UN GNRATEUR DE BRUITPOUR CONTRLERLA RSONANCED'UN QUARTZ

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COMMENT ALIMENTER EN 12 V DES AMPOULESBASSE CONSO ?

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France 4,50 DOM 4,50 CE 4,50 Suisse 6,50 FSMARD 50 DH Canada 7,50 $C

Scurit : Dtecteur demouvement parcapteur gaz

Labo :Alimentationstabilise12 V 7 A

Domotique : Commandede relais retard rglable

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Le bon dabonnement se trouve page 78

53 53SOMMAIRESOMMAIRELes ampoules conomie dnergie ........................................ 34Comment les alimenter en 12 volts ?

Trs probablement, ces ampoules dun blanc laiteux conomie dnergie* et grande longvit brillent-elles dj partout dans votre maison o elles ont remplac douille douille, il y a belle lurette, leurs fragiles anctres gourmandes en lectricit. Puisque

vous nous avez submergs de questions leur sujet, nous allons tenter dans cet article de satisfaire votre curiosit et vous proposer de raliser un montage assez original.

Un traceur de courbe pour transistor, FET, thyristor, etc. ... 42deuxime partie : la ralisation pratique

Lappareil de mesure prsent ici permet de visualiser lcran de tout oscilloscope les courbes caractristiques des transistors NPN ou PNP, des FET et mme des thyristors et triacs. La premire partie vous en a propos lanalyse thorique approfondie,

cette deuxime vous dit comment le raliser et une autre vous expliquera de manire trs dtaille comment lutiliser correctement.

Un chargeur de batterie au cadmium nickel .......................... 55

Un oscillateur quartz 25, 50, 100 et 200 Hz ..................... 56

Trois robots de grande taille ........................................................ 58 construire et programmer.troisime robot : Spider suite et fin

Nous terminons cette fois la description du troisime et dernier de nos robots : Spider, laraigne 6 pattes ! Dans cette dernire partie, nous analyserons ensemble tous les secrets des logiciels lui permettant de se dplacer et de reconnatre les obstacles.

Apprendre llectronique en partant de zro ......................... 68Les oscillateurs HF quartz troisime partie : La rsonance srie et parallle dun quartz

Si un quartz rsonance parallle est appliqu un tage oscillateur rclamant un quartz rsonance srie, il oscillera sur une frquence infrieure par rapport celle marque sur son botier. Si, linverse, un quartz rsonance srie est appliqu un

oscillateur rclamant un quartz rsonance parallle, il oscillera sur une frquence suprieure. Cette Leon vous propose, outre la thorie des quartz rsonance srie ou parallle, de construire un gnrateur de bruit qui, associ un rcepteur muni dun S-mtre, constitue un excellent testeur de type de rsonance dun quartz.

Les Petites Annonces ................................................................... 76

Lindex des annonceurs se trouve page ................................... 76

Ce numro a t envoy nos abonns le 24 septembre 2003Crdits Photos : Corel, Futura, Nuova, JMJ

Un dtecteur de mouvement avec capteur ............................ 5Cet appareil simple et dusage universel permet de dtecter les mouvements dun vhicule ou dun quelconque autre objet. Au moyen de deux trimmers, il est possible de rgler la sensibilit du dispositif et le temps dactivation de la sortie du

circuit aprs une dtection.

Une alimentation stabilise variable de 5 24 V 7 A ........ 8premire partie : la thorie

Si vous avez besoin dune alimentation capable de fournir une tension stabilise variable dun minimum de 5 V un maximum de 24 V 7 A, avec limiteur de courant rglable en plus, attelez-vous ce montage : cette alimentation est dote dun limiteur de courant

paramtrable aux valeurs de 500 mA, 1, 2, 3, 5 et 7 A. Dans cette premire partie, nous allons dabord voir la thorie. Dans la seconde partie, nous nous attaquerons la ralisation.

Un localiseur GPS/GSM mmoire pour Siemens srie 35 .. 12deuxime partie : linterface 8 entres et le logiciel

Ce localiseur GPS/GSM est dot dune mmoire capable de mmoriser jusqu 8 000 points ! La localisation peut se faire en temps rel ou, dans un second temps, par dchargement des donnes mmorises. Il dispose dune entre Enable

habilitant lenregistrement et de deux lignes de I/O au format bus I2C. Aprs lavoir analys et ralis au cours de la premire partie (numro 49 dELM), nous nous occupons aujourdhui de construire linterface 8 entres relier lunit distante et dutiliser le logiciel.

Une commande de relais retard rglable ........................... 20Ce circuit, compos de deux tages monostables, utilise les dures de charge des condensateurs pour retarder lactivation dun relais par rapport un vnement gnrant une commande sur ses bornes dentre. Deux trimmers offrent la possibilit de pa-

ramtrer le temps de retard et la dure dactivation.

Des lecteurs de transpondeurs commands par ordinateur .. 26deuxime partie : le logiciel

Cet appareil permet de contrler avec un programme simple, excutable sous Windows, jusqu 16 lecteurs de transpondeurs passifs, de crer la liste des personnes habilites et dattribuer chacune la possibilit deffectuer des actions locales comme

lactivation dun ou plusieurs relais en mode impulsionnel ou bistable. Nous avons, dans la premire partie, mont les platines et nous les avons interconnectes et interfaces avec le PC, dans cette seconde partie nous allons apprendre installer et nous servir du logiciel de gestion.

A B O N N E Z - V O U S A

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passifs, de crer la liste des personnes habilites et dattribuer chacune la possibilit deffec-tuer des actions locales comme lactivation dun ou plusieurs relais en mode impul-sionnel ou bistable. Tous les lecteurs (ET470) sont relis entre eux par un bus qui via une interface (ET471) au PC.

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MAISON :COMMENT ALIMENTER EN 12 VOLTS

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ELECTRONIQUE magazine - n 535

Un dtecteur de mouvement

avec capteur au gaz de mercure

En ce qui concerne les appareils dj prsents par ELM, rappelons que dans larticle consacr au montage dun Localiseur GPS mmoire pour Siemens 35, il tait ques-tion de relier le systme (lunit distante, celle monte sur le vhicule) un dtecteur de mouvement, utilis pour activer ou dsactiver la mmorisation des coordonnes spatiales seulement lorsque ledit vhicule tait en mouvement.

Les principes de fonctionnement

Entrons maintenant dans le dtail du fonctionnement et des caractristiques de notre dtecteur. Le composant lectro-nique sur lequel est bas tout le fonctionnement du circuit est un capteur de mouvement au gaz de mercure : il est conu de telle manire que quand il subit des acclrations, mme minimes, ou des vibrations externes dues des mou-vements, il met en court-circuit ses deux broches de sortie. On le verra plus loin, dans notre circuit lune des broches est la masse et la seconde est en revanche relie au port dun microcontrleur PIC. Ainsi, lorsque des dplacements sont dtects, la connexion entre les deux broches a lieu et donc la seconde broche, elle aussi, va la masse : cet tat est

e terme dtecteur de mouvement sentend comme un circuit lectronique spcial qui, install sur un vhicule, une personne ou un quelconque objet, permet de dtecter les mouvements ou les dplacements de ceux-ci. Llment lectrique sur

lequel se basent ces dispositifs est un capteur de mouve-ment caractris par un systme se trouvant en quilibre prcaire. Le principe de base est que lorsque ce dtecteur est dplac ou subit des acclrations externes, cet quili-bre est rompu : ce qui cause, lintrieur du capteur, une production de courant parasite ou la liaison entre deux bor-nes ou entre une borne et lenveloppe conductrice externe. Donc, si le capteur est insr dans un circuit lectrique adquat, il est possible de lire ces vnements (courant, court-circuit) et de dtecter effectivement un mouvement ou dplacement.

Les champs dapplication des dtecteurs de mouvement sont trs varis : cela va de lantivol classique pour auto/moto ou tout autre objet (le dispositif dtecte alors que lobjet, le vhicule, a t bouget donne lalarme) au clignotant le plus simple permettant aux cyclistes dtre vus, la nuit ou dans la pnombre, par les automobilistes.

ET490

Cet appareil simple et dusage universel permet de dtecter les mouvements dun vhicule ou dun quelconque autre objet. Au moyen de deux trimmers, il est possible de rgler la sensibilit du dispositif et le temps dactivation de la sortie du circuit aprs une dtection.

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ELECTRONIQUE magazine - n 536

Figure 2 : Schma lectrique du dtecteur de mouvement.

bien sr reconnu par le microcontrleur, lequel agit en consquence.

Les simples capteurs de mouvement au gaz de mercure nont pas la possibilit de rgler la sensibilit du composant ni le dlai dactivation : cest pourquoi notre circuit comporte, en plus du microcon-trleur PIC, deux trimmers dont la fonc-tion est de permettre un paramtrage. Le premier, R1, rgle le dlai dactiva-tion : quand le capteur dtecte un mou-vement, le PIC lit cet tat et met la masse la sortie du circuit. Cette condi-tion est maintenue pour un temps pou-vant varier entre 20 secondes et 1 heure 30, par pas de 20 secondes. Si dautres vibrations ont lieu dans lintervalle, le comptage est remis zro et repart du dernier mouvement dtect.

Le trimmer R2 est utilis, lui, pour rgler la sensibilit du dtecteur. On la vu, le capteur gaz de mercure ferme simple-ment (il fonctionne en tout ou rien) un contact quand il capte des vibrations. Il nest donc pas possible de rgler la sensibilit de ce composant. Au moyen du trimmer R2, il est pourtant possible dindiquer au microcontrleur combien de vibrations doivent se produire en 30 secondes pour quil mette la sortie au niveau logique 0. Ainsi, en rglant par exemple une valeur haute, on rduit la sensibilit du circuit : on comprend bien en effet quune vibration plus nergique produit un plus grand nombre de vibra-tions dans le mme temps. Inversement, un mouvement plus faible (un passant frlant la moto ou un camion la voi-ture) produit peu de vibrations et le microcontrleur ne les prendra pas en considration. On vite ainsi quun petit mouvement insigni ant, non signi catif dun vol par exemple, ne dclenche le dtecteur et ne donne lalarme pour rien. Si le dtecteur est mont, bord du vhi-cule, prs de lunit distante du systme localiseur GPS/GSM, il ne dclenchera la mmorisation des donnes que si le vhicule commence rouler (fortes vibra-tions), vitant ainsi la mmorisation inu-tile de donnes identiques.

Le schma lectrique du dtecteur de mouvement

Analysons maintenant le schma lec-trique de la gure 2. Le circuit se com-pose de 4 blocs principaux : un premier bloc dalimentation constitu de U2, un deuxime bloc captant le mouvement proprement parler constitu du cap-teur au gaz de mercure SENS, un troi-sime bloc de rglages constitu de deux trimmers R1 et R2 et en n un qua-trime bloc central constitu du micro-

contrleur U1 PIC12F675-EF490 dj programm en usine.

Le circuit demande une tension dali-mentation entre 7 et 15 V, devant tre relie aux bornes + et , comme le mon-tre la gure 2. Le bloc U2, le rgulateur 78L05, abaisse et stabilise la tension 5 V, cette tension tant utilise pour alimenter le PIC.

Le capteur de mouvement est repr-sent par le bloc SENS : on le voit, une broche du capteur est la masse et lautre, en revanche, est relie au port GP0 du microcontrleur. Par consquent, lorsque le circuit subit des vibrations, le niveau de tension du port GP0 va la masse, ce qui permet au PIC de recon-natre ltat de mouvement.

Figure 1 : Le dtecteur de mouvement dans son botier, avec son cble jack stro.

On la vu, le rglage de la sensibilit et du dlai dactivation se fait par les trim-mers R1 et R2 : ils sont relis aux ports GP4 et GP2 de U1. La mthode de lec-ture des valeurs de ces rsistances se fonde sur le mcanisme des dures de charge/dcharge dun rseau RC : le microcontrleur met une sortie au niveau logique haut (GP2 pour lire R2, GP4 pour lire R1) pendant une certaine dure, ce qui permet au condensateur correspondant de se charger. Ensuite, la sortie est mise au niveau logique bas et la dure ncessaire au conden-sateur pour se dcharger est mesure. En fonction de cette dure, le PIC est donc en mesure de calculer quelles valeurs rsistives prennent R1 et R2. Ces valeurs tant connues, le microcon-trleur calcule la dure dactivation et la

SECURITE

ELECTRONIQUE magazine - n 537

Figure 3b : Dessin, lchelle 1, du circuit imprim du dtecteur de mouvement.

Liste des composants

R1 ...... 4,7 k trimmer R2 ...... 4,7 k trimmer R3 ...... 1 kC1 ...... 100 nF 63 V polyester C2 ...... 100 F 25 V lectro. C3 ...... 100 nF 63 V polyester C4 ...... 100 F 25 V lectro. C5 ...... 100 nF 63 V polyester C6 ...... 100 nF 63 V polyester D1 ...... 1N4007U1 ...... PIC12F675-EF490 dj programm en usine U2 ...... 78L05SENS...Dtecteur de mouvement au gaz de mercure (code M490)

Divers :1 support 2 x 41 circuit imprim cod. S0490.

Les rsistances sont des 1/4 de W 5 %.

La ralisation pratique du dtecteur de mouvement

Une fois que lon a ralis le petit cir-cuit imprim par la mthode prconise et dcrite dans le numro 26 dELM (la gure 3b en donne le dessin lchelle 1), ou quon se lest procur, on monte tous les composants dans un certain ordre en regardant frquemment la gure 3a et la liste des composants.

Montez tout dabord le support de lunique circuit intgr PIC : vri ez bien les soudures (ni court-circuit entre pistes et pastilles, ni soudure froide colle).

Montez ensuite la rsistance et les 2 trimmers. Montez la diode, bague blan-che repre-dtrompeur oriente vers R1.

Montez tous les condensateurs en respectant bien la polarit des lectro-lytiques (la patte la plus longue est le +) et en couchant (pattes replies 90) ces derniers.

Montez le rgulateur U2, mplat repre-dtrompeur tourn vers R3. Montez le capteur SENS : dans son botier pseudo TO3, avec sa patte centrale et lautre sur le ct, aucun risque de le monter de manire errone.

En n, ct gauche, soudez, sans les intervertir les deux ls et la tresse de masse du cble BF : sur la platine le

sensibilit du dtecteur de mouvement (laquelle, on la vu, sexprime en nom-bre de vibrations en 30 secondes).

Le programme du microcontrleur fait le reste : initialement la sortie Out est au niveau logique haut et est mainte-nue dans cet tat jusqu ce que des vibrations se produisent en nombre suf- sant pour dpasser le nombre param-tr (paramtre sensibilit). Quand ces vibrations sont dtectes, le microcon-trleur met la sortie au niveau logique bas et initialise le compteur de dure dactivation. La sortie Out est mainte-nue au niveau logique bas jusqu ce que la dure dactivation soit coule. Le contrle des vibrations a lieu mme lintrieur du cycle de dure dactiva-tion. Ce contrle actualise ventuelle-ment le reset de la dure dactivation et par consquent le comptage recom-mence zro.

trou suprieur est la masse (tresse de masse du cble BF), le signal Out est le trou central et lalimentation + arrive au trou du bas. Le cble est muni lautre extrmit dun jack stro que vous souderez aussi avec beaucoup de soin : le dispositif externe auquel relier votre dtecteur de mouvement aura donc aussi un jack dentre (socle ou prise volante), mais femelle. Tout ceci nest nullement un impratif tech-nique et vous pouvez utiliser un autre type de cble et/ou de connecteur.

Vous pouvez maintenant enfoncer avec dlicatesse le circuit intgr PIC dans son support en orientant bien le rep-re-dtrompeur en U vers lextrieur de la platine.

Pour linstallation dans le petit botier plastique aux dimensions adaptes, les gures 5 et 1 devraient vous rendre la chose facile.

Figure 3a : Schma dimplantation des composants du dtecteur de mouvement.

Figure 4 : Photo dun des proto-types de la platine du dtecteur de mouvement.

Comment construire ce montage ?

Tout le matriel ncessaire pour construire ce dtecteur de mouve-ment ET490 est disponible chez cer-tains de nos annonceurs. Voir les publicits dans la revue.

Les typons des circuits imprims sont sur www.electronique-magazine. com/les_circuits_imprims.asp.

La revue ne fournit ni circuit ni composant.

Figure 5 : Montage dans le botier plastique de la platine du dtecteur de mouvement. Cest un jack stro qui permet lalimentation du module et la sortie du signal.

LABO

ELECTRONIQUE magazine - n 538

contrler le courant dlivr en sortie, en le limitant une valeur paramtrable. En effet, si le courant demand par la charge dpasse la valeur choisie, lalimentation abaisse la tension de sortie de telle faon que la valeur du courant ne soit pas dpasse. Le schma synoptique de la gure 3 vous aide mieux comprendre les fonctions des diffrents tages prsents au sein dun LM723 : le cur du circuit intgr est lampli cateur derreur ef cace constitu dun ampli cateur oprationnel dot de deux entres, une inverseuse corres-pondant la broche 4 et une non inverseuse + correspon-dant la broche 5. Lentre inverseuse 4 est relie au cur-seur du potentiomtre R22 utilis pour faire varier la tension de sortie, comme le montre la gure 4. Si nous tournons ce curseur vers le trimmer R23, nous prlevons en sortie la tension stabilise maximale et, si nous le tournons vers R3, R4, R5, la tension stabilise minimale. Lentre non inver-seuse 5 est relie au curseur du potentiomtre R13, comme le montre la gure 4, utilis pour dterminer la valeur de tension minimale que nous souhaitons prlever en sortie. Une extrmit de R13 est connecte la broche 6 du circuit intgr, sur laquelle se trouve une tension de rfrence de 7 V environ. En faisant varier la position du curseur de R13 nous faisons simplement varier la valeur de la tension de rfrence applique lentre non inverseuse de lampli ca-teur derreur. La valeur maximale de la tension de sortie est en revanche dtermine par la position du curseur de R23.

es alimentations variables ont bien volu. Autre-fois les alimentations stabilises du march taient constitues, comme le montre la gure 2, de deux transistors, un transistor de puissance TR1 pilot par un transistor de faible puissance

TR2, maintenant en sortie une tension stabilise. TR2, qui remplissait la fonction dampli cateur derreur, tait reli au curseur du potentiomtre R4, permettant de faire varier la valeur de la tension de sortie. Si, par exemple, R4 tait rgl pour obtenir en sortie une tension stabilise de 12 V et si cette tension, pour une raison quelconque, descendait 11,5 V, TR2, polaris par une tension moindre que celle prvue, pilotait la base de TR1 de faon faire remonter la tension de sortie 12 V. Si, en revanche, la tension de sortie montait 12,5 V, TR2, polaris par une tension suprieure celle prvue, pilotait la base de TR1 de faon abaisser la tension de sortie 12 V.

Aujourdhui toutes les alimentations stabilises variables sont technologiquement plus raf nes. TR2, lampli cateur derreur, est en effet remplac par un circuit intgr, comme le montre la gure 3 : A723, LM723, MC723, par exemple. Ce circuit intgr est beaucoup plus sensible que le transis-tor aux variations de tension, plus prcis pour le maintien de la tension de sortie choisie et plus rapide dans lintervention correctrice ventuelle. Il est en outre en mesure de mieux

EN1545

Une alimentation stabilisevariable de 5 24 V, 7 Apremire partie : la thorie

Si vous avez besoin dune alimentation capable de fournir une tension stabilise variable dun minimum de 5 V un maximum de 24 V 7 A, avec limiteur de courant rglable en plus, attelez-vous ce montage : cette alimentation est dote dun limiteur de courant paramtrable aux valeurs de 500 mA, 1, 2, 3, 5 et 7 A. Dans cette premire partie, nous allons dabord voir la thorie. Dans la seconde partie, nous nous attaquerons la ralisation.

Figure 1 : Photo dun des prototypes de lalimentation variable protge en courant, install dans son botier et prt fonctionner.

LABO

ELECTRONIQUE magazine - n 539

Nous verrons ensuite selon quels crit-res sont xes les valeurs maximales et minimales de la tension de sortie.

La tension stabilise prleve sur la broche de sortie 10 du LM723 est uti-lise pour piloter la base du transis-tor de moyenne puissance TR1 lequel, son tour, pilote les bases des trois transistors naux de puissance TR2, TR3 et TR4. Ces transistors de puis-sance, que nous avons monts en parallle, sont des Darlington : bien quayant les mmes dimensions que des transistors de puissance ordi-naires, ils contiennent un transistor de puissance associ un transistor pilote avec ses rsistances de polari-sation, comme le montre la gure 5. Les caractristiques de ces Darlington sont les suivantes :

TIP142 Darlington type NPNtension maximale 100 Vcourant maximal 7 Apuissance maximale 125 W

Si nous considrons ces caractristi-ques, nous voyons que le courant maxi-

mal dlivr par un seul Darlington est de 7 A. Etant donn que notre alimen-tation dbite un courant maximal de 7 A, vous devez vous demander : pour-quoi trois de ces Darlington en paral-lle, dont un seul suf rait ? La n de larticle vous dira pourquoi nous avons ainsi surdimensionn cet tage nal.

Le schma lectrique

Aprs ces explications prliminaires sur le fonctionnement du circuit intgr LM723, nous pouvons maintenant nous consacrer lanalyse du schma lec-trique de la gure 4. Commenons par le transformateur dalimentation torodal T1 : il est pourvu dun secondaire capa-ble de fournir une tension de 22 V sous un courant de 7 A. Cette tension est redresse par le pont RS1, puis lisse par C5, 10 000 F, a n dobtenir ses bornes une tension continue de :

(22 x 1,41) = 31 V environ

A cette valeur nous devons cependant ter la chute de tension cause par

Figure 2 : Les premires alimentations stabilises taient constitues dun tran-sistor de puissance TR1, pilot par un transistor de faible puissance TR2, jouant le rle dun amplificateur derreur.

RS1

SECTEUR220 V E

BC

E

B

C

T1

TR1

TR2

R1 R2 R3

R4

R5DZ1

C1

Figure 3 : Schma synoptique dun circuit intgr 723. Pour raliser un ampli-ficateur derreur afin dobtenir des tensions parfaitement stabilises, on nuti-lise plus un transistor mais des circuits intgrs conus pour excuter cette fonction spcifique.

1234567 8

91011121314

A 723LM 723MC 1723

n.c.COMP.VccVcVoutVzn.c.

E

BC

E

BC

6

124 11

37

10ERRORAMP.

CURRENTLIMIT.

Vout

Vref

+V

-V

5 13

9

2

n.c.CURR. LIMIT.

- Vin+ VinVref

GND

CURR. LIMIT.CURR. SENS.

les diodes du pont redresseur RS1 : nous avons donc en pratique aux bor-nes de C5 une tension de 29,5 V. Cette tension est directement appli-que aux collecteurs de TR2, TR3 et TR4. Elle est galement utilise pour alimenter les broches 11 et 12 de IC2, le fameux LM723, avec une ten-sion stabilise denviron 24 V obtenue grce la zener DZ1.

Comme la montr ltude du schma synoptique du 723 ( gure 3), le cur-seur de R22 reli la broche 4 de IC2 nous permet de faire varier la valeur de la tension de sortie. En tournant ce curseur vers R23 (reli la masse), nous prlevons la sortie la tension stabilise maximale et en le tournant vers R3, R4 et R5, la tension stabi-lise minimale. Le trimmer R23 en srie avec ce potentiomtre nous per-met en revanche de dterminer la valeur de la tension maximale que nous voulons pouvoir prlever en sor-tie. Pour dterminer la valeur de la tension minimale que nous souhai-tons pouvoir prlever en sortie, nous nous servons du trimmer R13 lequel, comme le montre la gure 4, a son curseur reli la broche 5 de IC2.

Rsumons, le circuit comporte deux trimmers (R13 et R23) et un potentio-mtre R22 :

- le trimmer R13 permet de rgler la tension minimale de sortie,

- le trimmer R23 de rgler la tension maximale disponible en sortie,

- enfin le potentiomtre R22 permet de faire varier la tension de sortie de manire continue entre ces deux valeurs.

Vous vous demandez sans doute quoi peut bien servir de limiter la valeur de la tension de sortie. Si, par exemple, vous vouliez utiliser ce cir-cuit pour alimenter en permanence un metteur en 12 V, vous pourriez rgler la valeur minimale 10 V, au moyen de R13 et la valeur maximale 14 V, au moyen de R23, pour en n caler la ten-sion de sortie sur 12 V au moyen de R22. Ainsi, vous seriez srs que mme en cas de manipulation accidentelle du bouton du potentiomtre R22, la ten-sion alimentant lmetteur ne franchi-rait pas les limites critiques au-del desquelles celui-ci ne serait plus en mesure de fonctionner normalement.

Nous prlevons sur la broche 10 du 723 la tension pilotant la base de TR1 lequel, son tour, pilote les bases de TR2, TR3 et TR4 (dans le paragraphe La puissance de sor-

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ELECTRONIQUE magazine - n 5310

Figure 5 : Schma synoptique et brochage vu de face du Darlington TIP142 ( lintrieur se trouvent un transistor de puissance, un transistor pilote et leurs rsistances de polarisation).

montre la gure 6. Lampli cateur oprationnel IC1-B, dont lentre non inverseuse est relie la sortie met-teur de TR4 et lentre inverseuse aprs R5, est mont en limiteur de courant, de manire protger le cir-cuit aliment et lalimentation elle-mme contre dventuels courts-cir-cuits ou surcharges.

Le commutateur S2 six positions nous permet de choisir parmi ces valeurs maximales de courant :

Figure 4 : Schma lectrique de lalimentation stabilise variable protge en courant. S2 permet de choisir la valeur maximale de courant que nous voulons prlever en sortie. Si la valeur est dpasse, DL1 sallume et la tension de sortie sabaisse.

tie, nous vous expliquerons pourquoi nous avons utilis trois transistors en parallle). La tension stabilise prsente sur les trois metteurs de ces Darlington est prleve au moyen de trois rsistances de puissance de 0,27 ohm 10 W (R3, R4 et R5) pour tre applique aux bornes de sortie.

Il ne nous reste qu expliquer la fonction des deux ampli cateurs op-rationnels IC1-A et IC1-B, tous deux contenus dans le LM358, comme le

BE

C

RS1

T1

SECTEUR230 V

S122 V7 A

E

BC

B

E

C

B

E

C

B

E

C

6

7

12 11

5

104 3

132

6

543

2

1

C

3

1

4

2

F1C1

C2

C3

C4

C5 R1

R2

R3

R4

R5

R6

C6

C7

C8

C9 C10

R7

R8

R9

R10

R11

R12

R13

R14R15 R16 R17 R18 R19

R20R21

R22

R23

C11

C12

C13

C15

C16 C17C18

TR1

TR2

TR3

TR4

TR5

IC2IC1-AIC1-B

DZ1

DL1DS1

S2

8

4

1

2

3

7

5

6

SORTIE

C14

0,5 A

1 A2 A 3 A

5 A

7 A

V min. V max.

AMPER

VOLT

OVER

pos. 1 = valeur max. 0,5 A environ pos. 2 = valeur max. 1 A environ pos. 3 = valeur max. 2 A environ pos. 4 = valeur max. 3 A environ pos. 5 = valeur max. 5 A environ pos. 6 = valeur max. 7 A environ

Par consquent, si nous devons ali-menter un circuit lectronique con-sommant un courant de moins de 1 A, nous mettrons le commutateur S2 sur la position 2.

B

E

C

B

E

C

B

EC

B C E

TIP 142

Figure 6 : Schma synoptique et brochage vu de dessus (repre-dtrompeur en U vers la gauche) du circuit in-tgr LM358 ( lintrieur se trouvent deux amplifica-teurs oprationnels). Brochages vu de face du transistor BD139 et de dessous du transistor BC557.

+V 567

1 2 3 -V

LM 358BCE

BD 139

E

B

C

BC 557

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ELECTRONIQUE magazine - n 5311

Note : si le courant consomm par la charge dpassait, pour une raison quelconque, le courant maximum slectionn avec S2, le 723 abaisserait la tension de sortie jusqu lobtention du courant maximum et pas plus, cet vnement tant signal par lallumage de DL1.

Vous laurez compris, lampli cateur oprationnel IC1-B est donc utilis pour ampli er les tensions faibles aux extrmi-ts de R5. La formule pour calculer la valeur de tension aux extrmits de R5 quand le courant varie est la suivante :

V = (ohm x A) : 3

Note : la valeur de la tension est divise par 3 car il y a trois Darlington en parallle et que donc nous ne prlevons la tension que sur un.

Par consquent aux diffrentes consommations nous retrou-vons aux extrmits de R5 ces valeurs de tension :

1 A = (0,27 x 1) : 3 = 0,09 V2 A = (0,27 x 2) : 3 = 0,18 V3 A = (0,27 x 3) : 3 = 0,27 V4 A = (0,27 x 4) : 3 = 0,36 V5 A = (0,27 x 5) : 3 = 0,45 V6 A = (0,27 x 6) : 3 = 0,54 V

Cette tension, aprs avoir t ampli e par IC1-B, est applique la broche 2 de IC2 et, ds que sa valeur dpasse 0,7 V, la tension prsente sur la broche 3 de IC2, le circuit intgr limite automatiquement le courant consomm la valeur maximale rgle par S2. Si nous changeons la position de S2, nous ne faisons que changer le gain de lampli cateur oprationnel IC1-B, de faon obtenir toujours sa sortie une tension de 0,7 V pour chaque position du commutateur. En outre, au moment o la tension entre la broche 2 et la broche 3 de IC2 atteint 0,7 V, le transistor PNP TR5 entre en conduction et envoie une tension positive sur la broche non inverseuse de lam-pli cateur oprationnel IC1-A, ce qui, avec lallumage de DL1, nous informe de lentre en service de la protection. Par consquent si un court-circuit se produisait la sortie, lalimentation entrerait immdiatement en protection en portant la tension aux niveaux minima et en limitant le courant de sortie celui choisi avec S2. Une fois le court-circuit limin, lalimentation se remet automatiquement sur la valeur de tension rgle par R22.

Note : supposons que vous ayez rgl par S2 un courant maximum de 1 A, le circuit que vous voulez alimenter ayant une consommation infrieure. Il pourrait arriver que, la mise sous tension, DL1 clignote une fraction de seconde puis steigne. Ceci est parfaitement normal, car si len-tre du circuit alimenter se trouvent des condensateurs lectrolytiques de capacits leves, ces derniers consom-meront un courant lev au moment initial de leur charge, ce qui explique lentre en fonction momentane de la pro-tection de lalimentation. Mais, ds que le courant revient au rgime normal et redescend en dessous de la limite choisie avec S2, la protection se dsactive et, par cons-quent, DL1 steint.

Conclusionet A suivre

Dans la seconde partie, nous procderons la ralisation pratique et aux rglages de cette alimentation.

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ELECTRONIQUE magazine - n 5312

envoie un PC sur lequel tourne le logiciel cartographique. Lunit de base est galement dote dun tlphone por-table Siemens 35 et dune inter face de celui-ci avec lor-dinateur : cette dernire est en outre constitue dun logi-ciel grant par ordinateur la liaison avec la ou les units distantes, le chargement des donnes mmorises, leur sauvegarde dans des chiers, etc. Ce logiciel aussi va tre analys dans cette seconde partie de larticle.

Nous allons donc voir dans les pages qui suivent, dabord comment est conue linterface 8 entres et comment la construire et ensuite comment utiliser le logiciel de gestion de lunit de base.

Linterface 8 entres

Le but de cette interface est dtendre lunit distante par lajout de 8 signaux dentre. Le microcontrleur de lunit distante est en mesure de dtecter le changement dtat de lune de ces entres, auquel cas lenvoi dun SMS, mmoris dans la carte SIM du portable, est prvu. Pr-

appelons simplement que lunit de base du loca-liseur est xe et quelle reoit les donnes de position, tandis que la ou les units distantes sont montes bord des vhicules et envoient par GSM leurs donnes GPS. Chacune de ces

dernires est dote dun rcepteur GPS, dun tlphone portable Siemens 35 et dune interface grant la liaison : celle-ci contient des blocs de mmoire EEPROM utiliss pour enregistrer les coordonnes spatiales. En effet, le locali-sation peut avoir lieu soit en temps rel, soit en diffr par mmorisation des informations. Toujours lintrieur de linterface distante se trouve une entre Enable laquelle, connecte la masse, habilite la mmorisation des coor-donnes. Cette entre pourrait trs bien tre relie un capteur de mouvement activant lenregistrement de la loca-lisation seulement quand le vhicule roule. En n, un con-necteur RJ45 fournit en sortie deux lignes bus-I2C, dont une sert la liaison avec une interface 8 entres, prsente dans cette seconde partie de larticle.

Quant lunit de base, en revanche, elle reoit les don-nes de localisation de la ou des units distantes quelle

ET484 - ET485 - ET488

Un localiseur GPS/GSM mmoire pour Siemens srie 35

deuxime partie et finlinterface 8 entres et le logiciel

Ce localiseur GPS/GSM est dot dune mmoire capable de mmoriser jusqu 8 000 points ! La localisation peut se faire en temps rel ou, dans un second temps, par dchargement des donnes mmorises. Il dispose dune entre Enable habilitant lenregistrement et de deux lignes de I/O au format bus I2C. Aprs lavoir analys et ralis au cours de la premire partie (numro 49 dELM), nous nous occupons aujourdhui de construire linter face 8 entres relier lunit distante et dutiliser le logiciel.

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ELECTRONIQUE magazine - n 5313

Figure 2 : Liaison de linterface 8 entres lunit distante.La liaison entre linterface 8 entres et lunit distante se fait par port de type RJ45. De lautre ct de linter face 8 entres se trouve un second port RJ45 pouvant tre utilis pour relier un second dispositif capable de se servir dune seconde ligne bus-I2C. Les deux ports sont relis en parallle. Ladressage, de la part de lunit distante, des divers dispositifs relis se fait par paramtrage correct des trois cavaliers.

cisment, si lentre 1 change dtat, le SMS mmoris en position 1 est envoy, si cest lentre 2 qui change dtat, cest le SMS mmoris en position 2 qui est envoy et ainsi de suite. Pendant la mmorisation du SMS dans la carte SIM, outre le texte, il faut mmoriser le numro du porta-ble qui envoyer le message. A partir de lunit de base, il est possible dal-ler lire ltat logique des 8 entres, de spci er quelles entres habiliter et, pour chaque entre habilite, din-diquer quel est ltat devant activer lenvoi des SMS. Les utilisations pos-sibles des 8 entres sont varies : par exemple, il est possible de relier une entre un systme antivol de vhi-cule, a n dtre averti en cas de ten-tative de vol. Ou bien une seconde entre peut tre relie un systme de dtection douverture de coffre du vhicule, toujours a n de dtecter une tentative de vol, mais de matriel cette fois. Etc.

La liaison entre linterface 8 entres et lunit distante se fait par bus-I2C, grce deux broches : SCL transporte le signal dhorloge et SDA les donnes mises au format sriel. Le protocole bus-I2C offre la possibilit de connec-ter chaque ligne (couple SCL et SDA) un certain nombre de disposi-tifs, chacun tant caractris par son propre code. Lenvoi des commandes au bon dispositif se fait en indiquant, chaque mission, ladresse de des-tination. Les donnes mises arrivent donc tous les dispositifs connec-ts la ligne, mais cest seulement celui qui a ladresse spci e qui se reconnat comme destinataire et qui donc llabore. Chaque systme utili-

sant une ligne bus-I2C est muni dun certain nombre de cavaliers utiliss pour spci er ladresse : chacun deux peut prendre ltat logique 0 ou ltat logique 1 (selon quil est ferm ou ouvert).

Lmission des donnes se fait de manire srielle par la broche SDA. Le protocole prvoit lenvoi dun caractre de start (S) suivi de ladresse (A2, A1 et A0) du dispositif de destination. Ensuite sont transmises les donnes subdivises en blocs de 8 bits : avant de transmettre un nouveau bloc, il est cependant ncessaire que le prc-dent soit con rm par un caractre de Acknowledge, reconnaissance (A). En n, la communication est ferme par lenvoi dun caractre de stop (P).

Pour une extension possible, linter-face 8 entres que nous proposons dispose de deux ports RJ45 en paral-lle (soit : toutes les donnes entrant par un port sont reportes sur le second). Un port est utilis pour la liaison lunit distante, le second peut en revanche tre connect un autre dispositif. Par exemple, il pourra tre connect lextension bus-I2C 8 relais ET473 prsente dans le numro 47 dELM page 34 : cette dernire permettrait dajouter lunit distante 8 sorties pouvant tre commandes directement par le logi-ciel de gestion de lunit de base. A ce sujet, remarquons une par ticula-rit : linter face 8 entres comme linter face 8 sor ties sont caract-rises par la mme adresse (on le

Figure 1 : Fonctionnement du localiseur. Lunit distante monte sur le vhicule reoit sa propre position du localiseur GPS. Ces donnes peuvent tre envoyes en temps rel lunit de base, ou bien mmorises et transmises en diffr. En outre, linterface 8 entres, envoyant un SMS, si une entre change dtat, est relie lunit distante. La liaison entre les deux units se fait par le canal des donnes GSM. Lunit de base est relie un PC sur lequel tourne le logiciel de gestion et le programme cartographique Fugawi 3, permettant la localisation du vhicule.

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ELECTRONIQUE magazine - n 5314

Le schma lectrique de linterface 8 entres

Il se trouve gure 3. Lalimentation en 12 V en est fournie directement par lunit distante, par la broche 5 du con-necteur RJ45. Le rgulateur U2 7805 fournit le +5 V, utilis par les circuits intgrs TTL, partir du 12 V. Toute la logique de fonctionnement de linter-face est base sur lextenseur dI/O U1 Philips PCF8574A : celui-ci est en mesure de se connecter dun ct la ligne bus-I2C par les broches 14 et 15 (respectivement SCL et SDA) et de lautre de sinterfacer (par les bro-ches P0 P7) aux 8 entres. Comme

verra plus loin : sur le schma lec-trique se trouvent 3 cavaliers pour rgler ladresse et sur les deux inter-faces tous seront ferms a n de slectionner ladresse 000). La com-munication est en effet ralise en mettant pro t deux lignes bus-I2C distinctes (lune gre linter face 8 entres, lautre linter face 8 sor-ties). En effet, si nous regardons le schma lectrique de lunit distante (premire partie de lar ticle), nous voyons que la liaison RJ45 vers lex-trieur est constitue de 4 lignes (plus la masse et lalimentation) ra-lisant justement les deux lignes utili-ses (couples SCL et SDA).

le montre le schma lectrique de la gure 3, chaque entre est maintenue au niveau logique haut par le rseau de rsistances R6. Lorsque, en revanche, un bornier est court-circuit, lentre correspondante est mise la masse travers la diode de protection. Le PCF8574A est capable de reconnatre le changement dtat et de transmet-tre au microcontrleur de lunit dis-tante les commandes convenables. Le PIC du dispositif distant reoit donc ces commandes et excute lenvoi des SMS mmoriss dans le portable.

Considrons en n les 3 cavaliers J1, J2 et J3 : ils sont relis aux broches A0, A1 et A2 et, on la vu, ils sont utiliss pour paramtrer ladresse du dispositif. Pour que linterface puisse tre correctement utilise avec lunit distante, il est ncessaire de spci er ladresse 000, correspondant la fer-meture des 3 cavaliers.

La ralisation pratique de linterface 8 entres

Rien de plus facile ni de plus rapide si on a lil sur les gures 4 (avec la liste des composants) et 5. On rali-sera dabord le circuit imprim laide du dessin lchelle 1 donn par la gure 4b, ou on se le procurera. Lors-que le circuit imprim, grav et perc, est en votre possession, montez les quelques composants, par exemple dans lordre conseill ci-dessous.

Montez en premier le support du cir-cuit intgr U1 et vri ez bien vos soudures (ni court-circuit entre pistes ou pastilles ni soudure froide colle), puis les 5 rsistances et le rseau R6. Montez ensuite les 9 diodes, sans avoir les distinguer, bagues blanches repre-dtrompeurs orien-tes comme le montre la gure 4a.

Montez les condensateurs multicou-ches et les lectrolytiques, en respec-tant bien la polarit +/ de ces der-niers (la patte la plus longue est le + et le est inscrit sur le ct du botier cylindrique). Montez le rgu-lateur U2 debout sans dissipateur, semelle mtallique vers C4. Montez les 3 cavaliers.

Montez en n les 2 prises femelles RJ45 et les 8 borniers en chables et cest presque termin : il ne vous reste qu enfoncer dlicatement le circuit intgr U1 dans son support, en orientant bien le repre-dtrompeur en U vers la gauche, soit vers les cavaliers.

Figure 3 : Schma lectrique de linterface 8 entres.

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Figure 5 : Photo dun des prototypes de la platine interface 8 entres.

Figure 4a : Schma dimplantation des composants de linterface 8 entres.

Figure 4b : Dessin, lchelle 1, du circuit imprim de la platine interface 8 entres.

Liste des composants

R1 ..... 4,7 k R2 ..... 4,7 k R3 ..... 10 k R4 ..... 10 k R5 ..... 10 k R6 ..... rseau rsistif 10 k C1 ..... 100 nF multicouche C2 ..... 220 F 25 V lectrolytique C3 ..... 100 nF multicouche C4 ..... 220 F 25 V lectrolytique

D1 ..... 1N4007D2 ..... 1N4007D3 ..... 1N4007D4 ..... 1N4007D5 ..... 1N4007D6 ..... 1N4007D7 ..... 1N4007D8 ..... 1N4007D9 ..... 1N4007

U1 ..... PCF8574AU2 ..... 7805

Les rsistances sont des 1/4 de W, 5 %.

Divers :8 borniers 2 ples enfichables 1 support 2 x 82 connecteurs RJ45 1 circuit imprim cod. S0488.

Le logiciel de gestion de lunit de base

La principale fonction de ce logiciel est de dcharger les donnes mmorises lintrieur des diffrentes units dis-tantes, ce qui permet de les sauvegar-der dans un chier texte et ensuite une exportation dans le logiciel cartographi-que Fugawi.

Le programme offre nanmoins dautres opportunits majeures : par exemple, il permet de constituer une base de donnes de tous les numros de portables des diverses units dis-tantes, de contrler ou modi er ltat des 8 sorties ou 8 entres des ven-tuelles interfaces connectes, etc.

Premire action pour rendre le logi-ciel oprationnel et linstaller sur le PC ddi : insrez le CDROM dans le lecteur. Lancez le programme dins-tallation setup.exe et suivez les indi-cations lcran (on vous proposera en particulier un onglet dinstallation). Quand la procdure est termine,

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Figure 7b : Ecran correspondant la liste des uni-ts distantes mmorises. Pour chaque anagraphi-que les donnes quil est possible dinsrer sont le numro du portable et le mot de passe daccs lunit distante. Chaque enregistrement est en outre caractris par un nom permettant une iden-tification plus simple de la part de lusager.

Figure 6 : Paramtrage de ladresse.

Ladresse de linterface 8 entres (et aussi celle 8 sorties ET473) est paramtre par les 3 cavaliers J1, J2 et J3. Un cavalier ferm cor-respond tat logique 0. Si en re-vanche on le laisse ouvert, il cor-respond ltat logique 1. Pour un fonctionnement correct des deux in-terfaces avec lunit distante, il est ncessaire de paramtrer ladresse 000 (fermer tous les cavaliers).

Figure 7a : Ecran principal du programme. Dans la partie suprieure se trouvent 18 poussoirs permet-tant dactiver les diverses fonctions du logiciel. Dans la partie infrieure, certaines informations de localisation sont visualises (date, horaire, latitude, longitude, vitesse du vhicule et nombre de satel-lites reus).

lancez le chier REM_Siemens.exe : lcran de gestion gnrale apparat. Elle se compose principalement de deux parties : ct droit se trouve une fentre de texte o sont visualises des informations gnrales, en haut se trouvent 18 poussoirs activant tou-tes les fonctions du logiciel.

Avant de voir, une une, en partant de la gauche, quelles sont les procdures actives par chaque touche, apportons deux prcisions concernant le mot de passe et la scurit. Une caractristi-que importante du logiciel est en effet de disposer dun mot de passe (de 6 lettres/chiffres) ne permettant laccs des fonctions particulires du pro-gramme qu certaines personnes con-naissant ce mot de passe. On vite ainsi que quelquun dindlicat nac-cde au dispositif, nen modi e le mot de passe, etc. En outre, laccs cha-que unit distante est aussi gard par un autre mot de passe : pour accder aux donnes mmorises dans lunit distante et celles mises en temps

rel, ou pour paramtrer/lire les tats des ventuelles interfaces relies, il est ncessaire de connatre ces mots de passe.

Analysons maintenant les fonctions lies aux 18 poussoirs :

Le premier poussoir gauche indi-que louverture ou la fermeture du port COM grant la communication unit de base/PC : une fois la connexion physi-que entre lunit de base et lordina-teur excute, vous devez ouvrir un port COM a n de permettre la communica-tion (on vous demandera de spci er la vitesse de transmission, paramtrez-la 19 200 bits/s). Bien sr, si en revan-che le port COM est ferm, la commu-nication ne peut avoir lieu. Le deuxime poussoir permet dentrer dans la gestion de la base de donnes (mmorises) dans lunit distante. A lintrieur de cette fonction, il est pos-sible dajouter, dliminer ou de modi- er les enregistrements (dits anagra-phiques) de lunit distante, ou bien

de slectionner une unit avec laquelle activer une communication. Notez bien que, pour modi er la base de donnes, il est ncessaire davoir insr le mot de passe correct du programme. Ce der-nier peut tre insr par pression sur la touche 16 : si le mot de passe corres-pond celui mmoris, en revenant la gestion de la base de donnes, des informations supplmentaires, permet-tant justement de modi er les donnes mmorises dans la base de donnes, sont visualises. Chaque anagraphique est identi par le numro du portable composant lunit distante, par le mot de passe de cette unit (devant tre compos de 6 chiffres et qui est par dfaut 123456) et par un nom per-mettant didenti er plus facilement les diverses units. Une fois qu lintrieur de la liste des bases de donnes on a slectionn lunit appeler, la liaison GSM a lieu en pressant la touche 3. Si en revanche on presse la 4, la liaison sinterrompt. Le cinquime poussoir indique la fonc-tion Temps Rel : sous ce mode les donnes de localisation de lunit dis-tante sont transmises en temps rel lunit de base et donc elles sont visualises lintrieur de la fentre de texte, droite. Quand on est entr dans ce mode, il est possible de fermer le programme (la clture du programme ninterrompt cependant pas la commu-nication base/distante) et douvrir le logiciel cartographique : il est ainsi pos-sible de visualiser sur la carte la posi-tion du vhicule. Notez que les deux logiciels (cartographique et de gestion) utilisent le mme port COM pour com-muniquer avec lunit de base. Il nest donc pas possible de les ouvrir tous les deux en mme temps, au risque dun con it daccs.

J 1J 1

J 2J 2

J 3J 3

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Figure 7c : Cet cran, correspondant au mode temps rel. Les donnes de localisation sont transmises par lunit distante et donc sont visua-lises dans la fentre principale. Dans cette situa-tion, il est en outre possible douvrir le logiciel cartographique Fugawi, ce qui permet une visua-lisation, en temps rel, de la position du vhicule sur la carte.

Figure 7d : Ecran correspondant aux paramtres de transfert des donnes. Il est possible de spcifier le fichier o seront sauvegardes les informations m-morises. Notez que, pour acclrer lopration, les donnes ne sont pas crites immdiatement dans le fichier, mais temporairement emmagasines dans un buffer en mmoire RAM et, seulement la fin du processus, inscrites sur le disque dur.

Le sixime poussoir permet dindi-quer lunit distante, avec laquelle on est en liaison, deffacer les donnes mmorises dans son EEPROM. Le septime poussoir permet en revanche dinterroger lunit distante pour lui demander combien de points de localisation ont t effectivement mmoriss. Grce ce mode on peut viter dexcuter le transfert dinfor-mations mmorises alors quelles ne sont pas en nombre suf sant pour tre signi catives. Les huitime et neuvime poussoirs permettent respectivement dinterro-ger lunit distante sur le temps de polling paramtr et de spci er une nouvelle valeur. Rappelez-vous en effet que, lorsque les donnes sont mmo-rises lintrieur de lEEPROM, il est possible de spci er un temps dchantillonnage de la localisation. Par exemple, si lon spci e une valeur de 10, la mmoire dune coordonne sera faite sur un temps dchantillon-nage denviron 10 secondes. Le dixime poussoir permet dactiver le chargement des donnes. Quand il a t press, lunit de base demande lunit distante denvoyer toutes les donnes mmorises. Ces infor-mations sont sauvegardes dans un chier de texte dont il est possible de spci er le nom et longlet, ce chier pouvant tre ensuite export vers le logiciel cartographique Fugawi. Lcri-ture dans le chier nest cependant pas immdiate : le programme crit ini-tialement les donnes dans un buffer RAM et cest seulement la n dun transfert quelles sont inscrites dans le chier spci . Ce qui signi e que si durant un transfert la communi-cation GSM devait tre coupe, les

donnes entre-temps dcharges ne seraient pas encore disponibles : il fau-drait alors r--excuter la procdure depuis le dbut. Souvenez-vous que la logique de lunit distante prvoit quune fois la mmoire EEPROM rem-plie ras bord, lcriture des nouvel-les informations efface les anciennes depuis le dbut. Lenvoi des informa-tions a lieu cependant squentielle-ment, en partant de la premire cellule de mmoire. Cest pourquoi, aprs le transfert, il peut arriver que les don-nes narrivent pas dans lordre tem-porel. Cet ordre peut toutefois tre dtermin simplement en analysant les informations horaires et de date de chaque enregistrement. Dernire remarque concernant la possibilit de coupure de communication GSM pen-dant un transfert : si cela arrive, il faut attendre quelques minutes avant de rappeler lunit distante et deffectuer un nouveau tlchargement, parce que lunit distante serait occupe termi-ner la procdure interrompue. Le onzime poussoir permet daller contrler ltat des 8 lignes out pr-sentes dans linterface 8 sorties ventuellement relie. Dans la fentre, 8 touches sont disponibles pour modi- er ltat des relais commandant les sorties : pour chaque sortie une LED indique ltat logique. Une touche de reset permet en outre de remettre zro toutes les sorties et une touche Demande de rclamer la mise jour des tats des 8 sorties. Le douzime poussoir permet en revanche de contrler ltat logique des entres de lventuelle inter face 8 entres. A lintrieur de cette fen-tre il est possible de spci er sil faut activer ou non lenvoi du SMS dalarme

relatif chaque entre et, pour cha-que entre active, de spci er quel est ltat logique devant donner lalarme. A propos de lenvoi des SMS, donnons une petite prcision : le SMS doit avoir t mmoris dans la carte SIM et il est envoy quand une entre prend la valeur logique spci e. Par exem-ple, si nous spci ons que lentre 1 est active au niveau logique 0, le SMS mmoris en position 1 est envoy quand ltat logique de lentre 1 passe du niveau logique 1 au niveau logique 0. Ainsi, mme si le niveau logi-que 0 est maintenu pendant un certain temps, les SMS ne sont pas envoys lun aprs lautre en continu (ce qui serait inutile, un suf t !) : un nouvel envoi naura lieu que si lentre rede-vient haute et ensuite redevient nou-veau basse. Dans la mme fentre, pour chaque entre (habilite ou non lalarme), ltat logique aussi est visua-lis, avec le mme procd LED utilis pour la proprit des sorties. Sont en n prsentes deux touches ex-cutant la mise jour des tats des entres et lenvoi des paramtres sp-ci s. Une ultime note concerne le cas o, pour une raison quelconque, la liaison physique entre linter face 8 entres et lunit distante serait cou-pe (par exemple, si le cble RJ45 tait dtach accidentellement). Dans ce cas, le PIC de lunit distante lit ltat des entres comme tant tous au niveau logique 0. Par consquent, pour toutes les entres pour lesquel-les avait t paramtr comme tat dalarme ltat logique 0, les SMS dalarme sont envoys. Le treizime poussoir permet en revanche le transfert automatique des donnes. Ainsi, quand certaines con-

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ELECTRONIQUE magazine - n 5318

Figure 7h : Ecran correspondant aux paramtres du port sriel utilis pour la communication unit de base/PC. Il est possible de spcifier le numro du port COM et la vitesse de transmission utiliser (19 200 bits/s, cest la vitesse laquelle le PIC de lunit de base communique).

Figure 7g : Ecran de paramtrage du tlcharge-ment automatique des donnes. Il est possible, en partant dun horaire de start, de spcifier 8 ho-raires auxquels, chaque jour, on veut excuter le chargement des donnes. Il est en outre possible dindiquer si lon veut effacer la mmoire aprs le transfert et le nombre maximum de tentatives de connexions.

Figure 7f : Ecran correspondant au contrle des lignes de in de linterface 8 entres (option-nelle). Il est possible de slectionner quelle entre habiliter pour lenvoi du SMS dalarme et de sp-cifier quel tat logique doit donner lalarme.

Ltat des 8 entres est visualis par lallumage/extinction des LED rouges de la fentre.

Figure 7e : Ecran correspondant au contrle des li-gnes de out prsentes dans linterface 8 sor-ties ET473 (optionnelle). Il est possible, en cliquant sur les 8 touches, dagir sur les relais de linter-face. Ltat des relais est visualis par lallumage/extinction des LED rouges de la fentre. Il est possible de remettre zro les 8 entres et de r-clamer la mise jour de ltat actuel.

Comment construire ce montage ?

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La revue ne fournit ni circuit ni compo-sant.

ditions sont vri es, cest la der-nire unit distante qui se connecte automatiquement lunit de base et commence le transfert des donnes. Par la fentre de con guration, il est possible de spci er, en partant dun horaire de start, la cadence tempo-relle avec laquelle excuter le trans-fert, ou bien de spci er 8 horaires dif frents auxquels, chaque jour, on veut excuter le transfert des don-nes. Il est en outre possible dindi-quer sil faut effacer la mmoire aprs le transfert et le nombre de tentati-ves de liaison effectuer pour chaque tlchargement. Les quatorzime et quinzime pous-soirs sont en revanche utiliss pour grer le mot de passe des dispositifs distants. Le quatorzime permet

lusager de demander le mot de passe correspondant lunit distante relie, le quinzime permet en revanche de modi er ce mot de passe. Les fonctions des seizime et dix-septime poussoirs, nous les avons dj donnes en substance en prsen-tant le logiciel : elles permettent dins-rer ou de modi er le mot de passe du programme, utilis pour grer laccs certaines fonctions du logiciel. Le dernier poussoir droite est en revanche utilis pour rgler les para-mtres du port COM : il est possible de spci er quel port sriel et quelle vitesse sont utiliss pour tablir la liaison. A propos de la vitesse, rappe-lons que pour un fonctionnement correct, il est ncessaire de spci er une vitesse de transmission de 19 200 bits/s.

DOMOTIQUE

ELECTRONIQUE magazine - n 5320

par les cabinets mdicaux ou similaires) : autrement dit un automatisme qui nen a pas lair a n de prserver les apparences dune vraie relation humaine ! Si vous utilisez le dispositif dans cette application, munissez-le dun sys-tme de dsactivation (par exemple par coupure dalimen-tation) pour les priodes o la porte doit rester ferme.

Mais ce circuit peut tre utile pour de nombreuses autres applications, chaque fois quil est ncessaire dactiver un relais aprs un dlai de latence partir de lvnement dclenchant.

Le schma lectrique

Comme le montre la gure 1, il est assez simple, mais on peut tout de mme le diviser en quatre tages. Le premier est lalimentation en +12 V environ, constitue de C1, C2, R14 et C8 : C1 et C2 stabilisent la tension, quant R14 et C8, on y reviendra. Le deuxime, centr sur loptocoupleur FC1, est ltage dentre, destin

a logique du dispositif est la suivante : quand un signal de tension positive arrive lentre (par exemple, le signal d la pression dune touche ou dun bouton de sonnerie), un premier compteur est activ. Le temps coul (param-

trable de 0 10 secondes), le relais est activ et le reste pendant le droulement dun second compteur (dlai paramtrable de 1 20 secondes) initialis ds la n du premier comptage.

De plus, lappareil ne prend en considration que les impul-sions dentre ayant une certaine dure, vitant ainsi un dclenchement intempestif d au seul bruit de fond.

A quoi a sert ?

Mais quoi ce petit montage peut-il bien servir ? A ouvrir une porte quand une personne sonne, sans avoir inter-venir manuellement, tout en donnant limpression au visi-teur que quelquun la reconnu avant de lui ouvrir (utilis

ET496

Une commande de relais retard rglable

Ce circuit, compos de deux tages monostables, utilise les dures de charge des condensateurs pour retarder lactivation dun relais par rapport un vnement gnrant une commande sur ses bornes dentre. Deux trimmers offrent la possibilit de paramtrer le temps de retard et la dure dactivation.

DOMOTIQUE

ELECTRONIQUE magazine - n 5321

oprer une isolation optique des bor-nes dentre par rapport au reste du circuit. Les deux derniers en n sont constitus des deux tages mo-nostables NAND U1a et U1b, pour le premier et NAND U1c/T2, pour le second.

La logique de FC1 est simple : quand une tension positive est fournie aux bornes IN (plus de +5 V et moins de +24 V, a n de ne pas endomma-ger le composant), les broches 4 et 5 sont court-circuites : par cons-quent, dans le schma de notre cir-cuit, mme la broche 5 est mise la masse. Considrons dabord le pre-mier monostable et supposons que le circuit soit dans une situation de repos : aucun signal sur lentre IN, la broche 1 de la NAND U1a est maintenu au niveau logique haut par R2, R3 et D2. Supposons (pour le moment) que la broche 2 est aussi au niveau logique haut : alors la sor-tie, broche 3, est au niveau logique bas. C4 est dcharg et, grce aux rsistances de pull down R4 + R12, la broche 5 de U1b aussi est au niveau logique bas.

On remarque que, dans cet tat, lintrieur de R4 + R12, D3 et C5 il ne passe aucun courant et donc C4 se maintient dcharg.

La broche 6 de U1b est en revanche au niveau logique haut grce la rsis-tance de pull up R5. La sortie de U1b, broche 4, est donc au niveau logi-que haut, en accord avec notre suppo-sition initiale concernant la broche 2.

Comme la broche 4 est au niveau logi-que haut, la broche 11 de U1d est en revanche au niveau logique bas (la NAND U1d est monte en NOT). Sup-posons alors que nous appliquions une tension positive la borne + de FC1 : sa broche 5 va la masse. C3 commence alors se charger tra-vers R3 : on note cependant que la broche 1 de U1a ne passe pas imm-diatement au niveau logique bas, mais quun certain temps est ncessaire pour permettre C3 de se charger.

Cette technique comporte deux avan-tages : le premier est que lventuel bruit aux bornes IN ou produit par FC1 lui-mme est ltr, le second est quil est possible de distinguer les diffrentes dures des signaux den-tre et quon peut donc ignorer ceux ne durant pas suf samment long-temps daprs notre critre (rgla-ble). En changeant la valeur de R3 on peut modi er la dure de charge

de C3 et il est donc possible de pa-ramtrer la dure minimale de vali-dit du signal, avec les valeurs que nous avons choisies, on obtient envi-ron 100 ms. Supposons que la dure du signal soit suf sante : la broche 1 passe au niveau logique bas, la sor-tie de U1a au niveau logique haut, C4 commence donc se charger travers R4 + R12, par consquent la broche 5 aussi passe au niveau logique haut. La broche 6 tant au niveau logique haut, la sor tie de U1b passe au niveau logique bas. Cet tat arrive sur la broche 2 de U1a, dont la sortie est maintenue au niveau logique haut en dpit du fait que le signal dentre cesse dtre appliqu et que donc la broche 1 de U1a revienne au niveau logique haut. La sortie de U1b (niveau logique bas) est annule par U1d, dont la sont est au niveau logique haut.

Le circuit reste dans cet tat jusqu ce que C4 soit compltement charg. Quand cela arrive, plus aucun cou-rant ne passe par R4 + R12 (C4 se charge sur D3), la broche 5 est par consquent porte au niveau logique bas. La sortie de U1b est donc haute (la sortie de la NOT U1d est donc basse), le niveau logique haut arrive aussi sur la broche 2 laquelle, alors que la broche 1 est au niveau logique haut, fait passer la sortie de U1a au niveau logique bas. La premire par-tie du circuit a donc recouvr ltat initial : un second signal appliqu lentre produira une rptition du cycle selon la mme logique.

Rsumons : au repos la sortie de U1d est basse, quand un signal est appliqu lentre elle devient haute et garde cet tat pour une dure dpendant de la charge de C4 tra-vers R4 + R12, la charge termine, la sor tie redevient basse.

Analysons maintenant le second mo-nostable : notons tout dabord que les deux tages sont relis par C7, lequel ne laisse pas passer la composante continue, mais sur la broche 8 de U1c narrivent que les impulsions positi-ves ou ngatives correspondant aux passages de 0 1 et vice versa de la sortie de U1d. Au repos les deux entres de U1c sont hautes (rsistan-ces de pull up R7 et R8), sa sortie est donc basse. T3 est donc ouvert et RL1 est dsactiv.

Quand la sortie de U1d passe du niveau logique bas au niveau logique haut, on a sur la broche 8 une impul-sion positive ne provoquant aucun

Liste des composants

R1.............. 1,5 kR2.............. 1,5 kR3.............. 1 kR4.............. 1,5 kR5.............. 1,5 kR6.............. 4,7 kR7.............. 1,5 kR8.............. 1,5 kR9.............. 1 kR10............ 4,7 kR11............ 47 kR12............ 100 k trimmerR13............ 100 k trimmerR14............ 100 C1.............. 100 nF multicoucheC2.............. 220 F 25 V lectro.C3.............. 100 F 25 V lectro.C4.............. 100 F 25 V lectro.C5.............. 100 nF multicoucheC6.............. 100 F 25 V lectro.C7.............. 100 nF multicoucheC8.............. 100 F 25 V lectro.D1.............. 1N4007D2.............. 1N4007D3.............. 1N4007D4.............. 1N4007D5.............. 1N4007U1.............. HEF4011T1 .............. BC547T2 .............. BC547T3 .............. BC547RL1 ............ Relais miniature 12 VFC1 ............ Optocoupleur 4N25

Divers :1 ................ Support 2 x 71 ................ Support 2 x 32 ................ Borniers 2 ples1 ................ Bornier 3 ple

changement dans le second mono stable. Quand en revanche la broche 11 passe de 1 0, on a une impul-sion ngative portant pendant un ins-tant sur la broche 8 de U1c ltat logique 0.

La sortie de U1c devient donc haute, T3 est en court-circuit et le relais RL1 sactive. Entre temps C6 com-mence se charger travers R9 + R13 et maintient haute la base de T2. Celui-ci met donc la broche 9 de U1c la masse, ce qui implique que la sor tie, broche 10, continue tre haute bien que la broche 8 reste basse un instant.

Le circuit reste dans cet tat jusqu ce que C6 soit compltement charg. Quand cela arrive, T3 se rouvre, ce

DOMOTIQUE

ELECTRONIQUE magazine - n 5322

qui remet au niveau logique haut la broche 9 de U1c. La sortie de U1c redevient basse (C6 se dcharge travers D4) et RL1 souvre. Comme on la vu dj, le dlai de retard comme la dure dactivation dpen-dent des mcanismes de charge res-pectivement de C4 et de C6 travers R4 + R12 et R9 + R13. En modi ant les valeurs des rsistances ou des condensateurs, on peut modi er ces dures. On la dit, avec les valeurs que nous avons choisies, il est possi-ble de paramtrer un retard dactiva-tion de 0 10 secondes et une dure dactivation de 1 20 secondes. Rien ne vous empche cependant de modi- er les valeurs de ces composants a n de les adapter vos attentes.

Avant de conclure, il reste deux petits dtails voir. Le premier concerne T1 : il a t introduit pour maintenir au niveau logique 0 la broche 6 de U1b tant que la sortie de U1c reste au niveau logique 1 (relais ferm). Ce mcanisme a t conu de manire empcher la propagation dun second signal dentre pendant la priode o le relais est ferm. Le second concerne le rseau R14/C8 : sur le schma on voit que ce dernier por te lalimentation aux NAND.

Le circuit intgr HEF4011 nest donc pas aliment immdiatement la mise sous tension du dispositif, mais seulement aprs un certain dlai, ncessaire la charge de C8. Ainsi,

Figure 1 : Schma lectrique de la commande relais retard rglable.

Figure 2a : Schma dimplantation des composants de la commande relais retard rglable.

Figure 2b : Dessin, lchelle 1, du circuit imprim de la commande relais retard rglable.

DOMOTIQUE

ELECTRONIQUE magazine - n 5323

Figure 3 : Photo dun des prototypes de la platine de la commande relais retard rglable.

on permet au circuit de terminer le transit dactivation et de mettre tous les tages en condition de repos et de fonctionnement.

La ralisation pratique

Une fois que lon a ralis le circuit imprim (la gure 2b en donne le des-sin lchelle 1), ou quon se lest procur, on monte tous les compo-sants dans lordre en regardant fr-

quemment les gures 2a et 3 et la liste des composants.

Montez tout dabord les supports du circuit intgr U1 (HEF4011) et de lop-tocoupleur FC1 (4N25) : ensuite, vri- ez bien les soudures (ni court-circuit entre pistes et pastilles, ni soudure froide colle).

Montez toutes les rsistances sans les intervertir (classez-les au pralable par valeurs) et les deux trimmers (identi-

ques). Montez ensuite les cinq diodes 1N4007, bagues blanches orientes comme le montre la gure 2a.

Montez tous les condensateurs en res-pectant bien la polarit des lectrolyti-ques (la patte la plus longue est le +).

Montez les trois transistors, mplat orient dans le bon sens montr par la gure 2a. Montez le relais minia-ture 12 V.

Montez les deux borniers deux ples (un pour lentre du signal et un pour lentre alimentation) et le bornier trois ples (sorties du relais).

Vous pouvez alors enfoncer dlicate-ment le circuit intgr HEF4011 et lop-tocoupleur 4N25 dans leurs supports en orientant bien leurs repre-dtrom-peurs en U vers le haut.

Le circuit est prt servir. Alimentez-le en 12 V continu et essayer de le faire fonc-tionner : tournez les curseurs des deux trimmers compltement en sens antiho-raire (dures minimales) et appliquez une tension positive sur le bornier dentre IN, mais brivement et voyez si effectivement le relais ne se dclenche pas.

Ensuite, essayez lentre une tension pendant une dure plus longue et vri- ez que cette fois le relais se dclen-che bien. Si tout fonctionne correcte-ment, agissez sur les deux trimmers et vri ez que le dlai de retard et la dure dactivation du relais se modi- ent. Paramtrez les dures qui vous conviennent avec R12 et R13. Reliez en n le circuit aux dispositifs dINPUT et dOUTPUT que vous voulez tempori-ser (par exemple le poussoir du carillon dentre comme INPUT et la serrure lectrique comme OUTPUT) et faites des essais sur site, quitte retoucher les deux trimmers.

Commentconstruire ce montage ?

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TESTEUR DE TLCOM-MANDE INFRAROUGECe testeur de tlcommande infrarouge permet de dterminer ltat de fonctionnement de nimporte quelle tlcommande

infrarouge. Une indication de la puissance reue est fournie par 10 LED. Mode : infrarouge. Indica-tion de puissance reue : 10 LED. Alimentation : 9V (pile non fournie).EN980....... Kit complet avec botier..........18,45

COMPTEUR GEIGER PUISSANT ET PERFORMANTCet appareil a vous permettre de mesurer le taux de radioactivit pr-sent dans lair, les aliments, leau, etc. Le kit est livr complet avec son botier srigraphi.EN1407 ..............Kit compteur Geiger complet.................................. 112,80

MESURES DIVERSES

SISMOGRAPHETraduction des mouvements des plaques tectoniques en perptuel mouvement, lactivit sismique de la plante peut se mesurer partir de ce sismographe numrique. Sa sensibilit trs leve, donne par

un balancier pendulaire vertical, lui permet den-registrer chaque secousse. Les tracs du sismo-graphe rvlent une activit permanente insoup-onne quil est trs intressant de dcouvrir. Alimentation : 230 V. Sensibilit de dtection : fai-ble intensit jusqu 200 km, moyenne intensit jusqu 900 km, forte intensit jusqu 6 000 km. Imprimante : thermique. Balancier : vertical. Affi-cheur : 4 digits.EN1358.... Kit complet avec boitier et une...................... imprimante thermique ........ 655,40

RESMTRE Le contrleur que nous vous pr-sentons NE mesure PAS la capacit en F dun condensateur lectro-lytique, mais il contrle seulement sa RES (en anglais ERS : Equivalent Serie Resistance). Grce cette mesure, on peut tablir lefficacit restante dun condensateur lectroly- tique ou savoir sil est ce point vtuste quil vaut mieux le jeter plutt que de le monter ! EN1518.... Kit complet