Diaporama de présentation

LE X10 dans tous ses états !
pour la formation et l’information
Sommaire :
Les définitions de la DOMOTIQUE
La norme X10
Le X10 comment ça marche ?
Exemple d’une installation X10
Présentation de quelques constituants
Logiciel ActiveHomePro
Exemples de programmes réalisés avec le logiciel Active Home Pro :
-Eclairage automatique avec détecteur de mouvements
-Eclairage automatique basse tension avec télécommande
PROGRAMMATION D’UN ECLAIRAGE FONCTIONNANT EN BASSE TENSION AVEC DETECTEUR DE MOUVEMENTS
En 6 animations
Coût des constituants
Exploitation au niveau 4 e :
Comment gérer un projet de conception et de réalisation d’un système automatisé ?
Les définitions de la DOMOTIQUE
Université de Sherbrooke (Québec)
Département de génie électrique et de génie informatique
« On regroupe sous l'appellation domotique l'ensemble des technologies de l'électronique, de l'informatique et des
télécommunications qui sont utilisées dans les domiciles pour rendre ceux-ci plus «intelligents». La domotique vise
donc à intégrer dans un tout cohérent différents systèmes assurant des fonctions de sécurité, de confort, de gestion
d'énergie, de communications, de divertissement, d'éducation qu'on retrouve dans une maison ».
Le Petit Larousse, de son côté, définit la domotique comme : « Concept d'habitat intégrant tous les
automatismes en matière de sécurité, de gestion de l'énergie, de communication, etc. » Un élément
suffisamment rare dans une définition de dictionnaire pour être ici noté : la présence d'un « etc. » qui
en dit long sur l'imprécision et le caractère ouvert de la domotique.
La domotique :
La définition : La domotique c'est l'informatique appliquée à l'ensemble des systèmes de régulation, de gestion, de
communication et de sécurité concernant l'habitat et les tâches de la vie quotidienne.
Quel est son but ? La domotique permet d'améliorer le Confort, la Sécurité et la Fonctionnalité de l'habitat.
Quand intervient-elle ? Lors de l'utilisation d'appareils électriques.
Qui peut en avoir besoin ? La domotique s'adresse au simple bricoleur ainsi qu'à toute personne ayant besoin
d'automatisation dans la maison (pour les handicapés par exemple)
Où pouvons-nous l’utiliser ? Dans l'habitat
Comment ça fonctionne ? La domotique est basée sur la mise en réseau des différents appareils électriques de la maison.
Les informations passent par le réseau électrique.
La norme X10
La domotique est l’informatisation de la maison en vue d’automatiser des actions
prédéfinies. Ces techniques connaissent un grand succès aux Etats-Unis mais elles
restent très peu développées en France. Un des freins au déploiement de la domotique
est la nécessité de recréer une infrastructure de communication dans la maison pour
transmettre les ordres entre la centrale de commande et les différents appareils.
Pour pallier à cet inconvénient, la norme X10 propose d’utiliser le réseau électrique
existant pour transmettre l’information et commander les différents appareils de la
maison. Il est ainsi possible de créer un réseau entre les différents appareils électriques
de la maison sans faire d’installation lourde et donc avec un budget léger.
Avantages
- Aucun câblage supplémentaire ne doit être fait pour
profiter de cette technologie à la maison.
- La faible tension du signal (2.5V) est sans danger pour
les appareils électriques du logement
- Il est possible de contrôler la maison à travers de
simples commandes
- les compétences requises pour l’installation se limitent
à savoir brancher un appareil à une prise et utiliser un
tournevis pour tourner les "disques " de sélection
d’adresse.
Inconvénients
-99% des produits X10 sont fabriqués en 110V 60 Hz pour les USA.
-Les produits 220V pour la France sont fabriqués en petite série et
coûtent deux à trois fois plus cher que sur le marché américain.
- En cas de courant triphasé, on doit utiliser un module spécifique.
- Les signaux sont bloqués par certains transformateurs.
Le X10 comment ça marche ?
La norme X10 utilise des transmetteurs spécifiques qui émettent un signal codé à travers le
réseau électrique de la maison.
Les récepteurs X10 branchés entre les appareils et les prises de courant détectent ce signal
et agissent en fonction du message reçu.
Le contrôle des messages est effectué grâce à un tableau de commande, une télécommande
ou encore grâce à un ordinateur, relié à un transmetteur qui relaiera les ordres aux
différents modules branchés sur le réseau électrique.
Les transmetteurs X10 envoient un signal à basse tension (2,5V) qui est superposé aux 220V
préexistants. Tout récepteur X10 branché sur le réseau électrique de la maison peut capter
le signal. Néanmoins, les récepteurs répondent uniquement quand le signal est envoyé sur
leur adresse.
Il est possible d'avoir jusqu’à 256 adresses différentes à condition d’utiliser un ordinateur
pour contrôler l’installation. De plus, les signaux X10 qui transitent sur le réseau électrique
sont bloqués par les disjoncteurs, ce qui évite d’être parasité par une installation voisine.
Pour encore plus de sécurité, il est possible de mettre un module de filtrage en tête
d’installation.
Le protocole permet également de faire réagir plusieurs appareils à la même commande en
leur affectant la même adresse.
Le protocole X10 permet la communication entre émetteurs et récepteurs par
l'intermédiaire de signaux haute fréquence (5 V crète à crète/ 120 kHz) superposés à la
tension du réseau électrique (230 V / 50 Hz) [DES COURANTS PORTEURS]
Chaque module possède un code lettre
(A à P) c’est une adresse
La transmission se fait après la détection du
passage par zéro de l'onde sinusoïdale par envoi
d'une salve à 120 kHz, de durée 1 ms.
Un 1 logique correspond à une salve sur l'onde
positive suivie d'un silence sur l'onde négative
Un 0 logique correspond à un silence sur l'onde
positive suivi d'une salve sur l'onde négative
et un code nombre (1 à 16)
La trame dure donc 47 périodes du réseau électrique soit
47 x 20 = 940 ms (presque 1 seconde !)
Avec le Start code il y a écoute du réseau : si le réseau est occupé, on ne communique
pas l’ ordre, s’ il est libre le message est émis 2 fois.
Après avoir sélectionné le module auquel on veut s’ adresser, il faut envoyer la fonction
qu’ il devra exécuter.
Les possibilités du X10 dans une installation
Le signal de commande des modules s’ effectue par le réseau électrique grâce au courant
porteur. Il consiste à utiliser le réseau EDF comme support de communication : Un
émetteur injecte en un point de l’ installation un signal de très faible puissance superposé à
la fréquence du réseau EDF.
Les récepteurs connectés à la même installation, perçoivent puis traduisent ces données
pour exécuter les opérations.
On peut classer les constituants selon deux catégories :
- Les émetteurs : Ce sont les composants qui envoient des ordres aux composants adressés.
- Les récepteurs : Ce sont eux qui agissent en fonction des ordres reçus.
Présentation de quelques constituants :
Interface programmable
Émettrice d’ordres par courants porteurs au
protocole X10
Réceptrice de signaux radio fréquence
(RF 433 Mhz) X10
Transfert des programmes à l’aide d’un câble
USB.
Nom du composant : CM15 (notice)
Logement de
pile 9 Volts,
celle-ci assure le
stockage du
programme si
l’interface est
débranchée ou
en cas de panne
de courant.
Sans pile il
faudrait
recharger le
programme.
Récepteur de courant porteur universel :
Il inclut un contact relais isolé et un beeper piezo. Il peut être
programmé pour fonctionner comme beeper uniquement, ou
comme un contact isolé seulement, ou les deux.
Il peut être programmé pour des actions momentanées ou
permanentes comme beeper ou comme contact isolé.
Le contact sec isolé a un pouvoir de coupure de 5 A sous 24 V.
Nom du composant : UM7206 (notice)
Boutons de mise en
service du module
Sélecteurs d’adresse du
module
Interrupteurs de sélection
du mode de fonctionnement
du module
Contact isolé permettant d’alimenter un
récepteur électrique en basse tension
Détecteur de mouvement
crépusculaire et diurne.
Antenne
Témoin de
détection
Son adresse par défaut est A1.
Nom du composant : MS13
Fenêtre de
détection
Boutons de réglage (voir notice)
Vue d’ensemble
Logement
des piles
Télécommande RF KR22
Par défaut, les boutons adressent les modules
suivants :
A1, A2, A3, A4 en allumés ou éteints
(Voir notice)
Module Lampe
Il permet sans intervention sur le réseau électrique de
connecter une lampe et de déclencher son allumage
ou extinction, y compris progressive, à partir d’un
émetteur X10 situé dans une autre pièce de la
maison.
Il peut être adressé par deux sélecteurs rotatifs au
moyen d’un petit tournevis.
LM12 Module Lampe pour
prise
Il ne peut pas commander une lampe basse
consommation (fluo compacte) ou à LEDS (220 Volts).
(Voir notice)
Un exemple de programme de pilotage réalisé avec le logiciel Active Home Pro
Le logiciel est en anglais
mais son principe de
fonctionnement ne
nécessite pas
d’apprentissage long
Un exemple de macro instruction :
Elle permettent l’automatisation,
la répétition de tâches en
fonction d’un évènement
déclencheur (Trigger)
PROGRAMMATION D’UN ECLAIRAGE
AUTOMATIQUE
AVEC DETECTEUR DE MOUVEMENTS
Eclairage automatique avec détecteur de mouvements 1/8
Les constituants à mettre en œuvre :
Réseau
électrique
220 V de
l'habitation
Câble
USB
Ordinateur
et logiciel Active Home
Pro
Interface automate
Programmable
Récepteur sans fil
et modulateur de courant
porteur
Détecteur de mouvements sans
fil autonome
Module récepteur
de courants
porteurs
et actionneur
Récepteur
électrique
(une lampe)
Eclairage automatique avec détecteur de mouvements 2/8
L’ordinateur, l’interface, et le module sont reliés sur le réseau électrique de l’habitation.
L’interface est également reliée à l’ordinateur par un câble USB. Il va servir à transmettre des
ordres et à télécharger des programmes dans l’interface.
La lampe est branchée sur le module. Elle peut donc être commandée à distance via le réseau
électrique de l’habitation et être située par exemple dans une autre pièce que l’interface.
Le détecteur de présence transmet ses information de détection ou compte rendu à l’interface
programmable par ondes radio. Le détecteur de présence peut être positionné dans une autre
pièce que l’interface.
Dans un premier temps l’utilisateur teste la réponse du module et
contrôle les modes d’extinction et l’allumage de la lampe
par courant porteur
Réseau
électrique
220 V de
l'habitation
Câble
USB
Chaîne d’informations
Chaîne d’énergie
Eclairage automatique avec détecteur de mouvements 3/8
Cliquer sur + (Rooms) pour créer
une nouvelle pièce virtuelle
Appelons-la : testlampe (par
exemple) et validons.
Cliquons sur Lamps dans Modules
pour choisir un récepteur capable
de commander la lampe : LM12
Le module doit être glissé posé dans
la pièce virtuelle.
Choisissons une adresse pour le
module, par exemple : B5
Adressons
réellement
le module
avec une
adresse
identique :
B5
Eclairage automatique avec détecteur de mouvements 4/8
Effectuons quelques tests (après avoir connecté la
lampe)
- Allumage et extinction de la lampe en cliquant sur le bouton.
- Utilisation du bouton de gradateur pour contrôler le degré
d’éclairement de la lampe symbolisé à l’écran par une indication de
pourcentage.
Réseau
électrique
220 V de
l'habitation
Dans un deuxième temps :
Testons le fonctionnement
du détecteur de présence
Il faut cliquer alors sur le lien : Sensors
(capteurs) et glisser poser le constituant : MS13
dans la pièce virtuelle
Chaîne d’acquisition
Eclairage automatique avec détecteur de mouvements 5/8
Faire glisser le dessin :
Motion Sensor vers la partie correspondant à la
pièce.
Adresser le détecteur en B1
(c’est son adresse par défaut).
En faisant passer votre main devant le
détecteur, on constate l’animation de cercles de
couleur verte qui correspond à la détection de
présence
Le système est prêt à être programmé. Cette étape va consister à créer un programme réalisant la
fonction éclairage automatique puis à télécharger celui-ci dans l’interface. Une fois le téléchargement
accompli et la pose du détecteur réalisée, le système devient autonome. On peut alors débrancher le
câble USB et éteindre l’ordinateur.
Eclairage automatique avec détecteur de mouvements 6/8
Création d’une macro ou programme
Nous allons maintenant définir un programme régissant l'allumage et
l'extinction de la lampe en fonction de la détection de mouvement.
Dans la barre d'outils, cliquer sur le menu : Macro.
Une macro instruction est un programme.
Cliquer sur l'option : Next (pour concevoir un programme simple).
Choisir l’option : Don’t use
condition (pas de
programmation horaire). Puis
sur le bouton : Finish.
Trigger (déclencheur)
correspond à l’évènement
déclenchant le programme.
Trigger B1 permet de
déclencher le programme en
fonction de la détection de
mouvement.
Eclairage automatique avec détecteur de mouvements 7/8
Que doit faire maintenant le programme si le capteur détecte un mouvement ?
Par exemple allumer la lampe pendant 1seconde et éteindre la lampe.
Que doit faire le programme si le capteur ne détecte pas de mouvement ?
Dans ce cas là, la lampe doit rester éteinte.
On permet de
rendre active la
macro ou le sousprogramme.
Dans ce cas là, la
lampe sur le
récepteur B5 va
s’allumer pendant
1 seconde puis
s’éteindre.
Add Else permet de gérer l’autre cas : Pas de détection de mouvement.
Eclairage automatique avec détecteur de mouvement 8/8
Add Else permet de gérer l’autre cas : Pas de détection de mouvement. On peut aussi créer une
nouvelle macro instruction en cliquant sur l’option + Macro
REMARQUE : Pour des raisons de simplicité, les macros sont crées dans la même pièce virtuelle.
PROGRAMMATION D’UN ECLAIRAGE
FONCTIONNANT EN BASSE TENSION
AVEC UNE TELECOMMANDE
Eclairage automatique basse tension avec télécommande et détecteur de mouvements
Le matériel :
Quelques dominos électriques
Une lampe à LED 12 Volts
Du fil électrique
Une alimentation basse tension (Adaptateur secteur 12 Volts)
Le montage électrique :
Adresser le récepteur de courant
porteur en B1 par exemple
Sélecteur 1 sur : Continuous
Sélecteur 2 sur : Relay only
Alimentation 12 Volts
PROGRAMMATION D’UN ECLAIRAGE FONCTIONNANT EN BASSE TENSION
AVEC UNE TELECOMMANDE 1/7
EXEMPLE DE PROGRAMME :
On voudrait allumer la lampe en appuyant UNE SEULE FOIS sur le bouton ON 1
On voudrait éteindre la lampe en appuyant UNE SEULE FOIS sur le bouton OFF 1
On voudrait allumer la lampe pendant 5 minutes en appuyant une fois sur le
bouton ON 2 et l’éteindre en appuyant une fois sur le bouton OFF 2
PROGRAMMATION D’UN ECLAIRAGE FONCTIONNANT EN BASSE TENSION
AVEC UNE TELECOMMANDE 2/7
- Se placer dans la pièce virtuelle : My Room
- Cliquer sur : Appliances.
- Glisser le module : UM7206.
- L’adresser en B1
PROGRAMMATION D’UN ECLAIRAGE FONCTIONNANT EN BASSE TENSION
AVEC UNE TELECOMMANDE 3/7
Créer une nouvelle macro :
- Pas de condition.
- Le déclencheur est A1 ON.
- L’action associée est B1 ON.
PROGRAMMATION D’UN ECLAIRAGE FONCTIONNANT EN BASSE TENSION
AVEC UNE TELECOMMANDE 4/7
Créer une nouvelle macro :
- Pas de condition.
- Le déclencheur est A1 OFF.
- L’action associée est B1 OFF.
PROGRAMMATION D’UN ECLAIRAGE FONCTIONNANT EN BASSE TENSION
AVEC UNE TELECOMMANDE 5/7
Créer une nouvelle macro :
- Pas de condition.
- Le déclencheur est A2 ON.
- Action 1 : B1 ON.
-Attente de 5 mn : DELAY.
- Action 2 : B1 OFF.
PROGRAMMATION D’UN ECLAIRAGE FONCTIONNANT EN BASSE TENSION
AVEC UNE TELECOMMANDE 6/7
Créer une nouvelle macro :
- Pas de condition.
- Le déclencheur est A2 OFF.
- Action 1 : B1 OFF.
PROGRAMMATION D’UN ECLAIRAGE FONCTIONNANT EN BASSE TENSION
AVEC UNE TELECOMMANDE 7/7
Le programme devrait alors
ressembler à ceci.
PROGRAMMATION D’UN ECLAIRAGE
AUTOMATIQUE BASSE TENSION
AVEC DETECTEUR DE MOUVEMENTS
en animations
1
2
3
Créer une
nouvelle
« pièce »
virtuelle
Initialiser un
module et
enregistrer le
programme
Initialiser le
détecteur de
mouvements
4
5
6
Cliquer sur l’image pour
lancer l’animation
Créer un sous programme
« macro » pour
l’allumage de la
lampe
Créer un sousprogramme
« macro » pour
l’extinction de
la lampe
Téléchargement
du programme
vers l’interface
Le résultat :
COUTS DES CONSTITUANTS :
139 €
54,95 €
22,95 €
20 €
20 €
REALISATION COLLECTIVE :
Exemple de situation proposée aux élèves :
Comment atténuer une situation de handicap cognitif ?
Les personnes souffrant de déficiences cognitives ont des difficultés pour mémoriser et
évaluer les informations.
La lampe devra s’éteindre automatiquement si aucun mouvement n’est constaté
devant le détecteur de mouvements après un certain temps.
- Conception et réalisation du support du détecteur de mouvement.
- Conception et câblage de l’installation électrique (basse tension)
- Réalisation et test d’un programme de pilotage.
Activités
possibles
Exemple de situation proposée aux élèves :
Comment apporter du confort dans une situation de handicap moteur ?
Les déficiences motrices engendrent une gêne ou une impossibilité de déplacement mais
aussi des difficultés de préhension d’objets… Il faut donc faciliter les gestes simples de la
vie quotidienne.
La lampe devra s’allumer et s’éteindre automatiquement en fonction des appuis sur
les boutons de la télécommande.
- Conception et réalisation du support de la lampe.
- Conception et câblage de l’installation électrique (basse tension)
- Réalisation et test d’un programme de pilotage.
Activités
possibles