FR2579849A1 - Generateur de tensions continues programmables et application au reglage d'une camera de television - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN GENERATEUR DE TENSIONS PROGRAMMABLES BATI AUTOUR D'UN MICROPROCESSEUR 1, D'UN MOYEN DE REGLAGE 3, D'UNE MEMOIRE PRE-ENREGISTREE 2 QUI CONTIENT TRENTE-DEUX NIVEAUX DE TENSION A BALAYER ET D'UN ORGANE DE VALIDATION 4 QUI RECOIT UN ORDRE DE VALIDATION PAR LE BUS 6 DU MICROPROCESSEUR 1 ET UN NOMBRE D'IMPULSIONS REPRESENTANT UNE VALEUR DE TENSION DESIREE POUR CHAQUE SELECTION D'UNE CELLULE 7 DESIREE DE GENERATION DE TENSIONS CONTINUES 8.

Description

GENERATEUR DE TENSIONS CONTINUES PROGRAMMABLES
ET APPLICATION AU RECALAGE D'UNE CAMERA DE TELEVISION
La présente invention concerne un générateur de tensions continues programmables. Elle trouve application tout particulièrement dans le domaine du réglage des caméras de télévision.

Dans un tel domaine on a besoin de remplacer un nombre important de potentiomètres ajustables. Il faut rendre automatique ou réglable manuellement la fonction de chaque potentiomètre. Les caractéristiques de l'invention permettent de gérer un nombre important de tensions continues d'une part, d'autre part d'obtenir une résolution en tension convenable à l'application souhaitée. Elle garantit un taux d'ondulation des tensions continues inférieures à une valeur donnée dans une gamme de tensions limitée. La consommation du dispositif à vide est faible. L'invention permet d'autre part de réaliser une lecture indirecte du numéro de la tension à ajuster ou encore de régler le niveau de la tension ajustée par exemple avec un voltmètre numérique. Ces divers avantages de l'invention sont principalement obtenus en ce que l'invention concerne un générateur de tensions continues programmables.

L'invention se caractérise en ce qu'un tel générateur comporte une mémoire programmable de N tensions dont chaque adresse comporte la valeur de la tension sous forme d'un nombre entier. Le générateur comporte aussi un microprocesseur qui reçoit un signal de cadencement pour sélectionner une série d'impulsions qui sont intégrées par des cellules qui engendrent chacune une tension programmée selon les sélections programmées.

Dans l'application préférée le générateur selon l'invention est séquencé par le signal de synchronisation de trame de manière à fournir des tensions ajustées à chaque trame.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés à l'aide de la description et des figures annexées qui sont:
- la figure 1 un schéma général d'un générateur selon l'invention;
- la figure 2 un chronogramme montrant un cycle de constitution d'une tension continue;
- la figure 3 le schéma d'une cellule génératrice de tensions continues de base ;
- la figure 4 un schéma de fonctionnement d'un cycle dans un exemple de réalisation particulière;
- la figure 5 un schéma d'un exemple particulier de réalisation selon l'invention.

A la figure 1 on a représenté un schéma général d'une application de l'invention. L'invention est bâtie autour d'un microprocesseur 1 qui dialogue avec une mémoire pré-enregistrée 2. Elle dispose d'un organe 3 de réglage et d'un ensemble 4-8 de génération de tensions continues.

Un microprocesseur convenable pour l'invention comporte en particulier un bus de donnée 5 et un bus de sélection de sortie 6. Le bus de sélection de sortie permet de sélectionner un certain nombre de portes de validation contenues dans un organe 4 tandis que le bus de données 5 fournit un nombre d'impulsions par unité de temps qui dépend du niveau de la tension à fournir. Ces impulsions sont distribuées à chacun des organes de sélection dont les sorties sont fournies à des cellules d'intégration qui fournissent à leur sortie 8 un certain nombre de tensions programmées.

Dans l'application au réglage d'une caméra de télévision, l'organe de validation 4 et le microprocesseur 1 sont séquencés par un signal d'interruption qui peut être par exemple le signal de synchronisation trame.

A la figure 2 on a représenté un chronogramme représentant le mode de fonctionnement d'une cellule génératrice de tension continue. Le premier chronogramme indique une succession de quatre impulsions pendant une durée d'intégration T, le troisième chronogramme montre la sortie d'une cellule comme la cellule 7 entre deux impulsions. Elle peut être constituée ainsi qu'on le verra à la figure 3 par un intégrateur capacitif qui donc se décharge pendant une première demie période puis est rechargée pendant la seconde demie période, le taux d'ondulation mesurée par le creux 10 et le sommet
Il de l'ondulation de tension est largement fixée par la largeur t des impulsions fournies à la sortie de l'organe de validation. Le second chronogramme montre l'aspect de la tension continue de sortie sur une période T.

A la figure 3 on a donné le schéma d'un ensemble comportant un moyen de validation et une cellule génératrice de tensions continues. L'organe de validation est constitué par une bascule de type D 12 et une cellule RC d'intégration 13. Une telle cellule comporte à la sortie Q de la bascule D une -résistance puis une capacité connectée à la terre. Le point commun entre la résistance et la capacité est la sortie à la tension programmée. La bascule D transmet les impulsions fournies sur l'entrée de données D quand l'entrée de validation K est activée. La bascule étant fixée à zéro sur un signal effacement sur son entrée CL la tension de sortie peut ainsi retomber à zéro sur toute intervention d'un signal d'inter ;option.

A la figure 4 on a représenté le schéma d'une évolution des tensions dans un générateur de la tension. Selon le nombre d'impulsions il est possible d'incrémenter de 100 millivolts trente deux niveaux successifs de tension en réservant six lignes du bus de données 5 de la figure 1. On obtient ainsi des valeurs facilement réglables de 0 à 3 volts 2 de 100 millivolts en 100 millivolts avec un taux d'ondulation garanti inférieur à 20 millivolts.

A la figure 5 on a représenté une application particulière pour le contrôle d'une caméra de télévision. Le microprocesseur 200 comporte une entrée référencée 4 dans le modèle EFCIS 6805 F2 qui est connecté à un oscillateur dont la fréquence d'horloge est de 4,406 mégahertz. Un port C sur les bornes 23 à 26 est connecté à un moyen de réglage constitué par un clavier de quatre boutons poussoirs 210. On peut par programme inçrémenter en agissant sur la ligne PC3, décrémenter en agissant sur la ligne PC2, fixer le numéro de la tension à programmer en agissant sur la ligne PC I ou programmer le niveau de la tension désirée en agissant sur la ligne
PCO.

Une mémoire EEPROM 220 de type NMC 9306 par exemple, est connectée aussi au microprocesseur de manière à être vidée dans la mémoire interne du microprocesseur. Cette mémoire est connectée au au microprocesseur par ses entrées PAO, PA?, PB6, PB7 et contient 32 tensions différentes. Plus précisément, elle contient 32 nombres entiers qui représentent le multiple du pas de tension que le système va intégrer. Un port de sortie PAI à PA6 des bornes 7 à 12 du microprocesseur 200 permet de valider ou non une bascule de type fi 230 à 280. On peut utiliser des circuits intégrés du type 74C174 à six bascules.Chaque entrée D reçoit un fil correspondant du bus PB0 à PBS et reçoit donc en fonction du mot binaire sélectionné dans le registre du port B au plus un seul "1" logique.

Cette impulsion apparaît à chaque boucle d'un programme de balayage des tensions à générer qui sera expliqué plus loin. Les sorties de ces bascules D sont connectées à des cellules d'intégration comme la cellule représentée à la figure 3. Enfin, le inicropro cesseur comporte une entrée d'interruption qui est reliée aux entrées CL de chacun des circuits intégrés 74C174 de manière à recevoir le top trame qui synchronise l'ensemble du système.

Pour comprendre le fonctionnement du générateur selon l'invention, il faut tenir compte du fait que le microprocesseur comporte au moins deux ports d'entrée-sortie. Le moyen de réglage 3 de la figure 1 est connecté au port C du microprocesseur de la figure 5. Les lignes PC0 à PC3 permettent par voie de programmation de remplir les fonctions suivantes. Les poids sont décroissants PC0 à PC3.Pour les mots suivants les fonctions remplies par le générateur sont les suivantes: 0000 pas de changement, 0001 on incrémente la tension sélectionnée, 0010 on décrémente la tension sélectionnée, 0101 on incrémente le numéro de la tension que l'on désire sélectionner de 1 à 32 pour chaque manipulation du bouton connecté à la ligne PCI du moyen 210 de la figure 5 0110 on décrémente ce numéro depuis 32 jusqu'à 1 en agissant sur les boutons PC2 et PCI du moyen 210 de la figure 5 0011 à la réinitialisation on transfère le contenu d'une mémoire non représentée, qui peut servir de table des tensions de service d'une caméra de prise de vue dans la mémoire vive du microprocesseur afin de faire tourner le programme générateur des tensions continues, 1000 on programme depuis le microprocesseur le contenu des 32 tensions dans la mémoire 220.

Le programme principal est établi autour d'un compteur de pas, par exemple un registre interne du microprocesseur, dont on compare le contenu à la valeur 64 qui correspond à la tension maximale que le dispositif peut produire.

Après une phase de début, on incrémente le compteur de pas de +1 depuis la valeur 0. On tourne dans une boucle qui va être décrite ci-après jusqu'à la valeur maximale, ici 63, du compteur de pas. A cet instant, le compteur est remis à zéro et on rentre à nouveau dans la boucle qui est exécutée sans fin sauf interruption IRQI ou réinitialisation du microprocesseur.

La boucle contient une première opération qui consiste à traduire le contenu du compteur de pas dans une valeur comparable à une tension telle qu'elle a pu être enregistrée. Dans un exemple de réalisation, cette opération est une permutation qui consiste à renverser l'ordre des positions binaires du contenu du compteur de pas, poids fort et faible s'échangeant. Cette traduction est chargée dans une nouvelle variable par exemple un second registre du microprocesseur. Cette variable est alors comparée successivement à chacune des valeurs enregistrées des tensions. Pour un numéro de tension dans cette succession, si la valeur correspondante n'est pas égale au contenu de la variable on passe au numéro suivant sauf au dernier (le numéro 32 dans l'exemple de la figure 5) où on repart au début de la boucle.

Si pour un numéro de tension dans la succession la valeur de la variable est égale à celle de la tension considérée, le test de comparaison a pour effet de porter à 1 le bit de carry du registre statut du microprocesseur. La bascule D de validation correspondante est alors validée par l'intermédiaire du port A et le bus de données PB1 à PB5 transmet une impulsion, qui est intégrée par la cellule correspondante. En effet, le temps de parcours de la boucle est suffisamment court pour permettre qu'un nombre convenable d'impulsions parvienne à la cellule génératrice de tension continue désirée.

En dehors de l'opération de réinitialisation effectuée par application d'une impulsion convenable à la borne RESET 1 du microprocesseur, le programme de début est appelé aussi sur gestion des vecteurs d'interruption comme un signal IRQI appliqué à la borne 2 du microprocesseur. Un tel signal effectue une éventuelle phase d'intervention d'un programme mattre comme un moniteur puis une scrutation ou interrogation du moyen de réglage 3 de la figure 1. Dans l'exemple de la figure 5, ce moyen est un clavier simplifié à quatre touches 210 ainsi qu'il a été vu. Un "1" logique étant représenté par une tension de +S volts, une connexion momentanée de l'une des quatre bornes PC0 à PC3 du port C d'entrée à l'alimentation permet de réaliser l'une des quatre opérations décrites précédemment.C'est un avantage considérable de la présente invention de permettre la réalisation de ces quatre opérations "au vol" dans l'application au réglage d'une caméra de prise de vue.

En effet, le signal IRQI est en fait le signal de synchronisation de trame qui a lieu régulièrement toutes les vingt millisecondes.

L'utilisateur peut ainsi opérer en temps réel les opérations de chargement des tensions et d'ajustage de celles-ci.

Dans le mode de réalisation décrit à la figure 5 deux bascules "D" du circuit 230 quand il est validé par son entrée L, sont réservées respectivement à un test NO 1 et un test NO 2. Dans le test NO 1 le programme permet dans une routine particulière de générer un nombre d'impulsions sous forme de "1" logiques de la manière vue précédemment pour vérifier si le numéro de la tension désirée est valablement sélectionné.. #ans le test NO 2, une autre routine du programme teste le niveau correspondant à la valeur de la tension désirée. Dans les deux cas, les sorties des bascules sont intégrées par des cellules analogues à celles de la figure 3 et les deux signaux lues instantanément sur des voltmètres numériques convenables. D'autres moyens de lecture sont prévus comme la connexion à un compteur d'impulsions relié à un afficheur digital.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Générateur de tensions continues programmables, caractérisé en ce qu'il comporte une mémoire (2) programmable de N tensions dont chaque adresse comporte la valeur de la tension sous forme d'un nombre entier et d'un microprocesseur (1) qui reçoit un signal (6) pour sélectionner une série d'impulsions qui sont intégrés par des cellules (8) qui engendrent les tensions programmées et sélectionnées par programme.

2. Générateur caractérisé en ce que chaque cellule comporte une bascule "D" (12) dont l'entrée D reçoit la suite d'impulsions correspondant au niveau de tension continue à atteindre pendant une période d'intégration, l'entrée K un ordre de validation provenant du microprocesseur (1) dont la sortie Q est reliée à un générateur de tension continue (13).

3. Générateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le générateur de tension continue est un intégrateur RC.

4. Générateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bascule D comporte une entrée d'effacement (CL) qui est connectée à un signal de synchronisation commun à toutes les cellules, à la fin de chaque période d'intégration.

5. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un clavier (3) de sélection du mode fonctionnement du générateur connecté aux entrées de séquencement d'un port du microprocesseur afin de réserver sept modes de fonctionnement du générateur qui sont successivement - fonctionnement stable si le clavier n'est pas actionné, - incrémentation d'une tension, - décrémentation d'une tension, - transfert de la mémoire enregistrée (220) dans le microprocesseur, - incrémentation du numéro de la cellule programmée, - décrémentation du numéro de la cellule programmée, - programmation de la mémoire enregistrée (220).

6. Générateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le microprocesseur comporte un compteur de pas d'une capacité donnée qui, selon le mode de fonctionnement sélectionné, est incrémenté ou décrémenté jusqu'à égalité avec un niveau de tension désirée, une impulsion étant alors envoyée sous forme d'un "I" logique à la cellule adressée, par les moyens de validation (4, 6), un programme commandant les opérations d'incrémentation ou de décrémentation du compteur ainsi que le balayage de tous les numéros de tension que l'on désire engendrer.

7. Générateur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux bascules "D" réservées pour réaliser des tests de niveaux de tension, le programme de fonctionnement adressant alors dans un premier test un nombre de "1" logique déterminé pour permettre de repérer le numéro de la tension désirée sur une première bascule et dans un second test un autre nombre de "1" logique déterminé par la valeur de la tension désirée.

8. Application au réglage d'une caméra de télévision, caractérisé en ce que le générateur selon l'invention est séquencé par le signal de synchronisation de trame de manière à fournir des tensions ajustées à chaque trame, le signal de synchronisation de trame étant connecté à l'entrée d'interruption (IRQ/) du microprocesseur (210).