Brevet FR2635984A1 — publié le 19900309

La présente invention a pour objet un dispositif de pilotage automatique de maquettes ,jouets et automatismes par création automatique d'un programme directement exploitable par un ordinateur dont la sortie parallèle est reliée à un ensemble interface permettant la réception de signaux extérieurs et la transmission d'ordre vers les activateurs du système à piloter. Les ordinateurs personnels et professionnels sont souvent très limités dans leurs utilisations à quelques tâches ponctuelles dans le temps alors que bien des possibilités restent souvent sous employées par la difficulté de programmation. Les jouets et maquettes pourraient reprendre une nouvelle vie si les enfants et adolescents pouvaient les reliés à un ordinateur courant et ainsi les animer à leur guise sans rentrer dans l'élaboration de programmes très sophistiqués souvent difficile à mener à bien. Le procédé selon l'invention permet de transformer un ordinateur personnel ou professionnel en un véritable automate puissant et très rapide. En effet il permet de piloter un automatisme quelconque grâce à un interface composé d'une seule carte électronique pour les petites configurations permettant de piloter quatre sorties (2 moteurs tournant dans les deux sens par exemple) et quatre entrées extérieures (4 fins de course: un par mouvement par exemple). Cet interface pour des applications plus importantes sera composé d'une carte mère et de 8 cartes filles modulaires permettant de piloter jusqu'à 32 sorties et de raccorder jusqu'à 32 entrées. Ces huit cartes filles sont suivant le besoin, des cartes de 8 sorties, de 8 entrées (logiques) panachables avec des cartes deux entrées analogiques à 16 incréments ou des cartes deux sorties analogiques à 16 incréments. Cet ensemble est relié à l'ordinateur par le cable de l'interface parallèle utilisé, généralement, par l'imprimante. Les bits de données divisés en 2 groupes de 4 permettent pour le premier groupe d'adresser les huit connecteurs des cartes filles après décodage du quartet. Le deuxième groupe de 4 bits repré sente les données qui seront transmissent aux sorties ou qui permettront de valider une entrée parmis les 32 pour piloter le neuvième bit de l'interface parallèle 'occupation imprimante utilisé par l'ordinateur comme entrée série. Le procédé d'émulation, figures 6 et 7, de cet automate est composé de plusieurs logiciels permettant sans aucune connaissance en automatisme de réaliser un programme en language machine par simple saisie au clavier (21) des changements d'état des entrées suivis du changement d'état des sorties représentant le cycle que veut obtenir l'utilisateur (27). Aucune connaissance de languages évolués ou de quelque language que ce soit, n'est requise; pas plus que la connaissance d'une ou plusieurs techniques d'automatismes. Les mots à écrire, pour la saisie, sont des noms que donne l'utilisateur par exemple: "marche" puis "moteurl" puis "marche" puis "moteur" Ce cycle, ainsi saisi, signifie que l'utilisateur veut que lorsqu'il appui sur le contact "marche" le moteur tourne et qu'il s'arrête lorsqu'il relâche le contact. La complexité du cycle n'a de limite que l'imagination de l'utilisateur. La possibilité de branchement dans le ou les différents cycles est facilitée par la représentation numérotée des différents changements d'état des entrées (ces numéros n'étant pas nécessairement dans l'ordre chronologique: des séquences ayant un numéro d'ordre plus grand qu'une autre peut fort bien se dérouler avant ). On retrouve dans ce procédé les possibilités des gros automates, à savoir: les temporisations, les compteurs, les comparaisons, les boucles conditionnelles ou non, par simple assimilation de ces entités à des sorties et entrées.- Le traitement des informations rentrées au clavier est totalement transparent pour l'utilisateur : les logiciels utilisant un principe connu; c'est à dire l'établissement d'équations logiques des mouvements par la méthode des rectangles de KARNAUGH. La description suivante ne portera que sur les adaptations informatiques de ce principe et sur les modifications ap portées , à cette méthode, pour une utilisation des équations permettant les modifications de cycles par un automaticien de métier ou un adolescent voulant s'initier au raisonnement logique par manipulation des équations. Le graphe (27) obtenu par la saisie des changements d'état des entrées et sorties, permet, par logiciel, d'extraire les entrées agissant sur chaque sortie prise individuellement. Ainsi la méthode des rectangles de KARNAUGH,permet de sortir les équations logiques de chaque sortie et de sa ou ses mémoires d'état. Leurs équations sont donc modifiables sans interférences avec les équations des autres sorties. Alors qu'un traitement du problème avec séquenceur ne permet pas cette possibilité du fait de l'inter-action des équations des mémoires. Les équations logiques sont codées et incorporées, pour leur utilisation , à un programme en language machine de gestion des entrées sorties. Le résultat de ce logiciel est un programme, directement exploitable par l'ordinateur, transféré sur un support permettant sa conservation (disque souple,disque dur,bande magnétique ,support perforé, support optique etc) (23). La mise au point du cycle est facilitée par la possibilité de modifier les équations, sans interférences avec les mouvements des autres sorties. Cette opération nécessite néanmoins de connaitre la logique d'automatisme, mais n'est pas nécessaire pour obtenir un fonctionnement identique à la séquence de changements d'état saisie au clavier. Ce procédé permet à toute personne de s'affranchir de la nécessité de faire appel à un professionnel pour créer son automatisme, même très complexe. Dans la forme la plus économique mais aussi suffisante pour, par exemple, piloter un train électrique miniature l'interface (24) sera composé de la carte mère, figure 1, dont l'un des connecteurs permettra le raccordement du cable de la liaison parallèle (26) de l'ordinateur dont 4 bits (5) servent à adresser les extensions et les 4 autres (6) transmettent les données, le neuvième occupation imprimante" convoyant les entrées multipléxées. Cette carte portera une alimentation stabilisée 5 volts, un décodeur binaire de 4 bits vers 16 (1) et 8 connecteurs (2) adressés chacun par 2 des 16 bits (4). La moitié des extensions étant attribuées aux entrées et le reste aux sorties. Enfin un transistor (3) de pilotage du neuvième bit (7) commandé par les entrées effectue la transmission multiplexée vers l'ordinateur (22). Les entrées peuvent être logiques ou analogiques à raison de 8 entrées logiques ou 2 entrées analogiques par connecteur. Les cartes logiques. figure 3, ne porteront que 8 commutateurs bilatéraux (13) du type CMOS commandés par les 2 bits d'adresse (4), et 16 bornes de raccordement des contacts extérieurs (17). Les cartes analogiques, figure 2, portent deux circuits identiques composés d'un oscillateur (8) commandant le comptage ou décomptage d'un compteur hexadécimal (9) dont l'entrée sélec- trice (10) est pilotée par la sortie d'un comparateur de consigne (11). Les deux entrées de consigne sont pour l'une la valeur à surveiller et l'autre le résultat d'un diviseur de tension (12) commandé par les sortie du compteur. La combinaison des sorties est l'image logique de la tension analogique à surveiller. Les sorties peuvent être logiques ou analogiques à råi- son de 2 sorties analogiques à 16 incréments ou 8 sorties logiques par cartes. La carte sortie logique, figure 4, est composée d'un double registre (14) à 4 entrées commandés par les 2 bits d'adressage (4). Les sorties de ces registres attaquent chacune 2 transistors (15) dont le collecteur sert à raccorder la sortie à commander (16). La carte sortie analogique, figure 5, est composée d'un double registre (18) dont les sorties attaquent des résistances formant un diviseur de tension (19) pilotant un amplificateur de courant (20) pour piloter la sortie raccordée. REVENDICATIONS. 1. Dispositif pour piloter un automatisme caractérisé en ce qu'un ordinateur lié à un ensemble interface est programmé par l'élaboration automatique des équations logiques. 2. Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce que l'interface est constitué d'une carte mère décodeuse, portant des cartes filles d'entrées-sorties logiques et analogiques, auxquelles les différents capteurs et activateurs sont raccordés 3. Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce que l'interface est constitué d'une seule carte, à laquelle les différents capteurs et activateurs sont raccordés 4. Dispositif selon revendication 1 à 3 prise dans leur ensemble caractérisé par l'utilisation d'un procédé d'élaboration automatique des équations logiques utilisant la méthode des rectangles de KARNAUGH adaptée à un traitement informatique 5. Dispositif selon revendication 1 à 4 prise dans leur ensemble caractérisé par la saisie au clavier des changements d'état des entrées sorties, représentant l'évolution du cycle désiré. 6. Dispositif selon revendication 1.et 4 caractérisé en ce qu'un compteur pilote un convertisseur analogique digital.