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Acadé mie de CLERMONT-FERRAND BAC S.T.I. Epreuve de Construction Electronique : dossier pé dagogique é lève

Session 2005

Système Home Trainer : PROFORM 560 HR /22

THEME 2005 :

ETUDE D’UN SYSTEME

HOME TRAINER

DOSSIER TECHNIQUE


Session 2005


SOMMAIRE

A- ANALYSE FONCTIONNELLE

A-1- Expression du besion p 3/30A-2-Cahier des charges p 3/30A-3- Caracté ristiques techniques : Extrait du manuel d’utilisation p 4/30

B- REPRESENTATION FONCTIONNELLE DE LOBJET TECHNIQUE

B-1- Schéma fonctionnel de niveau 1 p 10/30

B-2- Sché ma fonctionnel de niveau 2 p 10/30

B-3- Sché ma fonctionnel de degré 1 de A2 p 11/30

B-3-1- Sché ma fonctionnel de degré 2 de FPA22 p 14/30

B-3-2- Sché ma structurel de FPA22 p 15/30









Session 2005


A- PRESENTATION DE L’OBJET TECHNIQUEA-1- Expression du besoin

A-1-1 : Gé né ralité s

Il s’agit ici de planifier une sé ance d’entraînement, de mesurer les paramètres physiologiques dusportif (cardio-fré quence) et de contrô ler les paramètres de fonctionnement du tapisd’entraînement.

.

A-1-2 : Sé curité

Le tapis est é quipé de systèmes de sé curité permettant l’arrêt de celui-ci en cas d’anomalie.

A-2- Cahier des charges

• Le systè me doit permettre de faire défiler le tapis à une vitesse réglable entre 1 et 16,5 KM/h parpas de 0,5 KM/H et ceci pour un utilisateur dont le poids maximum est de 115 kg

• Le tapis doit présenter une inclinaison réglable de 0 à 9,5% par pas de 0,5%

• Le systè me doit reconnaître le profil d’utilisateur par le biais d’une carte à puce et permettre dedéfinir la zone aérobic de l’exercice

• Le systè me doit permettre à chaque instant la mesure de la fréquence cardiaque de l’utilisateur etprévenir celui-ci en cas de dépassement (clignotement de l’afficheur)

• Enfin le systè me doit assurer la sécurité de son utilisateur aussi bien sur le plan électrique quemécanique


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A-3- Caractéristiques techniques

1- Description :

Caracté ristiquesLongueur Largeur Hauteur Poids Couleur Pliable167 cm 83 cm 134 cm 75 kg gris oui

Poids max.utilisateur

Moteur Vitesse Pente Surface decourse

Consommation

110 kg 2.5 cv max 0 - 16Km/h

1.5 - 10 % 46 x 127cm

1000 W


Session 2005



Session 2005


Surface de roulement : la surface antidé rapante de roulement près du sol de46x127cm offre une place suffisante au sportif ambitieux pour la marche ou lejogging. Très bonne stabilisation et proximité du sol garantissent sé curité et confortpendant l'utilisation. Un graissage permanent assure un dé roulement souple à longterme du tapis.

Afficheur é lectronique : l'ordinateur d'entraînement bien ordonnancé affiche lavitesse, la duré e, la distance, les calories consommé es/calories grasses, et le pouls.Ces caracté ristiques permettent au sportif le contrô le permanent de sonentraînement.

Innovation Pro-Form : la console est é quipé e d'un ventilateur pour courir avec del'air sur le visage, comme en exté rieur ! Système Cool Aire

Step Quick Speed : Sé lection directe de la vitesse en km/h

Capteurs de pouls aux mains : le pouls est affiché à l'é cran quand on saisit lescapteurs de pouls sur la poigné e avant avec les deux mains. Si besoin est, on obtientainsi une information simple et rapide sur la fré quence momentané e du pouls.

Programmes d'entraînement : Six programmes d'entraînement combiné s avecré glage de la vitesse et de la pente sont pré paré s. (4 programmes pé -enregistré s +2 basé s sur la fré quence cardiaque).

Atté nuation PROTECH : l'atté nuation particulière PROTECH est un système destabilisation avec des é lastomères et une couche de mousse spé ciale sur l'ensemblede la surface de roulement, qui absorbe en grande partie les sollicitations aux chocssur les pieds, les genoux et les hanches à chaque pas.

Clé de sé curité et système SAFESTART TM : pour votre propre sé curité , la clé(SAFETY KEY) doit être fixé e au vêtement pour chaque entraînement. Quand la cléest retiré e, le tapis roulant s'arrête automatiquement après ralentissement.

Rangement pour accessoires : dans la console, se trouvent la fixation pour labouteille d'eau, le logement de la té lé commande de TV et un emplacement pour livre


Session 2005


3- Branchement é lectrique :


Session 2005


4- Sécurité :


Session 2005


Clé de sé curité et système SAFESTART TM : pour votre propre sé curité , la clé(SAFETY KEY) doit être fixé e au vêtement pour chaque entraînement. Quand la cléest retiré e, le tapis roulant s'arrête automatiquement après ralentissement.


Session 2005


B- Analyse fonctionnelle de l’objet technique

B-1- Schéma fonctionnel de niveau 1

B-2- Schéma fonctionnel de niveau 2

EXECUTER UNE SEANCED’ENTRAINEMENT

SPORTIF

SPORTIFaprè s la séanced’entraînement

Informations d’é tat

PROFORM

Energieé lectrique programme

Consignes del’utilisateur

Sportif àentraîner

Partie OpérativePROFORM

Assurer larotation du

tapis enfonction dela vitessechoisie

Et ré glerson

inclinaison

A3

ADAPTERL’ENERGIE

A1

FOURNIR LE COURANTELECTRIQUE

A2

Partie CommandeCapter lapositionangulaire, lavitesse dutapis ainsi queles valeurs descourants desmoteurs

A4

Energie é lectrique220V/50Hz

Pupitre de commande

+- 12 V DC+ 5VDC110VDC

ConsignesRé glages

Uattell

Informationsvisuelles

Programme

Carte d’alimentationstabilisé e de la P.O

Courant de valeurmoyenne variable

θattelle

Sportif aprèsentraînement

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B- 3 - Schéma fonctionnel de degré 1 de A2

CARDIO

FPA21UNITE DE TRAITEMENT

FPA22Carte CardiofréquenceRUN A21

Carte Unité de traitement

RUN A22

AFFICHAGEET SAISIE DESPARAMETRES

FPA23

Carte clavier et affichage desparamè tresRUN A23

INTERFACE PUISSANCE

FPA24

CARTE INTERFACE DE PUISSANCE ETCAPTEURS COURANT MOTEUR TAPIS

RUN A24

FONCTION ANNEXES : ALIMENTATIONS ETCOMMANDES MOTEURS (fournie)

Liaison série I2C

INC - INCLIN

INC+

ACQVITVitesse

I MOTT SECIαTH

Contrô le

données

Cdeinc+Cdeinc- secu VTHY +5V +12V

SCL,SDA

VIT+ VIT-

ITAPISZsect

Cligno



Dé finition des fonctions et des entré es / sorties du sché ma fonctionnel de degré 1 :

• FP-A21 (Cardio ) :

Permet d’acquérir la fréquence cardiaque du sportif pendant l’effort et en autonome de l’afficher sur 3digits. Cette fonction peut prévenir l’utilisateur d’un dépassement du seuil de fréquence cardiaque fixée parl’unité de traitement en rendant l’affichage clignotant

- SCL signal TTL horloge de la liaison I2C depuis l’unité centrale- SDA signal TTL donnée de la liaison I2C depuis l’unité centrale- CLIGNO signal TTL fourni par l’unité centrale de traitement, active le clignotement de

l’afficheur- Oscillateur signal périodique TTL- RAZ signal TTL remise à zéro du comptage d’acquisition- LATCH signal TTL de verrouillage des données dans l’interface I2C

• FP-A22 ( gé rer les informations ) :

Reç oit des données numériques (date et heure, consignes clavier, fréquence cardiaque, pas d’inclinaison etimpulsions de fréquence proportionnelle à la vitesse du tapis ) et délivre les signaux numériques permettantde commander et de gérer l’afficheur, le clavier ainsi que la valeur de la vitesse du tapis et la valeur del’inclinaison de celui-ci. De plus une lecture sur carte à puce permet à l’utilisateur de paramétrer l’appareilpar rapport à un profil d’utilisateur et éventuellement d’enregistrer ses performances . L’ensemble de ces opérations est dépendant d’un programme de fonctionnement .

- SCL signal TTL horloge de la liaison I2C vers les cartes périphériques- SDA signal TTL donnée de la liaison I2C vers les cartes périphériques- Cpt signal TTL génè re une interruption chaque seconde- INC+ signal TTL incrémente l’inclinaison- INC- signal TTL décrémente l’inclinaison- IMOTT signal analogique compris entre 0 et 5V image du courant moteur du tapis- INCLIN signal TTL qui permet le comptage des impulsions correspondant à la variation

d’inclinaison- ACQVIT signal TTL qui permet le comptage des impulsions correspondant à la valeur

de la vitesse du tapis.- VIt+, VIT- signaux TTL correspondant à la commande de vitesse du tapis (gè re le retard

d’enclenchement des thyristors)- SECI signal TTL qui coupe l’alimentation des deux moteurs en cas d’anomalie détectée- DATA0 à DATA3 (RD0 à RD3) signaux TTL véhiculant les données entre les cartes

périphériques et la carte unité de traitement- H signal TTL horloge de la logique de chargement (RD6)- RST signal TTL réinitialise le comptage et la mémorisation (RD5)- CHARGE signal TTL qui permet soit de générer le chargement de la mémorisation

(changement du message affiché) soit l’acquisition du code clavier, l’afficheur étantalors autonome (RD7)



• FP-A23( acqué rir les consignes et afficher les diffé rents paramètres dé crivant la sé anced’entraînement ) :

Effectue le codage des touches du clavier. Le code d’une ou deux touches activées est disponible sous laforme d’un mot de 4 bits. Les données du clavier sont accessible en fonction de l’adresse choisie, sinon onaccè de à la fonction affichage des paramè tres qui se fait sur plusieurs afficheurs sept segments pilotés parune RAM de type FIFO

- H signal TTL horloge de la logique de chargement- RST signal TTL réinitialise le comptage et la mémorisation- CHARGE signal TTL qui permet soit de générer le chargement de la mémorisation

(changement du message affiché) soit l’acquisition du code clavier, l’afficheur étantalors autonome

- DON signaux TTL sur 4 bits véhiculant les données entre FPA23 et la carte unité detraitement

- SO signal TTL horloge de déchargement et rechargement de la mémorisation en modeautonome

• FP-A24 Interface de puissance ) :

Cette fonction permet de réaliser l’interface entre les consignes de FPA22 et la partie puissance et deretourner des valeurs ou des signaux correspondant aux différents paramè tres mesurés sur la partiepuissance en préservant la sécurité par un isolement galvanique par rapport aux tensions dangereuses.

- INC+ signal TTL incrémente l’inclinaison- INC- signal TTL décrémente l’inclinaison- IMOTT signal analogique compris entre 0 et 5V image du courant moteur tapis- INCLIN signal TTL permet le comptage des impulsions correspondant à la variation

d’inclinaison- ACQVIT signal TTL permet le comptage des impulsions correspondant à la valeur de la

vitesse du tapis.- VIT+, VIT- signaux TTL correspondant à la commande de vitesse du tapis (gè re le

retard d’enclenchement des thyristors)- SECI signal TTL qui coupe l’alimentation des deux moteurs en cas d’anomalie détectée- VTHY signal impulsionnel TTL permettant l’amorç age des thyristors- Cdeinc+ Cdeinc- sorties collecteurs ouvert permettant la commande des relais du

moteur d’inclinaison- SECU sortie collecteur ouvert permettant la commande du relais de sécurité- ZSECT signal périodique TTL à 50Hz correspondant au passage à 0 du secteur- ITAPIS courant analogique du moteur tapis



B-3-1- Schéma fonctionnel de degré 2 de FP_A22

FPA22 : GERER LES INFORMATIONS ET DEFINIR LES PARAMETRES DE FONCTIONNEMENT

TRAITER LES

INFORMATIONS

NUMERIQUES .

REGLER LES

PARAMETRES

DE

FONCTIONNEMENT

FSA22-1

GENERER UNSIGNAL

D’HORLOGEDE

FREQUENCE4 MHz

FSA22-2

Fournir une basede temps ainsique la date etl’heure pré cise defaç on autonome

FSA22-3

MEMORISER LEPROFIL ETL’IDENTIFICATIONDE L’UTILISATEUR

FSA22-4 VISUALISER(utilisé e essentiellement pourla mise au point)

FSA22-5

SCL

SDA

RD4 àRD7

RD0

RD1

Ré initialiserA la misesous tension

FSA22-6

VP

RD0 à RD7

cpt

ACQVIT

IMOTT

INCLIN

VIT+

VIT-

INC+INC-

SECI

RE0 à RE2

S22-S1

S22-S2



B-3-2- Schéma Structurel de FP_A22

VCC

VDD

VCC VCC

VDD

VDD

VDD

VDD

+5V

VDDVCC +VCC+5V

VDD

+5V

+5V

VDD+5V

VCC VCC

SDA

RC1 RA2RC2

RC7

SCL

RB3RB6RB7

RB7RB6

VP

VP

RD7CHARGERD6HRD5RST

RA5

RA3RA2

INCLINRA4

INC-RB5

VIT-RB2

CPTRB0

INC+RB4RB3

VIT+RB1

ACQVITRC0

RD4RD3RD2RD1RD0

RE2RE1RE0

RC1RC2 PWMRC3RC4RC5RC6RC7

RD6

RD0

RD1

RD7

RD5RD4

CPT

IMOTT RA0

INC+ RB4

RA0 IMOTT

SECI RA1

RC5CLIGNO

RD5RST

RA1 SECI

VIT- RB2

RD4

RE0

VIT+ RB1

RD1DATA1

RD0DATA0

RE1

RD6H

RD3DATA3

INC- RB5

RE2

RD2DATA2

ACQVIT RC0

INCLIN RA4

RD7CHARGE

SDA RC4

SCL RC3

SCL

SDA

RD3 RD2

PWM RC2

J22_2

Lecteur de carte

123456789

101112131415161718

R22_1

47K

R22_

847

0D

22_5

DEL

R22_

947

0

R22_

747

0

D22

_6

DEL

D22

_4

DEL

J22_3

LCD_Appoint

1234567891011121314

J22_1

INFC

123456

R22_6

100

D22_3

1N4148

S22_1

RST

R22_2

10K

C22_84.7uf

C22_5

15pF Q22_1

4MHZ

C22_1

100nf

C22_9

100nf

C22_2

100nf

PILE_22_1

3.3V

+-

C22_722pF

Q22_232768Hz

R22_

547

K

C22_4

100nF

D22_1

1N4148

R22_

347

K

D22_2

1N4148

R22_

447

K

U22_2

PCF8583

OSC11

OSC22

A03

GND

4

SDA5

SCL6

INT 7

VCC

8

C22_10

470ufB22_2

Ref

C22_12

220nf

C22_11

220uf

U22_37805

IN1 OUT 3

GND

2

B22_1

9V

C22_3

100nf

P22_210K

U22_1

16F877

VSS

31

GND

12VC

C11

RA0 2

RA13

RA2 4

RA35

RA46

RA5 7

OSC113

OSC214

/MCLR1

VDD

32

RB0 33

RB134

RB2 35

RB336

RB437

RB5 38

RB639

RB740

RC015

RC1 16

RC217

RC318

RC4 23

RC524

RC625

RC7 26RD019 RD120 RD221 RD322 RD427 RD528 RD629 RD730

RE08 RE19 RE210

C22_6

15pF

P22_1

DB_25_F

13251224112310229218207196185174163152141

PT22_3CPT

PT22_4SCL

PT22_5SDA

PT22_1

V Bat

PT22_6EN

PT22_7RS

PT22_2

RST

R22_1010K

S22_2bouton

R22_1110K

S22_3bouton

PT22_8RS




FPA24 : Interfacer l’unité de traitement avec la carte puissance et les diffé rents capteurs

Gé né rer un retard parrapport au signal depassage à zé ro de latension secteur FSA24-1

Gé né rer un train d’impulsionpour la commande des thyristorscommandant le moteur du tapis

FSA24-2

Mettre en forme les impulsionsde passage à zé ro de la tensionsecteur FSA24-3

Amplifier la tension imagedu courant moteur du tapis

FSA24-4

Extraire la valeurcrête

FSA24-5

Mettre en forme lesimpulsions provenant ducapteur inclinaison

Mettre en forme les impulsionsprovenant du capteur tapis

FSA24-6

FSA24-7

Calibrer en duré e lesimpulsons du capteurinclinaison

FSA24-8

Interface pour lacommande d’inclinaison etla sé curité

FSA24-9

VIT+

VIT-

ZERO

VTHY

ZSECT

INC+

INC-

SECI

Cdeinc+

Cdeinc-

SECU

CAPTVIT ACQVIT

ITAPIS IMOTT

CINC

INCLIN

Signaux issus descapteurs

Vers Fonctionannexe

Vers FPA22Unité de traitement

S24-S1

VIMOT

S24-S2

Bloc1RAZ1



B-3-4- Schéma Structurel de FP_A24+5V

+5V

+5V+5V

+5V

+12V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+12V

VSS

VDD

+5V

+5V

+5V +5V +5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

VCC

+5V

VCC

+5V

+5V

A MONTER POUR MISE AU POINT

VIT+

VIT-

ZERO

RAZRAZ1

DB6DB2DB5DB3

SDA

DB7DB1

INC-

VIT+SECI

IMOTT

DB0

SCL

RE2

RE1

RE0VIT-

INC+

INCLIN

ACQVIT

RAZ1 ZERO cdeinc+cdeinc-SECU

VDEC

DB4

INC-

cdeinc-

VDEC

PWM

ZPRC2

ZP

BLOC1

CX

RX

VTHY

RAZ

SECU

SECI

cdeinc+

INC+

BLOC1

RC7

RB7

RB6

RC6

VIT+IDEFI

ACQVIT

SECI

INC-

RA3

RC1

IMOTT

INC+RB3

INCLIN

RB7

RB6

VP

RC5

ACQVIT

VIT-

RB3

VP

RA2INCLIN

RC2

RA5

IMOTT

FP24_C1

100nF

FP24_U2A

4538

RC2

CX1

+T4

-T5

Q 6

Q 7

VDD

16VS

S8

R3

FP24_C2

100nfFP24_R3

100K

FP24_B5OUT1

FP24_U9B

4538

RC14

CX15

+T12

-T11

Q 10

Q 9

VDD

16VS

S8

R13

FP24_R1

10K

FP24_C3

22nF

FP24_B3OUT2

FP24_JP1

JUMPER

FP24_R5

47K

FP24_C6

1nF

FP24_U3A4093

1

23

147

FP24_R4

470

FP24_B2CommandeInv

FP24_B4Commande

FP24_JP2JUMPER

FP24_JP4

HEADER 10

12345678910

FP24_B1112V

FP24_C8

100nF

FP24_U3D4093

12

1311

147

FP24_U3C4093

8

910

147

FP24_B8ZERO

FP24_JP3

JUMPERFP24_R64.7K

FP24_R94.7K

FP24_POT11K

FP24_U4A

2CIL

-

+

1

2

3

84

FP24_C7

FP24_R747K

FP24_R14

47K

FP24_R1047K

FP24_R114.7K

FP24_R12470

FP24_U6B

TLC272

-

+

7

6

5

FP24_C10

100nF

FP24_U6A

TLC272

-

+

1

2

3

84

FP24_D1

1n4148FP24_C11

1uf

FP24_R13100K

FP24_JP7

JUMPER

FP24_B10I MOTEUR

FPFP24_JP1

JUMPER

FP24_R22

47K

FP24_R18

47K

FP24_C18

10nF FP24_C19100nF

FP24_C15

100nF

FP24_U8ALM393

+

-

3

21

84

FP24_C13

100nF

FP24_JP8JUMPER

FP24_B13Inclinaison

FP24_R19

10KFP24_U5B

4538

RC14

CX15

+T12

-T11

Q 10

Q 9

VDD

16VS

S8

R13

FP24_B12Inclinaison Calibré e

FP24_R24

47K

FP24_R2847K

FP24_R25

47K

FP24_C21

10nF

FP24_C22100nF

FP24_CAPT2

CAPTVIT

FP24_R26

4.7KFP24_JP9

JUMPER

FP24_B14Vitesse

FP24_R27

4.7K

FP24_Q22n1711

FP24_D31n4148

FP24_C17

10nF

FP24_S1

SW DIP-2

12

43

FP24_C23

100nf

FP24_U10LTS 6 LEM

C1

1C

22

C3

3C

44

C5

5

C6

6

VCC 7

GND 8

OUT 9

FP24_C24100nf

FP24_JCI

CAPTINC

123

FP24_C5100nF

FP24_U1

X9C103

/INC1

U/D2

/CS7

Vss

4VL 6

VW 5VH 3VD

D8

FP24_B1R Num

FP24_U3B4093

5

64

147

FP24_R8

47K

FP24_B6

5 V

FP24_B7

RAZFP24_B9

REFERENCE

FP24_R29

4.7K

FP24_Q32n1711

FP24_D41n4148

FP24_R23

4.7K

FP24_D51n4148

FP24_Q12n1711

FP24_C4

10nf

FP24_R16

10K

FP24_JP5

CONNECTOR DB25

13251224112310229218207196185174163152141

FP24_R256K

FP24_R17

47K

FP24_C9

1nf

FP24_U9A4538RC2

CX1

+T4

-T5

Q 6

Q 7

R3

FP24_R1547K

FP24_U2B4538RC14

CX15

+T12

-T11

Q 10

Q9

R13

FP24_U8B

LM393

+

-

5

67

84

FP24_D2

1N4148

FP24_U5A4538

RC2

CX1

+T4

-T5

Q 6

Q7

VDD

16VS

S8

R3

FP24_R20

10K

FP24_C12

10UF

FP24_C1622pF

FP24_JP10

INFC

123456

Q412MHz

FP24_C1422pF

FP24_JP11

INFC

123456

FP24_C20

10uF

FP24_R21

100

FP24_U7

PIC16F877

VSS

31

GND

12VC

C11

RA0 2

RA1 3

RA2 4

RA3 5

RA4 6

RA5 7

OSC113

OSC214

/MCLR1

VDD

32

RB0 33

RB1 34

RB2 35

RB3 36

RB4 37

RB5 38

RB6 39

RB7 40

RC0 15

RC1 16

RC2 17

RC3 18

RC4 23

RC5 24

RC6 25

RC7 26RD019 RD120 RD221 RD322 RD427 RD528 RD629 RD730RE08 RE19 RE210



B-3-5- Schéma fonctionnel de degré 2 de FP_A23FPA2 : Afficher et saisir les diffé rents paramè tres

Mé moriser dans uncertain ordre

Aiguillage

Logique de chargement

Ré aliser une base detemps

Convertir un code BCDen sept segments

Afficher des donné es

Comptage Sé quencement

AiguillageEncodage

Convertir unappui eninformationé lectriques

FSA23-4

FSA23-3

FSA23-2

FSA23-1

FSA23-5FSA23-6

FSA23-8FSA23-7

FSA23-9 FSA23-10FSA23-114

8 4

4

4

4

47

4

15

Don

Charge

SO

H

RST

Vers

FPA-22UnitédeTraitement

SIN

N0 à N3

M0 à M3

INH

CHARGE

T0 à T7

D0 à D14

CO à C3

F0 à F3

DATA 0 à DATA3

DOR

B0 àB7




VCC VCC

VDD

VCC VCC VCC VCC VCCVCC VCC VCC

VCC

VCCVDD VDD

VDD

VDD VDD

VDD

VDD VDD

VDD

VCC

+5V

VDD

VDD +5VVCC+VCC

VDD

VDD

VDD

adresse

D1

B5

B4

B6

B0

B3

B2

B1

D2

B5

B4

B6

B0

B3

B2

B1

D5

B5

B4

B6

B0

B3

B2

B1

B5

B6

B4

B3

B0

B1

B2

D6

B5

B1

B2

B4

B6

B0

B3

D7

D8

B5

B4

B6

B0

B3

B2

B1

B5

B6

B4

B3

B0

B1

B2

D9

B2

B1

B5

B1

B2

B4

B3

B5

B6

D11

B0

B4

B3

D10

B6

B0

B5

B3

B2

B0

B4B4

B1

D3

B3

D4

B0

B6

B1

B5

B6

B2

D12

B5

B4

B6

B0

B3

B2

B1

B5

B6

B4

B3

B0

B1

B2

D13

D14

B5

B4

B6

B0

B3

B2

B1

B5

B6

B4

B3

B0

B1

B2

D0

RB3RB6RB7

RD3 RC4

RA1

RD2RD1 RC6

RC2

RB5

RB7

RA4

RC0

RA3

RE1

RC7

RC3

RB6

RB0

RA5

RB2

RC5

RB3

RB1

RA0

RE0

RD0

RC1

RE2RB4

RA2

VP

VP

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8

D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14

D15

RESET

SO

N3N2

N0

CHARGE

RD0RD1RD2RD3M0M1

M3

CHARGE

CHARGE

RD2RD3

RD0RD1

C3C2C1C0

T1T2T3T4T5T6T7T8

RD7CHARGERD6HRD5RST

DB6 RD6DB2 RD2DB5 RD5DB3 RD3DB4 RD4

DB7 RD7DB1 RD1

DB0 RD0

DOR

INH

CHARGE

DOR

SIN

SO

SO

D15

RD4

N1

M2

SIN

DOR

SO

DIR

RST

H

CHARGE

RST

R5100

R2100

R6100

R3100

R1447K

R9

2700

Q22N2222

U2

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

R1547K

R10

2700

U3

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

R2647K

R23

2700

Q62N2222

U9

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

R24

2700 R2747K

Q72N2222

U10

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

Q82N2222

R25

2700 R2847K

U11

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

R3747K

R31

2700

Q92N2222

U15

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

R32

2700 R3847K

Q102N2222

U16

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

Q112N2222

R34

2700 R4047K

R33

2700

U18

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

R3947K

U17

AFFICHHDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

Q122N2222

Q52N2222

R12

2700

U5

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

R1647K

R1747K

Q32N2222

Q42N2222

R11

2700

U4

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

R4147K

R35

2700

Q132N2222

U19

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

R36

2700 R4247K

Q142N2222

U20

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

R4547K

R43

2700

Q152N2222

U21

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

R44

2700 R4647K

Q162N2222

U22

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

U13

4514

D12

D23

D321

D422

ST1

INH23

S011

S1 9

S210

S3 8

S47

S5 6

S6 5

S74

S8 18

S917

S10 20

S1119

S12 14

S13 13

S1416

S15 15

J1

INFC

123456

R48

1K

D5

1N4148

S1

RST

R47

10K

C134.7uf

C11

15pF Q174MHZ

R4956K

S2bouton

S3bouton

R5056K

S4bouton

R5156K

R5256K

S5bouton

R5356K

R5456K

S7bouton

S6bouton

S8bouton

R5556K

S9bouton

R5656K

R4100

R1100

U6

40105

D04

D15

D26

D37

SIN3

DIR2

OE1

RST9

Q0 13

Q112

Q2 11

Q3 10

DOR 14

SO15

R7100

U7

4511

A7

B1

C2

D6

LT3

BI4

LE5

A 13

B12

C 11

D 10

E9

F 15

G14

U12

74HCT4024

CLK1

RST2

Q112

Q2 11

Q39

Q4 6

Q55

Q6 4

Q7 3

U14D

4093

12

1311

U14C

4093

8

910

R30

470KC7C

U8

74HCT241

1A1 2

1A2 4

1A36

1A4 8

2A111

2A2 13

2A315

2A4 17

1G1

2G 19

1Y118

1Y216

1Y314

1Y412

2Y19

2Y27

2Y35

2Y43

U24

GAL16V8

I0 1

I12

I2 3

I34

I4 5

I56

I6 7

I7 8

I89

I9 11

F012

F113

F214

F315

F416

F517

F618

F719

U14A

4093

1

23

U23

74HCT241

1A12

1A2 4

1A36

1A4 8

2A1 11

2A213

2A3 15

2A417

1G1

2G 19

1Y118

1Y216

1Y314

1Y412

2Y19

2Y27

2Y35

2Y43

C1

100nf

C2

100nf

C3

100nf

C4

100nf

C5

100nf

C8

100nfC10

100nf

C9

100nf

R22

100

D1DEL 3mm

R18470

D2DEL 3mm

D3DEL 3mm

D4DEL 3mm

P1

Connecteur

13251224112310229218207196185174163152141

U14B

4093

5

64

C6

100nf

R2947K

D6

1N4148D7

1N4148

U25

16F877

VSS

31

GND

12V

CC11

RA0 2

RA1 3

RA24

RA3 5

RA46

RA5 7

OSC113

OSC214

/MCLR1

VDD

32

RB033

RB1 34

RB2 35

RB336

RB4 37

RB538

RB6 39

RB740

RC015

RC116

RC2 17

RC318

RC4 23

RC524

RC6 25

RC726

RD019 RD120 RD221 RD322 RD427 RD528 RD629 RD730

RE08 RE19 RE2

10

C12

15pF

U267805

IN1

OUT3

GND

2

C15470uf

C16470nf

C14470uf

B2

Ref

B1

9V

R57

100

R58

100

B3

SIN

B5

RSTB6

DORB7

SO

B4

DIR

B13

RC

B12

CHARGE

B11

H

B10

D15

B9

RST

B8

RESET




FPA21 : Mesurer la fré quence cardiaque et l’afficher

Captage Amplificationdiffé rentielle

Amplificationet filtrage

Adaptationde tension

RetardateurRESET

INVERSION

Base de Temps

Elaboration d’unetension de ré fé rence àVcc/2

Comptage

Mé morisation

Conversionpé riode/fré quence

ConversionBCD/7 segments

Affichage sur 3digits

FSA21-0FSA21-1 FSA21-2

FSA21-3

FSA21-4

FSA21-5

FSA21-6

FSA21-7

FSA21-8 FSA21-9 FSA21-10

FSA21-11

FSA21-12

Captdroit

Capt gauche

Référence

3

88

4

3

7

Oscillateur

RAZ

LATCH

SDA

SCL

Cligno

Vers

FPA-22UnitédeTraitement

S21-S1 S21-S2

S21-S3 S21-S4

S21-S5

S21-S6

Interface parallè le – I2C

FSA21-13

A0 à A2

Q0 à Q7 DC0 à DC7

D0 à D3

D4 à D7

B0 à B6




VCC

VCC

VCC

VCC

VCC

VDDVCC +VCC+5V

VDD

VDD VDD VDD

VCC

VCC

VCC

+5V

VDD

VCC

VDD

VCC VCC

VCC VCC

VCC

VCCVDD

VDD

VCC

VDD

+5V

VDD

VDD

point de test

A1

Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7

A0

A2

B5

B1

B0

B4

B6

B3

B2

B6

B1

B3

B0

B5

B4

B2

D5

B6

B1

B3

B0

B5

B4

B2

D4D6

DC5

D4

D0

DC6

D2

DC4 D7

DC2DC1

A2D3

DC7

DC3

A0

D5

DC0

D6

D1A1

RC5

RA2

RD6

RE1

RE2

RB2

SCLRC3

RB4

CLIGNO

RC7

RC1

RB6 RD0

VP

RA5

RD6RD7

RE0

RB0

VP

RB3

RA0

RD1

RD4

RB1

RB5

RC5

RE0

RB7

RD1 RC6RC5

RC2

RA3

RB6

RD2SDARC4

RA1

RD3

RB7

RD7

RB3

RA4

RD5

RE1

RD4

RD5

RD0

RC0

SDADC1

SCLDC3

DC0

DC2

DC6

DC4DC5

SCL

SDA

DC7

R81500

R933K

R733K

R233K

R1133K

R1433K

R333K

R4330K

R101500

U2A

TLC274

-

+

1

2

3

U2B

TLC274

-

+

7

6

5

U2D

TLC274

-

+

14

13

12

C147nf

C510uf

B8

droite

B4

Gauche

U8

4040

CLK10

RST11Q1 9

Q2 7

Q3 6

Q4 5

Q53

Q6 2

Q7 4

Q8 13

Q9 12

Q10 14

Q11 15

Q12 1

R6

22K P122K

C3100nf

U4

LM311

+

-3

2

7

1

84

R12

33KR1310K

P2

1K

R21470

R16470

R20470

R17470

R18470

R19470

R15470

Q12N2222

R24

2700 R2747K

Q22N2222

R25

2700 R2847K

R26

2700 R2947K

U5

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

U6

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

U7

HDSP5553

7

6

4

2

1

9

10

8

3

5

Q32N2222

U1D

4093

12

1311

R54700

C2

100nf

R147K

U1C

4093

8

910

U1B

4093

5

64B3

Amplificateur

B7seuil

B2

Reset

B6

Oscillateur

B5

Milieu

R2310K

C15

470ufB10

Ref

C17

470nf

C16

470uf

U137805IN

1OUT

3

GND

2

B9

9V

C4

100nf

C6

100nf

C7

100nf

C9

100nf

D1

1N4148

U1A

4093

1

23

U2C

TLC274

-

+

8

9

10

R3033K

R3133K

U3

TLC271

+

-6

2

3

74

B1

Latch

P3

CONNECTEUR

13251224112310229218207196185174163152141

C8

100nf

U11

74AHCT574

D12

D23

D34

D45

D56

D67

D78

D89

CLK11

OC1

Q1 19

Q218

Q3 17

Q4 16

Q5 15

Q6 14

Q7 13

Q8 12

U9

2716

A08

A17

A26

A35

A44

A53

A62

A71

A823

A922

A1019

CE18

OE20

VPP21

O0 9

O1 10

O2 11

O3 13

O414

O5 15

O6 16

O7 17

U10

4511

A7

B1

C2

D6

LT3

BI4

LE5

A 13

B 12

C 11

D 10

E9

F 15

G 14

R3647K

R3747K

Q44MHZ

C12

100nf

D2

1N4148

R3410K

S1

RST

S2bouton

R32

10K

R3510KC14

4.7uf

S3bouton

C11

15pF

C10

100nf

J2

LCD

1234567891011121314

J1

INFC

123456

R33

1K

C13

15pF

P410K

U12

16F877

VSS

31

GND

12VC

C11

RA0 2

RA1 3

RA2 4

RA35

RA4 6

RA5 7

OSC113

OSC214

/MCLR1

VDD

32

RB0 33

RB1 34

RB2 35

RB3 36

RB437

RB5 38

RB6 39

RB7 40

RC0 15

RC1 16

RC2 17

RC3 18

RC423

RC5 24

RC6 25

RC7 26RD019 RD120 RD221 RD322 RD427 RD528 RD629 RD730

RE08 RE19 RE210

U14

PCF8574

A01

A12

A23

P04

P15

P26

P37

P49

P510

P611

P712 INT/ 13

SCL 14

SDA 15

VDD

16

Vss

8

C18

100nf

B12SCL

B11SDA



B-3-8- Schéma Structurel de Fonction annexe

+5V

+5V

+12V+12V

+5V

+5V

+5V

SECU

PWM

VTHY

cdeinc-

PLUSECU

VTHY

AC2

PWM

AC1MLI

MLI

AC2

cdeinc-

AC1

PLUSECU

AC1

cdeinc+

PLUSECU

AC2

AC2

AC2

SECU

JP1HEADER 10

12345678910

Q3S8020

R4

82k

LD1

DEL V HV

Q1OPTO TRIAC

R21K/5W

R3330

D6DO218

ISO1

H11AA1

R1

R

B1

E/S

B2

E/S

B3

E/S

U178XXIN1 OUT 3

GN

D2

C1C+

C2C+

C3C

B9E/S

B4E/S

B5E/S

B6E/S

CN5

clef

12

Q22n4401

Q4S8020

R747K

R9

100

R8

10K/5W

Q84N36

C11100nF

D9

1n4007

D111n4148

B18E/S

Q7TO218

B16MOT-

B14230V

B15230V

D7

C9

100NF/250V

D1020V

B12

B11INC2

C13560uF/400V

RL4

REL_1RT

RL1REL_1RT

B10INC1

RL3REL_1RT

C1210nF

C7MOV1

B19MOT+

Carte fournie

theme 2005 : etude d un systeme home · pdf fileacadé mie de clermont-ferrand bac...

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