Les cartes de télémétrie en communication série RS-485 pour le contrôle des cameras de surveillance

Les cartes de télémétrie en communication série RS485 pour le contrôle des cameras de surveillance Réalisation : BENAOUMAR Mouncef Encadrant : GHANJA Sni* to View Sommaire Introduction Dans notre projet on s’intéressera à l’étude du récepteur digital de télémétrie, contrôlé par microprocesseur, pour la télécommande de tourelles, zoom motorisés, alimentation pour caméra et plus: La liaison entre ce récepteur et l’unité de commande peut être réalisée en RS-232, RS-422, RS-48S, boucle de courant ou coaxial. Les entrées et sorties des câbles passent par 6 presse-étoupes.

Un commutateur dans ce récepteur permet de sélectionner la tension d’alimentation de la tourelle (240Vac ou 24Vac). ce genre de récepteurs possèdent 17 fonctions différentes guide l’operateur pour toutes les fonctions de contrôle du système. Le pupitre peut contrôler un max de 999 récepteurs de télémétrie, les fonctions de preset et de patrouille en associatlon avec ces récepteurs. Le manche à balai à trois axes offre utilisation aisée t la possibilité de contrôler des tourelles à vitesse variable, de s’interfacer avec les speed-dôme les plus courants et d’être utilisé pour se déplacer à l’intérieur des menus.

Ce genre de pupitre permet la programmation totale sur écran des matrices Smet le contrôle de toutes les fonctions . un écran a cristaux liquides guide l’opération dans toutes les opérations. Communications asynchrones : Présentation . Les liaisons série sont des moyens de transport d’informations (communication) entre divers dispositifs numériques industriels. On les oppose aux liaisons parallèles qui nécessitent au moins un conducteur par bit à transmettre.

En environnement industriel on préfère utiliser la transmission Sére asynchrone plus simple à mettre en œuvre et moins oûteuse. a ligne peut ne comporter qu’un fil; on en utilise en général 3: émission; réception,’ masse. Les éléments binaires d’informations (bits) d’un mot ou caractère sont alors envoyés successivement les uns après les autres (sérialisation) au rythme d’un signal d’horloge. Le récepteur effectue l’ opération inverse: transformation Série / parallèle à partir de son horloge ayant la même fréquence que celle de l’émetteur.

Technologie des communlcatlons asynchrones : Protocole : Le protocole d’échange asynchrone est défini par renvoi d’une chaine de bits, pour chaque caractère 5 rotocole d’échange asynchrone est défini par l’envoi d’une chaine de bits, pour chaque caractère émis, de * un bit de START, ‘k les 5 à 8 blts de données, poids faible en tête, * éventuellement, un bit de vérification de parité qui permet de déceler des erreurs de transmission des 8 bits de données sur la ligne, le bit de parité est mis à 1 si le nombre de bits de données est pair.

Ainsi, si un bit de données est erroné durant la transmission, le comptage du nombre de bits à 1 à la réception mettra évidence une non concordance avec le bit de parité, et donc une erreur de transmission. i 2 bits sont erronés, la vérification de parité na plus d’effet. 1, 1/2, ou 2 bits de stop apres.

Lorsqu’aucun caractère ne circule sur la ligne, celle-ci reste à ‘état logique haut (« 1 Il est indispensable de mentionner que ce chronogramme représente l’état logique avant la mise en forme en tension par l’adaptation de ligne, c’est-à-dire indépendamment du standard RS323, 422 ou 485 dont les niveaux de tension sont définis plus loin. Vitesse de transmission : La vitesse de transmission représente la quantité d’information qui peut être transportées pendant un certain temps. Elle est xprimée en bits par seconde (bps).

Les vitesses de transmission peuvent être entre autres Les communications en série Vue globale sur la communication en série : La communication en séri cole de communication PAGF 3 5 des ordinateurs contiennent deux ports sériels EIA-232. le protocole de communication en série est un protocole commun pour l’instrumentation de plusieurs machines. Le protocole en série peut être présenté sur plusieurs forme on en cite EIA232, 422,485. Le concept de la communication en série est très simple et consiste que le port sérial envoi et reçoit des octets ‘informations bit par bit à chaque fois.

Ce processus est lent relativement à la communication en parallèle qui permet d’envoyer un octet entier d’information par unité de temps. Par contre la communication en parallèle présente l’inconvénient de distance, prenons comme exemple l’IEEE 488 qui, en son câblage entre pilote et récepteur ne dépasse pas les 20 mètres, et entre deux récepteurs ne dépasse pas les 2 mètres alors que la communication en série peut atteindre les 1200 mètres, et parfois en utilisant un matériel sophistiqué comme le routeur on peut renforcer le s’gnal pour gagner une 1200m de plus et ainsi e suite.

Typiquement, on utilise le port serial pour transmettre les données ASCII. la communication se fait en utilisant trois lignes de câbles- GND, envoi, réception. Puisque le serial est asynchrone le port peut envoyer les données dans une ligne pendant qu’il reçoit les données sur l’autre. les éléments importants dans une communication sérielle sont : le baud rate (nombre de bits par seconde), bits de données, bits d’arrêt, et la parité. Le Baud rate Est la vitesse de mesure de la communication qui indique le nombre de bits transmis par seconde. ar exemple 300 bauds est 00 bits par seconde. Ca désigne aussi le cycle d’horloge, quand le protocole est de 4800 bauds 5 est 300 bits par seconde. Ca désigne aussi le cycle d’horloge, quand le protocole est de 4800 bauds cela signifie que Ihorloge marche à 4800Hz. Le baud rate communs des lignes téléphoniques sont 14400, 28800, et 33600. Il existe de bauds rates plus grands que ceux-ci, mais nécessitent à réduire la distances entre machines, donc les grands bauds rates sont utilisés quand les machines son localisés dans le même endroit.

Le baud rate en protocole PELCO-P est normalement 9600, et 2400 en PELCO-D. Les bits de données : Sont une mesure de vraies données transmises. Quand l’ordlnateur envoi une trame d’information, le nombre de bits de données peut ne pas atteindre 8 bits, les valeurs standards des trames sont S, 7, et 8 bits. la configuration qu’on choisit dépend de l’information qu’on envoi. par exemple l’ASCII standard à comme valeurs de O à 127 (7 bits). L’Extended ASCII utilise de O à 255(8 bits). i les données qu’on envoi sont ASCII standard, envoyer 7 bits par trame est suffisant pour établir une communication, une trame signifie un octet de transfert, y inclus : bits START/STOP, its de données, et la parité. Le bit stop : Est utilisé pour distinguer l’arrêt de la communication pour une trame. les valeurs typiques sont 1 , 1 et 2 bits. les données obéissent à l’horloge (clock) à travers la ligne et chaque machine a sa propre horloge . il est aussi possible que deux machine soient synchronisées . e bit stop n’indique pas seulement l’arrêt de la transmission mais il aide l’ordinateur a détecter les erreurs de la vitesses de l’horloge . le plus que les bits sont utilisés, comme bit stop, le plus qu’on peut synchroniser plus d’horloges PAGF s 5 lus que les bits sont utilisés, comme bit stop, le plus qu’on peut synchroniser plus d’horloges différentes mais le débit de données transmise diminue . Le bit de parité Est une technique de vérification d’erreur utilisée dans la communication en série.

Il existe quatre types de parité : « even « Odd « marked », et « spaced il est aussi possible de ne pas utiliser un bit de parité. Pour les types de parités « even » et « odd» , le port sérial saisit un bit de parité (dernier bit après les bits de données) d’une valeur pour assurer que la transmission a un nombre even ou Odd du niveau logique haut. Par exemple, si les données sont 01 1, pour la parité even, le bit de parité est O pour assurer que les bits du niveau logique haut égaux.

SI la parité est Odd, le bit de parité est 1, pour obtenir 3 bit du niveau logique haut. Les types marked et spaced ne vérifient pas les bits de données, ils ne font que se mettre à 1 dans le cas de la parité marked et à O pour la parité spaced, pour permettre au récepteur de savoir l’état du bit ce qui lui permettra de savoir si il y a des parasites ou que les horloges du récepteur et celle de l’émetteur n sont pas synchronisées. Supposons que l’objectif soit la transrmssion de sept bits auxquels s’ajoute le bit de parité.

Dans le cas d’une transmission série de type RS 232, le bit de poids faible est transmis en premier (Isb) jusqu’au bit de poids fort (msb) et ensuite le bit de parité. On peut définir le bit de parité comme étant égal à zéro si la somme des autres bits est paire, et à un dans le cas contraire. On parle de parité paire, c’est-à-dire la deuxième colonne du tableau intitulée 6 5 le cas contraire. On parle de parité paire, c’est-à-dire la deuxième colonne du tableau intitulée pair = O.

Les messages envoyés sur huit bits ont toujours la parité zéro, ainsi si une erreur se produit, un zéro devient un un, ou l’inverse. Le récepteur sait qu’une altération a eu lieu. En effet la somme des bits devient impaire ce qui n’est pas possible sans erreur de transmission. Une deuxième convention peut être prise, le bit de parité est alors défini comme étant égal à un si la somme des autres bits est paire et à zéro dans le cas contraire. Le résultat correspond à la troisième colonne, intitulée impair = O. Le blt de parité est en gras sur les deuxièmes et troisièmes colonnes.

Vue globale sur la communication EIA-422 : EIA-422 ou RS-422 est la communication sérielle souvent utilisée dans les ordinateurs d’Apple Macintosh . ElA422 utilise un signal différentiel électrique opposé aux sgnaux EIA-232 référencé à la terre. La transmission différentielle utilise deux lignes, les deux sont capables de transmettre et recevoir les signaux. ce qui donne une grande possibilité de lutter contre les parasites, et un transfert de données sur de longues distances relativement au RS-232 ces deux avantages ont rendu le RS-422 préférable pour les applications industrielles.

Vue globale sur la communication EIA-485 : EIA-485 est une version développée de l’ElA-422 car elle augmente le nombre de machines de 10 à 32 et définie les caractéristiques électriques nécessaires pour assurer le voltage nécessaire sous le minimum de cha e. Avec cette version il est possible de connecter s réseaux de machines PAGF 7 5 Avec cette version il est possible de connecter et de créer des réseaux de machines connectées à un seul port serial RS-485. Les pins outs des interfaces des connecteurs sériels : DB-9 Male DB-25 Male 10-Position Modular Jack EIA-232 HA-485/422 Pin

HA-232 DCD GND TXD RTS+ (HSO ) No Connect 2 RXD CTS+ (HSI+) CTS (HSI+) RI TXD. quand on reçoit un signal négatif sur A et celui sur B est positif on obtient un O logique. une liaison symétrique comporte deux conducteurs actifs par sens de transfert. L’émetteur possède un amplificateur différentiel qui va transmettre les états logiques à la double ligne de transmission sous forme de deux tensions et V- ou V- et V+ selon le niveau logique. Le récepteur est un montage ? amplificateur opérationnel, il n’est donc concerné que par la différence de tension entre les deux fils de ligne.

La liaison symétrique ou différentielle permet de transmettre des données sur de grandes distances à des vltesses élevees. Elle est peu sensible aux parasites induits, ceux-ci affectent les deux fils de la ligne et se trouvent inhibés par l’entrée différentielle du récepteur. Sensibilité aux champs magnétiques : Les câbles torsadés sont moins sensibles aux champs magnétiques car les tensions induites par les variations de flux s’annulent mutuellement. Comparaison entre le RS-232 et RS-485 • Spécifications RS-232 RS-485 Mode d’opération Single-ended différentiel

Nombre total des drivers et des récepteurs sur une ligne 1 seul driver seul récepteur 32/128/256 Driver 32/128/265 receiver Longueur maximale du câble 15 mètres PAGF 5 l’entrée du récepteur -7V à +12V Sensibilité d’entrée du récepteur ±200mV Resistance d’entrée du récepteur 3KQ à 7K0 »=12KQ Topologie réseau dans le bus RS-485 La ligne de transmission RS-485 doit être connectée en topologie Daisy-Chain, dans une telle structure la ligne de transmission connecte un récepteur RS-485 au suivant, la ligne de transmission est donc comme une seule ligne continue lié au pilote.

Conversion d’une topologie non adapté vers une topologie bus adaptée Une liaison RS-485 relie maitre et plusieurs esclaves de la manière suivante : Les convertisseurs RS: Pour intégrer d’autres périphériques de surveillance aux caméras ou étendre la distance des communications, on utilise trois types de répéteur/convertisseur. Grâce à la conception de circuit avancee, ces répéteurs/convertisseurs offrent une tension d’isolement de 1 KVrms et une capacité de protection contre les surtensions. Le réseau de sortie eut être protégé par les répéteurs/convertisseurs. squ’à IO périphériques