Nous allons vous présenter un système écooomique pour contrôler

Nous allons vous présenter un système écooomique pour
contrôler à distance un appareil quelconque, qu'il soit
électrique ou électronique. Son originalité réside
essentiellement dans son inhabituelle portée: 20 km
environ. Il comporte deux canaux avec codage digital et
des sorties sur relais avec la possibilité dtun fonctionnement bistable Ou monostable. Cette radiocommande
fait appel à deux modules Aure. aux caractéristiques
exceptionnelles: un transmetteur de 400 mW et un
récepteur particulièrement sensible.
r
es systèmes de contrôle
à distance via radio, peu.
vent êtres divisés en
:::- ~
deux catégories :
~.
ceux
commtJnément
appelés
tër~commandes et Ceux dénommés
radiOCommandes.
:videmmem, afin d'éviter
de i 'ossibles interférences,
tous CEs systêmes sont codés.
Pour cela, I: porteuse radio est modulée par des $é, luences d'impulsions diffêrente$.
A la première famille, cE!IJedes télécommandes,
~ppartiennent les systèmes composés d'un récepteur
et d'un transmetteur utilisés pour l'oINerture des portails
électriQues, l'activation des systèmes d'alarme, la cornmandE!des pOrtières de voitures, etc.
Le$ transmetteurs employés dans ces systèmes sont très
petits. ayant souvent la fQrme d'un porte-clefs et ont une
puissance maximale de 10 mW, puissance qui permet une
portée comprIse entre 50 et 100 mètres au mieux.
L.emploi de ces dispositifs fait désormais partie de notre
vie quotidienne: nous ne nous rendons même plus compte
que nous les utilisons et nous en avons sOrernent au moins
un dans nos poches actuellement !
ElECTRONIQUE
Les systèmes de codage I :'s plus utilisés se basent
sur l'emploi dé circuits inté,E rês spécifiques, comme
le UM86409 ou le MC145026, o I bien utili$ent des rnicrocontrôleurs, spécîalement program né$, qui permettent dtobtenir des milliards de combinaison
ou qui modifient le code
avec une séquence aléatoire (roll '1g-code).
A la famille des radiocommandes appsrtiennent tous les
diSpositifs prévus pour des li~i 5ons point a pOint, en
me$ure de couvrir des distan~e$ beaucoup plus grandes
que celles couvertes par les tél~ ::ommande$. de l'ordre
de plusieurs cent~ines de mètres à plusieurs dizaine$ de
kilomètres.
Evidemment, les puis$ences Utilis L'es"sont beaucoup plus
élevées üusCIu'à 5 à 10 watts) et 1'"tilisatiol'1 d'antennes
directives est de mise si l'on veut. ~agner en pOrtée.
tnagazjne -n° 18
.deux antenr es "boudln$w flexibles
(Aure' AG43: j),
-deux antenn, !5 fouets l'igides en 1/4
d'onde (AurE I A$433),
-deux antenrll ,$ directives 5 éléments
(Cu$hcratr. ,: ;gi Dual Band).
Ces appareils sont utilisés dans les
alarmes à distance ou pour l'activation
d'appareils éloignés (phares, pompes,
relais radio, etc.). On Peut généraliser
en disant qu'un tel syst~me trouvera
son application chaque foi$ qu'il s'agit
d'activer ou de désactiver un dispositif avec une commande électrique
située très loil'1.
Dans le prem"
tué des lialsor
rain parfait@ni
en mil jeu urbei
entre le TX et
blement dépa
Le projet décrit dans ces pages, permet d'obtenir ce résultat pour un coat
très compétitif.
Evidemment, dans ce CÇlS,le transmetteur n'est pas un modèle "POrteclés" et, même si ses dimensions ne
sont pas très importantes, il ne rentrera certainement pas dans la poche
de la veste I
Vers une
radiocommande
longue portée
Notre système fonctionne en UHF (précisément sur 433.92 MHl). Il est composé d'un transmetteur à deux canaux
dont la puissance de sortie est de
400 mW et d'un récepteur, toujours à
deux canaux, avec sorties sur relais
(contacts
et au fonctionnement
figures 13 et 14).
garanti (voir les
Nous avons porté une attention parti.
c1.1lièreè l'étage de réception.
Comme cela est connu, en fait, dans
une liaison point à point. I~s prestations
du système dépendent nQr15eI,J)ement
de la puÎ$$ar'lCe de l'émetteur,
mai$
également. de la sensibilité
et de la
sélectivité du récepteur. Bien entendu,
les antennes prennent aussi une grande
place dans la distance couverte.
$ec$).
Le tout fonctionne
nus.
sous 12 volts conti-
L'activation du transme~eurpeut
être
effectuée manuellement
(par l'ifltermédiaire de boutons poussoirs) ou bien
par l'intermédiaire
d'une tension.
Pour les sorties. il est possible de
sélectionner un mode de fonctionnement astable (impulsion) ou bistable
(à mémoire).
Dans le premier cas, le rel~is de $or.
tie reste actif, tant que le signal généré
par le transmetteur est présent sur l'entrée du récepteur.
Dans le second ca5, le relai$ commute
et demeure dans cet état, même si le
signal du transmetteur n'est plus présent sur l'entrée du récepteur. Un nouveau signal provoque le retour à l'êtat
Jnitial et ainsi de sl.1ite.
A la différence d'autres systèmes aux
fonctions identiques, qu'ils soient commerciaux ou riOn, le projet proposé
dans ces pages présente
un coût
réduit, ce qui n'est déjà pas négli..
geable, mais peut également être faci.
lemel"lt réalisé par tout un chacun gr~
à l'emploi, dans les étages haute fréquence, de modules Aurel déjà réglés
POUr cette QPplication, noI,J$ avons uti.
lisé un nouveau récepteur superhété.
rodyne (STD-LC) qui offre, pour Jn coOt
raisonnable, une sensibilité optimale
et une bonne sélectivitê (voir figure 13).
Pour donner des indications les plus
préci$e$ po$$ibles. retatives à la portée de ce système, nous avons effec.
tué de nombreux essais dans différents
lieux et avec différentes antennes (voir
figure 17).
NouS nous rendons compte Que les
essais de port~e sont purement $i,Jggestifs, mais pourtant, c'est la donnée
qui intéresse le plus celui Qui doit installer un système de ce genre.
Au cours des essais, nous
avons utilisé trois types
d'antennes:
.,,:
ELECTRONIQUE
magazine. n° 18
r cas. nous avons effecs de 800 mètres en ter~nt dégagé. Par contre.
1 (beaucoup de maisons
e RX) I'IOuS avons pénisé les 100 mètres.
Pour effectue.
les essais en terrain
libre, nous aVI ns placé le récepteur à
une hauteur d : 2 mètres environ puis
nouS $omme~ éloignés avec le transmetteur (tenu ~ la main) en veillant à
n'interposer e: ItreTX et RX aucun obstacle importar t.
Avec les ante' nes AG433 nous avons
atteint 800 rrl !tre$.
Le même es'
antennes AS4
de plus de 2 ,
nier cas, les dl
cée$ à envir(t
svec un plan:
,ai. effectué
avec les
~3. a permis une liaison
;Iomètres. Oans ce derux antennes étaient pla;.
I 2 mètres de hauteur,
e masse adéquat.
Toutefois l'ess IÎ qui nous a le plus surpris (favorable nent) 8 été celui effectué avec ]'antt nne directive.
Pour cet essai, nous avons installé l'an.
tenne de réc, !ption sur le toit d'un
pavillon et no IS sommes allés, avec
l'émetteur et I 3 seconde antenne. sur
une colline. L~ dénivelé était df; 1000
mètres enviro, I et la distance de plus
de 20 kilomèt es à vol d'oiseau.
Malgré cette ': istance. notre système
de radiocomrr ~nde à toujour$ parfaitement fonctk 1né.
En conclu$iOr1 nou$ ~ouvons affil'mer
Que c f système permet des
lia sons point à point entre
100 mètres et 20
kilomètres,
en
fonct-Ion
~
des antennes utilisées et
des obstacles présents
entres le transmetteur et le
récepteur.
:ii la tension de\'ait êtJe sup6.
ieure, il faudra augmenter
:Iroportionnellement la valeur
le ces deux ré5j~nce5.
Voilà une grande flexibilité,
avec la possibilité, en choi.
$issant convenablement l'antenne, de satisfaire aux exigences les plus diverses.
.e transmetteur fonctIonne
Ivec une tension de 12
'olts qui est envoyée au
l1odufe
émetteur
U3,
Jrsque
se ferment
les
,ontelcts du relais Rll.
'
i '
:i"
,
..
',,~
~.
Après cette longue, mais inst.l'uctive introQl,jction, Occupons-1'1OUsà présent du circuit du transmetteur.
I In notera
que, de ce fait, le
11oduJe radio n'est
~ ue durant
c 'une commsnde,
le
transmetteur
Si nous passons au schéma électrique
de la figure 2, nous pouvons noter
QI,l'outre les deux poussoirs, nous trouvons également deux entrées sur des
optoco1.1pleurs, qui permettent J'activation de$ deux canaux. en utilisant
des tensions continues.
Le niveau des II premiers bits est
imposé par la j)Osition d'autant de
micro.interrupteJJrs; Celui du 12e ,bit.
dépend du bouton poussoir d'actf\letion par lequel il est sêlectiof1né.
permet
ainsi
d'obtenir
auxquels correspondent
différentes.
Les valeurs de R1O et Rl1 sont modi.
fiées en fonction de la tension disponible pour le contrôle. Les valeLJrs Îndquées dans la liste de$ cornposQnts (i
kilohm) sont adaptées è des tensions
d'activation COmprises entre 5 et 24
volts.
2 canaux.
deux sêquences
,
l es autre$ étages. sont alir lentés avec une ten$iOn de
! volts fournie par le circuit
i Itégré U1, un 7805 en boîtier T0220. ~ui transforme les 12 volts
d'entrée en une tension de 5 volts.
Le circuit il'
jours ~ctif,
train d'im~
broche 17)
modulation
La séquenc :' générée, dépend de la
position des 'nicro-interrupteurs de DSi
~UI
DSl
~
3
~RI
Al
Aa
tégré de codage U2. tou"
génère constamment
un
JIsions (présent sur la
lui est appliQ1.1éà l'entrée
broche 2) du module U3.
Tant que le r \odule émetteur n'est pas
alimenté. Cl tte modul'8tion est sans
aucun effet.
~
1
contraire.
I lent au reste du circuit qui
I $t toujours
sous tension.
Comme on le voit Sur le
schéma ~ynoptÎque de la
figure 1, le signal radio
généré par le module
hybride Aurel TX433-BO05T est
modulé avec des trains d'impulsions
de 12 bits, correspondant a 4096
combinaisons (utilisation d'un codeur
type UMS6409).
Gela
alimenté
la transmission
,
+
~'t3 .;
'RZ
C.
RoC.
Rt
.A~
I~C'l
l
'j;
I(~
l
L~-+
~
~CI
7?/)
~VAL
,
~
r-o.
I
I
~-
Rll
~)T2
I
-.L~
Ul
A~
~~
r~p.
R10
4~
WT
117
lI'Ii
I:CI
1'2
mi
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\
I:
i
2 i
,-4"
J" -.;
R6c
&./'N\r-.
-~.
I
.~
I
:
:~
;:Q7
~
FIgure 2: Sçhérna électrique de l'émetl "air de fadlocommande.
ELECTRONIQUE
m..gazine ~ n° 18
"~
'il'
et DS2. mais également du bouton
poussoir appuyé, Pl OUP2.
Rappelons, que les lignes de contrôle
Al à A12 présentent normalement un
niveau haut car elles disposent
de
résistances de pull-up intégrées à U2.
AU repos, donc, la ligne A12 présente
un niveau logique haut.
Même dans la fonction ast~le. le ~Iais
de sortie du récepteur reste ferm~
durant tout le temps de l'actjvation du
bouton poussoir ou de l'optocoupleur.
Au repo$, le montage ne consomme
que CJJelques milliampères. Par contre.
durant la transmis$ion,
la consomma.
tion tot.ele atteint environ 100 mll-
Pour augment orla puissance HF, il est
possible d'auj menter la tension d'alimentQtion jus IU'à 15!18 volts.
Dans ce CCl$, I n'est pas conseillé de
maintenir le ci cuit en émission durant
plus de 5 a 1( I secondes.
Passons
teur.
liam~res.
En appuyant sur le poussoir Pl (ou en
activant FCi par l'entrée IN1. ce qui
revient au même), Je trsnsistor
T2
devient conducteur et active le relais,
alimentant ainsi le module émetteur.
la porteuse radio générée est donc
modulée par une séquence d'impul.
sions. dont le dernier bit présente un
niveeu logique haut.
Si nous appuyons sur P2 (ou en activant FC2 par l'entrée IN2), nous obtenons le mëme effet, grâce au passage
en conduction de Tl et T2,
Toutefois. dans ce cas. le dernier bit
de la séquence présente une veleur
logique bas5e car ra ligne A12 est mise
à lç m3$$e par D2/P2.
Le transmetteur reste en émission tant
que le poussoif reste appuyé ou {ant
que I'Dptocoupleur
reste en conduc"
tion. En principe,
il suffit de deux
secondes
pour être certain que le
réc;ept~ur à bien reconnu le code.
magazine -n° 18
à pr~' ,en! a l'analyse
du récep-
1
t
~
Le récepteur
Le $chéma synoptique de la figure 6
permet d'en éclaircir
le fonctionnement.
Le signal radio est
capté et démodulé
par
un
module
hybride Aurel STO.LC.
A la sortie
de celuioit nous trouvon$
Je
train
d'impulsion$.
identique
à celui qui
a été
gél1é'ré
par
le
trÇ1n$metteur.
ELECTRONIQUE
56~9Bl.~totoB=aI
magazine -n° 18
~~~~HO~
Bv:6B
~B-6B-L~
Ce sIgnal est envoyé à deux circuits
intégrés décodeurs, dont les lignes de
contrôle jLlsQ1J'àra ile sont communes
entre elles.
.,
Tous les autres étages fonctionn$nt
avec une tension de 5 volts fournie par
Je régulateur U1. un 7805 en boîtier
TO220.
Seul change le niveau du 12e bit qui,
dans un cas présente un niveau haut
et dôns l'e~@ un ~iVeau bas.
' " ',',
Avec les 5 volts stabilisés, nous alÎmentons les deux circuits intégrés
décodeurs (U3 et U4), le double flip.
flop 4013 (U2) et le module récepteur
(US).
Il est évident que les sorties des deux
décodeur$,S~a~tivei'ont en présence
de la séquence de bits générée par le
transmetteur en fonction de l'appui sur
Pi ou sur P2 (ou de ia conduction de
FCl ou FC2).
Il s'agit du module
récepteur à simple
quence d'un prix
supérieur
à celui
Aurel STD-LC, un
changement de frémodique, à peine
des récepteurs
à
superréection.
Chacune des sorties PeUt directement
piloter un relais (fonctionnemer'lt
à
impulsion), mais la possibilité d'obtenfr un fonctionnement
bistable
(à
mémoire) a également ~té prévue grâce
à l'utilisation d'un flip-flop.
Par rapport à ces derniers, le récep.
teur STD-LC, présente une meilleure
sensibilité (-100 dBm). mais la bande
pa$$ante est beaucoup plus étroite
(500 kHz à -3 dB).
Oans ce mode de fonctionnement,
un
appui et un relàchement d'un des deux
poussoirs active le relais correspondant,
qui reste dans cette position jusqu'à ce
que cette action soit renouvelée.
Ceci rend Je réCepteur moins sensible
à d'éventuelles
perturb~tions
et permet einsi d'obtenir des prestations gJobalement supérieures aux récepteurs
à superréection.
Mais VOyOns de plus près le schéma
Le tout se traduit (à égalitë de puissence émise par le transmetteur)
par
la possibilité d'obtenir une portée vraiment $upérièure.
trique
du réc~pteurdonné
éleo-
en figure
7.
Le récepteur est aliment6 avec une
tension contir:1LJede 12 volts qui, en
r~alité. r):est appliquée,q(J'à I.cétag~de
sortie; dans lequel sont utilisés les
deux relais.
, Comme
nous ravons
vu, le module
STD-LC n~ce$site une tension d'alimentationde
5 volts. Mais ce qui est
intéressant
qu'à peine:
sion d'alime
les broches
(négati1).
L'entrée
an enne se trouve sur la
broche 3 et I ~ signal décodé et mis en
forme est di! ponible sur la broche 14.
Le train d'irr pulsions disponible à la
sortie de ce 11oduJe est appliqué aux
entrées des c eux circuits intégrésdëcodeurs UM86 +09 (U3 et U4), prêcisément à la br( che 16 de chacun d'eux,
OUT~'
-cg
03
~
U1
I~.
VAl
~
~~l1
J
J2
JI
'h?:
ÀIJ
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AMr
Il.
l'
UJAS
M
~R14
Al
ta
~!
~
,
~
'
le
Il
+
-CW..Ç6 ---'
11
R.C..
M
~II
~ce
J:-
C1
QJT
ASS
..T
AS
~.
I~
W\JT ..
".
le
.;;:J""'o-
AJi
:I
a
;.'est qu'il ne consomme
,5 milliampères.
La ten-1tation est appliquée sur
L et 15 (positif) et 2-7-1.1.
l'-a
IM
;RIS
j ASU4
I..R.c.
\,.,
11~
..
..Cl2
--.C11
I: AIl
11~115T~
jr
-
magazine. na 18
~
:1;
.
'
tc
j
,
"
Dans ce c~:
UM86409
comme dé:
(mode) est
, les deux circuits intégrés
fonctionnent
ensemble
:Jdeurs car leur broche 15
"eliée à la masse.
$i nous re~ l'urnons sur le schéma du
transmette ir (figure 2), dans lequel
le m~me c rcuit intégré est utilisé,
nous voyo 1$ Que la broche 15 est
reliée au I ositif de l'alimentation,
ainsi, le cil ;:uit intégré fonctionne en
codeur.
I.:es broche!
correspon,:
sont mises
lées par les
et DS2.
des deux circuits intégrés
ant aux lignes Ai à A1l.
~n parallèle et sont contrômicro-interrupteurs de DS1
Evidemmer' t, ces micro.interruPteurs
sont. positi )nnés exactement
de la
même faço j que sur le transmetteur.
En cas d'et 'eur, inutile d'espérer voir
le système 'onctionner! Essayez d'ouvrir votre po te d'entrée d'appartement
avec votre t lé de voiture ...pour voir I
FIgure 8: Schéma d'Implantation des composants
du ricepteur de radlocomman".
r--;-
La ligne Ai ~ de U3 est connectée de
manière pE rmanente au positif et la
même Ijgnl; de U4 est connectée à la
masse.
De cette ~: çon, le décodeur U3 est
activé lorsCi leiui parvient le treind'impuisions g~ néré par la pre$$ion du
poussoir p~ (ou par la conduction de
FC1) et U4 !st activé lorsque c'est P2
Qui est appl yé (ou FC2 est enconductîon).
LorsQlJ'arri 'e la bonne $équel1ce de
bits, la broc he 17 du décodeur passe
au niveau b ~s.
Flgure 9: Photo du prototype
L!5te
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R10
R11
R12
R13
R14
R15
C1
C2
C3
= 1 kQ
..100
kQ
= 4,7 k.O.
= 4,7 k.Q
~ 47 kn
= 15 k.Q
= 1 k.O.
= 100 k.Q
= 4,7 k.O.
= 100 kQ
: 4,7 k.[1
= 47 k.Q
~ 15 kQ
= 220 k.Q
o: 220 k.Q
= 10 nF 250 V polyester
~ 10 nF 250 V polye$ter
: 2.2 I.IF~5 V électrolytiquE!
Dans le ca8 j'un appuÎ sur Pl du transmetteur (O~ de le çondlJction de FC1),
du récepteur de radlocommande.
C4
C5
C6
C7
C8
C9
C10
C11
C12
C13
D1.
D2
D3
Tl
T2
T3
T4
LD1
des
~
=
=
~
~
=
~
=
=
~
:
=
=
=
~
:
=
=
composants
RX
100 IJF 25 V électrolytique
100 nF multjçouche
470 IJF 25 V éle<;trolytique
100 nF multicol.Jçhe
470 IJF 25 V électrolytique
100 nF multicouche
220 I.IF 16 V érectrolytique
100 pF céramjque
100 pF céramique
220 IJF 16 V électrolytique
Diode 1.N4007
Diode 1.N4007
Diode 1N4007
Tran$jstor NPN BC547
Trsnslstor NPN BC547
Transistor PNP BC557
Transistor PNP BC557
LED l'ouge 5 mm
magazine. n° 18
""
~~
DS3/1 et OS~/1 et de fermer DS3j2
et DS4j2.
En faisant Ce1i, vouS reliez eli série a~
ligne$ de sor :je, les deux fJip.ftop pré.
sents à l'intél eur de U2, un circuit intégré CMOS dl type 4013.
Dans le cas ~ ,j premier cenel, !a reconnaissance dl train d'Impulsions
pro.
VOQUele pas~ age de l'état bas à l'état
haut du nive; U logique présent sur la
broche 3 (CI~ I du premier flip-flop présent dans U~ ,
Ceci d~termi le la commutat.ion de la
sortie relativE {Q, broche 1} qui change
d'état, pass" ,t de O à 1 ou de 1 a o.
Lorsque l'en' oi du train d'impulsions
est interroml 'u par I'Qrr~t de [Q pres.
sIon sur le p lussoir du transmetteur,
le niveau prÉ sent sur la broche 3 de
U2 repasse au niveau logique bas,
mais cela n'8 aucun effet sur la sortie
du flip-flop.
Rglire 1.0: Dessin du circuit Imprimé à J'êçhelle 1
du récepteur de radlocommande.
c'est la broche 17 de U3 qui change
d'état. passant d'un r)iveau haut (+5
volts), à un niveau bas (O volt).
Ceci'dBtermine le pa$$age en conduction de T3 et T4 (en suppo$'Ont DS4jl
fermé) et donc l'activation du relais de
sortie con:espot1dant 8u;premiercanar~
De manière anelogue. si c'est le poussoir P2 quf est appuyé (ou si FC2 est
en conduction),
la broche 17 de U4
passe au niveau bas, provoCIuant la
conduction de T 4 et Tl (en supposant
DS3j1 fermé) et donc l'aotivation du
second relais.
Dans tes deux cas, outre t'8ctîvation
des relais. les LED Qui sont connec-
tées en parallèle sur ces derniers, s'jlluminent.
Les sorties restent actives. durant tout
le temps que la pression sur Pl ou P2
du transmetteur
est maintenue (ou
dur8nttout le temps où FCi ou FC2 est
en: conduct.ion).
A ce propos, nous rappelons que le5
deux boutons poussoirs Pl et P2 ne
peuvent pasëtre
appuyés simultanément. Oe même, FCl et FC2 ne peuvent être en conduction
$imultanément.
Pour obtenir une fonction bistable des
sorties (ou même d'une seule}, il est
nécessaire
d'ouvrir
les inverseurs
En utilisant un système de transmission
et
de réception équipé d'antennes rigides 1/4
d'onde de type AS433, montées sur un plan
de m~55e métallique adapté, nous obtenons
des résultats optimums en gardant une mise
en <:2Uvre rapide. simple et mobile tout en
fIgure 1.1.: Ltémetteur de radloeommande
équipé d'une antenne AS433. .
En d'eutre$ t irme$, le nouvel étet est
maintenu mÉ 'ne lorsque la transmi$sion est tern" née.
Pour modîfiel l'état du niveau de sortie, il est néCt :$$sire d'appuyer de nouveeu sur le P: LJ$Soirdu cenal concerné
du transmettE ur (ou de faire Pel$ser en
conduction l' :,ptocoupleur concerné).
Ceci détermir e un nouveau front montant sur !a brc che d'horloge du fiip-f1op
at en con$é~1 ence ta ComrT'llJt8tjon du
dIspositif.
Les sorties
dans U2 son
médiaire de (
sistors Tl et
les bistables présents
connectées par l'inter53/2 et DS4/2 aux tran'2 qui pilotent les relais.
maintenant un coQt total de réalisation tl ~s
intéressant. Lors de nos essais, nous avc 15
obtenu une portée supérieure à deux ~: 0mètres en t'absence d'obstacles.
FIgure 12 : Le rêcepteur de I !Idlocommànde
6qulp6 de la. même la'Itenne.
magazine. n° 18
.Fo1.1et rigide en 1/4 d'onde (Aurel
AS433).
Ces antennes prése1"1tentun rendement
excellent si elles sont fixées sur un plan
de masse métallique
(voir photos).
Nous avons couvert des distances de
200 mètres en ville et de 2 kîlcmètres
sans obstacle.
.Directive 5 él~ments (Cushcraft Vagi
Dual Band).
Les antennes que nous avons utilisées
pour nos essais sont des 5 éléments
avec un gain de 8 dB. Elles ont penrnis
d'effectuer des liaisons de 1 kilomètre
en ville et de 20 kilomètres en absence
d.ob$~acle.
Rien ne vous empêche
d'essayer
d'autres
antennes,
pourvu qu'elles
$oient prévue$ pour fonctionner
sur
434 MHz. VoUS pouvez également
panacher,
c'est-à.dire
monter
une
antenne fouet rigide sur le récepteur
et une sntenne Vagi sur l'émetteur ou
l'inverse. N'oI.JbIÎe~ pas alors de mettre
la Vagi en position verticale pour que
les polarisations soient identiques.
Seuls les essais en fonction de la distance etde I~ configuration du terrsin
pourront déterminer le type d'antenne
è utiliser de préférence.
Les ré$ulta~,.$ obtenus- sont vraîrnent.
exceptionnels.
considérant
la $implj.
cité et le coOt réduit des circuits de
transmission
et de réception.
Il existe des antennes directives avec
un nombre importantd'élément$~ Elles
peuvent présenter des gains atlantjusqu'à 20 dB et plus. Il est donc évident
que la distance de 20 kilomètres,
quoique déjà très intéressante, puisse
facilement ètre dépassée.
Le transmetteur et le r~cepteur peuvent être logés à
l'intérieur de coffrets plastiques
OLImétalliques.
Dans ce dernier
cas, QS$urez.vous
que les pi$tes du
circuit imprimé ne
touchent pas les
parois
métalliques du coffret.
afin d.~vlter le~
COurts-circuits.
Pour
ce
concerne
tnentation,
rappelons
dans
tous
~T/6B.d
qui
l'alj.
nous
que
les
cas. la consommation
100 'milliampères;
ne dépassE! pas
Pour alimenter le transmetteur et le
récepteur, les petits blocs secteurs
sont tout indiqués, a condition qu'ils
délivrent une tension de 12 volts avec
un courant adéquat.
Il est également possible d'utiliser des
piles ou des batteries rechargeables.
Toutefois, il ne faut pas oublier que si
au repos, la consommation du tr<ln$metteur ne dépasse pas 10 milliampères, elle passe à 100 milliampères
durant l'émis$ion. La consommation
du récepteur se situe aux alentours
d'un maximum de 70 milliampères avec
l'ensemble des sortie$ act.iyes.
Ce que I ~it la législation
En France,
es émetteurs
dans la
bande LPD ~ont limités à une puissance de 10 nilliwatts PAR {pI,Ji$$8nCe
apparente r! ~/onnée) et doivent être
munis d'une :1ntenne fixe non démontable. La de' ;criptîon de cette radio.
commande :! adresse plus partioulièrement
à l' :}s lecteurs
étrangers
résidant dan! un pays où la législation
est plus soui -le.
+ A.S.
,', J, ,-"
!~?,
.
',
~
.0.--
If
AM
10.7MHzOETECTOR
...[
~
~ AMP
*
t;~,
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1
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-~
I
AMP COMP.
~
~x
7
1 2 ac
!-'O '1
1
1!
Flg~re 148 : Schéma Syn1,ptlque
et brochage du STo.,IIC.
En d'autres termes. l'étage de sortie
est identique au cas précêdent,
contects en mesure de commuter
courant maximum de 1 ampère.
un
Afin d'éviter de mettre en court-circuit
les sortie$ de$ ftjp.flop,' ikne faUt jamais
fermer $imultal'têment les micro-interrupteurs 1. et 2 de DS3 ou I?S4.
(
Dans le ca$ ai) cette valeur serait Însuf.
fisantepour
certaines applications. il
est possible d'activer lIn relais pré.
sentant des car8ctéristlques
supérieures à l'aide de$ contacts des relais
Si le mode de fonctionnement bîstable
ne vous intéresse pas, vous pouvez
purement et simplement
ne pas installer le circuit intégré U2 (mais pourquoi s'en priver?).
d'origines.
Au terme de l'analyse des deux $chém~$ électriques, il ne reste plus qu'à
S'occuper des aspects pratiques de ce
projet.
Quelques autres composants complètent le Circuit: les diodes montées en
p~rallèle sur les bobines des relais.
pour éliminer les surtensions produites
par les composants
inductifs.
lè$
réseaux d'horloge des deux décodeurs
(R14/C11 et R15/C12) choisis, pour
obtenir une fréquence de fonctionnement de 1 kHz environ, le réseau de
rélnitialisation
(reset) des ftÎp-flop
(C3fR10) et de quelques condensateurs de filtrage disséminés le long de
la ligne d'alimentation.
afin d'éliminer
les phénomènes de motor-boating et
plus généralement po1.1rrendre la teno
sion d'alimentation parfaitement propre.
La diode D3, évite que le récepteur
puisse être détérioré par une éventuelle
inversion de polarité de l'alimentation.
Avec notre prototype, nous avons utilisé des relais miniatures ayant des
Tous les compas; nts SOlit directement
soudé$ sur le ci; I;uit imprimé, à l'exception des deu;. optocoupleurs et du
circuit intégré UM ~6409. pour lesquels
nous avons pré\1.Ides supports adé"
quats. Aidez.vol s du schéma d'im.
plantation des co nposants de la figure
3 et de la photo le la figure 4.
Insérez tout d.~1 ord les composants
les plus bas et I !!S composants pas.
sifs. Pour$uivez p ~r les condensateurs.
les diodes. les dil -switchs et les relais.
N'oubliez pas de 11acerl'inductance AF
et de réaliser l'I,J lique strap prévu, ~
Le montage
de la radiocommande
Pour chacun des deux appareils, nous
avons étudié et réalisé un circuit imprimé
spécifique. Ces circuits imprimés pourront être facilement
l'é~li$é$ par les
moyens habituels (voir figure 5 pOur le
récepteur et figure 10 pour l'émetteur).
En dernier, mon. ez les borniers et le
module hybride; :Jre! TX433-BOOST. Il
ne peut etre mis i:n plece que dans un
seul sens, donc ~ i~$ de risque d'erreur,
~
.
A ce moment, vO .s pouvez insérer les
deux optocoUplet rs et le circuÎt intégré
décodeur dans I. IJr support respectif.
pour ceux qui choisiront la formule du
kit. ils trouveront parmi le$ composants, les deux circuits imprimés percés et disposant d'une sérigraphie des
composants.
Les deux boutl ns poussoirs
sont
connectés à leu bornier respectif, à
l'aide de deux O{ urts morceaux de fil.
L'émetteur
Pour éviter les erreurs sur les composants, il convient de monter un élément
à la foÎ$, en commençQnt par le transmetteur.
charge
ELECTRONIQUE
magazine. n° 18
AvenT. d,:; mettre
~ion, connectez
fictive,
e mon~ge
$OU$ tenune a1'1tenne ou une
à a sortie
HF.
Pour l'antenne, 11)US pouye~ utiliser un
morceau de fil rig de de .1.7centimètres
de long. La cho~ I~ la plus importante
c
.
est de ne jamais laisser le module TX433-800ST
charge.
sans I
Après avoir relié le montage à la source d'alimentation de
12 volts, vérifiez à l'aide d'un voltmètre, que vous trouvez
bien \Jné ténsion de 5 volts sur la broche 18 de l'UM86409
(broche d'allmentatJon).
Positionnez à présent les onze bits en disposant tes micro. j
Interrupteurs comme bon vous semble et essayez d'apPI.AYer
d'abord sur le bouton P1, puis sur P2.
i
Vérifiez que la LED s'illumine et que le relais colle.
A l'aide d'un ampèremètre, VOU$ pouve~ également contr61er que le courant consommé se situe de quelques mil- \
liampères au repos à environ 100 milliampères
en émission.
Si vous po$sédez un récepteur pour radiocommande
en
433,92 MHz, avec le même type de codage et avec la même
fréquence d't1orloge, vous pouve~, ~près avOir positionné
ses micro-interrupteurs
dans le bon ordre (le même que Sur
r'émetteur), vérifier que le transmetteur génère la porteuse
HF correctement
modulée.
Dans le cas contraire,
rêcepteur.
il vous faudra
d'abord
réaliser
le
Comme no1,J$I'evons dêjà mentionné précédemment.
notre
tl'ansmettetJr peut êtl'$ ectivë manuel;ement
a J'aid$ des
deux boutons poussoirs, mais aussi avec une tension continue gënërée par un système de contl'ôle automatique avec
une activation éloignée.
Imaginon$ pa:- exemple, vouloir contrôler automatiquement
l'ouverture
et la fermett.l'e d"une vanne qui alimente I.Jn
bassin.
Un système automatique
de contr61e génère une tension
lorsque le niveau descend au-dessous d'une certaine limite.
Cette ten$lon est utilisée pour activer le transmetteur
qui
envoie l'jmpulsion de commende au récepteur, lequel ouvre
la vanne. Lorsque l'eau atteint le nive~u meximum, la tension n'est plus gênérëe, le TX ne transmet plus et le récepteur ferme fe vanne.
Il
Pour vérifier le fonctonnement
de cet e section, appliQuez
à l'entrée IN1. une tension continue Ct mprise entre 5 et 24
voltS et contrôlez que le circuit entrE en fonction exacte.
me1t comme en ces d'activation mar .Jelle,
Si la tension d'entrée dépasse cette imite, augmentez
proportion fa valeur de la résistance I !11.
Il
\1
en
,
"
Effectuez le même test, avec l'entré.
besoin, $ur la valeur de RiO.
IN2. en agissant.
si
,:
l';r
1,
i.
DS3
'ai
01
'10
10
Les dlp.swltchs sur l'émetteur.
Les dlp.swltchs sur le récepteur.
DS4
01
10
01
10
:'UTl
B
B
A
A
CUT2
B
A
B
A
o ~ micro-intern
pteur
sur OFF
1 ~ micro-intern
pteur
sur ON
A = fonctionnerr
ent astable
8 ; fonctionnerl
ent bistsble
Fonctions d~, :lip.switchs.
FIgure 15: Lectransmetteur moduie le sIgnal HF gê~rê par le module Aurel TX433-BOOSTtpar l'Interl1r !:dlalre d'un codeur
du type UM86409. Le nIveau des U premIers bIts est flxê â l'aide des .1-0mlcro-lnterrupeurs du dlp-swltc~I DS1.et de l'unique
~lcrI)-Inten'Upteur de 1)52. le j.2e bit dêpend du boutÙI\ poussoir d'actIvation sélectI9"né. Caçl est V2I~ble pQIJrles deux
platines. Les dlp-swltchs D53 et DS4, présents sur le récepteur, sont utlllsêg pour"conflgurer le type de I}nctlonnernent des
relais, astable oû blstable. Il est lmportant de garder à l'esprit, que pour changer des modes de fon4'Uon"nement,Il faut
Intervertir la pOsltIOli d- mlcro-lntènupteurS" dêS dlp:5wltchs Intéressés et toujours paS$er de ON à O :F en premier. Pour
posItionner correctement \es mlcrO-InternJpteùrs de DS3 "et DS4, utilIsez le tableau des fonctions, el1 considérant qu'aucuRe autre Combinaison n'est vande.. -."
, , ' :~ '
' c .
ELECTRONIQUE
~T/TT.d
magazine -Do 18
.
~
Occupons.nous
à présent
sation du récepteur.
de la réali.
Le récepteur
Dans ce cas égelement, le montage ne
comp(rte pas <E difficultés'particulières.
Tous les composants trouvent ~Iac:e
sur un circuit imprimé assez compact
mais sans plus afin de ne pas rendre
I~ ré~lisation difficile.
Comme pour le trQn$metteur, les cÎrcuits intégrés-sont montés $l.1rdes sup.
ports.
Ainsi, en cas de mauvais fonctionnement, ir est facile de remplacer rapideme1'1t un circuit intégré POI.Jrtenter
un diagnostic.
Le module Aurel STD-LC ne peut être
jri$éré que dans un seul sens sur le platlne, ce qui évite tout risque d'erreur.
Il est également po$$ible d'utiliser le
module récepteur NB-CE qui, malgré un
brochage différent, peut être mis en
place et utilisé sans problème.
La $éqI,Jence des opération$ de montage du fécepteur est identique à celle
du transmetteur. Avec le schéme dïmplantation de le figure 8, vérifiez les
valeurs des compo$&nts que vous allez
monter sur le circuitimprinié ;: La photo
de la figure 9 vous donnefa une idée
de la platine terminée..
sants polarisés et sur les senilconducteurs qui doivent être placés dans
le bon $en$. Evidemment !
Placez, à quelques mètres l'un de
l'autre, le ~"ansmetteur et le récepteur
et es$aye ' d'appuyer /'un des deux
poussoirs
Le montage terminé, avant d'alimenter le récepteur, donnez un dernier coup
d'c:eil à votre réalisation pour vérifier
que tous [es composants ont été insérés correctement et qu'il n'existe pas
de courts-circuits
entre deux pistes
adjacentes, survenus durant la phase
de soudage .
Enfin, contrOlel, ~ l'aide d'un voltmètre,
qu'à la sortie du régulateur, vOustrou.
vez bien une tension de 5 volts.
Il ne reste plus, à présent, qu'à vérifIer
le fonctionnement correct du récepteur.
La
mise
au
point
:lu transmetteur.
Si tout fo~ tionne correctement, la LED
du canal c' ,rrespondant doit. s'allumer
et le relai! doit coller. La sortie doit
rester acti' e durant tout le temps Que
le poussol reste appuyé.
Effectuez I! même test pour le second
canal et vÉ "ifiez que la LED et le relais
s'actîvent
lans les mêmes conditions
que prêcé( emment.
Si re récel: :eur ne donne aucun signe
de vie. vél fiez Je positionnement des
micro-inter "upteurs. une discordance
entre le p" I$itionnement
de ceux du
transmettE Jr et ceux du récepteur est
probablerr ent a l'origine de ce dysfonctionne nent.
Pour la mise au point. positionnez les
onze micro-interrupteur$ quÎ se trouvent
sur DSl et DS2, dans le même ordre
que ceux du transmetteur puis fel'mez
0$3/1 et DS4j1 (ON) pour permettre
le fonctionnement
pal' impulsions.
A présent.
des deux fi
interrupteu
en fermanl
."érifiez le fonctionnement
:>-flop. en ouvrant les micro.
$ OS3/1 et OS4/1 (OFF) et
DS3/2 et DS4/2 (ON).
A propos de ces deux derniers dipsv/itchs.. nous rappelons que les deux
micro-ir'lterrupteurs de DS3 et DS4 ne
sont jamais activés simultanément.
Avec les rr
nés de la!
soir de trar
doit s'ec:tî'
état même
est relâch~
cro-interrupteurs
po$Îtion.
orte. en appuyant le PoUS.
~missÎon. le canal concerné
er et doit rester dans cet
lor$que le bouton poussoir
,
En'd'autres termes, il feut d'abord positionner de ON à OFF le micro-interrupteur actif puis positionner de OFF à ON
l'el.ltre micro-interrupteur.
Cet état e~ t maintenu jusqu'à ce Clue
le pOUSSOÎI concerné soit de nouveau
~n cas de doute, jetez un coup d'ceif
sur le schéma électrique.
eppuyé.
Après avoi contrôlé la fonctionnalitê
du transmf I:teur et du récepteur, il ne
reste qu'à, !ffectuer les essais de por.
tée en utilis ~nt l'ant€nne la mieux adQP.
tée à VO$~~opres exigences et surtout
en fonctlor de la distance que le syst~me doit ( )uvrir.
Les es! i21is de portée
Nous vous
propres es!
qu'un long
aidera dari:
fonction de
avons entretenu de nos
ais en début d'article. Plus
jiscours, la figure 17 VOU5
le choix de l'antenne en
le distance à couvrir.
Rappelons
d'antennes
;;jmplement
Je$ trois types
I~ue nous avons testés :
."Boudin"
1 exible (Aurel AG433).
Ce type d'&lltenne s'adapte tacitement
a n'im~ort~ Quel coffret, plastique ou
métal et prl sente un pouvoir élevé de
flexibilité et ,je résistance mécanique.
Les perfo;, nances ont été de 100
mètres en 'ille et de SOO mètres en
rase campô ~ne.
ELECTRONIQUE
~T/~T.d
magazine.
pO 18