Brevet FR2877748A1 — publié le 20060512

METHODE POUR FAIRE EMETTRE SOUS FORME VOCALE UNE SEQUENCE DE DONNEES BINAIRES PAR UN TRANSDUCTEUR ELECTRO-ACOUSTIQUE, ET MICRO-CONTRâLEUR POUR TRANSMETTRE LADITE SEQUENCE AU TRANSDUCTEUR. 5 L'invention concerne une méthode pour faire émettre sous forme vocale une séquence de données binaires par un transducteur électro-acoustique, ainsi qu'un micro-contrôleur pour transmettre ladite séquence au transducteur. l0 Selon l'art antérieur notamment divulgué par le document FR-2 766 288, on connaît un procédé de transmission sous forme vocale d'une séquence de données binaires à partir d'un transducteur piézo-électrique, cette séquence ayant subit une modulation du type FSK ("Frequency Shift Keying") ou modulation par décalage de fréquence, cette modulation consistant à émettre une onde porteuse avec une fréquence vocale différente suivant l'état logique du bit à transmettre. La mise en oeuvre de ce procédé est assurée par un système de transmission qui comprend un microprocesseur et des circuits de traitement intermédiaires avec notamment un registre tournant, des circuits diviseurs de fréquence et un circuit de commutation. Ce système de transmission est essentiellement destiné à être intégré dans une carte dite vocale ayant des dimensions normalisées et utilisée pour transmettre une séquence d'identification binaire à un récepteur branché sur le réseau téléphonique. Autrement dit, le procédé précité de transmission sous forme vocale d'une séquence de données binaires est mis en oeuvre par un système de transmission dédié à ce procédé si bien que le système de transmission n'a été conçu qu'à cet effet. Un but de l'invention est de concevoir une méthode de transmission sous forme vocale d'une séquence de données binaires qui puisse être mise en oeuvre par un micro-contrôleur classique comprenant notamment des circuits de traitement, un bloc de mémoire et un port d'entrée/sortie, et sans qu'il soit nécessaire de prévoir des circuits matériels intermédiaires entre le micro-contrôleur et le transducteur électro- acoustique, ce dernier étant un simple organe périphérique qu'il suffit de connecter sur un port d'entrée/sortie non dédié du micro-contrôleur. A cet effet, l'invention propose une méthode pour faire émettre sous forme vocale une séquence de données binaires par un transducteur électro-acoustique, qui est caractérisée en ce qu'elle consiste à connecter directement le transducteur à un port d'entrée/sortie non dédié d'un micro-contrôleur quelconque, et à piloter la transmission de la séquence de données binaires à partir d'un logiciel pré-enregistré dans un bloc de mémoire du micro-contrôleur. l0 Selon une autre caractéristique de cette méthode, on utilise la partie capacitive de l'impédance présentée par le transducteur électroacoustique pour convertir un signal logique de forme carrée présent sur le port d'entrée/sortie du micro-contrôleur en un signal acoustique analogique de forme sensiblement sinusoïdale nécessaire à l'excitation du l5 transducteur. Ainsi, la méthode selon l'invention peut être mise en oeuvre en utilisant un micro-contrôleur classique sans qu'il soit nécessaire de l'associer à des circuits matériels de traitement à prévoir entre le micro-contrôleur et le transducteur électro-acoustique, pour que le micro-contrôleur soit apte à piloter directement le transducteur pour qu'il émette sous forme vocale une séquence quelconque de données binaires. L'invention a également pour objet un micro-contrôleur pour mettre en oeuvre la méthode d'émission précitée, le micro-contrôleur comprenant au moins des circuits de traitement, un bloc de mémoire et un port d'entrée/sortie non dédié, qui est caractérisé en ce que le port d'entrée/sortie est directement relié par une liaison filaire à une borne d'entrée d'un transducteur électro-acoustique dont l'autre borne est à la masse, le transducteur étant apte à transmettre sous forme vocale une séquence de données binaires et cette transmission est pilotée par un logiciel pré-enregistré dans le bloc de mémoire du micro-contrôleur. D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront du complément de description qui va suivre en référence à des dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: la figure 1 illustre schématiquement un système de transmission pour la mise en oeuvre de la méthode selon l'invention pour émettre sous forme vocale une séquence d'informations binaires, ce système comprenant un micro-contrôleur standard dont un port d'entrée/sortie est relié à un transducteur électro-acoustique; - la figure 2 illustre schématiquement un exemple de mise en oeuvre de la méthode selon l'invention; - la figure 3 explicite selon un ordinograrnme les principales étapes de la méthode selon l'invention; et - les figures 4 et 5 représentent schématiquement la forme des signaux sur le port d'entrée/sortie du micro-contrôleur. l5 Un système de transmission 1 d'une séquence d'informations binaires selon l'invention et tel qu'illustré à la figure 1, comprend essentiellement un micro-contrôleur standard 3 et un transducteur électroacoustique 5 qui est directement connecté au micro-contrôleur 3 par une liaison filaire 7. D'une manière connue en soi, le micro-contrôleur 3 comprend notamment des circuits de traitement CT constitués par un microprocesseur par exemple, un bloc de mémoire M et au moins un port d'entrée/sortie PES non dédié, ces différents éléments étant connectés ensemble par un bus b de commande, d'adresses et données. Le transducteur électro-acoustique 5 peut être par exemple un transducteur piézo-électrique T apte à émettre des sons audibles et qui comprend deux bornes d'entrée/sortie b1 et b2 respectivement connectées au port d'entrée/sortie PES du micro-contrôleur par la liaison filaire 7 et à la masse. Dans une partie du bloc de mémoire M du micro-contrôleur 3, on enregistre un logiciel L qui va piloter le micro-contrôleur 3 de manière à 25 faire émettre par le transducteur électro-acoustique 5 une séquence de données binaires sous forme vocale. Un exemple de réalisation de ce logiciel L va être explicité ci-après en référence aux figures 2 et 3. Soit une séquence de données binaires à émettre, cette séquence étant pré-enregistrée dans le bloc de mémoire M du micro-contrôleur 3. Le logiciel L va être exécuté par les circuits de traitement CT du micro-contrôleur 3 et mettre en oeuvre une modulation du type FSK par exemple où l'état logique "0" va se traduire par l'émission d'un signal sinusoïdal de fréquence Fo = 2 kHz et l'état logique "1" va se traduire par l'émission d'un signal sinusoïdal de fréquence FI = 1333 Hz ces deux signaux ayant une durée de 0,2ms correspondant à une vitesse de 500 cycles par seconde. Le micro-contrôleur 3 est par exemple piloté par une horloge H de 1024 kHzr ce circuit d'horloge étant intégré au micro-contrôleur 3 ou extérieur à celui-ci suivant le type de microcontrôleur utilisé. A partir d'une horloge H à 1024 kHz avec une vitesse de 2048 cycles par seconde, on produira de signaux sinusoïdaux de fréquence de 2 kHz à une vitesse de 512 cycles par seconde et de 1333 Hz à une vitesse de 768 cycles par seconde correspondant respectivement aux états logiques "0" et "1", et un signal sinusoïdal de fréquence pilote Fp = 500 Hz dont la période correspondra au temps d'émission de l'état logique "0" ou de état logique "1" d'une durée de 0,2ms. Plus précisément, en se reportant à la figure 2, à partir du signal d'horloge du 1024 kHzi on génère un signal sinusoïdal de fréquence 2 kHz (Fo) correspondant à l'état logique "0", un signal sinusoïdal de fréquence 1333 Hz (F,) correspondant à l'état logique "1", et un signal pilote de fréquence 500 Hz (Fp) qui est reçu par un premier compteur CI pour calculer la durée d'émission de 0,2ms du signal de fréquence Fo ou FI en fonction de l'état logique de la donnée binaire de la séquence S à émettre. D'une manière générale, les signaux sinusoïdaux de fréquence Fo et FI vont être transformés :30 en signaux carrés, de manière à ce que chaque alternance positive de ces signaux sinusoïdaux soit transformée en un signal logique à l'état binaire "1" et chaque alternance négative soit transformée à l'état binaire "0". Pour ces raisons, on utilise un deuxième compteur C2 qui va effectuer une opération de décomptage soit à partir de la valeur 256 (nombre de cycles par seconde du signal de fréquence Fo divisé par deux), soit à partir de la valeur 384 (nombre de cycles par seconde du signal de fréquence FI divisé par deux). L'ordinogramme illustré à la figure 3 donne le déroulement de l'exécution du logiciel L pour faire émettre par le transducteur électro-acoustique 5 une séquence de données binaires. Avant de transmettre une séquence de données binaires, le micro-contrôleur 3 peut fonctionner pour exécuter une application donnée. Dès que le micro-contrôleur 3 reçoit un ordre de transmission d'une séquence de données binaires et que cette application est validée, les deux compteurs CI et C2 sont mis à zéro et aucun signal n'est présent sur le port d'entrée/sortie PES du micro-contrôleur 3. La séquence des opérations est alors la suivante. Si un bit ou premier bit b de la séquence à transmettre a la valeur logique "0", on travaille sur le signal sinusoïdal de fréquence Fo, on met un signal correspondant à l'état logique "0" sur le port d'entrée/sortie PES, on démarre le comptage du premier compteur C,, et on charge le deuxième compteur C2 à la valeur 256. Par contre, si le bit a transmettre à la valeur logique "1", on travaille sur le signal sinusoïdal de fréquence FI, on met un signal correspondant à l'état logique "1" sur le port d'entrée/sortie PES, et on charge le deuxième compteur à la valeur 384. Lorsque le deuxième compteur a décompté jusqu'à la valeur 0, on inverse le signal présent au port d'entrée/sortie PES pour qu'il corresponde à l'état logique "1" s'il correspondait avant à l'état logique "0" et inversement, et on recharge à nouveau le deuxième compteur C2 à la valeur 384 ou 256. On a ainsi transformé au niveau du port d'entré/sortie PES une alternance de fréquence Fo ou F, en une suite de deux bits de valeurs 0 et 1 ou 1 et 0 pour avoir un signal de forme carrée. Si le deuxième compteur C2 a décompté jusqu'à la valeur 0, que le premier compteur CI a atteint la valeur 2048 et qu'il n'y a plus de bit b de la séquence à transmettre, le logiciel L s'arrête. S'il y a un nouveau bit b à transmettre et que ce nouveau bit b n'a pas la valeur logique du précédent, on change la valeur du signal logique présent au port d'entrée/sortie PES, on démarre le premier compteur CI et on charge le deuxième compteur C2 à la valeur 256 ou 384. On a illustré aux figures 4 et 5 la forme des signaux logiques au port d'entrée/sortie PES du micro-contrôleur 3. Sur la figure 4, on a 1.0 représenté le signal So de forme carrée composé d'un état logique "1" suivi d'un état logique "0" qui correspond à une alternance positive et une alternance négative du signal sinusoïdal de fréquence Fo. Sur la figure 5, on a représenté de la même façon le signal SI de forme carrée correspondant au signal sinusoïdal de fréquence Fi. 1.5 Au niveau du transducteur électro-acoustique 5, les signaux logiques So et SI vont se trouver intégrer par la partie capacitive du transducteur 5, en particulier lorsque c'est un transducteur piézo- électrique T, pour se transformer en signaux S'o et S'i de forme sensiblement sinusoïdale pour exciter le transducteur 5. On peut si nécessaire ajouter une résistance R (figure 1) pour augmenter l'effet de filtrage du transducteur 5. REVENDICATIONS 1. Méthode pour faire émettre sous forme vocale une séquence de données binaires par un transducteur électro-acoustique, caractérisée en ce qu'elle consiste à connecter directement le transducteur (5) à un port d'entrée/sortie (PES) non dédié d'un micro-contrôleur quelconque (3), et à piloter la transmission de la séquence de données binaire à partir d'un logiciel (L) pré-enregistré dans un bloc de mémoire (M) du microcontrôleur ] 0 (3). 2. Méthode selon la revendication 1, dans laquelle on utilise la partie capacitive de l'impédance présentée par le transducteur électroacoustique (5) pour convertir un signal logique intermédiaire de forme carrée présent sur le port d'entrée/sortie (PES) du micro-contrôleur (3) en un ] 5 signal acoustique de forme sensiblement sinusoïdale d'excitation du transducteur (5). 3. Micro-contrôleur comprenant au moins des circuits de traitement (CT), un bloc de mémoire (M) et un port d'entrée/sortie (PES) non dédié, caractérisé en ce que le port d'entrée/sortie (PES) est directement relié par une liaison filaire (7) à une borne (b1) d'un transducteur électroacoustique (5) dont l'autre borne (b2) est reliée à la masse, le transducteur (3) étant apte à transmettre sous forme vocale une séquence de données binaires et cette transmission étant pilotée par un logiciel (L) pré-enregistré dans le bloc de mémoire (M) du micro-contrôleur (3).