bon fonctionnement de votre VI et le sauvegarder sous le nom Projet_Decodeur_Résistance.vi

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PROJET 4: système de surveillance de température.

I. INTRODUCTION : La surveillance des températures devient primordiale. Les surchauffes, les incendies ou les fuites de produits liquides ou gazeux sont des risques qui peuvent entraîner des dégâts considérables. Avoir connaissances des dangers potentiels et localiser les problèmes le plus rapidement possible, minimise les risques d‘accidents et permet d‘éviter des dommages matériels, corporels et environnementaux. I. TRAVAIL DEMANDE :

Un système de surveillance de la température d’une étuve enregistre la température toutes les 15 mn. Le thermomètre envoie à l’ordinateur la valeur de la température sous forme d’une chaîne de caractères. Ces températures sont stockées dans un texte qui a la forme ci-contre : On souhaite que le logiciel établisse automatiquement un rapport donnant l’évolution des dernières températures mesurées :    les valeurs maxi, mini et la valeur moyenne de la température de la période. 

Un graphique de l’évolution de la température.



PARTIE A : Au niveau de cette partie, on souhaite crée une interface graphique qui modélise le fonctionnement d’un thermomètre qui envoie à l’ordinateur dix valeurs de températures sous forme d’une chaine de caractères comme le montre la figure ci-dessus :

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1- Ouvrir un nouveau VI, crée une interface graphique qui remplir les conditions suivantes : - Le démarrage de l’application invite l’utilisateur à saisir 10 valeurs de températures. - Les valeurs saisies sont compris entre 100 et 999. -

La présence de 10 thermomètres et 10 indicateurs au niveau de l’interface pour afficher les valeurs saisies par l’utilisateur comme le montre la figure suivante :

Fig.3 : affichage des valeurs sur les thermomètres et les indicateurs

-

L’interface doit être munie d’un afficheur qui affiche le temps et la date actuelle

Fig.2 : afficheur Temps et date -

Un bouton d’enregistrement du fichier texte désiré après avoir saisie le nom de ce dernier et un indicateur texte qui affiche le chemin d’enregistrement du fichier.

-

Un écran qui indique la fin de la création et l’enregistrement du fichier texte.

Fig. 4 : Création du fichier avec succès avec l’indication de chemin d’enregistrement

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-

En cas ou l’utilisateur à oublier de saisir le nom du fichier, l’application lui affiche un message impose la saisi du nom oublié.

2-Compléter le câblage entre les objets et ajuster les couleurs de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montrée ci-dessous :

Fig. 5 : Interface finale 3- Vérifier le bon fonctionnement de votre VI et le sauvegarder sous le nom Projetthermomètre.vi

N.B :L’interface doit générer un fichier texte comme le montre la figure suivante

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PARTIE B : Au niveau de cette partie, on souhaite crée une interface graphique qui modélise le fonctionnement d’un système de surveillance de la température par la lecture et l’analyse du fichier texte généré par l’application précédent le thermomètre.

Explications : Le programme aura la structure suivante : a) Lecture du fichier : On lit un fichier ***.txt que l’on affiche dans l’indicateur texte lu. b) Extraction des valeurs : On veut obtenir un tableau des valeurs numériques des températures pour pouvoir trouver maxi, mini et moyenne. Pour cela, on procède de la manière suivante : FAIRE A. Récupérer une chaîne de température dans le texte principal. B. De cette chaîne extraire la sous chaîne exprimant la température C. Convertir cette sous chaîne en nombre D. la ranger dans un tableau de réels (doubles) TANT QUE le texte lu n’est pas vide

1- Ouvrir un nouveau VI, crée une interface graphique qui remplir les conditions suivantes : -

L’interface contient trois boutons (Bouton lire, Bouton Traiter, Bouton rapport) Bouton « lire »sert à charger le fichier texte

-

Bouton « traiter » sert au traitement des données reçues et le traçage de la courbe correspondante (Température= f(temps))

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-

Bouton « rapport » sert à calculer et afficher la Température minimale, température maximale et la température moyenne avec la génération d’un rapport sous forme pdf contient toutes les spécifications de mesures.

Fig.6 : Exemple d’un rapport généré par l’interface

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2-Compléter le câblage entre les objets et ajuster les couleurs de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montrée ci-dessous.

Fig7 : Interface finale

3- Vérifier le bon fonctionnement de votre VI et le sauvegarder sous le nom Projet- système de surveillance de la température.vi

5- Transformer le projet enregistré en une application exécutable (.exe)

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PROJET 5:

Commande vocale de l’interface d’une voiture BMW.

I. INTRODUCTION : Pour que les conducteurs restent connectés en toute sécurité, Ecouter de la musique, passer des appels ou utiliser les systèmes de navigation manuellement distraient le conducteur. Les solutions de technologie vocale permettent aux conducteurs de contrôler les fonctions télématiques, de navigation et de divertissement uniquement à la voix. Les interfaces commandées vocalement rendent la conduite moins dangereuse et plus agréable. II. BUT : Au niveau de ce projet, on souhaite concevoir une interface d’une voiture BMW commandée vocalement par une base des données vocale enregistrées à l’intérieur del’interface . III. TRAVAIL DEMANDE : 1- Ouvrir un nouveau VI, crée une interface graphique contient : -Une image d’une interface d’une voiture. -Deux compteurs circulaires (Compteur pour l’indication du Vitesse, Compteur pour l’indication du niveau de la batterie). -Deux interrupteurs pour commander les deux clignotants LEDs de la voiture et un indicateur chaine pour afficher le temps.

Fig1 : deux clignotants LED -Un interrupteur Noir qui modélise le levier de Vitesse de la voiture.

Fig2 : Levier de vitesse

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-Deux réservoirs pour indiquer le niveau de la batterie, un thermomètre pour afficher la température du moteur de la voiture.

Fig3 : Indication du niveau de la batterie, Vitesse et la température du moteur -des indicateurs numériques et des boutons de types rotatifs pour commander le radio vocalement. 2Créer une base des données contient les mots suivants pour commander l’interface :

-« chargement » pour charger la batterie. -« démarrage» pour démarrer la voiture avec l’affichage de la vitesse correspondant.

-« avant» : levier de vitesse en avant. « arrière» : levier de vitesse en arrière. -« droite» : activer le clignotant à droite. « gauche» : activer le clignotant à gauche. -« roule » : lancer la voiture en marche. -« accident » : activer le son d’un accident. -« sécurité» : gonfler l’airbag. -« radio» : mettre le radio en marche. -« klaxon» : activer le klaxon de la voiture. -«information » : afficher des informations concernant les commandes vocales utilisées. -« fabricant» : afficher les informations concernant le fabricant.

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3-Compléter le câblage entre les objets et ajuster les couleurs et la décoration de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montrée ci-dessous : N.B : le démarrage n’aura lieu que si la batterie est complètement chargée.

Fig.5 : Commande vocale de l’interface d’une voiture BMW

4- Vérifier le bon fonctionnement de votre VI et le sauvegarder sous le nom Projet_ Commande vocale d’une interface BMW.vi

5- Transformer le projet enregistré en une application exécutable (.exe) puis en installeur.

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PROJET 6: Personnalisation des commandes & simulation virtuelle des systèmes industrielle (Supervision schématique).

I. INTRODUCTION :

La supervision consiste à conduire une installation industrielle aux moyens d’écrans de supervision placés aux postes de pilotage, rafraîchis à chaque instant par les informations provenant des automatismes et des capteurs intelligents. La construction d’une application de supervision schématique sous LabVIEW est un projet important nécessitant des larges connaissances en création et personnalisation des commandes LabVIEW. I. TRAVAIL DEMANDE : PARTIE A : Au niveau de cette partie nous sommes intéressé à développer une application LabVIEW qui permet de simuler une course entre deux wagons avec la prise de décision du gain dans ce course.

1- Lancer LabVIEW 2012 et ouvrir un VI 2- Créer une commande personnalisée à partir d’une commande Glissière standard trouvée par défaut sur la palette de commande LabVIEW, comme il est illustré par la figure ci-dessous.

Figure 1. Personnalisation de la commande « wagon » 2- Ajouter au VI les éléments suivants : -

Deux commandes « wagons » (personnalisées)

-

Deux boutons rotatifs pour régler la vitesse de déplacement de chaque wagon.

-

Bouton « START» pour lancer la course entre les deux wagons.

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- Un éditeur texte statique pour indique quelle wagon à gagné la course (décision automatique). - Deux capteurs de fin de course (deux diode LEDs). - Un bouton STOP. 3-Compléter le câblage entre les objets et ajuster les couleurs et la décoration de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montrée ci-dessous tout en respectant l’énoncé du cahier de charge:

Cahier de charge : Après avoir régler les vitesses de deux wagons à l’aide de deux commandes rotatifs « Vitesse wagon 1» et « Vitesse wagon 2», l’appuie sur le boutons START entraine l’enclenchement de la course. -Les deux capteurs « Arrivé » servent à détecter l’arrivé de deux wagons. -L’éditeur texte sert à vous informer la quelle de deux wagon à gagné la course (prise de la décision automatique). 3- Vérifier la bonne simulation de l’application et le sauvegarder votre projet sous le nom ProjetCourse de deux wagons.vi

5- Transformer le projet enregistré en une application exécutable (.exe)

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PARTIE B: Au niveau de cette partie nous allons concevoir un écran de supervision à partir de plusieurs commandes personnalisées d’un système industriel composé de plusieurs unités de production : unité de serrage, unité de perçage, unité de remplissage, unité de chauffage, unité de bouchonnage et unité de comptage. -Unité de serrage (1): cette unité sert au serrage d’un bidon vide à l’aide de deux pistons de serrage. -Unité de perçage (2): cette unité permet de trouer le bidon serré dans une place concernée. -Unité de remplissage (3) : cette unité effectue l’opération de remplissage du carburant qui trouve initialement sous température 10°C et après chauffage sa température devient 50°C, l’opération de chauffage se fait par l’unité de chauffage (4). -Unité de bouchonnage (5) : cette unité permet de bouchonner les bidons plein du carburant pour l’évacuer après avoir passer par l’unité de comptage (6). -le déplacement du bidon tout au long de la chaine de production est assuré par deux tapis roulants constituant l’unité de transfert (7).

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1-Ouvrir un nouveau VI 2- personnaliser les commandes suivantes tout en appuyant sur des images données. Etat Initial (Commande Désactivé)

1

2

ère

ème

Commande Serrage

Commande Serrage

Commande Perçage

Commande Remplissage

Commande Bouchonnage

Commande Chauffage

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Etat Final (Commande Activé)

Etat : Vide

Etat : plein

Etat : plein bouchonné

Bidon

Bidon en glissement

3- Ajouter au VI tous les commandes personnalisées avec les commandes standards suivantes tout en respectant la décoration de l’interface montrée par la figure (1) : -Bouton « présence Bidon » -Indicateur numérique qui affiche le nombre de litres versés dans le bidon en cour de l’opération de remplissage. -Un indicateur numérique et un thermomètre pour afficher la température du carburant. Deux boutons rotatifs et une commande glissière personnalisée qui désigne le tapis roulant. -Ajouter deux capteurs de fin de course : 





Capteur A : Capteur de fin de course du tapis roulant 1.



Capteur B : Capteur de la détection du bidon sous l’unité de bouchonnage



-Ajouter des capteurs (des LEDs rotatifs) de supervision traduisant le début et la fin du travail de chaque unité. 4-Compléter le câblage entre les objets et ajuster les couleurs et la décoration de l’interface tout en basant sur le principe de fonctionnement donné par la GRAFCET présenté ci-contre :

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3- Vérifier la bonne simulation de l’application et le sauvegarder votre projet sous le nom Projetsimulation système industriel.vi

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PROJET 7:

Système d’acquisition et d’analyse de pression

I. BUT : On souhaite concevoir une interface graphique qui permet d’acquérir des données (pression) via une connexion RS232 à partir d’une carte électronique à base d’un microcontrôleur 16F877.

II. TRAVAIL DEMANDE : II.1. AQUISITION DE PRESSION SUR UN SEUL VOIE PARTIE A : Au niveau de cette partie, nous allons intéresser à concevoir une carte électronique qui sert à envoyer les donnée vers l’interface graphique. 1-Ouvrir Isis, réaliser un circuit électronique qui contient les éléments suivants : -

Vcc = 5V Un Oscillateur Un microcontrôleur 16F877. Un écran LCD Un potentiomètre qui assure le réglage du contraste de l’écran LCD Un bouton poussoir Reset Un capteur Pression Un connecteur DB9

2- Utiliser PIC Compiler pour l’écriture du programme de la carte. Explication : -

Le microcontrôleur 16F877 est chargé de recevoir la valeur de la pression via le capteur. Affichage de la pression sur l’écran LCD Envoie des déférentes valeurs de pression vers l’interface graphique via la communication RS232.

PARTIE B : Au niveau de cette partie, nous allons intéresser à la conception de l’interface graphique avec labVIEW qui sert à l’analyse des données reçues de la carte électronique.

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1- Ouvrir un VI, crée une interface graphique qui remplir les conditions suivantes :  Contenir un graphe déroulant qui permet d’afficher la courbe P=f(t) (P en K bar, t en seconde).  Indicateur pour indiquer la valeur de la pression reçue.   Indicateur du temps et date actuelle.  Les différentes commandes pour la configuration de la communication RS232 (baud rate, Nom de ressource VISA, Bit de donnée, Parité, Bit de stop).  Deux commandes numériques pour fixer la valeur maximale et minimale de pression reçue et la présence de deux voyants pour indiquer le dépassement.  Bouton STOP  Un journal d’enregistrement des différentes valeurs de pression acquises de la carte.  Gestion d’alarme sonore et textuelle en cas de dépassement (Figure 3). 2-Compléter le câblage entre les objets et ajuster les couleurs et la décoration de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montrée ci-dessous :

Fig1 : Interface Finale

3- Vérifier la bonne simulation entre la carte et l’interface graphique ( Fig2 et Fig3 ) et le sauvegarder votre projet sous le nom Projet- système d’analyse de la pression.vi

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5- Transformer le projet enregistré en une application exécutable (.exe)

Fig2 : Simulation de la Carte électronique sur ISIS

Fig3 : Simulation entre la Carte et l’interface par communication virtuelle

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II.2. AQUISITION DE PRESSION SUR QUATRE VOIES PARTIE A : Au niveau de cette partie, nous allons intéresser à la modification de la carte électronique pour quelle soit capable d’envoyer quatre mesures à chaque seconde sur quatre voies vers l’interface graphique (m1, m2, m3 et m4). 1-Ouvrir Le circuit électronique précédent, ajouter è ce dernier Trois Capteurs de pressions comme il est indiqué au niveau de la figure ci-dessous

Fig2 : Circuit électronique d’acquisition de pression sur quatre voies

2-Ouvrir PIC Compiler et écrire le programme en C qui traduit le principe de fonctionnement suivait du système : Explication de principe de fonctionnement : -

Le microcontrôleur 16F877 est chargé de recevoir la valeur de la pression via quatre capteurs pression. Affichage de quatre valeurs de pressions sur l’écran hyper terminal Envoie de quatre valeurs de pression m1, m2, m3, et m4 à chaque seconde vers l’interface graphique via la communication RS232.

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PARTIE B : Au niveau de cette partie, nous allons intéresser à la modification de l’interface graphique de telle sorte qu’elle soit capable d’acquérir et analyser quatre valeurs à chaque seconde. 1- Ouvrir le VI précédent, Ajouter à l’interface afin de remplir les conditions suivantes :

 

Un bouton de Sélection entre l’affichage de quatre courbes (m1=f(t) , m2=f(t) , m3=f(t) et  m4=f(t)) sur le même graphe déroulant ou affichage de chaque courbe dans son propre graphe

déroulant.



Fig3 : Bouton Sélection entre deux modes d’affichage



-Quatre commandes couleur pour colorer chaque digramme sur le graphe déroulant.



-Un afficheur de type circulaire et in indicateur pour indiquer la valeur de pression reçue de chaque voie.



Fig3 : Panel de Commande de chaque voie

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2-Compléter le câblage entre les objets et ajuster les couleurs et la décoration de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montrée dans le deux figures suivants :

Fig.4 : Acquisition des données sur même graphe déroulant

Fig3 : Acquisition de chaque donnée sur son propre graphe déroulant

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PROJET 8:

Modélisation d’une GRAPHCET par LabVIEW

I. INTRODUCTION : Le GRAFCET est un outil graphique de définition pour l'automatisme séquentiel, en tout ou rien. Mais il est également utilisé dans beaucoup de cas combinatoires, dans le cas où il y a une séquence à respecter mais où l'état des capteurs suffirait pour résoudre le problème en combinatoire. Il utilise une représentation graphique. C'est un langage clair, strict mais sans ambiguïté, permettant par exemple au réalisateur de montrer au donneur d'ordre comment il a compris le cahier des charges. I. TRAVAIL DEMANDE : Ce projet consiste à réaliser une interface graphique basée sur l’étape d’une GRAFCET et qui communique avec une carte électronique de commande à base de microcontrôleur. DESCRIPTIF : Dans une usine de produits préfabriqués en bétons, de modifier le dosage de ciment, deux trémies contenant chacune des ciments différent déversent sur le tapis suivant le besoin, la quantité et le type de ciment nécessaire. Suivant la fabrication, Le tapis T transporte le ciment vers la droite pour le déverser sur le convoyeur 1 ou vers la gauche pour le déversé sur le convoyeur 2 (voir figure 1)

Figure.1 : Transporteur des ciments PARTIE A : Au niveau de cette partie nous allons intéresser au partie électronique dans une mission de concevoir et développer une carte de commande pour le moteur DC de le tapis roulants.

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1-Ouvrir Isis, réaliser un circuit électronique qui contient les éléments suivants : - Vcc = 5V - Un Oscillateur - Un microcontrôleur 16F876. - Voyant(LED) pour indique que le système est en marche. - Deux capteurs de fin de course. - ULN 2803. - Moteur DC 12V - Quatre relais. - Un connecteur DB9. 2-Ouvrir PIC Compiler et écrire le programme en C en se basant sur le GRAFCET ci-dessous :

PARTIE B: Au niveau de cette partie, nous allons intéresser au software dans une mission de développer une interface graphique qui gère les différente étapes de la GRAFCET.

1- Ouvrir le VI précédent, Ajouter à l’interface les éléments suivants (commande et indicateur) : -Un bouton de sélection qui permet de sélectionner entre deux modes :



 

MODE1 : Mode automatique MODE2 : Mode manuel





-Un Bouton marche pour lancer le cycle. Deux boutons (sens+, sens -) pour commander le moteur manuellement.

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-Un afficheur pour afficher automatiquement l’équation de l’étape en cours. Boutons « STOP D’URGENCE» . -Un bouton de sélection entre deux modes d’affichage



 

Affichage animé du GAFCET.



Affichage animé du système industriel virtuel.



2-Compléter le câblage entre les objets et ajuster les couleurs et la décoration de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montrée dans le deux figures suivants :

Figure .2 : Affichage animé du GRAFCET

Figure .3: Affichage animé du système industriel virtuel.

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3- Vérifier la bonne simulation entre la carte et l’interface graphique comme le montre la figure cidessous et le sauvegarder votre projet sous le nom Projet- MODELISATION GRAFCET.vi

5- Transformer le projet enregistré en une application exécutable (.exe)

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PROJET 9 : Contrôle de la vitesse d’un moteur DC avec LabVIEW et Arduino

I. INTRODUCTION : Arduino est une plateforme de prototypage à bas coût sous licence Créative Commons. Basée sur les microcontrôleurs ATMEL, elle permet de réaliser rapidement des projets électroniques sur les trois plateformes Linux, Mac et Windows.

II. TRAVAIL DEMANDE : PARTIE A : (Initiation à la programmation Arduino) BUT : Dans cette partie nous allons intéresser à développer une application Arduino Uno (figure 1) sous l’émulateur ISIS , qui permet de remplacer la carte d’acquisition de pression sur un seul voix du projet précédent. 1-Ouvrir Isis, réaliser un circuit électronique qui contient les éléments suivants : -

Une Carte Arduino de type Uno Vcc = 5V Un écran LCD Un potentiomètre qui assure le réglage du contraste de l’écran LCD Un bouton poussoir Reset Un capteur Pression Un connecteur DB9 (COMPIM)

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2- Ouvrir Sketch Arduino et écrire le programme suivant puis compiler le programme.

3- vérifier la bonne simulation de la carte comme il est indiqué au niveau de la figure ci-dessous

4-vérifier la parfaite simulation entre la carte et l’interface graphique du projet précédent comme le montre le figure suivant :

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PARTIE B : Conception d’une carte pour commander la vitesse d’un moteur DC avec LabVIEW et Arduino.

BUT : > Utilisation de LabVIEW pour envoyer des données qui décrit la vitesse du moteur à Arduino sans outils. > Résoudre le problème de Arduino port série. > Utilisation Arduino pour générer des PWM à fin de commander la vitesse du moteur. > En utilisant trois ports séries de ARDUINO MEGA2560 R3 (figure 2) pour commander le vitesse du moteur à partir de l’interface LabVIEW afficher la courbe des impulsions MLI et la courbe de variation de température du moteur DC.

RAPPEL : COMMANDE PAR PWM SIMPLE

Un signal PWM (Pulse Width Modulation) est un signal modulé en largeur d’impulsion. C’est un signal carré dont le rapport cyclique peut varier entre α = 0 et α = 1.

1-Ouvrir le logiciel Isis, réaliser un circuit électronique qui contient les éléments suivants : -

Vcc = 5V Un Oscillateur Une carte ARDUINO MEGA2560 R3 Deux moteur DC Optocoupleur NPN Un potentiomètre qui assure le réglage du contraste de l’écran LCD Un bouton poussoir Reset Un capteur Température Trois connecteurs DB9 (COMPIM) Virtual terminal Oscilloscope

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2- Compléter la liaison entre les différents composants électroniques comme le montre le figure ci-dessus :

2- Ouvrir Sketch Arduino et écrire un programme qui traduire les étapes suivantes. :  Exploiter les ports PWM dans la carte arduino pour commander la variation de vitesse du moteur DC  Envoi des différentes valeurs de PWM vers l’interface graphique via la connexion RS232  Utiliser le port analogique (A0) dans la carte arduino pour lire la sortie d’un capteur Température qui mesure la température du moteur DC.  Activer un ventilateur qui assure le refroidissement du moteur DC en cas ou sa température dépasse 60°C

4 - Compiler le programme et vérifier la bonne simulation de la carte électronique. 5- Ouvrir le VI précédent, Ajouter à l’interface afin de remplir les conditions suivantes :  Commander la variation du signal PWM (variation du vitesse du moteur DC )par une interface graphique LaBVIW  Afficher la variation de la température dans un graphe.  Acquérir et afficher le signal PWM dans un graphe déroulant.  Indicateur texte pour indiquer l’activation du cycle de refroidissement du moteur DC par un ventilateur .

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6-Compléter le câblage entre les objets et ajuster les couleurs et la décoration de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montrée dans les figures suivants :

7-vérifier la parfaite simulation entre la carte et l’interface graphique du projet précédent comme le montre le figure suivant :

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PROJET 10:

Système de régulation automatique (asservissement) de température

I .INTRODUCTION A LA REGULATION Système asservi linéaire (SAL) Définition d'un SAL: C’est un système qui agit de telle sorte qu’une grandeur de sortie soit toujours égale à une grandeur d’entrée (la consigne). Le SAL peut se trouver dans différents domaines:    

E : grandeur d’entrée ou de consigne.

E Consigne

Asservissement de vitesse Asservissement de position Asservissement de température Asservissement de tension etc…

S

SAL

S : Grandeur de sortie ou réponse du système.

Sortie

Définition d'une régulation de la température : C’est un asservissement dont la valeur de consigne de la température est constante dans le temps.

I. BUT : On souhaite concevoir un système de régulation de température d’un four électrique composé par une interface graphique de commander (donner la valeur de la consigne) lié a une carte électronique à base d’un PIC 18F 4550 via une communication USB.

II. TRAVAIL DEMANDE : PARTIE HARDEWARE: Au niveau de cette partie, nous allons intéresser à concevoir une la carte électronique du four électrique qui à chauffer deux barrettes en fer. 1-Ouvrir Isis, réaliser un circuit électronique qui contient les éléments suivants : - Vcc = 5V - Un Oscillateur - Un microcontrôleur 18F4550. - Un écran LCD - Un potentiomètre qui assure le réglage du contraste de l’écran LCD Page 38

-

Un bouton poussoir Reset Un capteur Température Deux barrettes en fer Un buzzer Deux relais thermiques Un USB

Figure.1 : deux barrettes chauffantes sous ISIS

Figure.2 : une barrette chauffante (image réelle)

2-Ouvrir PIC Compiler et écrire le programme en C qui traduit le principe de fonctionnement suivait du système :

  La consigne est donnée par l’opérateur depuis l’interface graphique.   

 



Le microcontrôleur 18F4550 acquis cette valeur via un câble USB.  Début de la régulation par référence à la consigne donnée.



Dans le cas ou la valeur de la consigne est supérieur à la valeur réglée => Chauffage de deux barrettes sinon refroidissement jusqu'à : T reglée= Tconsigne

Figure.3 : modélisation du système de régulation de la température

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PARTIE SOFTWARE: Au niveau de cette partie, nous allons intéresser à la réalisation de l’interface graphique de la commande et de la supervision et qui communique à la carte via la liaison USB.

1- Ouvrir le un VI, Ajouter à l’interface les commandes et les indicateurs suivantes: -Un bouton marche pour activer le système -Un bouton de type rotatif + indicateur numérique pour fixer et afficher la consigne par l’opérateur. -Un indicateur Rotatif avec aguille qui indique la variation de la valeur réglée au cours de temps Un bouton de sélection entre un affichage en courbe ou affichage en indicateur de la valeur reglée. -Un com VISA pour lire le port USB de la carte. 2-Compléter le câblage entre les objets et ajuster les couleurs et la décoration de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montrée par le figure suivant :

Figure.4 : Interface avec la décoration désirée

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3- Vérifier la bonne simulation entre la carte et l’interface graphique comme le montre la figure cidessous et le sauvegarder votre projet sous le nom Projet- système de régulation de la température.vi

N.B L’exécution du circuit sur ISIS entraîne la génération d’un COM VIRTUEL, (Notre cas « COM 12») qui est lisible par l’interface graphique comme ile est illustré par la figure suivante.

Figure.6 : COM Virtuel créé par la simulation

5- créer une application exécutable à partir du projet enregistré (.exe)

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PROJET 11:

Diffusion des canaux a travers un BUS CAN (RS485) communicant un PIC maitre et deux esclaves.

I .INTRODUCTION :

L'interface RS485 est une spécification électrique pour des systèmes multipoints qui utilisent des lignes différentielles (la donnée est constituée de 2 tensions d'état contraire sur 2 fils séparés). Le RS485 est analogue au RS422 mais le RS422 ne permet qu'un émetteur avec plusieurs récepteurs. La liaison RS485 permet d'utiliser plusieurs émetteurs. Une liaison RS485 peut avoir jusqu'à 32 modules. Chaque module doit avoir une impédance d'entrée de 12kOhms. Si on utilise des récepteurs haute impédance, on peut en connecter jusqu'à 256 sur une même ligne RS485.

II. BUT : Ce projet consiste à développer une application qui regroupe deux partie : une partie hardware et une partie software. La partie Hardware est une carte électronique contient essentiellement un PIC maitre et deu x PICs esclaves communiqués entre eux par une liaison RS485 (BUS CAN). La partie Software est une interface graphique développée sous le langage de programmation labVIEW L a figure ci-dessous montre la liaison entre les deux partie a travers RS232/RS484

Figure1 : méthode de liaison entre les différents équipements en utilisant le BUS 485

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-Son rôle est :



 

     

 

Commander le PIC maitre qui est à son tour commande un ou deux PICs esclaves.



Assurer la supervision complète du transfert des données soit entre l’interface et le PIC maitre ou bien entre le PIC maitre et le PIC esclave. Assure la diffusion de l’information demandée par l’utilisateur de l’interface vers la carte électronique.



L’information à diffuser est une chaine (canal) choisie par l’utilisateur : Tunisie Watanya 1, Tunisie Watanya 2, Tounsia et Nesma.



III. TRAVAIL DEMANDE : PARTIE HARDEWARE: 1-Ouvrir Isis, réaliser un circuit électronique qui contient les éléments suivants : - Vcc = 5V - Trois Un Oscillateur - Trois microcontrôleurs 16F877 - Deux écrans LCD - 10 diodes LED (8 LEDs désignent les 4canaux pour chacun de deux esclaves) - Trois MAX 485 Compléter le câblage entre les composants électroniques en se référant sur le schéma ci-dessous pour faire le câblage.

Figure2 : La méthode du câblage entre PC et PIC maitre, PIC maitre et les PIC esclaves

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Figure3 : La carte électronique finale

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3- Ouvrir PIC Compiler et écrire le programme en C qui traduit le principe de fonctionnement suivait du système :  L’opérateur à choisi le mode de diffusion de la chaine depuis l’interface vers la carte.  Le microcontrôleur 18F4550 maitre reçoit l’information et il active l’esclave concerné pour cette diffusion.  Si la diffusion de la chaîne est effectuée, l’interface reçoit l’information de confirmation.  En cas d’erreur le PIC maitre reçoit une information d’erreur depuis les deux PICs esclaves et il la renvoyé vers l’interface Graphique pour l’analysé et détecter la nature de cette erreur et en plus pour la localisé afin d’assurer la supervision complète.

PARTIE SOFTWARE: Au niveau de cette partie, nous allons intéresser à la réalisation de l’interface graphique de la commande et de la supervision et qui communique avec la carte électronique via la liaison RS232/RS485. 1- Ouvrir le un VI, Ajouter à l’interface les commandes et les indicateurs suivantes: -Un conteneur comporte deux page (page affichage et page configuration 232) - deux boutons poussoir pour choisir le sens de la diffusion (Figure4)

Figure4 : commande chois de la diffusion

-Deux boutons poussoirs pour tester la diffusion (figure 5)

Figure5 : commande choix de la diffusion

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-une commande personnalisé « PC » désigne la coté maire (voir figure 6). -deux commandes personnalisées désignant les deux cotés esclaves (voir figure 7).

Figure6: commande personnalisé « maitre »

Figure7: deux commandes personnalisées « esclaves»

2-Compléter le câblage entre les objets et ajuster les couleurs et la décoration de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montrée par le figure suivant :

Figure8: Interface Finale désirée

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3- Vérifier la bonne simulation entre la carte et l’interface graphique comme le montre la figure cidessous et le sauvegarder votre projet sous le nom Projet- BUS CAN RS485 ère

cas : diffusion avec succès

ème

cas : diffusion échouée avec esclave 1

1

1

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PROJET 12 :

Testeur des afficheurs LCDs

I. INTRODUCTION : La technique de test est une procédure qui s’engage à diminuer les risques de défaillance du produit, à assurer la qualité de ce dernier et à garantir à l’opérateur un bon fonctionnement du produit avec une durée de vie satisfaisante. Il existe deux phases de test qui sont :

   

Phase de test in-situ : ce type de test est effectué sur les cartes électroniques afin de contrôler  la valeur, le sens, le bon emplacement des composants posés lors de la phase d’intégration. Phase de test fonctionnel : ce type  de test est basé sur la simulation du produit fini dans les conditions d’utilisation prévues.

II. BUT : Au niveau de ce projet, on souhaite réaliser un testeur d’un afficheur LCD, le testeur comporte une interface de commande (LabVIEW), est lié a une carte électronique à base d’un microcontrôleur 16f877 via une connexion RS232. III. TRAVAIL DEMANDE : 1- Ouvrir un nouveau VI, crée une interface graphique qui remplir les conditions suivantes : -

L’accès à l’interface doit être sécurisé (Saisie du Nom, prénom, Matricule).

-

Doit être munie d’un journal d’enregistrement (Liste déroulante).

-

La communication entre l’interface et la carte se fait par la communication RS232.

-

L’interface doit contenir deux pages, une page de test et une page de génération d’un rapport automatique (deux type : HTML ou bien Standard).

-

Doit contenir un compteur du nombre des LCDs testés.

-

Archivage automatique à la fin de chaque Test sous forme d’un fichier (***.txt) qu’il sera enregistré automatiquement dans un dossier situé dans la partition C:/ nommé ‘Archivage’

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Fig.1 : Architecture d’archivage

N.B : Chaque fichier texte doit contenir les informations suivantes :

 Nom de l’opérateur.  Matricule opérateur.  le résultat du test final.  Nombre des LCDs testées.  la date et l’heure du test. Procédure de Test : L’opérateur est chargé d’envoyer une trame par l’appuie sur un bouton « envoyer», l’afficheur LCD destinée au test doit être lié a la carte de test,

 Test réussi (PASS) : la trame envoyée depuis l’interface via la communication RS232 est apparu sur l’afficheur LCD.



 Test échoué (FAIL) :

2-Compléter le câblage entre les objets et ajuster les couleurs de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montré ci-dessous

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Fig.2 : La première page de l’interface

Fig.3 : La deuxième page de l’interface 3- Concevoir une carte électronique qui permet de tester les afficheurs LCDs par l’affichage d’une envoyée depuis l’interface graphique via une communication RS232.

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-Exemple d’un Test réussi (PASS) :

Fig.4 : Cas d’un test PASS -Exemple d’un Test échoué (FAIL) :

4- Vérifier le bon fonctionnement de votre VI et le sauvegarder sous le nom Projet_Testeur_LCD.vi

5- Transformer le projet enregistré en une application exécutable (.exe)

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PROJET 13:

Banc de test pour une carte électronique

I. INTRODUCTION : Un banc de test est un système physique permettant de mettre un produit en conditions d'utilisation paramétrables et contrôlées afin d'observer et mesurer son comportement. Le banc de test est largement utilisé dans l'industrie, au point de représenter une part importante du budget de développement d'un produit. Les tests sont essentiellement destinés à vérifier les fonctionnalités du produit à l'état de carte électronique mais aussi sous la forme définitive ("produit fini"), ce sont alors de bancs de tests fonctionnels. Les besoins de test étant très différents selon le format définitif du produit à tester, il est d'usage de développer une interface spécifique pour chaque gamme de produit . II. BUT : Au niveau de ce projet, on souhaite réaliser un banc de test pour une carte électronique, le banc doit être à une interface (LabVIEW) qui sert à la prise de décision automatique. III. TRAVAIL DEMANDE :

Partie Hardware : Donnée : la carte destinée au test comporte essentiellement un écran LCD, diode LED, un régulateur 5V, deux résistances, une liaison série RS232 et max 232 comme le montre le figure ci-dessous.

Figure.1 : Carte destiné au test

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1- Concevoir et Réaliser une carte électronique (figure.2) pour le banc de test qui permet de tester la carte ci-dessus (figure 1).

Figure.2 : carte de test à réaliser Les tests à effectués sont : -

Test court-circuit (sans alimentation) Test Régulateur 5V Test diode LED Test LCD Test résistance R1 Test résistance R2 Test liaison 232 (max 232)

Partie Software 1- Ouvrir un nouveau VI, crée une interface graphique avancé avec des commandes personnalisées qui remplir les conditions suivantes : -

L’accès à l’interface doit être sécurisé (Saisie du Nom, prénom, Matricule).

-

Doit être munie d’un journal d’enregistrement (Liste déroulante).

-

La communication entre l’interface et la carte se fait par la communication RS232.

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-

Doit contenir un compteur du nombre des LCDs testés.

-

Archivage automatique à la fin de chaque Test sous forme d’un fichier (***.txt) qu’il sera enregistré automatiquement dans un dossier situé dans la partition C:/ nommé ‘Archivage’.

-

Figure.4 : Interface avancée à concevoir (page d’accueil)

Figure.4 : Interface avancée à concevoir (page de saisi des données)

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2- Créer et configurer les boutons suivants puis les ajouter à l’interface :

*Bouton « INFO» permet d’afficher quelques informations concernant le fabricant du banc de test.

*Bouton « DISPLAY TEST» permet d’activer la page standard d’affichage des différents résultats de chaque test ainsi que le test finale comme le montre l’image ci-dessous.

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*Bouton « AIDE » permet d’informer l’opérateur de la méthode du câblage entre les différents équipements de test Ce qu’illustré par l’image suivante :

*Bouton « Configuration RS232» permet d’activer la liaison de liaison entre l’interface et le banc de test RS232

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*Bouton « HISTORIQUE» permet d’afficher l’historique de test ainsi que le temps et la date de déroulement de ce dernier (voir image suivante).

Procédure de Test : L’opérateur est chargé d’appuyer sur le bouton « Run test » et par suite le test se déclenche automatiquement, sauf que le test du diode LED qui est un test visuelle et nécessite l’intervention de l’opérateur pour répondre à une question qui lui permet de passer au test suivant.



-Test final réussi (PASS) si touts les tests sont PASS.



-Test final échoué (FAIL) : si l’un ou plus des 7septs test est FAIL

Figure.5: Test PASS

Figure.6: Test PASS

4- Vérifier le bon fonctionnement de votre VI et le sauvegarder sous le nom Projet_Testeur_LCD.vi

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PROJET 14: Enregistrement des données de test dans une base Access avec une interface LABVIEW

I. INTRODUCTION : Une base de données informatique implique un volume important d’informations reliées entre elles. C’est pourquoi, des applications de gestion de bases de données telles qu’ACCESS, ont été conçues pour mettre en ordre ces données, les utiliser pour effectuer des opérations de calcul, des recherches, des tris, etc. À cela s’ajoute la possibilité de mettre en forme, imprimer et communiquer à des tiers les informations structurées de la base de données. II. BUT : Au niveau de ce projet, on souhaite réaliser un interface graphique avec le Soft LabVIEW qui sert à enregistrés et lire des mesure d’un test audio dans une base des données Access . III. TRAVAIL DEMANDE : Au niveau de cette partie nous avons invite à crée une VI principale fait appel à trois autre VI secondaire en tant que sous Vis (voir image ci-dessous)  VI test Audio qui permet de générer 100 mesures de chaque quatre sorties d’un signal audio (Amplitude, Fréquence, SINAD et THD)  VI Chargeur qui permet de charger et lire les données depuis la base des données (BDD)  VI SMTP email qui permet d’envoie les données à E-mail choisis par l’utilisateur

Etape 1 : 1- Concevoir un VI qui contient tous les indicateurs et les commandes suivantes et qui permet de générer 4 mesures sur 100 itérations c-à-d 100 mesures pour l’amplitude du signal, 100 mesures pour la fréquence, 100 mesures THD et 100 mesures pour un signal audio. -

Un bouton «Tester» permet de lancer le processus de test audio sur 100 itérations

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-

Un indicateur qui affiche la date actuel automatiquement

-

Un indicateur de type numérique présente le taux de la perturbation du signal audio

-

Un commande de type texte dont laquelle on écrit le nom de l’operateur de test.

-

Un indicateur de type texte qui affiche le nombre d’itérations en cours

-

Trois indicateurs sous forme d’une barre de remplissage : le premier indique la progression de test PASS, le deuxième indique la progression de test FAIL et le dernier affiche la progression totale

-

Deux Indicateur Graphiques, le premier affiche les ondulations au niveau de l’amplitude du signal Et l’autre affiche la variation de l’onde auditive en cours de temps.

-

Quatre indicateur numérique pour afficher les mesures de chaque sorties : Amplitude, Fréquence, SINAD et THD

-

Un voyant qui s’allume en vert lorsque le test au niveau de l’itération actuel est bon et rouge si le test est échoué.

2-Compléter le câblage entre les objets et les composants de la bibliothèque Access qui existe dans le Soft LabVIEW et ajuster les couleurs et la décoration de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montrée par le figure suivant :

3- Créer une base des données Access vide puis assurer la bonne liaison de cette base avec notre interface comme le montre le figure ci-dessous

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4- Simuler l’interface graphique et vérifier que les données généré par l’interface sont enregistrés dans la base des données Access sous forme une table créer et nommé automatiquement (ici : test_mesure) par l’interface graphique Comme il est illustré par la figure suivant :

Etape 2 : Page 60

1- Concevoir un VI qui contient tous les indicateurs et les commandes suivantes et qui permet de charger toutes les données enregistrés dans la base des données par la première interface « Test_mesure» dans une table déroulante. Donc cette interface doit contenir les objets suivants : -

Un bouton nommé «Charger tous les données» qui permet de charger tous les données ‘Pass’ et ‘Fail’

-

Un bouton nommé «Charger tous les données Passed » qui permet de charger que les données ‘Pass’

-

Un bouton nommé «Charger tous les données Failed » qui permet de charger que les données ‘Fail’

-

Une table déroulante contient 8 colonnes (voir table ci-dessous) :

Utilisateur

Temps

UUT serial

Pass/Fail

Amplitude

fréquence

SINAD

THD

2-Compléter le câblage entre les objets et les composants de la bibliothèque Access qui existe dans le Soft LabVIEW et ajuster les couleurs et la décoration de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montrée par le figure suivant :

4- Simuler cette interface et vérifier que le chargement des données suite au clic des trois boutons ça marche bien selon le tri désiré Comme il est illustré par la figure suivant : Simulation suite au clic sur le bouton «Charger tous les données»

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Simulation suite au clic sur le bouton «Charger tous les données Passed »

Simulation suite au clic sur le bouton «Charger tous les données Failed »

Etape 3

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Au niveau de cette étape nous avons chargé de concevoir un VI qui permet d’envoyer un message au une boite lettre Gmail (adresse email doit saisie par l’utilisateur) en utilisant le protocole SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

Les fonctions LabVIEW SMTP sont des fonctions prêtes définis dans le Soft LabVIEW 1-Réaliser une interface dont les commandes sont les suivants : -

11 commandes de type textuel (chaine de caractère) «Nom serveur SMTP» , «User Name», «Mot de passe », «Adresse expéditeur» , «Adresse destinataire» , «CC» , «Nom expéditeur » , «Nom destinataire » , «l’objet de l’Email» et « Corps de l’Email »

-

Commande de type chemin qui sert à joindre le fichier concerné par l’envoie.

2- Compléter le câblage entre les objets et les composants de la bibliothèque SMTP qui existe dans le Soft LabVIEW et ajuster les couleurs et la décoration de l’interface avant afin d’obtenir l’interface montrée par le figure suivant :

3- Exécuter l’interface et vérifier sa fonctionnement par la bonne réception d’un Email de test depuis cette dernière (voir les figures ci-dessous)

Etape 4 Page 63

1- Transformer les trois interfaces qu’on a travaillé précédemment sous forme de trois Sous VIs tout en identifiant les entrés et les sorties de chaque interface (voir tableau) pour être exploitable dans l’interface principale. Nom Interface (VI)

Nombre d’entrées

Nombre de sorties

VI test Audio

3

13

VI chargeur

4

1

VI SMTP

10

1

Image illustrant

Etape 5 C’est la dernière étape, elle consiste à créer une interface principale dans laquelle on intègre les trois Sous VIs réalisés précédemment. 1-Ouvrir un VI , ajouter les éléments figurants au niveau de l’image ci-dessous -

Un bouton « Lancer test» qui permet de lancer l’interface test audio

-

Un bouton « Lecture via BDD» qui permet de lancer l’interface chargeur

-

Case à cocher « Envoie par Email » qui traduire le choix d’activer ou désactiver l’envoie des Emails

2- Exécuter l’interface et vérifier la cohérence et l’harmonie d’exécution entre le VI principale et les trois Sous_VIs secondaires. 3- Sauvegarder le projet final sous le nom Test et enregistrement dans une BDD acces.vi 4-Transformer le projet sauvegardé en une application exécutable

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