Présentiel du 9/02/2012

1. Présentiel du 9/02/2012 Informatique et Sciences du Numérique Niveau II Journée 1

2. Sommaire • Présentation du contenu des 2 journées du secondaire • Objectif de la première journée • Objectif de la deuxième journée • Présentation du projet • Introduction • Fonctionnement du système • Expression du besoin • Conclusion

3. Objectifs du présentiel niveau 2 Première journée • Mise en œuvre d’une liaison série • Coder des applications de communication série en langage C. • Réalisation de décodages de trame NMEA183. Deuxième journée • mettre en œuvre un environnement de programmation en langage HTML/PHP • Créer des pages WEB Dynamiques. • Créer des requêtes SQL • Travaux de manipulation d’une base de donnèe. Ces deux journées sont construites autour de projets industriels

4. NAO Station météo Communicante NMEA 183 Poste Distant RS 232 Internet Speedo. Centrale de navigation PC Navigation Station Météo GPS Réseau Ethernet ISN et la pédagogie par le projet La pédagogie par le projet est intéressante, à condition que le cadre des projets soit fixé. Exemples de projets la santé, le sport : -AIDE À L’ANALYSE DU SYNDROME CARPIEN; -MAINTIEN DES PERSONNES AGEES À DOMICILE; -CARDIO-TRAINING; -RECHERCHE DU CENTRE DE GRAVITÉ D’UN CAVALIER; • les transports: -SYSTEME D’INFORMATION SUR LE TRAFIC ROUTIER; -NAVIGATION ASSISTÉE PAR ORDINATEUR; • la gestion technique de bâtiments: • -ÉCONOMIE DE CHAUFFAGE ,ACCÉS SECURISÉ • la météorologie -STATION MÉTÉO COMMUNICANTE • etc….

5. Acquisition Traitement Commande Conversion A/N Liaison Série …. Calcul Décodage de trame …. Affichage Commande moteur ….

6. Navigation Assistée par Ordinateur

7. Introduction • De nombreux navigateurs (professionnels de la mer, de la course au large ou plaisanciers), utilisent des systèmes de navigations comportant différents appareils électroniques et informatiques, pour les aider à la navigation.  • Le cadre du projet se situe autour d’un système de navigation assisté par ordinateur, et de ses extensions possibles.

8. Architecture matérielle Ordinateur de Bord Compas Liaisons Séries Girouette anémomètre.

9. Objectifs • Gérer la navigation d’un bateau • en indiquant sa position courante, dans une fenêtre mais aussi en positionnant un bateau en coordonnées, en fonction d’informations provenant du GPS ( norme NMEA183)

10. Objectifs • en visualisant différents paramètres de navigation ( t°C eau , vitesse du vent, direction vent, speed, tension, courant, cap à suivre, erreur de cap etc...) sur un ordinateur de bord.

11. NMEA 183 RS 232 Speedo. Centrale de navigation PC Navigation GPS Matériel de Navigation

12. Communication entre deux machines hétérogènes Comment peut-on transférer des informations d’une machine à une autre machine, quelque soit leur type?

13. La communication série Simplex  Semi-duplex (Half Duplex)  Duplex B A

14. ETTD récept. ETTD émet Liaison série Asynchrone DATA 9600 bits/S 8bits data 1bit No parity 9600 bits/S 8bits data 1bit No parity Dans ce cadre de dialogue, il faut définir et configurer avant toutes choses, la manière de communiquer entre les deux machines: -Vitesse de transmission: 9600 bits/s -Nombre de bit par Data: 8bits -Nombre de bit stop: 1bit -Parité: No parity

15. DATA Transmission asynchrone Il faut avertir le récepteur du début de la transmission, et de la fin de transmission. On transmet les bits de data les uns après les autres, Lsb first, suivant la vitesse de transmission fixée. Stop Start 0 1 1 0 0 0 1 0 Data transmise: 01000110 0x46 ‘ F ’

16. Et si l’on utilise le bit de Parité • Une des caractéristiques de base parle d’un bit de parité. • Ce bit de parité est positionné par l’émetteur, et vérifié par le récepteur. • Il peut être pair, impair, ou non existant. Comment est-il positionné? pour une parité paire, on fixe le bit à ‘1’ ou ‘0’ suivant: Le nombre de bit à ‘1’ de la data+bit de parité doit être paire

17. ETTD (DTE) ETTD (DTE) ligne RS232 ligne de transmission Interface Série Interface Série ETCD (DCE) ETCD (DCE) Et du point de vue matériel? • Notion ETTD et ETCD Un ETTD (Equipement Terminal de Transmission de Données / DTE) peut être un ordinateur ou un terminal. Un ETCD (Equipement de Terminaison de Circuit de Données /DCE) sera un MODEM, une imprimante.

18. RS232 Txd T(ms) Tx RS232 T(ms)

20. Aspect mécanique • Connecteur type D à 25 points (DB25 / SubD25) ou à 9 points (DB9).Mâle sur l'ETTD (terminal).Femelle sur l'ETCD (MODEM).Câble de longueur maxi conseillée 25m (liée à la capacité d'une ligne).

21. Ordinateur MODEM (TxD) 2 2 (RxD) 3 3 ETTD TxD RxD RTS CTS DSR DTR RI DCD GND ETCD TxD RxD RTS CTS DSR DTR RI DCD GND (RTS) 4 4 (CTS)5 5 (DSR) 6 6 (DTR) 20 20 (RI) 22 22 (DCD) 8 8 (GND) 7 7 Liaison complète entre un ETTD (ordinateur) et un ETCD (MODEM)

22. Ordinateur Ordinateur (TxD) 2 3 (RxD) (RxD) 3 2 (TxD) (GND) 7 7 ETTD TxD RxD GND ETTD TxD RxD GND Utilisation DETOURNEE du standard RS232D Liaison minimale duplex entre 2 ETTDOn croise simplement les lignes RxD et TxD

23. Ordinateur Ordinateur (TxD) 2 3 (RxD) (RxD) 3 2 (TxD) ETTD TxD RxD RTS CTS GND ETTD TxD RxD RTS CTS GND (RTS) 4 5 (CTS) (CTS) 5 4 (RTS) (GND) 7 7 Utilisation DETOURNEE du standard RS232D Liaison duplex entre 2 ETTD (ordinateurs) avec contrôle de flux matérielC’est les lignes RTS et CTS qui sont utilisées comme lignes de contrôle de flux.

24. Câble entre deux ordinateurs

25. Câble entre deux équipements Entre deux ETTD Entre ETTD et ETCD

26. Et quand on ne dispose pas d’une liaison série RS 232 sur sa machine En connectant ce genre de module Rs232/USB à votre machine Une COM série sera installée avec son propre numéro.

27. Mais revenons à notre problème Ordinateur de bord GPS

28. Les trames NMEA183 • $GPGGA,104522,4952.47,N,00217.90,E,1,05,4.0,00058,M,00047,M,,*79 • $IIVHW,,,,,4.1,N,,*2c • $GPGLL,4952.474,N,00217.902,E,104522,A*28 • $IIMTW,20,C*0f • $IIVHW,,,,,1.7,N,,*2f • $IIMTW,20,C*0f • $GPGGA,104523,4952.47,N,00217.90,E,1,05,4.0,00058,M,00047,M,,*78 • $GPGLL,4952.474,N,00217.902,E,104523,A*29 • $IIVHW,,,,, Les trames arrivent par paquets toutes les secondes environ.

29. Vérification que le matériel fonctionne

30. Utilisation d’un logiciel de type hyperterminal

31. Maintenant nous pouvons passez à la phase TP

32. Travaux Pratiques • Objectifs • mettre en œuvre un environnement de programmation en langage C • Coder des algorithmes simples en langage C. • Mise en oeuvre d’une liaison série. • Décoder les informations reçues.

36. Exercices pour la journée J1 – Niveau 2 Partie 1 : Recevoir – Traiter - Décoder  • Exercice 1 : Vérifier le bonne réception d’informations provenant de le liaison RS232 sur votre Pc. • Exercice 2 : Ecrire un programme permettant de configurer de la Com série, en respectant le protocole NMEA183 (utilisation de la structure DCB).

38. Exercice 3 : Ecrire un programme permettant de recevoir une chaîne de caractères sur cette liaison série, et de l’afficher dans la fenêtre console. • Exercice 4 : La chaîne de caractères étant enregistrée dans un tableau, écrire le programme permettant de retrouver l’indice du caractère ‘$’ dans ce tableau. Rem:sans liaison série, utiliser le contenu des fichiers.txt fournis, et placer leur contenu directement dans le tableau

39. Exercice 5 : Modifier votre programme, en créant une fonction prototypée de la manière suivante: int indexOf(char c,int offset, char* str); Paramètre d'entrée: c : caractère à chercher offset : position de départ de la recherche str : chaîne dans laquelle se fait la recherche. Paramètre de sortie: position du caractère recherche, -1 si le caractère est introuvable.

40. Partie 2 : Manipulation des tableaux • Exercice 6 : En utilisant la fonction écrite précédemment, écrire un programme permettant de trouver la position du caractère ‘$’ et du caractère ‘\n’, présent dans un tableau contenant des trames NMEA. • Exercice 7 : Ecrire un programme permettant de copier dans un nouveau tableau la partie du tableau comprise entre ‘$’ et ‘\n’.

41. Exercice 8 : Modifier votre programme, en créant une fonction prototypée de la manière suivante: char* subString(int index1, int index2, char* str) Paramètre d'entrée : index1 : position de départ de la découpe index2 : position de fin de la découpe str : chaîne à découper Paramètre de sortie : nouvelle chaîne découpe

42. Exercice 9 Utiliser les fonctions que vous avez créées, pour décoder la longitude et la latitude, à partir des trames NMEA reçues par la liaison série. • Exercice 10: Ecrire un programme permettant d’envoyer une chaîne de caractère dans une liaison série, paramétrée au protocole NMEA183.