Analysons maintenant le schéma électrique de la figure 3.26 en commençant par la section alimentation figure 3.27. Du secteur 230 V (appliqué au bornier "mains"), à travers deux transformateurs T1et T2 et deux ponts de diodes, on obtient deux tensions continues de +15 V et +6 V. Ces tensions sont ensuite régularisées en +12 V et +5V par VR1 (régulateur UA7812) et VR2 (régulateur UA7805) respectivement.

 

 

Les niveaux ainsi obtenus sont utilisés pour alimenter tous les dispositifs présents dans le circuit.
 

 

    La figure 3.27 montre comment se fait la liaison entre le circuit et l'ordinateur, elle est dévolue à un câble parallèle à vingt-cinq broches (les broches 18 à 25 sont utilisées pour transporter la masse, les broches 13, 14 et 17 pour les données).

    En particulier la liaison se fait au moyen des deux lignes bus I2C : la broche "17" du câble ("select in") transporte en effet le signal d'horloge SCL dans une direction (du PC à l'interface) et dans l'autre (de l'interface au PC). La broche "14" ("autofeed") est, elle, utilisée comme signal SDA pour transporter les informations provenant de l'ordinateur et adressées à l'interface. Enfin, la broche "13" ("select") est utilisée encore comme SDA du bus I2C, mais dans le sens opposé (de l'interface vers le PC). Si l'on suit le parcours des trois lignes, on note la présence d'autant de photocoupleurs (IC22, IC23 et IC 24) utilisés, pour protéger le PC d'éventuels dommages.

 

    On note aussi la présence de trois "buffers" (tampons) non-inverseurs (N1, N2 et N3) utilisés pour séparer la première partie du circuit (celle de l'interface vers l'ordinateur) de la seconde (gestion des "inputs/outputs").
 

 

 

 

    L’élément principal de la conversion numérique analogique est un circuit intégré TDA8444, il contient huit convertisseurs N/A programmables à six bits (broche 9 à 16). La valeur maximale que peut prendre la tension de sortie de tout les DAC est paramétrable à travers la broche "2" (VMax), connectée, dans notre circuit, au trimmer RV1 (figure 3.29).

 

 

    Pour programmer les six DAC, une connexion bus I2C est utilisée : On trouve en effet les broches "4" SCL et "3" SDA pour l'échange des données et les broches A0, A1, A2 pour spécifier l'adresse du circuit intégré.
 

 

    Le circuit intégré IC20 (PCF8591) (figure 3.31) constitue en revanche un dispositif pour l'acquisition des données : en effet, quatre "inputs" analogiques (munis de convertisseurs A/N) et un "output" analogique programmable (munis de DAC) sont disponibles.

    Ici encore le circuit intégré communique avec l'extérieur à travers une ligne I2C (en effet les broches SCL, SDA pour les données et A0, A1, A2 pour paramétrer l'adresse). Dans le schéma électrique (figure 3.30) nous pouvons voir que chaque entrée analogique est reliée à un réseau Rai/Rbi/Cai (figure 3.31) pouvant éventuellement être utilisé pour réaliser un atténuateur de tension, un filtre passe-bas ou un convertisseur courant/tension.

 

 

 

 

    En détail, si l'on choisit Rb = 100KW, Ra court-circuit et Ca non monté, il n'y a aucun filtrage ou atténuation du signal. Pour Ra = 10kW, Rb non monté et Ca = 330 nF, un filtre passe bas avec fréquence de coupure (à -3dB) à 50 Hz est réalisé.  

 

 

    La valeur de Ca peut être changée en fonction de la fréquence de coupure f selon la formule suivante :  

 

 

Pour Ra = 18 KW, Rb = 2 KW et Ca non monté, on réalise un pont d'entrée en mesure d'atténuer le signal 10 fois.

 

 

Il est possible de modifier la valeur d'atténuation avec la formule suivante :

 

 

En court-circuitant Ra, en sélectionnant Rb = 220 ohms et en ne montant pas Ca, on réalise un convertisseur courant/tension transformant une intensité de courant comprise entre 4 et 20 mA en une tension variable de 0,8 à 4 V.

 

III-4.5    Le port E/S numérique 

    Enfin chaque circuit intégré IC17 et IC18 PCF8574A constitue un port bidirectionnel à huit bits (broches P0 à P7) : le terme "bidirectionnel signifie que chaque broche peut être programmée comme "input" ou comme "output" numérique. Le schéma électrique (figure 3.34) montre en outre que, pour désaccoupler le circuit des "inputs/outputs", et utilisé un photocoupleur (circuit intégré 4N33 devant être monté dans deux positions différentes selon que l'on veut réaliser une entrée ou une sortie).

    Comme précédemment, ce circuit intégrer aussi, pour communiquer avec l'extérieur, utilise le format bus I2C : c'est pourquoi le broches SCL et SDA provenant du port parallèle sont reliées aux broches des circuits intégrées.