Mesure d'une tension continue
Rappel :
Une tension se mesure à l'aide d'un voltmètre qui doit être placé en dérivation.
La borne COM d'un voltmètre est utilisée le plus souvent comme référence de tension.
La tension est positive quand la borne 'rouge' est connectée à un potentiel supérieur à celui de la borne COM.
Qm1 - On désire mesurer la tension UAB : connecter le voltmètre au montage (sur document réponse [doc]).
Sur la carte Arduino la référence de tension (0V) est symbolisée par le marquage "GND", la tension d'alimentation de 5 Volt est noté '5V'.
Mesures sur une carte Arduino
On se propose de mesurer des tensions particulières sur une carte Arduino.
Qm2 - Mesure de la tension d'alimentation de la carte arduino:
Pour pouvoir fonctionner, la carte arduino Uno a besoin d'être alimentée par une tension de 5V théorique.
Sur le dessin, tracer les connexions à réaliser afin de mesurer la tension d'alimentation de la carte à l'aide d'un voltmètre.
Connecter la carte au PC, brancher le voltmètre.
Mesurer la tension puis la comparer à la valeur théorique.
En sachant que la tolérance sur la tension d'alimentation est +-5%, déterminer si la carte est correctement alimentée.
Qm3 - Mesure d'un niveau logique
La broche 13 est connectée à une LED soudée sur la carte.
Repérer sur le dessin de la carte la led connectée à la broche 13.
Ecrire le programme (ce limiter au contenu de la fonction setup() ) qui fixe en permanence la sortie 13 à '1'.
Mesurer la tension sur la broche 13.
Ecrire le programme (ce limiter au contenu de la fonction setup() ) qui fixe en permanence la sortie 13 à '0'.
Mesurer la tension sur la broche 13.
La carte Arduino est alimentée en 5V (Vdd = 5Volt).
La tension maximale à l'état haut, sur les sorties du microcontrôleur ( VOH max) ne pourra pas dépasser VDD, de même la tension minimale à l'état bas (VOL min) ne pourra pas être inférieur à 0V.
Le microcontrôleur utilisé sur la carte Arduino est un ATmega328.
Rechercher dans l'extrait de la documentation constructeur de l'ATmega328 (ci-dessous) les valeurs de VOH min et VOL max. ( |Io|=20mA et Ta=85°C)
Qm4 - :
Donner la plage de tension de VOH puis de VOL
Conclure sur les valeurs vHigh et vLow :
Remarque :
Un multimètre permet de mesurer :
En position "DC" --> la valeur moyenne d'une tension. (moyenne sur quelques dizaine de ms)
En position "AC" --> la valeur efficace d'une tension alternative sinusoïdale (ex : le secteur)
An position "AC" les appareils type "TRMS" (true root mean square) sont capable de mesurer la valeur efficace de n'importe quel type de signaux.
Si on veut plus d'information sur le signal (forme, fréquence ...) il nous faudra visualiser le signal à l'aide d'un oscilloscope