Brevet FR2564665A1 — publié le 19851122

Dispositif de multiplexage d'entrée et de sortie pour dispositif de commande électronique comprenant un micro-ordinateur. La présente invention concerne un dispositif de multiplexage d'entrée et de sortie pour dispositif de commande électronique, comprenant un micro-ordinateur comprenant un dispositif de comptage de temps et un système d'interruption activé par ce dispositif de comptage de temps, une matrice d'entrée à laquelle sont reliées les entrées du micro-ordinateur et certaines sorties, une matrice de sortie à laquelle sont reliés d'une part les sorties reliées à la matrice d'entrée et d'autre part à d'autres sorties du micro-ordinateur, le dispositif étant géré par un programme d'interruption. Un dispositif de multiplexage pour programmateur électronique comprenant un micro-ordinateur est connu du brevet FR-2.340.649. Ce dispositif comporte une matrice d'interrupteurs reliée d'une part à trois entrées du micro-ordinateur et à deux sorties de celui-ci, sorties qui sont également reliées à un dispositif d'affichage numérique à segments reliés à un nombre correspondant de sorties du micro-ordinateur. Dans certaines applications, notamment dans des dispositifs de commande électronique pour appareils électro-domestiques tels que machines à laver ou lave-vaisselles, dans lesquels on effectue une régulation en fonction de grandeurs mesurées, il est nécessaire de saisir ces valeurs mesurées sous forme analogique et de les transformer en données numériques susceptibles d'être traitées par le micro-ordinateur. Il est possible de réaliser cette acquisition de données au moyen d'un circuit additionnel spécialisé comprenant un convertisseur analogiquenumérique. Un tel circuit est toutefois relativement complexe et coûteux, caractéristiques qui constituent un inconvénient majeur dans une application a des appareils électro-domestiques à grande diffusion, qui peuvent être considérés comme des articles de masse. La présente invention a pour but de réaliser l'acquisition de données analogiques dans un dispositif du type défini ci-dessus, en plus du multiplexage, par des moyens aussi simples que possible. A cet effet, le dispositif selon l'invention comprend en outre un comparateur dont une entrée est destinée à recevoir une tension analogique, dont l'autre entrée est reliée à une sortie du microordinateur à travers un filtre passe-bas et dont la sortie est reliée à une entrée du micro-ordinateur, le compteur de temps qui active la sortie reliée au filtre passe-bas, réalisant, avec ce filtre passe-bas,- un convertisseur numérique-analogique utilisé pour réaliser, au moyen dudit comparateur, un convertisseur analogique- numérique de ladite tension analogique. La fonction d'acquisition de données est donc réalisée simplement au moyen d'un comparateur. c'est-à-dire d'un simple amplificateur différentiel, et d'un filtre passe-bas qui peut être réalisé simplement au moyen d'une résistance et d'une capacité. Le dessin annexé représente. à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention. La figure 1 représente le schéma électrique du dispositif. La figure 2 représente l'organisation du logiciel du dispositif. Le dispositif comprend essentiellement un micro-ordinateur M constitué par exemple par le micro-ordinateur 7528 de NEC. Ce micro-ordinateur comporte dans sa structure interne un dispositif de comptage de temps ou d'événements Tim et un système d'interruption activé par ce dispositif de comptage Tim. L'ensemble des n sorties Ss du micro-ordinateur M est relié à une matrice de sortie A constitué par exemple par un ensemble de m x n diodes électroluminescentes ou segments- d'afficheur fluorescent multiplexés, constituant un dispositif d'affichage numérique ou alpha-numérique. L'ensemble des m sorties Sd du micro-ordinateur M est également relié à la matrice de sortie A, ainsi qu'à une matrice d'entrée Clav constitué par exemple par un ensemble de m x i interrupteurs à touche. L'ensemble des i entrées Ec du micro-ordinateur M est relié également a la matrice d'entrée Clay. Les sorties Ss. Sd et l'entrée Ec réalisent les fonctions de multiplexage d'entrée et de sortie. Une sortie Tout du micro-ordinateur M est en outre reliée à un filtre passe-bas constitué d'une résistance R et d'une capacité C. dont la sortie est reliée à l'entrée - d'un comparateur Cp. dont l'entrée * reçoit une tension analogique E i convertir en signaux numériques. - La sortie du comparateur Cp est reliée i une entrée In du micro-ordinateur M. La conversion analogique- numérique de la tension E est réalisée par le micro-ordinateur M au moyen du filtre passe-bas RC et du comparateur Cp. comme il sera décrit plus loin. La figure 2 correspond a l'organigramme de programmation du microordinateur, les opérations étant données sous forme abrégée.' Les abrevations ont la signification suivantes Val = résultat de laconversion pt = pointeur de multiplexage cpt = compteur de front montant F = variable indexée par pt chargée d'activer une parmi les m sorties Sd H = variable indexée par pt chargée d'activer les n sorties Ss G = variable indexée par pt recevant les valeurs des i-entrées EC. A chaque interruption. c'est-à-dire lorsque le dispositif de comptage Tim atteint une valeur programmée, la sortie Tout est complémentée.- Comme ceci ressort de la figure 2, sur le front descendant de la sortie Tout (état 0) la valeur de la variable Val est chargée dans le compteur Tim, ce qui est représenté par Val-Tim. La valeur du pointeur de multiplexage pt est incrémentée d'une unité (pt=pt+1). Si cette valeur atteint la valeur m, c'est-à-dire le nombre de sorties Sd du micro-ordinateur, le pointeur de multiplexage pt est remis à zéro (oui pt=0). Dans tous les cas les n sorties Ss du micro-ordinateur sont positionnées à zéro (Ss=0), tandis que les m sorties Sd prennent la valeur F indexée par pt (Sd=F(pt), c'est-à-dire la valeur de la variable chargée d'activer une parmi les m sorties Sd. Quant aux sorties Ss elles prennent la valeur H indexée par pt (Ss=H(pt), c'est-à-dire la valeur de la variable recevant les valeurs des entrées Ec introduites au moyen de la matrice d'entrée Clay. La valeur des entrées Ec est stockée dans la variable G indexée par le pointeur de multiplexage pt (G(pt)=Ec). Le front montant de la sortie Tout (état 1) est utilisé pour l'acquisition et la conversion analogique- numérique. Lorsque le front de la sortie Tout est montant, la valeur de la variable Val, qui représente le résultat de la conversion, complémentée à I (Val), est chargée dans le compteur Tim (Vàl--Tim). La valeur wdu compteur de front montant Cpt est alors incrémentée d'une unité (Cpt=Cpt+1). Si la valeur du compteur Cpt atteint la valeur k (Cpt=k) le compteur Cpt est remis à zéro (Cpt=0). k est un nombre entier tel que k.T> R.C, T étant le temps séparant deux fronts montants successifs de la sortie Tout. Dans ce cas, si l'entrée In a pour valeur logique 1. la variable Val est décrémentée d'une unité (Val=Val-1). Dans le cas o l'entrée In a la valeur O, -la variable Val est incrémentée d'une unité (Val=Val+1). Comme déjà mentionné plus haut les sorties Ss, Sd et l'entrée Ec réalisent les fonctions de multiplexage d'entrée et de sortie, le changement de pas de multiplexage se faisant par interruption. Simultanément le compteur Tim activant la sortie Tout réalise, avec le filtre passe-bas RC un convertisseur numérique-analogique fonctionnant par modulation de largeur d'impulsion présente sur la sortie Tout, permettant ainsi de réaliser à l'aide du comparateur Cp un convertisseur analogiquenumérique du type suiveur, pour la conversion du signal analogique E et son introduction sous forme numérique dans le microordinateur. Le micro-ordinateur M, le filtre passe-bas RC et le comparateur Cp constituent un système bouclé dans lequel le circuit RC introduit un certain retard qui pourrait compromettre la stabilité de ce système bouclé, mais la temporisation k.T assurée par le compteur de front montant Cpt avant l'ajustage de la valeur de Val permet de garantir la stabilité du système. Le résultat de la conversion Val est introduit dans le micro-ordinateur par l'information transmise à l'entrée In et peut être utilisé par ce dernier de toute façon désirée et programmée. Il est bien entendu possible d'intervertir les fronts montant et descendant de la sortie Tout. De même les 25646 5 évolutions du compteur Cpt et du pointeur pt peuvent être des incrémentations ou des décrémentations, de pas de valeur égale à 1 ou à toute autre valeur différente de zéro. g Revendications t. Dispositif de multiplexage d'entrée et de sortie pour dispositif de commande électronique, comprenant un micro-ordinateur (M) comprenant- un dispositif de comptage de temps (Tim) et un système d'interruption. activé par ce dispositif de comptage de temps, une matrice d'entrée (Clav) à laquelle sont reliées les entrées (Ec) du micro-ordinateur et certaines sorties (Sd), une matrice de sortie (A) à laquelle sont reliés d'une part les sorties (Sd) reliées à la matrice d'entrée (Clav)-et d'autre part d'-autres sorties (Ss) du micro-ordinateur, le dispositif étant géré par un programme d'interruption, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un comparateur (Cp) dont une entrée est destinée à recevoir une tension analogique (E). dont l'autre entrée est reliée à une sortie (Tout) du micro-ordinateur à travers un filtre passe-bas (RC) et dont la sortie est reliée à une entrée (In) du micro-ordinateur, le compteur de temps. (Tim) qui active la sortie (Tout). reliée au filtre passe-bas (RC), réalisant, avec ce filtre passe-bas, un convertisseur. numerique-analogique utilisé pour réaliser, au moyen dudit comparateur (Cp), un cOnvertisseur analogique- numérique de ladite tension analogique (E). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le convertisseur analogique-numérique réalisé est du type suiveur. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de temporisation (Cpt) retardant l'action de poursuite du convertisseur analogique-numérique, de façon à garantir la stabilité du système bouclé constitué par le micro-ordinateur, le filtre passe-bas et le comparateur.