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Referentiel

Vous avez la noble tâche de former de jeunes étudiants aux métiers de techniciens et ingénieurs en électronique, télécommunications, électronique embarquée…
La formation qu’ils doivent acquérir durant leurs études doit leur permettre d’acquérir la formation la plus complète et la plus vaste dans les domaines électroniques les plus variés.

C’est ce qui fera la différence entre les élèves sortis de votre école et ceux venant d’autres établissements.
Nous sommes depuis quelques années déjà, constructeurs et fournisseurs d’équipements permettant à l’étudiant d’acquérir très rapidement la maîtrise de nombreuses technologies. Dans ce guide, nous allons vous proposer plusieurs solutions pour donner une formation pratique et efficace à vos étudiants leur permettant de prétendre aux meilleures postes proposés par le monde du travail.

Ce guide a été conçu par une équipe d’enseignants forte d’une très longue expérience dans la formation de techniciens et ingénieurs en électronique. Nous estimons qu’un ingénieur ou technicien doit pouvoir mener à bien son projet, doit maîtriser la conception, assurer le choix des composants, le routage, la simulation ainsi que le test et la validation du prototype.

La simulation fait aujourd’hui partie du paysage électronique et peut souvent être très utile. Certains logiciels d’émulation comme Matlab/simulink sont simultanément utilisés par L’élève ingénieur pour vérifier le bon fonctionnement de son application. Mais ne faire QUE de la simulation n’est pas recommandable. Nous utilisons nous même Matlab / Simulink avec l’un de nos produits (Carte de traitement du signal ASTA en combinaison avec la carte DSP SDK 6713 de Texas Instruments).Chez nous, nous avons fait le choix des bonnes vieilles recettes : oscilloscope, analyseur logique… Nous préférons privilégier la pratique et aller au-delà de la simple simulation.

C’est cette philosophie du développement (à l’ancienne) qui nous a amené à vous suggérer les solutions proposés dans ce guide mis en œuvre dans plusieurs établissements partenaires ayant bien voulu appliquer le contenu de ce guide.

Nous espérons que vous nous suivrez dans cette voie en accordant plus de technique dans la formation de vos futurs ingénieurs et moins de simulation dans leurs applications…

La particularité de notre offre réside dans

  • la fourniture d’un logiciel d’exploitation très convivial accompagné d’un support pédagogique constitué de nombreux programmes très détaillés et commentés pouvant parfaitement faire l’objet de TP ou mini projets.
  • La fourniture de systèmes prêts à l’emploi, simples à maîtriser et intégrants de nombreuses fonctions. Ainsi notre solution pour la formation à la mécatronique et à l’électronique embarquée intègre sur la même plateforme tous les composants et logiciels permettant à l’étudiant de maîtriser efficacement en un minimum de temps les protocoles de communication des bus CAN, LIN et I2C. Cette plateforme, peu encombrante est fournie avec un important support pédagogique constitué de programmes simples et de difficulté progressive. Ces protocoles CAN, LIN et I2C aujourd’hui présents dans l’électronique embarquée de véhicules automobiles, les appareils médicaux, l’avionique, les systèmes de tri… sont maîtrisés au bout de 2 ou 3 TP seulement. Nul besoin d’appareils coûteux, complexes et encombrants. Ce gain de temps permettra à l’enseignant d’aborder plus rapidement l’enseignement d’autres technologies. L’association des cartes CAR SCAN et SCAN lin est un excellent choix pour fournir une excellente formation pratique à vos étudiants sur les protocoles CAN LIN et I2C. Vous trouverez très difficilement une offre concurrente d’un outil aussi performant pour la formation à ces protocoles.
  • La fourniture de systèmes ouverts permettant à l’étudiant de développer très rapidement des extensions aux systèmes acquis grâce aux connecteurs d’extensions disponibles sur nos produits.
  • la flexibilité des équipements fournis. Nos produits ne sont pas dédiés à la réalisation d’une seule application, TP ou Projets. Nous nous efforçons d’intégrer dans le même produit suffisamment d’éléments périphériques permettant à l’utilisateur de réaliser plusieurs applications sur une même plateforme d’application : Ainsi sur notre carte ASLAB1-B, il est possible de réaliser plus d’une trentaine de TP ou projets dont une bonne vingtaine est fourni avec cette référence avec toutes les explications nécessaires et des programmes très détaillés.
  • Dans la diversité des produits proposés pour vous fournir les solutions les plus parfaitement adaptées au monde du travail et industriel.

Un ingénieur doit maîtriser certaines technologies fondamentales comme VHDL, nécessaire dans de nombreuses applications de traitement du signal entre autres: Nous proposons SXPLD, une carte d’initiation et de formation au langage VHDL permettant à l’élève de s’initier à ce langage et de le maîtriser très facilement et très rapidement à travers les différents composants permettant la mise en œuvre de TP et projets de traitement du signal ainsi que de nombreuses autres applications . Cette plateforme pédagogique est aujourd’hui utilisée et appréciée dans de nombreuses universités et écoles d’ingénieurs à travers tout le monde et ses performances alliées a sa flexibilité donnent entière satisfaction à leurs utilisateurs.

Un ingénieur doit également maitriser le fonctionnement d’un noyau temps réel.
A cet effet, nous avons développé un noyau temps réel RTOS très didactique mais n’ayant rien à envier à un noyau professionnel. L’élève y trouvera tous le langage technique concernant les rtos : Scheduller. Noyau préemptif…
D’autre part il pourra tester directement sur nos cartes MC12 et son extension AS LAB1-B, les réactions de ce noyau en fonction de évènements externes : détournement d’une trajectoire en fonction d’un évènement externe survenu et non prévu dans le programme externe, d’autres programmes pratiques pas seulement de simulation sont fournis avec ce noyau RTSS12.
La mise en œuvre de ce noyau temps réel Ness cite SCC 12 le compilateur C , La carte microcontrôleur 16 bita appelé MC12 avec son alimentation 202, et la carte d’application ASLAB1-B qui intègre de nombreux TP et mini projets et dont une copie peut être téléchargée sur notre site web.

Les technologies évoluent extrêmement vite et former un ingénieur sur de vieilles technologies ne va pas l’aider à son insertion dans le monde du travail.
D’autres produits sont en cours de préparation et nous ne manquerons pas de vous communiquer leurs caractéristiques techniques. Ces produits ont été conçus pour la formation aux protocoles de communication Android, zigbee, Bluetooth, wifi, Cette plateforme, appelée WIRELESS, est pilotée par un microcontrôleur PIC et intègre

  • 1 serveur WEB
  • 1 module Zigbee
  • 1 module Wifi
  • 1 module Bluetooth

Chaque plateforme pouvant être déclarée en maître ou esclave.

Initiation à l'électronique numérique

Pour l’initiation à l’électronique numérique, nous avons 2 solutions à vous proposer. L’une architecturée autour du fameux microcontrôleur 68HC11 et la seconde, autour du microcontrôleur PIC de Microchip.

Ce nouveau constructeur à su diversifier sa gamme de microcontrôleur en y intégrant de nombreuses extensions facilitant au mieux le développement d’applications industrielles à réaliser par le technicien ou l’ingénieur de développement.

Solution PIC

pic logiciel de pic

Initiation microcontrôleur PIC, USB

Architecturée autour du microcontrôleur PIC 18F2550, le système didactique USB PIC est fourni avec l’ICD2 de Microchip pour la mise au point de programmes et la programmation in situ de la mémoire interne du microcontrôleur. L’interface graphique fournie permet de gérer les convertisseurs AD et DA, les relais, le ventilateur, le capteur de température et les entrées sorties TTL.

Cet outil didactique est un excellent support pédagogique pour l’apprentissage

  • Du fonctionnement hard et soft du microcontrôleur PIC
  • Du traitement et de l’acquisition de signaux délivrés par les capteurs

Grace au connecteur RJ 12 sur la carte il est possible de connecter l'ICD2 de Microchip entre la carte USB PIC et le PC. MPLAB, logiciel fourni par Microchip permet de gérer la chaine complète de développement (éditer, assembler, compiler, débugger et programmer).

Les données à la sortie du capteur, les états des Entrées/Sorties TTL, les états des relais, les valeurs des tensions présentes sur le convertisseur A/N, sont également visualisés directement grâce à cette interface.
USB PIC est fournie avec de nombreux exemples d’utilisations permettant de découvrir graduellement et sans aucune difficulté, le fonctionnement de chacun des composants utilisés.

USB PIC est équipée de :

  • 1 Capteur de température
  • 3 Sorties relais dont un réservé au ventilateur
  • 4 Entrées / Sorties TTL reliées a 4 LED
  • 2 Sorties analogiques
  • 2 Entrées Analogiques
  • 3 Afficheurs 7 segments
  • 1 Bouton poussoir directement relié a une entrée d'interruption
  • 1 Connexion RJ 12 pour la connexion avec le logiciel MPLAB
  • 1 Connexion USB pour la liaison avec le PC et le dialogue avec l'interface graphique

Solution 68-HC-11

AS11-HB se présente sous la forme de 2 cartes complémentaires: Carte mère et carte fille référencées respectivement AS11-HB-M et AS11-HB-F .

Cette plateforme a été conçue dans le but de donner à l’étudiant une initiation pratique aux différents domaines de l’électronique numérique.

Pilotée par un microcontrôleur 68HC11, cette plateforme didactique intègre plusieurs composants périphériques rencontrés dans de nombreuses applications industrielles. De ce fait, l’AS11-HB permet la réalisation de nombreux TP ou mini projets permettant à l’étudiant d’acquérir très rapidement une excellente maitrise du microcontrôleur et de son environnement. Pour faciliter la réalisation de cartes d’applications spécifiques, l’utilisateur dispose d’un connecteur d’extensions 96 points entièrement réservé à son usage.

La carte mère AS11-HB-M intègre

  • 1 microcontrôleur 68HC711 E9
  • 32 Ko de SRAM
  • 1 Driver de Bus I2C
  • 1 afficheur LCD 2 lignes et 20 colonnes

Le logiciel fourni

AS11-HB est fourni avec OPTIMA 11, logiciel complet de gestion du système disposant d’une interface conviviale à multifenêtrage, d’un debugger permettant l’exécution de programmes en mode pas à pas , la pose de points d’arrêts et de nombreuses autres fonctions

OPTIMA 11 intègre

  • L’éditeur plein page
  • L’assembleur
  • Le débugger
  • 1 afficheur LCD 2 lignes et 20 colonnes

EN OPTION Compilateur SCC11

SCC11 est un compilateur C avec debugger source C fourni en OPTION avec le microsystème AS11-HB intégrant

  • Le compilateur C
  • Le linkeur
  • Le debugger source C
  • Système de contrôle d’accès
  • Gestion horaire pour petite entreprise
  • Afficheur de l’heure et de la température sur afficheurs 7 segments ou LC D
  • Alarme
  • Gestion d’une serre agricole…

Plusieurs cartes d’extension au microsystème AS11-HB ont été développées :

  • APE Pompe a essence
  • ADB Distributeur de Boissons
pompe
Pompe à essence
distributeur
Distributeur de Boissons

La première année du cycle ingénieur:

Cette première année est une phase d’initiation et de découverte. IL faudra laisser à l’étudiant le temps de découvrir les futures technologies enseignées dans le courant de l’année et ne pas trop appuyer sur le champignon. L’objectif étant de lui faire découvrir 3 technologies : le microcontrôleur, VHDL, et les protocoles CAN, LIN et I2C.
On commencera par le microcontrôleur 68HC11 ou par le PIC (LC 11 ou USB PIC).Ces 2 Micros sont de difficultés à peu près égales mais il semble que le 68HC11 est de loin le plus facile à assimiler c’est la raison de notre choix car les instructions sont très simples et la puissance de programmation est nettement plus élevée que pour les autres microcontrôleurs.

L’apprentissage des protocoles mécatronique LIN, CAN et I2C est d’une extrême facilité surtout avec les outils que nous vous proposons. La maitrise parfaite de ces protocoles ne nécessite pas un temps excessif. En moins de 2 semaines, l’élève pourra facilement acquérir ces technologies et s’ouvrir de nouveaux horizons en mécatronique puisqu’il aura acquis l’essentiel de ces technologies : le protocole de ces communications.

Équipements proposés en première année du cycle ingénieur

AS11-HB système didactique pour microcontrôleur 68HC11 de Motorola ou Freescale.

Cette solution 68HC11 est décrite plus haut.

USB PIC système didactique pour microcontrôleur PIC de Microchip.

Cette solution PIC est décrite plus haut.

INITIATION AU LANGAGE VHDL

Ensuite, une fois le microcontrôleur PIC ou 68HC11 maîtrisé, il sera possible de passer à VHDL, non pour donner une formation complète mais pour donner à l’étudiant une formation initiale. Afin de familiariser cet étudiant et lui montrer que ce n’est pas trop grave s’il n’a pas compris cette année, on lui fournira les rudiments de VHDL en lui faisant faire quelques exercices très simples comme allumer et éteindre des leds, réaliser des compteurs / décompteurs sur afficheur 7 segments, un chenillard…
Il faudra cependant lui faire comprendre que l’an prochain ce sera plus dure car il y aura du traitement du signal et les programmes seront d’un niveau supérieur. S’il veut s’accrocher et comprendre ce qui a été fait en premier année, il n’aura aucun mal.

Électronique embarquée et mécatronique

scanlin

SCAN LIN est une nouvelle plateforme spécialement conçue pour une formation express aux bus embarqués CAN, LIN et I2C. Cet outil didactique très apprécié grâce à ses performances électroniques et à la facilité d’exploitation de son logiciel d’accompagnement trouvera place dans toute salle dédiée aux applications de l'électronique embarquée.

SCAN LIN est également un sniffer/renifleur pouvant écouter, mémoriser et afficher sur écran tout dialogue ou message entre plusieurs autres nœuds CAN, LIN ou I2C.

Le logiciel d’exploitation :

L’interface graphique fournie facilite énormément la compréhension des modes de fonctionnement de ces protocoles de communication. Pour chaque trame émise, l’élève peut visualiser et analyser tranquillement les signaux affichés. Il pourra pour chaque signal, LIN, CAN ou I2C, comparer le signal affiché à celui qu’il attendait.

L'électronique :

Pilotée par un microcontrôleur PIC de Microchip,
SCAN LIN est équipée de :

  • 2 liaisons CAN
  • 2 liaisons LIN
  • 1 liaison I2C
  • 1 connecteur de programmation PIC
  • 1 liaison USB pour la communication avec le PC

CAR SCAN a également été spécialement développée pour faciliter l’apprentissage et l’assimilation de ces protocoles. Cette carte d’extension à la carte SCAN lin est une carte d’application permettant à l’étudiant de se familiariser sur une même plateforme aux signaux CAN, LIN et I2C mais également à leur interconnexion.

Nul besoin de s’encombrer de gros appareils.
L’association SCAN LIN et CAR SCAN est largement suffisante pour fournir à l’étudiant les bases nécessaires et suffisantes pour la conduite de projets complexes dans le domaine de ces technologies.

La carte CAR SCAN accompagnée de sa carte mère SCAN LIN répondront, nous en sommes certains, à toutes vos exigences.

La deuxième année du cycle ingénieur:

Cette deuxième année est une année charnière permettant à l’étudiant de consolider ce qui a été acquis de première année. Il lui faudra maîtriser cet acquis et approfondir les connaissances acquises pour une meilleure exploitation.

Aussi il lui sera demandé, durant cette deuxième année, d’améliorer ses connaissances en VHDL par la mise en œuvre de programmes plus complexes (traitement du signal, communications entre plusieurs systèmes…

Équipements proposés en deuxième année du cycle ingénieur

Microcontrôleur 16/32 bits

aslab as12
Microcontrôleur 16/32 bits

Aborder l’étude d’un microprocesseur plus puissant que le 68hc11 qui est recommandé pour l’initiation mais pas suffisamment puissant pour des applications industrielles nécessitant une plus grande puissance de calcul. Mais ce n’est pas seulement la seule raison pour laquelle nous avons sélectionné ce micro à tout faire. Nous avons opté pour le contrôleur 16bits 68hc12 car la maitrise de ce microcontrôleur va facilement permettre de maitriser la programmation d’autres microcontrôleurs. En effet chaque microcontrôleur 68hc12 à la particularité d’intégrer une plusieurs fonctionnalités inexistantes sur d’autres 68hc12. Tel microcontrôleur intègre une extension permettant une liaison CAN, un autre est plus adapté pour la gestion d’un réseau, l’autre est plus recommandé pour la création d’une liaison Flex ray (nouveau protocole de communication déjà utilisé pour les voitures haut de gamme comme Mercedes, BMW… pour assurer la communication rapide de l’electronique embarquée dans ces véhicules haut de gamme.

Noyau temps réel

temps réel

Aujourd’hui, former un ingénieur sans lui fournir une formation même sommaire sur le temps réel, est irréaliste. Le temps réel est présent partout : Robotique, avionique, appareil médicaux, véhicules automobiles…
Un robot qui a été fait pour réaliser un trajet doit réaliser ce trajet même si un obstacle est venu entraver le chemin programmé. Le robot devra contourner cet obstacle et retrouver le trajet initialement programmé.

Nous fournissons le logiciel ET l’équipement nécessaire à son exploitation.
Ainsi, pour ce noyau, nous fournissons le noyau RTOS, RTS S12 mais également la carte d’application AS LAB-1-B et la carte microcontrôleur 68HC12 intégrant l’EPROM dans laquelle est logée le noyau RTS S12. Ce noyau étant romable, on peut le linker avec une application pour générer le code embarqué d’une carte cible. RTOS utilise un débugger fourni par ABSA-NT pour la mise au point d’applications. RTS S12 permet :

  • La visualisation des différentes taches
  • Leurs états (actif, suspendu, en attente...)
  • Les ressources (sémaphores, messages inter tâches...)
  • Le noyau permet :
    • Gestion des taches: créer, activer, suspendre...
    • Gestion de l’ordonnancement entre les taches elles-mêmes et les interruptions
    • Gestion des sémaphores (synchronisation entre taches) créer, supprimer, activer, tester, attendre l’activation...
    • Gestion de la mémoire: allocation, désallocation
    • Gestion de messages entre tâches, création de files de messages, envoie de messages, test de chaîne de messages vide ou pleine...
    • Gestion de temps, création, activation, arrêt d’un timer, signalisation, d’un évènement ou sémaphore après expiration de délai
    • Gestion des interruptions ISR Interrupt Service Routine

Avec RTOS il est possible de paramétrer toute l’application pour répondre aux différentes contraintes des systèmes temps réels embarqués. Le scheduler du noyau, gestionnaire de l’ordonnancement des taches, peut être configuré pour être :

  • Purement préemptif : Après chaque interruption, appel système d’une tache ou "système tick" ou base de temps du scheduler. Celui-ci détermine la tâche qui sera active.
  • Coopératif : La tache active n’est suspendue que si on le décide en faisant un appel système.

Pour toutes informations techniques ou commerciales n’hésitez surtout pas à nous consulter

ABSA-NT
183 Avenue de Choisy
75015 PARIS
contact@absa-nt.com
Tel 00 33 1 45 54 11 07