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 fonction-
nement bistable Ou monostable. Cette radiocommande
fait appel à deux modules Aure. aux caractéristiques
exceptionnelles: un transmetteur de 400 mW et un
récepteur particulièrement sensible.
es systèmes de contrôle
à distance via radio, peu.
vent êtres divisés en
:::- ~ deux catégories :
~. ceux commtJné-
ment appelés tër~com-
mandes et Ceux dénommés
radiOCommandes.
:videmmem, afin d'éviter
de i 'ossibles interférences,
tous CE s systêmes sont codés.
Pour cela, I: porteuse radio est modu-
lée par des $é, luences d'impulsions dif-
fêrente$.
r
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$ent des rnicro-
contrôleurs, spécîalement program né$, qui permettent dtob-
tenir des milliards de combinaison ou qui modifient le code
avec une séquence aléatoire (roll '1g-code).
A la première famille, cE!IJe des 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 corn-
mandE! des pOrtières de voitures, etc. 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.
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 !
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.
ElECTRONIQUE tnagazjne -n° 18

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 disposi-
tif avec une commande électrique
située très loil'1.
.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).
Dans le prem" r cas. nous avons effec-
tué des lialsor s de 800 mètres en ter-
rain parfait@ni ~nt dégagé. Par contre.
en mil jeu urbei 1 (beaucoup de maisons
entre le TX et e RX) I'IOuS avons péni-
blement dépa sé les 100 mètres.
Le projet décrit dans ces pages, per-
met d'obtenir ce résultat pour un coat
très compétitif.
Evidemment, dans ce CÇlS, le trans-
metteur n'est pas un modèle "POrte-
clés" et, même si ses dimensions ne
sont pas très importantes, il ne ren-
trera certainement pas dans la poche
de la veste I
Pour effectue. les essais en terrain
libre, nous aVI ns placé le récepteur à
une hauteur d : 2 mètres environ puis
nouS $omme~ éloignés avec le trans-
metteur (tenu ~ la main) en veillant à
n'interposer e: ItreTX et RX aucun obs-
tacle importar t.
et au fonctionnement garanti (voir les
figures 13 et 14).
Nous avons porté une attention parti.
c1.1lière è l'étage de réception. Avec les ante' nes AG433 nous avons
atteint 800 rrl !tre$.
Vers une
radiocommande
longue portée Comme cela est connu, en fait, dans
une liaison point à point. I~s prestations
du système dépendent nQr1 5eI,J)ement
de la puÎ$$ar'lCe de l'émetteur, mai$
également. de la sensibilité et de la
sélectivité du récepteur. Bien entendu,
les antennes prennent aussi une grande
place dans la distance couverte.
Le même es' ,ai. effectué avec les
antennes AS4 ~3. a permis une liaison
de plus de 2 , ;Iomètres. Oans ce der-
nier cas, les dl ux antennes étaient pla;.
cée$ à envir(t I 2 mètres de hauteur,
svec un plan: e masse adéquat.
Notre système fonctionne en UHF (pré-
cisément sur 433.92 MHl). Il est com-
posé d'un transmetteur à deux canaux
dont la puissance de sortie est de
400 mW et d'un récepteur, toujours à
deux canaux, avec sorties sur relais
(contacts $ec$). Toutefois l'ess IÎ qui nous a le plus sur-
pris (favorable nent) 8 été celui effec-
tué avec ]'antt nne directive.
POUr cette QPplication, noI,J$ avons uti.
lisé un nouveau récepteur superhété.
rodyne (STD-LC) qui offre, pour Jn coOt
raisonnable, une sensibilité optimale
et une bonne sélectivitê (voir figure 13).
Le tout fonctionne sous 12 volts conti-
nus. Pour cet essai, nous avons installé l'an.
tenne de réc, !ption sur le toit d'un
pavillon et no IS sommes allés, avec
l'émetteur et I 3 seconde antenne. sur
une colline. L~ dénivelé était df; 1000
mètres enviro, I et la distance de plus
de 20 kilomèt es à vol d'oiseau.
L'activation du transme~eurpeut être
effectuée manuellement (par l'iflter-
médiaire de boutons poussoirs) ou bien
par l'intermédiaire d'une tension. Pour donner des indications les plus
préci$e$ po$$ibles. retatives à la por-
tée de ce système, nous avons effec.
tué de nombreux essais dans différents
lieux et avec différentes antennes (voir
figure 17).
Pour les sorties. il est possible de
sélectionner un mode de fonctionne-
ment astable (impulsion) ou bistable
(à mémoire). Malgré cette ': istance. notre système
de radiocomrr ~nde à toujour$ parfai-
tement fonctk 1né.NouS nous rendons compte Que les
essais de port~e sont purement $i,Jg-
gestifs, mais pourtant, c'est la donnée
qui intéresse le plus celui Qui doit ins-
taller un système de ce genre.
Dans le premier cas, le rel~is de $or.
tie reste actif, tant que le signal généré
par le transmetteur est présent sur l'en-
trée du récepteur.
En conclu$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
Au cours des essais, nous
avons utilisé trois types
d'antennes:
Dans le second ca5, le relai$ commute
et demeure dans cet état, même si le
signal du transmetteur n'est plus pré-
sent sur l'entrée du récepteur. Un nou-
veau 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 com-
merciaux 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 fré-
quence, de modules Aurel déjà réglés
.,,:
ELECTRONIQUE magazine. n° 18

:ii la tension de\'ait êtJe sup6.
ieure, il faudra augmenter
:Iroportionnellement la valeur
le ces deux ré5j~nce5.
des antennes utilisées et
des obstacles présents
entres le transmetteur et le
récepteur. 'i '
:i" ,
..
',,~
~.
"~
'il'
Voilà une grande flexibilité,
avec la possibilité, en choi.
$issant convenablement l'an-
tenne, de satisfaire aux exi-
gences 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.
Après cette longue, mais ins-
t.l'uctive introQl,jction, Occu-
pons-1'1OUs à présent du cir-
cuit du transmetteur.
I In notera que, de ce fait, le
11oduJe radio n'est alimenté
~ ue durant la transmission
c 'une commsnde, contraire.
I lent au reste du circuit qui
I $t toujours sous tension.
le transmetteur
Comme on le voit Sur le
schéma ~ynoptÎque de la
figure 1, le signal radio
généré par le module
hybride Aurel TX433-BO05T est
modulé avec des trains d'impulsions
de 12 bits, correspondant a 4096
combinaisons (utilisation d'un codeur
type UMS6409).
l es autre$ étages. sont ali-
r lentés avec une ten$iOn de
! volts fournie par le circuit
i Itégré U1, un 7805 en boî-
tier T0220. ~ui transforme les 12 volts
d'entrée en une tension de 5 volts.
Si nous passons au schéma électrique
de la figure 2, nous pouvons noter
QI,l'outre les deux poussoirs, nous trou-
vons également deux entrées sur des
optoco1.1pleurs, qui permettent J'acti-
vation de$ deux canaux. en utilisant
des tensions continues.
Le circuit il' tégré de codage U2. tou"
jours ~ctif, génère constamment un
train d'im~ JIsions (présent sur la
broche 17) lui est appliQ1.1é à l'entrée
modulation broche 2) du module U3.
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\le-
tion par lequel il est sêlectiof1né.
Les valeurs de R1O et Rl1 sont modi.
fiées en fonction de la tension dispo-
nible pour le contrôle. Les valeLJrs Înd-
quées dans la liste de$ cornposQnts (i
kilohm) sont adaptées è des tensions
d'activation COmprises entre 5 et 24
volts.
Tant que le r \odule émetteur n'est pas
alimenté. Cl tte modul'8tion est sans
aucun effet.
Gela permet ainsi d'obtenir 2 canaux.
auxquels correspondent deux sêquences
différentes. , La séquenc :' générée, dépend de la
position des 'nicro-interrupteurs de DSi
~UI ~ L~-+
~VAL
, r-o-
~ .
~
~CI
I
DSl I(~
, +
~'t3 .; C.
~ RI 'RZ I~C'l
l 'j; l
1
~Aa 3 Al RoC.
.A~
7?/)
~)T2
Rt I
~-
-.L~
Ul
A~
Rll I
~~ J" -.; I:CI
r~p.
R10
4~
lI'Ii mi
~
1'2
I:
117 \
WT : R6c -~. I
i &./'N\r-. .~ I
:
2 i
,-4"
:~ ;:Q7
~
FIgure 2: Sçhérna électrique de l'émetl "air de fadlocommande.
ELECTRONIQUE m..gazine ~ n° 18

Pour augment or la puissance HF, il est
possible d'auj menter la tension d'ali-
mentQtion jus IU'à 15!18 volts.
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.
et DS2. mais également du bouton
poussoir appuyé, Pl OU P2.
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.
Dans ce CCl$, I n'est pas conseillé de
maintenir le ci cuit en émission durant
plus de 5 a 1( I secondes.
Au repo$, le montage ne consomme
que CJJelques milliampères. Par contre.
durant la transmis$ion, la consomma.
tion tot.ele atteint environ 100 mll-
liam~res. Passons à pr~' ,en! a l'analyse du récep-
teur.
AU repos, donc, la ligne A12 présente
un niveau logique haut.
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 acti-
vant FC2 par l'entrée IN2), nous obte-
nons 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

1t
~
Le récepteur
Le $chéma synop-
tique de la figure 6
permet d'en éclaircir
le fonctionnement.
Le signal radio est
capté et démodulé
par un module
hybride Aurel STO.LC.
A la sortie de celui-
oit nous trouvon$ Je
train d'impulsion$.
identique à celui qui
a été gél1é'ré par le
trÇ1n$metteur.
ELECTRONIQUE magazine -n° 18
~~~~HO~ Bv:6B ~B-6B-L~
56~9Bl.~totoB=aI