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Acquisition et transmission de signaux

mardi 7 février 2012, par Julien H.

Bien que la plupart des capteurs utilisent un protocole standard, on a parfois besoin d’un autre mode de communication pour s’interconnecter avec des équipements existants.

Le cas le plus courant est l’utilisation de centrales de traitement fermées acceptant des périphériques RS-232 ou RS-485. Dans ce cas-là, impossible d’implémenter son propre circuit et de programmer l’acquisition. Il faut intervenir du côté du capteur afin de fournir les signaux attendus.

Pour les capteurs basiques (un seul composant), le signal en sortie peut être analogique ou numérique : il faut alors rajouter une puce programmable (micro-contrôleur par exemple) qui fera l’acquisition, l’échantillonnage, puis la conversion en signaux de communication, soit à l’aide d’un périphérique intégré (I2C, UART, SPI pour les plus répandus), soit à l’aide d’une seconde puce ou d’un circuit dédié du commerce (CAN, RS-232, RS-485, etc..). Maxim propose des puces comme les MAX232 et MAX233.

Pour les capteurs plus complexes, notamment les puces CMS (exemple : accéléromètres et autres MEMS), on les utilise souvent sur un circuit qui propose déjà un protocole de communication : I2C, SPI, CAN, UART. Il faut alors établir une première communication "entrante" avec le capteur, et convertir le message pour une second communication "sortante" suivant le protocole souhaité. Là-encore, un micro-contrôleur programmable peut faire l’affaire.

Dans tous les cas, l’étude préalable de votre solution doit prendre en compte le temps perdu dans la transformation. L’utilisation d’une puce programmable permet cependant de rajouter des fonctionnalités (filtre des valeurs, stockage et horodatage) qui modifient l’utilisation du capteur. On peut ainsi mettre en place un protocole de communication permettant la récupération de plusieurs valeurs en même temps, afin de rattraper de manière asynchrone le temps perdu pendant le transfert.

Enfin, quelle que soit votre situation, il faut chercher parmi les circuits dédiés existant sur le marché :

- interface série pour un triple accéléromètre
- centrales d’acquisition pour Wifi, RS-232, RS-485, Ethernet

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