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Dernière mise à jour le 22/10/2023

Sensser : des senseurs connectés à la prise série

pilotes Mensurasoft pour Windows et Linux

 

Il y a une vingtaine d'années, vers 1990, tous les ordinateurs avaient une ou des prises "série". Par ces prises, le protocole "série" (aussi nommé RS232 ou V24) permet la communication de données en série, c'est à dire sur un seul fil dans chaque sens, les bits étant émis les uns derrière les autres, par opposition au protocole "parallèle" où les différents bits sont émis sur plusieurs fils. Ces prises permettaient la communication de l'ordinateur avec des modems, des imprimantes, des appareils de mesure, etc.

Actuellement, ces prises ont disparu des ordinateurs modernes, mais comme ce protocole de transfert de données est toujours utile, on peut trouver dans le commerce des convertisseurs USB-série pour une vingtaine d'euros.

Indépendamment ou presque du transfert des données, les prises ont des broches supplémentaires qui permettaient d'indiquer à l'appareil partenaire la disponibilité de l'ordinateur, ou de recevoir des informations de disponibilité de celui-ci : ce sont des "broches d'état".

 

Les broches d'état

Parmi les broches, il y a bien sûr la masse électrique (broche 5), le fil de transmission de données (broche 3) et le fil de réception de données (broche 2) et quelques broches d'état, dont les plus courantes sont décrites ci-dessous.

broches de sortie RTS (broche 7) et DTR (broche 4)

L'ordinateur peut commander logiciellement le changement de tension de ces broches. L'état activé correspond à une tension négative (de l'ordre d'une dizaine de volts), et l'état inactivé correspond à une tension positive (là aussi de l'ordre d'une dizaine de volts).

broches d'entrée DSR (broche 6) et CTS (broche 8)

L'ordinateur peut percevoir leur tension : lorsqu'elle est positive, c'est l'état de repos, lorsqu'elle est négative, c'est l'état activé.

Charge ou décharge d'un condensateur à travers une résistance variable grâce aux broches d'état

C'est un grand classique des cours de physique. Lorsqu'un ensemble condensateur + résistance est relié d'une part à la masse, et d'autre part à une broche pouvant changer de tension, la jonction entre les deux composants a une tension qui varie au cours du temps (selon une loi exponentielle). Il faut donc "un certain temps" pour que la jonction arrive à une tension positive (ou négative), et ce temps dépend de la valeur du condensateur, mais aussi de la résistance variable. Plus la résistance variable est grande, plus le temps de charge ou de décharge du condensateur sera grand.

En comptant le temps nécessaire pour le changement de tension de la jonction (broche d'entrée), on peut donc mesurer la valeur de la résistance (plus la résistance est grande, plus le temps de recharge ou de décharge est grand).

 

Avec les 5 fils de l'illustration ci-dessus, on peut avoir au choix 2 entrées binaires et 2 sorties binaires, ou 1 entrée analogique (un couple entrée/sortie à travers résistance et condensateur), une entrée binaire et une sortie binaire, ou enfin 2 entrées analogiques (2 couples entrée/sortie).