Les différents éléments du PC, HDD, RAM, CPU, GPU, carte son, écran, etc.

• Introduction

De nos jours, l’informatique s’est développée sans s’arrêter surtout, les ordinateurs ont atteint des niveaux de performances très hauts grâce aux éléments qui sont « invisibles » à nos yeux : les composants et périphériques. Pourtant, ces éléments n’ont pas changé de forme et ils sont restés à peu près les mêmes au cours des années. On va vous montrer dans cet article les principaux éléments de votre ordinateur.

• L’intérieur de votre PC

Peu importe si vous avez Windows, Max OSX, Linux, etc., que l’ordinateur soit portable ou de bureau, si c’est une tablette tactile ou un smartphone, vous retrouverez tous ou grande partie de ces éléments dans votre dispositif.

• Un écran ou moniteur

          L’écran ou moniteur est l’élément principal de notre ordinateur car il permet l’affichage des procès exécutés par le PC. Par contre, votre machine peut parfaitement fonctionner sans car il contient suffisamment de composants pour marcher toute seule, l’écran est donc considéré comme un périphérique. Cependant cette activité du PC n’est pas intéressante pour la plus grande part d’utilisateurs.

Ce composant a évolué de la suivante façon au cours des années :

• disparition du tube cathodique* jusqu’à l’apparition des écrans LCD et plasmas. Conséquence, ces périphériques sont beaucoup plus plats.  Aussi,
• offrir une meilleure résolution d’écran sur la même dimension avec un nombre de pixels plus considérable.

*tube à vide composé par un filament chauffé, des électrodes en forme de lentilles trouées qui, quand elles sont soumises à une tension, créent un champ électrique excitant les électrons. Ceux-ci frappent l’écran composé d’une couche électroluminescentequi réagit et créé des points lumineux.

 

 

Tube cathodique

• Clavier et souris

Ce sont des vrais indispensables pour diriger et utiliser le PC. Ils peuvent variés selon votre utilisation : bureau ou joueur donc, ce matériel devra être en accord avec votre activité. Pour l’évolution, maintenant certains dispositifs comme les tablettes et smartphones possèdent des claviers tactiles sur l’écran directement. Sinon, dans le bureau, les claviers et souris sont devenues Wireless c’est-à-dire, sans câbles. Par exemple, il existe des claviers Bluetooth et des souris qui fonctionnent grâce à un laser.

          Plus récemment, il est en train de ce développé des claviers souples que l’on peut transporter n’import ’où en le roulant.

 

• L’unité centrale

L’unité centrale est un ensemble de composants qui permettent, entre autres, de fournir l’alimentation électrique et tous les constituants qui font marcher votre machine.

Elle contient :

• La carte mère : elle est l’élément essentiel de votre ordinateur où tous les autres composants s’attacheront. Sans elle, l’ordinateur ne fonctionne pas du tout.

Au démarrage, la carte mère doit être capable de reconnaitre tous les composants attachés et de les configurer. Pour cela, elle dispose d’un firmware appelé BIOS (Basic Input/Output System) qui lui permet de tester le matériel et périphériques. En plus, le BIOS cherche l’OS (système d’exploitation) et le charge en mémoire. S’il y a un problème par exemple, un des périphériques est défectueux, la carte mère émet un message communiquant le dysfonctionnement, certains modèles de BIOS par exemple ASUS parlent…

Comme vous le pouvez voir dans la photo ci-dessus, il y a différents ports qui servent à attacher des éléments. Voici une liste de ceux-ci (certains ne sont plus présents dans les cartes mères d’aujourd’hui) :

• Il y a des connecteurs : plusieurs connecteurs d’alimentation électrique, proportionnant divers types de tension pour faire fonctionner la carte mère et les périphériques attachés ; le connecteur du micro-processeur; celui de l’alimentation et du contrôle des ventilateurs ; les connecteurs de la mémoire vive, normalement ils sont de 2 à 6 sur les cartes mères communes.
• Il y a des composants directement attachés : le chipset (plusieurs circuits électroniques qui administrent le flux de données ; la mémoire interne ou centrale qui permet de mémorisé temporairement des données lors de l’exécution des programmes ; une horloge qui mesure la vitesse d’exécution des instructions du micro-processeur et des composants internes.
• Un logiciel, le BIOS. C’est un firmware enregistré dans la ROM (Read Only Memory) qui sert à gérer les différents composants, il récupère les données et les fait exécuter lors du démarrage.
• Des bus : le bus système : il relie le micro-processeur au chipset ; le bus mémoire : chipset à mémoire vive ; le bus extension : micro-processeur aux connecteurs entrée/sortie et aux connecteurs d’extension.

Vue logique de bus informatique

• Des connexions : les ports USB pour rajouter des périphériques (imprimante, scanner, souris, clavier, webcam, etc.) ; des connecteurs RJ-45 (LAN), pour la connexion à un réseau informatique ; des connecteurs de vidéo analogique VGA ou DVI pour connecter l’écran ; des connecteurs audio analogique (jack 3.5mm) pour la connexion de haut-parleurs ou microphone (différenciés par un code de couleur : vert – haut-parleurs, rose : microphone) ; des connecteurs audio/vidéo HDMI pour la connexion d’un moniteur HD ; des connecteurs Parallel ATA pour la connexion de périphériques de stockage : disques durs, SSD et disques optiques, et e-Sata pour connecter des périphériques de stockage externe à haut débit ; des connecteurs FireWire ; des connecteurs d’extension : ils servent à accueillir des cartes d’extensions pour rajouter des fonctionnalités et augmenter la performance de l’ordinateur.
• De nos jours, pour éviter ces cartes d’extensions, de plus en plus de fonctionnalités ont été ajoutés à la carte mère comme par exemple, des circuits électroniques permettant la gestion de la vidéo (IGP – Integrated Graphic Processor).

 

Voici un diagramme de la carte mère

•   Le processeur : ou CPU (« Central Processing Unit » en français : Unité Centrale de Traitement) est le composant de l’ordinateur où les la quasi-totalité des opérations sont exécutées. C’est l’un des premiers composants qui existent dans les ordinateurs. Il est composé en différentes parties, les plus essentielles sont : une unité arithmétique et logique (UAL) qui prend en charge les calculs, opérations et tests ; une unité de contrôle qui permet la parfaite synchronisation de tous les éléments du processeur ; des registres (mémoires de petite taille avec de l’information stockée) ; une horloge (comme celle de la carte mère) qui sert à synchroniser le processeur avec l’unité centrale ; et une unité d’entrée/sortie relié à la carte-mère.

Schéma d’un processeur

 

• Un disque dur (ou HDD : « Hard Disk Drive) : c’est l’élément qui store toute l’information (programmes, photos, musique même quand l’ordinateur sera éteint. Il fonctionne de la suivante façon : le HDD est constitué par deux plateaux tournants à vitesse constante et couverts par une couche magnétique sur laquelle les données sont stockées, es informations sont écrites en code binaire (0 ; 1) sur le plateau avec une voir deux têtes d’écriture. Selon le courant électrique, elles écrivent soit 0, soit 1, à la surface du disque. Alors, pour lire, c’est l’effet à l’envers c’est-à-dire, le disque tourne dans l’autre sens créant un potentiel électrique qui dépend de la valeur inscrite 0 ou 1.

Intérieur du disque dur (les deux plateaux à droite et la tête d’écriture à gauche)

• La RAM (mémoire vive) : la RAM (« Random Access Memory » en français : mémoire à accès direct) est un disque dur de plus petite taille contenant des données que l’ordinateur place lors de leur traitement.  La plus grande caractéristique de ce composant est qu’il perd toute donnée quand le PC n’est plus soumis à un courant électrique même si, récemment, il y a eu des progrès et un nouveau type de RAM est sorti : le MRAM qui conserve les informations en tout moment.

Type de RAM

 

• La carte son : c’est une carte d’extension de l’ordinateur qui permet de générer tous les sons pour les envoyer dans des périphériques audio (haut-parleurs, casques, écouteurs, etc.). On la connecte dans un port PCI, PCI express, USB, ou FireWire. Elle est composée par un processeur d’audio (APU) et d’un convertisseur analog to digital et un autre de digital to analog, qui permettent de convertir les données audio de l’ordinateur en signal analogique et vice-versa.

• La carte graphique : c’est une carte d’extension d’ordinateur qui permet de créer des images pouvant s’afficher sur l’écran.

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P.S.: On est enfin arrivé à 1.000 vues! Pour fêter cela, je vais ajouter une vidéo sur cet article en vous montrant chaque composant. Merci beaucoup à vous tous qui lisez mes articles et montrez du support! 

Tutoriel| Navigation avec Infrarouges

“Les meilleurs produits d’aujourd’hui semblent avoir une chose en commun: la communication sans fil”

 

UTILISATION DES PHARES INFRAROUGES POUR VOIR LA ROUTE

Détecter des objets avec les antennes n’a besoin de rien en tant que machine de vision sophistiquée. Quelques robots utilisent des RADAR ou SONAR. Une autre méthode simple serait d’utiliser des lumières infrarouges qui permettent de savoir si il y a des objets avec la réflexion de la lumière sur ceux-ci.

  

 

Le système de détection des objets par infrarouge que nous allons construire sur le robot Boe-Bot est comme les phares d’une voiture. Lorsque la lumière des phares d’une voiture reflète des obstacles, et vos yeux détectent les obstacles et vos processus cérébraux eux et rend votre corps guider la voiture en conséquence. Le Boe-Bot utilise des LED infrarouges pour les phares comme le montre la figure 7-1.

Ils émettent des infrarouges, et dans certains cas, l’infrarouge est réfléchie par les objets et rebondit dans la direction du Boe-Bot. Les yeux du Boe-Bot sont les détecteurs infrarouges. Les détecteurs infrarouges envoyer des signaux indiquant si oui ou non ils détectent infrarouge réfléchie par un objet. Le cerveau du robot Boe-Bot, le BASIC Stamp, prend des décisions et gère les servo-moteurs basés sur cette entrée du capteur.

 

 

Les détecteurs IR sont équipés de filtres optiques qui permettent très peu de lumière à l’exception des infrarouges 980 nm que l’on veut détecter grâce à son capteur photodiode interne. Le détecteur infrarouge possède également un filtre électronique qui ne permet que des signaux proches de 38,5 kHz pour passer à travers. En autres mots, le détecteur ne cherche que l’infrarouge qui clignote 38.500 fois par seconde. Cela permet d’éviter les interférences IR à partir de sources communes telles que le soleil et l’éclairage intérieur. La lumière du soleil est d’interférence DC (0 Hz), l’éclairage intérieur et extérieur tend à clignoter à 100 Hz ou 120Hz, en fonction de la source d’alimentation principale de la région. Depuis 120 Hz est à l’extérieur du filtre électronique de 38,5 kHz de fréquence passe bande, il est complètement ignorée par les détecteurs IR.

 

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Tutoriel| Circuit avec Photorésistance

Matériels :

• -2 transistors T1 et T2 BD139
• -1 LDR -1 Lampe L 12 V/2 W
• -1 résistance R1 de 120 KΩ
• -1 résistance R2 de 2.2 KΩ
• -1 résistance R3 de 1.5 KΩ
• -1 Alimentation continue 12 V
• -1 multimètre

Le montage 1 représente un circuit fonctionnant de la façon suivante :

Lorsque la LDR est éclairée, sa résistance est faible et le transistor T1 reçoit à sa base une faible tension non suffisante pour le rendre conducteur.

De ce fait, la tension de base de T2 est forte et T2 est conducteur provoquant l’allumage de la lampe L.

Lorsque la LDR est dans l’obscurité, sa résistance dépasse 60 KΩ et T1 reçoit sur sa base une tension suffisante pour le rendre conducteur.

Ceci provoque une chute de tension sur la base de T2 qui se bloque.

La lampe s’éteint de ce fait.

Etapes :

Vérification du fonctionnement du montage 1 par la pratique. LDR éclairée, lampe allumée:

LDR  pas éclairée, lampe éteinte:

Le montage 2 représente un circuit qui permet d’allumer la lampe lorsque la LDR n’est pas éclairée. Le but est de trouver la valeur des résistances.  Après réflexion, j’ai décidé de garder les même valeurs pour les R de T2 et de mettre ne faible résistance en R2 et R1.  De ce fait, lorsque la LDR n’est pas éclairée, sa résistance dépasse 60 KΩ et T1 reçoit sur sa base une tension insuffisante pour le rendre conducteur, la lampe s’allume. R1 = 470 Ω R2 = 1 KΩ R3 = 2.2 KΩ R4 = 1.5 KΩ Ensuite, j’ai contrôlé le fonctionnement des montages en mesurant les tensions sur les bases et les collecteurs des deux transistors:

Conclusions:

Ces montages nous permettent d’allumer ou d’éteindre une lampe en fonction de la lumière ambiante. Dans le cas d’une utilisation pour illuminé un endroit à la nuit tombée, le montage 2 sera choisi. La tension où il y a un * devrait être à zéro et ce problème vient du choix des résistances. Mais vu que je n’ai pas encore fait la théorie sur les montages avec LDR, je ne suis pas arrivé à un résultat parfait avec le montage 2. Néanmoins, avec les valeurs trouvées, j’arrive à un résultat où la lampe s’allume presque à sa luminosité maximale.

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Tutoriel| Light Commander – Parallax

Pour utiliser le Light Commander de Parallax, vous avez besoin de l’adaptateur Basic Stamp 1 Serial Adapter. Vous allez avoir besoin aussi de Basic Stamp Editor (vous pouvez télécharger gratuitement sur le site de Parallax.com).

Voici un exemple de programmation:

‘{$STAMP BS1} 
‘Demo Program sequences ten different led patterns 
‘Press the switch to start the display sequence 
Init: 
DIRS = 248 'Set ports 3-7 to Outputs 
 'Ports 0-2 default to Inputs 
SYMBOL loops = B0 'Loop counter 
SYMBOL dly = B1 'Delay time 
WaitHere: 
BUTTON 0,0,0,0,B0,1,main 'Wait here for button press 
GOTO waithere 
Main: 
PINS = 0 'Clear then blink LED3 5 times 
FOR loops = 1 TO 5 
HIGH 3 
PAUSE 150 
LOW 3 
PAUSE 150 
NEXT 
FOR loops = 1 TO 5 'Flash all LEDs 
PINS = 248 
PAUSE 200 
PINS = 0 
PAUSE 500 
NEXT 
FOR loops = 1 TO 5 'Rotate pairs 
PINS = 192 
PAUSE 400 
PINS = 96 
PAUSE 400 
PINS = 48 
PAUSE 400 
PINS = 144 
PAUSE 400 
NEXT 
FOR loops = 1 TO 5 'Rotate around center 
PINS = 88 
PAUSE 400 
PINS = 168 
PAUSE 400 
NEXT 
FOR loops = 1 TO 5 'Vertical pairs 
PINS = 144 
PAUSE 400 
PINS = 96 
PAUSE 400 
NEXT 
FOR loops = 1 TO 5 'Horizontal pairs 
PINS = 48 
PAUSE 400 
PINS = 192 
PAUSE 400 
NEXT 
FOR loops = 1 TO 5 'Rotate single right 
PINS = 16 
PAUSE 200 
PINS = 32 
PAUSE 200 
PINS = 64 
PAUSE 200 
PINS = 128 
PAUSE 200 
NEXT 
FOR loops = 1 TO 5 'Rotate single left 
PINS = 128 
PAUSE 200 
PINS = 64 
PAUSE 200 
PINS = 32 
PAUSE 200 
PINS = 16 
PAUSE 200 
NEXT 
FOR loops = 1 TO 5 'Rotate right with center 
PINS = 24 
PAUSE 100 
PINS = 40 
PAUSE 100 
PINS = 72 
PAUSE 100 
PINS = 136 
PAUSE 100 
NEXT 
FOR loops = 1 TO 5 'Rotate left with center 
PINS = 136 
PAUSE 100 
PINS = 72 
PAUSE 100 
PINS = 40 
PAUSE 100 
PINS = 24 
PAUSE 100 
NEXT 
GOTO main
END

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Tutoriel| Photorésistances: Introduction

 

Les photorésistances sont des composants photosensibles dont la valeur ohmique varie en fonction de l’intensité de lumière qu’ils reçoivent.

Une photorésistance mesurée dans l’obscurité a une valeur d’environ 1 mégaohm. Si elle reçoit un peu de lumière sa valeur descendra immédiatement aux environs de 400 k Ω. Si l’intensité de la lumière augmente, sa valeur descendra vers les 80 kΩ. Si elle reçoit une lumière forte, sa résistance descendra jusqu’à quelques dizaines d’ohms (voir figure 60).

Les photorésistances sont utilisées pour la réalisation d’automatismes capables de fonctionner en présence d’une source lumineuse.
Prenons l’exemple de nombreux ascenseurs. Dans un des montants de porte se trouve une photorésistance et, dans le montant opposé, dans le même axe, une ampoule est positionnée de façon à illuminer la partie sensible de cette photorésistance.

Lorsqu’un usager monte dans l’ascenseur, son corps interrompt le faisceau de lumière qui frappe la photorésistance interdisant ainsi le fonctionnement de la commande de fermeture de la porte. Sans connaître le principe que nous venons de décrire, vous avez certainement déjà mis la main sur cette photorésistance afin de maintenir la porte de l’ascenseur ouverte pour attendre un retardataire!

De même, pour allumer les ampoules d’un lampadaire quand la nuit tombe, on utilise une photorésistance reliée à un circuit commandant un relais.

 

Composition:

Sur une plaquette de céramique de diamètre 5 ,10 ont dépose un serpentin qui est composé pour la plupart de CdS (sulfure de cadmium), CdSe (séléniure de cadmium), CdTe (tellure de cadmium).La résistance peut atteindre dans l’obscurité quelques Mohms et tomber à quelques centaines d’ohms à la lumière. La tension d’alimentation peut atteindre 180 V . Leur réponse spectrale est à peu prés la même que l’œil humain mais si une CdS réagit assez vite quand on l’éclaire violemment il lui faudra quelques minutes pour trouver sa résistance finale a l’obscurité. On trouve aussi des CdSe (séléniure de cadmium) dont le temps de réponse dans la pénombre est des dizaines de fois plus rapide que les CdS mais toutefois son spectre se décale vers l’infrarouge.  Les premières cellules de ce type, à base de métaux alcalins lourds comme le césium, ou de composés conducteurs, comme le sulfure de cadmium, pouvaient être traversées par un courant électrique alternatif. En revanche, les photodiodes ou les phototransistors actuels à semi-conducteurs, que leur boîtier transparent permet d’éclairer, ne peuvent être traversé par le courant que dans un seul sens mais présentent des temps de réponse beaucoup plus courts et sont plus utilisé maintenant que les photorésistances.

Note:
N’essayez pas de relier directement en série une photorésistance et une ampoule en espérant qu’elle s’allumera en éclairant la photorésistance avec une forte lumière.
La photorésistance n’est pas capable de supporter le courant nécessaire à alimenter le filament de l’ampoule et le résultat sera désastreux!
Dans les prochaines leçons nous vous apprendrons à réaliser un circuit capable d’allumer une ampoule au changement d’intensité lumineuse sans risque de transformer l’ensemble en chaleur et en lumière!

 

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