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cours/SIN

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@ -11,7 +11,7 @@ jobs:
- name: Initialize virtual environment
run: /usr/bin/python -m venv .env
- name: Install dependencies
run: ./.env/bin/pip install mystmd
run: ./.env/bin/pip install mystmd jupyterlab_myst ipykernel altair pandas
- name: Build static HTML
run: ./.env/bin/myst build --html
- name: Copy files

109
cours/SIN/01-capteurs.md Normal file
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@ -0,0 +1,109 @@
---
title: Les capteurs
subject: Cours
---
# Définition
:::{prf:definition} Capteur
:nonumber: true
Appareil sensible à un phénomène physique, quil transforme en un signal,
généralement électrique, transmissible à distance.
[Dictionnaire de lAcadémie française, 9e édition](https://dictionnaire-academie.fr/article/A9C0681)
:::
En d'autres termes, un capteur permet de convertir une grandeur physique (telle
que la pression, la température, le courant électrique, etc.) en signal plus
facile à exploiter (généralement un signal électrique). Il réalise la fonction
**Acquérir** de la chaîne d'information.
On distingue habituellement trois types de capteurs : les capteurs Tout ou Rien
(TOR), les capteurs Analogiques et les capteurs Numériques.
# Les différents types de capteurs
## Les capteurs Tout Ou Rien
Les capteurs Tout ou Rien ne peuvent générer en sortie que deux valeurs : tout ou rien.
Ils génèrent donc un signal dit **binaire**.
Un interrupteur (@inter) ou un détecteur de mouvement PIR (@pir) sont des capteurs
tout ou rien.
::::{figure}
:label: tor
:::{figure} https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3a/Switches-electrical.agr.jpg
:label: inter
Interrupteur[^inter].
[^inter]: [en:User:ArnoldReinhold](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Switches-electrical.agr.jpg),
[CC BY-SA 3.0](http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/), via Wikimedia Commons
:::
:::{figure} https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2e/Motion_detector.jpg
:label: pir
Détecteur de mouvement PIR[^pir].
[^pir]: [CHG](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Motion_detector.jpg),
Public domain, via Wikimedia Commons.
:::
Exemples de capteurs tout ou rien
::::
## Les capteurs analogiques
Le signal de sortie est en relation directe avec la grandeur d'entrée
(généralement proportionnelle)
Le signal de sortie peut prendre différentes valeurs de manière continue,
c'est un signal dit **analogique**.
Une thermistance (@thermistance) ou une jauge de déformation (@jauge) sont des
capteurs analogiques.
::::{figure}
:label: analogique
:::{figure} https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3b/NTC_bead.jpg
:label: thermistance
Thermistance : résistance variant selon la température[^thermistance].
[^thermistance]: [Ansgar Hellwig](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:NTC_bead.jpg),
[CC BY-SA 2.0 DE](https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/de/deed.en),
via Wikimedia Commons.
:::
:::{figure} https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0a/Unmounted_strain_gauge.jpg
:label: jauge
Jauge de déformation : résistance variant selon son élongation[^jauge].
[^jauge]: [Pleriche](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Unmounted_strain_gauge.jpg),
[CC BY-SA 4.0](https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), via Wikimedia Commons.
:::
Exemples de capteurs analogiques.
::::
## Les capteurs numériques
Un capteur numérique génère un signal de sortie ne pouvant prendre qu'un certain nombre de valeur distincte, c'est à dire un signal **numérique**.
Une caméra (@camera) ou un codeur absolu (@codeur) sont des capteurs numériques.
::::{figure}
:label: numeriques
:::{figure} https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/02/S4000_Image_Sensor_%28Colorful%29.jpg
:label: camera
Caméra : pour chaque pixel, le signal peut prendre une valeur entière allant de 0 à 255[^camera].
[^camera]: [Glosome](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:S4000_Image_Sensor_(Colorful).jpg), [CC BY-SA 4.0](https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), via Wikimedia Commons
:::
:::{figure} https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a8/Gray_code_rotary_encoder_13-track_opened.jpg
:label: codeur
Codeur absolu : le signal prend une valeur entière différente selon l'angle du disque[^codeur].
[^codeur]: [Mike1024](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gray_code_rotary_encoder_13-track_opened.jpg),
Public domain, via Wikimedia Commons
:::
Exemples de capteurs numériques
::::

75
cours/SIN/02-signaux.md Normal file
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@ -0,0 +1,75 @@
---
title: Les signaux
subject: Cours
kernelspec:
name: python3
display_name: Python 3
---
# Définition
:::{prf:definition} Signal
:nonumber: true
Phénomène ou grandeur physique variables dans le temps, donnant une information
sur létat du système qui les produit et que peut détecter un capteur.
[Dictionnaire de lAcadémie française, 9e édition](https://dictionnaire-academie.fr/article/A9S1603)
:::
En d'autres termes, un signal est une grandeur physique (tension, courant,
pression, etc.) variable qui transporte une information.
Les flux de la chaîne d'information sont des signaux. On retrouve généralement
en sortie du bloc _Acquérir_ un signal électrique.
# Les différents types de signaux
## Les signaux logiques
Un signal logique ne peut prendre que deux valeurs : un niveau **haut** ("High")
et un niveau **bas** ("Low").
````{figure}
:label: logique
```{code-cell} python
:tags: [remove-input]
import altair as alt
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import random
from scipy.interpolate import CubicSpline
random.seed(25)
n = 16
t = range(n+1)
s = random.choices([0, 1], k=n)
s += s[-1:]
data = pd.DataFrame({
"t": t,
"s": s,
})
alt.Chart(
data
).mark_line(
interpolate="step-after"
).encode(
alt.X("t:Q").axis(title="Temps (s)").scale(domain=(0,n)),
alt.Y("s:Q", axis=alt.Axis(title="Signal logique", tickMinStep=1.0)).scale(domain=(0,1)),
).properties(
width="container",
)
```
Exemple de signal logique
````
Le signal logique en @logique est par exemple à l'état haut entre 1 s et 3 s,
et à l'état bas entre 8 s et 11 s.
Lorsque le signal passe de l'état bas à l'état haut (comme à 1 s),
on parle de **front montant**.
Dans le cas contraire (comme à 3 s), on parle de **front descendant**.
## Les signaux analogiques
Un signal analogique est un signal qui peut prendre un ensemble continu de valeurs.