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RAPPORT DE STAGE Présenté par BENOUADEN ABDER or 10 Sni* to View Sujet : conception d’un thermomètre électronique à base d’un capteur de chaleur, un PIC, et un afficheur LCD Lieu du stage : dans le laboratoire du département d’électronique du l’université Mentouri de Constantine. Durée du stage : 4 mois (Mars — juin 2011) L. C. D. En somme cela se présente sous la forme d’une carte électronique pour remplacer la colonne d’un thermomètre classique. Introduction Historique: Nous tous avons déjà au moins dit une fois :« Qu’est ce qu’il fait chaud Dans de nombreux actes quotidiens, la notion de empérature est là.

La température est partout ! On n’y prête plus attention tellement c’est devenu un phénomène courant et « transparent La température n’est pas une grandeur au sens strict du terme comme le sont-les autres unités de mesure. En effet, une grandeur est tout ce qui est susceptible d’augmenter ou de diminuer comme, par exemple, une longueur, une surface, une puissance, etc. Physiquement mesurer une grandeur G (quelle que soit son espèce), c’est la comparer à une autre grandeur IJ, de même espèce, choisie pour unité. Le résultat de la mesure est un nombre entier si l’unité

U est contenue un nombre entier de fois dans la grandeur G considérée. Une grandeur est directement mesurable quand nous pouvons définir le ra lité ou encore la somme 10 du terme Cependant la température, au sens ordinaire du mot, se présente à nous comme une valeur susceptible d’augmenter ou de diminuer, caractérisant l’état d’un corps au point de vue des échanges possibles de chaleur (phénomène thermodynamique) entre ce corps et le milieu extérieur qui l’entoure. On a ainsi défini l’égalité et l’inégalité de température.

Mais pour apprécier cette égalité ou cette inégalité avec uelque précision, l’on a recours à des instruments spéciaux : les thermomètres au capteurs de température. Galilée fut semble t-il le premier inventeur d’un système permettant d’évaluer la température. Imaginé pour la première fois en 1953, le thermomètre mis en place par Galilée est un objet simple basé uniquement sur la modification du volume d’un liquide en fonction de la température. Comme évoqué plus haut, plusieurs phénomènes font face ? des variations de températures.

Ainsi, de nos jours, l’on distingue plusieurs types de capteurs de température selon le phénomène n présence, en autre les thermomètres à dilatation pour la dilatation de la matière, le thermomètre à mercure (classique) plus utilisé pour prélever la température humaine. Toutefois, avec l’évolution de la science et des technologies, les hommes ont été à plusieurs reprises confrontés à des problèmes liés à la température : dilatation des métaux, variation des résistances, problème des semi-conducteurs etc….

Dans ce sens est né l’idée de mesurer la température. Cahier de charges PRESENTATION DU SYSTÈME: Un thermomètre électronique est composé d’un capteur de emperature et des composants électroniques qui ont pour rôle de traiter l’information et la rende exploitable par l’usage. Notre projet consistera à créer un thermomètre électronique qui devra afficher la température via de LC. D. En somme cela se présente sous la forme d’une carte électronique pour remplacer la colonne d’un thermomètre classique.

Objectif principal : 1 . Créer un thermomètre électronique qui affiche la température un écran L. C. D Bloc principal Objectif optionnel 2. Afficher la température par une tension sur un écran L. C. D. Bloc optionnel Réalisation: La température devra être ca tée à l’aide d’un capteur, notre choix se porte sur le LM35 0 Dune mémoire vive type mémoire RAM. D’une mémoire morte type mémoire Flash. Dinterfaces d’entrées/sorties parallèles, séries. D’interfaces d’entrées/sorties analogiques.

De Timers (registres compteurs de temps ou d’évènements. A-2-Principales caractéristiques du PIC 16F877 : Le PIC 16F877 est caractérisé par : Une fréquence de fonctionnement élevée, jusqu’à 20MHz. – Une mémoire vive de 368 octets. – Une mémoire morte EEPROM de 256 octets pour sauvegarde des données. une mémoire de type FLASH de 8 K mots (1 mot = 14 bits) Chien de garde WDT. 331ignes d’entrées ‘sorties. Chaque sortie peut sortir un courant maximum de 25 mA. – 3 Temporisateurs : . TIMERO : compteur 8 bits avec pré-diviseur. TIMERI : compteur 16 bits avec pré-diviseur • TIMER2 : compteur 8 bits avec pré-diviseur – 2 entrées de captures et de comparaison – Un convertisseur Analogique Numérique 10 bits avec 8 entrées multiplexées. – Une interface de communication série asynchrone et synchrone (USART/SCI). Une tension d’alimentation entre 2 et 5. 5 V A-3-Mémoires du PIC : Mémoire FLASH Cest dans celle-ci qu’est stocké le programme du PIC. 2 Mémoire RAM: Fait partie de la zone d’adressage des données. Mémoire EEPROM: L’EEPROM est une mémoire de stockage de données. A4Architecture Externe: Le boitier du PIC 16F877 pure 1. 4 comprend s 0 figure 1. 4 comprend – 40 pins : 33 pins d’entrées/sorties, 4 pins pour l’alimentation, 2 pins pour l’oscillateur 1 pin pour le reset (MCLR). – La broche MCLR sert à initialiser le pic qui dispose de plusieurs sources de RESET – Les broches VDD (Broche 11 et 32) et VSS (Broche 12 et 31) servent à alimenter le PIC. On remarque qu’on a 2 connections «VDD» et 2 connections «vss». PORT A Le PORT A est un port de six bits donc six entrées/sorties numérotées de RAO à RAS qui peuvent être utilisées comme des entrées pour le : (Convertisseur Analogique Numérique, le TIMERO, Les registres associés avec le port A sont : – Registre TRISA : 4 TRISA=I : les lignes du PORTA sont configurées en ENTREES, et le driver de sortie est placé en haute impédance. 5 TRISA=O : les lignes du port sont configurées en SORTIES. A-5-Module de conversion AIN : Le convertisseur AIN convertit le signal analogique présent ur une de ses 8 entrées en son équivalent numérique, codé sur 10 bits.

Les pattes AN2 et AN3 peuvent être utilisées comme références de tension ou comme entrées analogiques standard. Les tensions de référence haute et basse peuvent être choisies par programmation parmi: VDD (broche PA3) pour VREF+ et VSS (broche PA2) pour VREF- . On eut donc numériser jusqu’à 8 signaux analogiques… PAGF 10 un signal électrique proportionnel à la température (en a C) Nous pouvez mesurer la température avec plus de précision que l’aide d’une thermistance. Le circuit capteur est scellé et non oums à l’oxydation, etc.

Le LM35 génère une tension de sortie plus élevée que les thermocouples et ne peut exiger que la tension de sortie soit amplifiée. Il a une tension de sortie est proportionnelle à la température Celsius. Le facteur d’échelle est O. IV/OC Le LM35 ne nécessite pas de calibration externe ou de taille et maintient une précision de + / -0,4 oc à température ambiante et + / – 0,8 0 C sur une plage de O oc à +100 DC. Le capteur a une sensibilité de 10 mV /oc Température (0 C) *Vout = IV) Donc, si Vout est IV, puis, la température = 100 oc La tension de sortie varie inéairement avec la température.

Le LM35 L’Etalonnage de LM35 : C–afficheur LCD: Les afficheurs à cristaux liquides, autrement appelés afficheurs LCD (Liquide Crystal Display), sont des modules compacts intelligents et nécessitent peu de composants externes pour un bon fonctionnement. Ils consomment relativement peu (de 1 à S mA), sont relativement bo s’utilisent avec beaucoup sbit LCD shit LCD EN at Rb5 sbit LCD D4at Rb0 DS at Rbl sbit LCD_D6 at Rb2_blt Sbit LCD Dl at Rb3 bit; sbit at TRISb4_blt, sbit LCD EN Direction at TRISb5 04 Direction at TRISbO sbit LCD DS Direction at TRISb1

D6 Direction at TRISb2 sbit LCD Dl Direction at TRISb3 _bit; float temp_res; int volt; char txt[1 0]; float int i; void maint) { Lcd_lnit(); trisa=Oxff; trisb=o; , « THERMOMETRE delay_ms(600); LCD_CLEAR); delay_mstl 000); while (1 adcon 1 OOOOOOO; adconO=Ob10000101 ; volt = temp_res=(O. 488 * volt); txt); 4, txt); Icd TEMPERATURE »);} } 0 dont la variation de [LM35] est linéaire est pour cella an obtient pour chaque variation de O. OIV une température de 1 Oc.

Ces dans ce sens quand obtient une température ambiante qui est égal a 250C On place le capteur dans une partie du corps du atient, si la température de ce dernier s’élève le [LM35] vari a la sortie est donne des tensions analogique, ces derniers sont introduit sur la pin nao du PORTA qui est configurée en entrée analogique avec un convertisseur analogique/ numérique, le convertisseur du microcontrôleur PIC16F877A convertie rentrée analogique du capteur LM35 en 1 Obit numériques la relation que doit lire le microcontrôleur est la tension du référence de capteur Vreff (dans notre cas est de SV) diviser sur 1024 (1 Obit) multiplier par 100 (100 qui est la sensibillté du capteur égale à 25/0. 5=100 ) multiplier par la tension de sortie de capteur LM35 (Vout). Température affiché sur LCD = (vout On obtenu une relation de variation de température on fonction de la tension de sortie du capteur LM35.

Circuit imprimé • CONCLUSION GENERALE : Dans le but de conclur pelons tout d’abord que plusieurs échelles, et le plus utiliser est le degré Celsius L’étude nous a permis de conclure que, la mesure de température se ramène à Pétude d’une variation de tension. Ainsi, concevolr un thermomètre électronique,’ c’est donc mettre en place un système pouvant effectuer des mesures par ariation de tension. Dans le milieu industriel et généralement pour plusieurs mesures de température, l’on a recours aux thermomètres électroniques (à capteur de température). Par ailleurs, la conception d’un thermomètre aujourd’hui ne se ramène plus à la mise au point d’un montage permettant de prélever une variation de tension.

Le fait que l’on souhaite généralement faire des traitements informatiques sur les valeurs prélevees, nous amène à Introduire dans notre montage des éléments permettant de prendre en compte le capteur de température LM35 qui mesurer la température avec un signal ?lectrique (tension) proportionnel à la température(en 0 C) le PIC 1 6F877A utilisé pour recevoir, traiter, et transmettre des données, et pour la communication entre les systèmes électroniques). un afficheur LCD qui permet l’affichage des variations de la température (en 0 C) Nous avons respecté le cahier de charges en gardant de bons résultats de mesures. Finalement, dans ce mini-projet, nous avons réussi de faire la conception et la réalisation d’un thermomètre électronique qui nous permet de mesurer la température d’un corps humain, et voir le fonctionnement d’un système automatisé en directe.