Brevet FR2587515A1 — publié le 19870320

DISPOSITIF D'INTRODUCTION DE DONNEES DANS UN MICROPROCESSEUR L'invention est relative à un dispositif d'introduction de don- nées dans un microprocesseur. Dans de nombreux appareils, notamment du domaine électro- ménager, l'amplitude d'une grandeur est déterminée par l'action- nement de l'organe de commande d'un potentiomètre (ou résistance variable) et le signal aux bornes de ce dernier est appliqué à l'entrée d'un microprocesseur. Par exemple dans un lave-linge la vitesse de rotation du tambour lors de l'essorage est déterminée par manoeuvre du bouton d'un potentiomètre aux bornes duquel est appliqué une tension continue. Le signal continu fourni par ce potentiomètre est mis en forme, à l'aide d'un convertisseur analogique-numérique, pour pou- voir être appliqué à l'entrée d'un microprocesseur. Ce signal numé- rique à l'entrée du microprocesseur constitue le plus souvent la consigne de vitesse d'une régulation. Un tel dispositif d'introduction de données est onéreux car il comporte, d'une part, un redresseur et, d'autre part, un convertis- seur analogique-numérique. L'invention remédie à cet inconvénient. Elle est caractérisée en ce que le potentiomètre ou analogue est alimenté par un signal alternatif proportionnel au signal du secteur d'alimentation et en ce que le signal aux bornes du potentio- mètre est appliqué à une électrode de commande d'un interrupteur commandé qui transmet un signal de niveau constant à l'entrée de données du microprocesseur lorsque le signal sur l'électrode de commande dépasse le seuil de conduction de l'interrupteur. L'inter- rupteur commandé est par exemple un transistor. Cet interrupteur commandé n'est conducteur que lorsque la valeur du signal de commande dépasse le seuil de conduction; dans le cas d'un transistor ce seuil est égal à la tension Vbe. Au cours de chaque période du signal alternatif la durée pendant laquelle ce seuil est dépassé est d'autant plus importante qu'est élevée la valeur du signal alternatif, cette valeur dépendant du réglage du potentio- mètre. Le microprocesseur est programmé pour convertir cette durée en une donnée numérique. Le dispositif selon l'invention est d'une très grande simplicité et est particulièrement bon marché. Il est vrai toutefois que sa précision dépend de la précision de la tension d'alimentation qui est en général de l'ordre + 1096. Mais cette faible précision ne constitue pas un inconvénient dans la plupart des applications. En particulier la précision est suffisante pour l'affichage de la vitesse de rotation, lors de l'essorage, du tambour d'un lave-linge ou pour la détermi- nation de la température de chauffage de l'eau de lavage dans une machine à laver. L'incertitude, c'est-à-dire l'imprécision, est la plus importante pour les valeurs du signal alternatif qui sont les plus faibles. C'est pourquoi il est préférable de programmer le microprocesseur de façon telle que ne soient pas prises en compte les plus faibles valeurs du signal d'entrée. Il est également possible de programmer le microprocesseur pour que ne soient pas prises en compte les plus fortes valeurs du signal d'entrée, notamment pour éviter que ne soit dépassée une valeur limite pour ce signal qui est par exemple une vitesse de rotation de tambour de lave-linge. Ainsi, quand on a affaire à un potentiomètre rotatif (par exemple), on prévoit des plages "mortes" aux deux extrémités de la course du bouton. Chacune de ces plages s'étend par exemple sur un secteur angulaire de 30 . D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaî- tront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: la figure 1 est un dispositif conforme à l'invention, et les figures 2a et 2b sont des diagrammes illustrant le fonction- nement du dispositif de la figure 1. Dans l'exemple le dispositif 10 d'introduction de données dans un microprocesseur Il (figure 1) est destiné à l'affichage, par l'utilisateur, de la vitesse de rotation du tambour d'un lave-linge lors de la phase d'essorage. Cette vitesse sélectionnée constitue une valeur de consigne d'une régulation, c'est-à-dire que cette valeur de consigne est comparée, dans le microprocesseur 11, à la vitesse réelle de rotation du tambour, cette dernière étant déterminée par une génératrice tachymétrique (non représentée). Le résultat de cette comparaison est un signal d'erreur qui est utilisé pour com- mander l'angle de phase d'un interrupteur en série avec le moteur d'entrainement du tambour. Le dispositif d'introduction de données comprend un potentio- mètre 12, c'est-à-dire une résistance de valeur variable, de valeur maximum 2,2 kilo-ohms dans une réalisation, dont une borne 13 est reliée à une borne du secteur d'alimentation, en général 220 volts 50 hertz, et dont l'autre borne 14 est connectée à la seconde borne 15 du secteur d'alimentation alternatif par l'intermédiaire d'une résis- tance 16 de plus forte valeur, 470 kilo-ohms dans ladite réalisation. En variante les bornes 13 et 15 sont connectées aux bornes secon- daires d'un transformateur dont le primaire est alimenté par le secteur; dans ce dernier cas, pour maintenir un faible coût, le transformateur n'est pas prévu uniquement pour le dispositif d'intro- duction de données mais pour fournir d'autres signaux au lave-linge. La borne commune 14 aux résistances 12 et 16 est reliée à la base 17 d'un transistor 18 du type NPN BC 538 dont l'émetteur 19 est relié à une source (non représentée) délivrant un signal de niveau constant et dont le collecteur 20 est relié directement à l'entrée 21 du microprocesseur 11. Pour la description du fonctionnement on fera appel aux figures 2a et 2b qui sont des diagrammes sur lesquels l'abscisse représente le temps et l'ordonnée l'amplitude des signaux. Sur la figure 2a la courbe 25 en traits pleins représente le signal appliqué sur la base 17 du transistor 18 lorsque la résistance 12 présente une première valeur et la courbe 26 en traits inter- rompus correspond également au signal appliqué sur la base 17 mais pour une plus faible valeur de la résistance 12. Le transistor 18 n'est conducteur que lorsque l'amplitude du signal appliqué sur sa base dépasse le signal Vbe représenté par la ligne interrompue 27, parallèle à l'axe des abscisses, sur la figure 2a. Dans ces conditions, comme le montre les figures 2a et 2b, la durée de conduction à chaque période du signal alternatif du secteur est fonction de l'amplitude du signal appliqué sur la base 17, c'est-à-dire de la valeur de la résistance 12, donc du réglage du potentiomètre. On voit en effet que la courbe 25 atteint, par valeurs croissantes, plus rapidement la valeur Vbe que la courbe 26 et réciproquement, par valeursdécroissantes, la courbe 26 coupe la droite 27 plus tôt que ne le fait la courbe 25. Ainsi au cours d'une période du signal alternatif 50 hertz le transistor 18 est conducteur pendant une durée t1 pour le premier réglage du potentiomètre et pendant une durée t2 plus faible pour le second réglage du potentiomètre, avec une valeur plus faible de résistance 12. La durée pendant laquelle l'entrée 21 reçoit un signal est donc fonction du réglage du potentiomètre 12. Le microprocesseur 11 est programmé pour transformer cette durée t de conduction du transistor 18 au cours de chaque période du signal alternatif en une valeur numérique représentant la vitesse sélectionnée. La tension Vbe est relativement sensible à la température am- biante. C'est pourquoi le microprocesseur 11 est programmé pour ne pas prendre en compte les valeurs les plus faibles du signal, qui sont les plus sensibles à la valeur Vbe. Autrement dit la programmation est telle que le début de la course du potentiomètre 12 est considérée comme une plage morte, par exemple pour une rotation de 300. De même il est préférable de prévoir, également par program- mation, une autre plage morte à l'autre extrémité de la course du potentiomètre, c'est-à-dire pour les plus grandes valeurs de la résistance 12. Cette disposition permet de ne pas dépasser une valeur limite de vitesse de rotation du tambour du lave-linge lors de l'essorage. -5 Ces plages mortes aux extrémités de la course du potentio- mètre permettent dans une certaine mesure de s'affranchir des imprécisions inhérentes à la réalisation du dispositif 10. En effet, outre l'imprécision sur la tension Vbe, il faut également tenir compte de l'imprécision habituelle sur la tension du secteur qui est de l'ordre t 10%. De plus dans la réalisation décrite la précision de la résistance 12 est également de l'ordre de + 10% tandis que la précision de la résistance 16 est de t 2%. Le dispositif d'entrée de données est particulièrement simple et peu onéreux. Il ne nécessite pas de redresseur et la conversion analogiquenumérique se réduit à un transistor, de façon plus générale un interrupteur commandé. L'invention n'est bien entendu pas limitée à l'exemple décrit. Elle concerne de façon générale un dispositif d'entrée de données dans un microprocesseur, plus particulièrement pour des appareils électroménagers, dans lequel le signal à introduire est proportionnel au signal alternatif du secteur et est appliqué à l'électrode de commande de l'interrupteur commandé pour que l'entrée de données 21 du microprocesseur 11 ne reçoive un signal que lorsque le signal analogique d'entrée dépasse le seuil de conduction de l'interrupteur, le microprocesseur étant programmé pour transformer la durée de conduction, au cours de chaque période, en une valeur numérique représentant le signal affiché. REVENDICATIONS 1. Dispositif, à potentiomètre (12) ou analogue, d'entrée de données dans un microprocesseur (11), notamment pour une machine d'usage ménager, caractérisé en ce que le potentiomètre ou ana- logue (12) est alimenté par un signal alternatif proportionnel au signal du secteur d'alimentation et en ce que le signal aux bornes du potentiomètre (12) est appliqué à une électrode de commande (17) d'un interrupteur commandé (18) qui transmet un signal de niveau constant à l'entrée de données (21) du microprocesseur (11) lorsque le signal sur l'électrode de commande dépasse le seuil de conduction (Vbe) de l'interrupteur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interrupteur commandé (18) est constitué par un transistor. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le potentiomètre (12), ou résistance variable, est en série avec une résistance (16) de valeur sensiblement plus importante, le signal du secteur, ou un signal proportionnel, étant appliqué aux bornes de l'ensemble en série constitué par la résistance variable (12) et la résistance (16) de plus grande valeur. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que pour s'affranchir des imprécisions sur le seuil de conduction de l'interrupteur commandé les valeurs les plus faibles du signal d'entrée ne sont pas prises en compte par le micro- processeur (11). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que les valeurs les plus importantes du signal d'entrée ne sont pas prises en compte par le microprocesseur (11). 6. Application du dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations I à 5, à l'introduction de données dans un microprocesseur (11) constituant un moyen de commande d'un lave-linge.