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Electronique

Automatisme pour store banne

 

image d'un store banne J'ai fait l'acquisition voiçi quelques années d'un store électrique (pas de commande manuelle via un villebrequin sur ce modèle...) équipé d'une seule commande radio. Les capteurs de vent/soleil ne sont pas intégrés au système comme dans le cas de celui de SOMFY.
Compte-tenu des conditions météo içi en Lorraine, j'ai décidé d'entreprendre la construction d'un petit système automatisé.

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Platine de détection de soleil

ARTICLE NON TERMINÉ...

Ce module est assimilable à un détecteur crépusculaire, cela étant, celui-çi travaille dans une plage de fonctionnement plus large puisqu'il détecte le niveau du soleil dès sa levée, jusqu'au coucher. L'intérêt principal d'un tel système est de protèger des rayons su soleil une terrasse, une pièce, voire des plantes et/ou fleurs placées derrière une baie vitrée, par exemple (ce qui est mon cas...). Ainsi, le store sortira automatiquement à la proche de rayons trop forts, pour rentrer tout aussi automatiquement en cas de pénombre. Il va sans dire que le fonctionnement de ce système dépend directement des 2 autres éléments naturels. En cas de grand vent ou de pluie, voire les deux, il est évident que ce sont ces deux paramètres qui prévalent.

Détail de fonctionnement :

Une photorésistance (LDR) polarisée par R302 fournit une tension continue directement proportionnelle à son éclairement. Cette tension adaptée par le pont diviseur formé de R303 et R304 arrive sur l'entrée (+) d'un amplificateur opérationnel IC302. Le réseau de résistances formé de R305/P301/R306 puis R303 fournit une tension de référence ajustable sur l'entrée (-) de l'AOP. Le gain de l'étage est fixé par R308 à environ 20. Lors du basculement de cette sortie, une tension positive vient au travers de R313 polariser le transistor T1 (NPN) de type BC547, illuminant ainsi la LED302 pour indiquer ce changement d'état.
L'intérêt de cet indicateur ne sert en fait que lors de l'étalonnage, rendant ainsi plus pratique le réglage de détection de seuil.
Ce même signal est adapté par R309 pour être ensuite envoyé sur l'entrée (-) cette fois d'un autre AOP (IC303).  L'hystérésis de cette chaîne est fixé grâce à un nouveau pont diviseur composé de R310/P302/R311 puis de R312. Afin d'obtenir un niveau logique sans faille, la sortie attaque l'entrée d'un trigger de Schmitt, qui lui-même au travers de R315 vient commander la base d'un transistor T2 (NPN). Sur niveau logique haut de sa base, celui-çi conduit, délivrant ainsi un état haut parfait sur son collecteur, ceci grà¢ce à la résistance de polarisation R316. La diode électroluminescente LED303 s'illumine, signifiant ainsi cet état.

Alimentation :

L'alimentation de l'ensemble se fait au travers du régulateur de tension IC301 pour le 5V, le 12V provenant d'un circuit d'alimentation commun à tous les modules. Pour des raisons de rendement et par-delà d'économie d'énergie, j'ai en effet opté pour un bloc d' alimentation de type SMPS. Ce type d'alimentation fonctionne avec un rendement de plus de 80%, affiche un minimum de pertes et d'échauffement, et offre une protection contre les surtensions, tout ceci grà¢ce à des composants très performants. De plus, leur plage de fonctionnement est large (de 85 à 264V environ, et à une fréquence de 47-63Hz), ce qui autorise une utilisation sous toutes les latitudes !

Schéma de principe :

image du schéma de principe du module

Réalisation :

L'assemblage de la platine n'appelle aucune remarque particulière, si ce n'est qu'il faut mieux commencer par souder les vias remplaçant les trous métallisés (utiliser pour ce faire des morceaux de pattes de résistances, par exemple...). Soudez ensuite les supports tulipes (ou lyre selon votre choix, mais il est déconseillé de souder directement les circuits intégrés, car il est plus aisé de débrocher que de dessouder le composant lors d'une panne !).

Vous avez fini ? Bravo ! Maintenant, déposez tous les circuits intégrés, il ne doît rester comme composants actifs que le régulateur 5V et le transistor.
Armez-vous d'un voltmètre, et branchez le +12V à la broche 3 du connecteur K301 (c'est l'entrée du fusible). Dès lors que c'est fait, la Led verte doît s'illuminer (si ce n'est le cas, débranchez immédiatement, et vérifier vos branchements, la polarité de l'alimentation, l'absence de court-circuits, etc...).

Testez sur les supports de CI la présence du +5V et/ou +12V sur les pattes d'alimentation, à savoir :

Tableau des alimentations des semi-conducteurs
  IC302 IC303
+5V pin 11 pin 14
+12V    
GND pin 4 pin 7


Si vous n'obtenez pas ce résultat, c'est qu'il y a un problème sur le circuit imprimé lui-même... ce sera à revoir !
Vérifiez hors tension à l'aide d'un ohmmètre la continuité des masses. On est jamais à l'abris d'une micro-coupure, due peut-être à une trop longue exposition dans le perchlorure de fer...

Tout ceci est absolument nécessaire avant de procéder à la mise sous tension définitive !
Vous voiçi arrivé au terme de cette épreuve, le prochain épisode sera la mise au point...

Photos du module :

cadre vide [273x188]cadre vide [273x188]

Liens :

Les liens çi-dessous vous permettront de télécharger le schéma et les typons au format PDF (échelle 1:00)

Note : Les numéros de version peuvent différer entre le schéma de principe et les typons, et n'ont pas nécessairement de relation entre eux. Les fichiers que j'ai placé sur mon site sont effectivement les versions les plus abouties.
link.gifLien vers le site de fabrication de circuits imprimés que j'ai utilisé
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Système de commande radio

 

vue de l'etiquette AUTOMO5be easy tx
J'ai décidé d'écrire cet article concernant le système de commande radio de mon store (modèle 5x3m Sunstyl acheté chez Leroy Merlin en 2003) à cause des informations quasi inexistantes le concernant. Cela étant, et après de longues et laborieuses recherches, j'ai pu glâner ce qui suit.
Tout d'abord, repérage des éléments constitutifs :
Le boitier qui abrite l'électronique de puissance possède une étiquette d'identification identique à celle présentée çi-dessus.

Décryptage : Le mot AUTOMO5 ne signifie rien de particulier, ce n'est qu'un nom. La partie entourée de rouge informe des caractéristiques électriques du produit, notamment la double isolation électrique (transformateur...) symbolisée par les deux carrés l'un dans l'autre, puis la tension d'utilisation et sa fréquence, et enfin la puissance consommée.
La partie entourée de jaune fournit les caractéristiques maximales admissibles par l'appareil, à savoir 500W de puissance commutée par les relais. Cela donne un courant maxi d'environ 2A sous 230V.
descriptif de l'etiquette partie isolation...descriptif de l'etiquette partie puissance...descriptif de l'etiquette partie notification CE...


Enfin, la partie entourée de vert indique que le constructeur à déposé un dossier de déclaration de conformité à la loi sur les équipements terminaux de radio et télécommunications (FTEG) et à la directive 1999/5/EG (R &TTE).
Le terme CE0536 signifie que l'appareil a fait l'objet d'essais radio non décrits (ou non définis) dans les normes harmonisées.

0536 = "numéro d'identification de l'organisme notifié intervenant dans la procédure d'évaluation de la conformité"
= "symbole d'alerte" signalant une harmonisation incomplète de la bande de fréquences qui se traduira par des limitations à l'utilisation de l'équipement concerné

(source : Autorité de Régulation des Communications électroniques et des Postes)

vue partielle du circuit imprimé de la télécommande...
Le petit boitier de commande possède trois boutons dont un inutilisé et intègre un émetteur fonctionnant à la fréquence de 433,92 MHz. Sur le circuit imprimé, il est possible de lire l'inscription suivante : TXS2121
Une recherche sur le net à l'aide d'un moteur de recherche m'a permis de découvrir son origine. Le fabriquant serait Italien, et possède un site Internet . Ainsi l'on découvre qu'il s'agit d'une télécommande avec transmission d'un code à 12 bits. En cliquant sur ce lien, vous pourrez télécharger la page descriptive de cet appareil .

dessin de cà¢blage du moteur...Pour ceux qui auraient des difficultés à rebrancher leur moteur, j'ai fait un petit croquis à leur intention. Ceci leur permettra de lever toute ambiguïté quant à son câblage correct, qui pourrait par exemple se traduire par une inversion des sens de rotation et par delà d'une descente du store à la place d'une remontée...
Je vous propose quelques photos que j'ai prise de mon appareillage :

dscn4545 [240x133]vue interne du boitier de commande moteur...

Le boitier ouvert offre la platine, par ailleurs de fort belle facture.
Deux remarques :

  1. Le fil gris qui surplombe la platine perpendiculairement au petit module (récepteur 433,92MHz) est l'antenne, évitez de modifier sa forme, au risque de perdre en portée de réception !
  2. Les deux relais blancs servent à la commande et inversion du moteur. Attention donc, présence du secteur 230V !
Son câblage ne présente aucune difficulté particulière, si ce n'est de bien faire attention aux couleurs des fils... Le moteur possède deux enroulements à point commun. C'est la raison du câble à trois conducteurs qui le relie à la platine. Il en reste cependant un quatrième de couleur jaune/vert, c'est la terre. A relier impérativement, car il sert à protéger l'installation électrique de votre habitation en cas de défaut !

dscn4546 top [240x60] image du circuit de puissance_bottom...

Ceci est la platine du petit émetteur, où l'on peut distinguer tout en haut le filtre à onde de surface (boitier rond métallique...), les 3 boutons poussoirs permettant de commander le récepteur par l'intermédiaire de 3 canaux, les 2 cavaliers de configuration (J1/J2), et les 10 interrupteurs de codage (SW1). Le tout est détaillé dans ce document au format PDF .

image de l'émetteur (top)... image de l'émetteur (bottom)...

PROGRAMMATION
En agissant sur les 10 interrupteurs de SW1, en les déplaçant en position «ON» ou «OFF», on sélectionne le code désiré. Un code en particulier doit correspondre au code mémorisé sur le récepteur.
Configuration standard de fabrication: impair «ON», soit le code suivant : 1010101010
Il n'est normalement pas nécessaire de modifier la position des interrupteurs de SW1, mais si votre store est malencontreusement actionné soit par des volets ou le store de votre proche voisin.
Dans ce cas de figure, vous pouvez modifier le code de votre télécommande, voici la procédure que j'ai testée sur le mien :

  1. Ouvrez le boitier de la télécommande, et modifiez la position de un ou plusieurs des 10 switch...
  2. Coupez l'alimentation électrique de votre store durant quelques secondes...
  3. Ré-alimentez votre store...
  4. Appuyez sur l'une des 2 touches (montée ou descente) jusqu'à ce que le store "reconnaisse" le nouveau code, c'est quasiment immédiat...
  5. Refermez le boitier de votre télécommande, l'opération est ainsi terminée !
  6. éventuellement, recommencez à partir du point 2 si le problème persiste...
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Platine de détection de pluie

 

image du capteur IBR273...Pour ce module, j'ai repris le schéma paru dans le n° 293 (Avril 2005) d' Electronique Pratique. Son principe de fonctionnement repose sur une détection capacitive associée à un oscillateur à fréquence variable.

Détail de fonctionnement :

Son principe de fonctionnement repose sur une détection capacitive associée à un oscillateur à fréquence variable. Le capteur présente sur sa face supérieure (celle destinée à recevoir l'eau de pluie...) les fines rayures composant la sonde de détection capacitive de 100pF environ. Sur la face inférieure, on peut apercevoir les pistes de la résistance chauffante de 42Ω. D'après les données du constructeur, et sous une tension continue de 12V, elle peut dissiper une puissance de 3,5W, soit un courant de 292mA. Une température maximale de 106°C en surface peut donc être atteinte. Au centre de ces pistes résistives, se trouve un capteur de température de type CTN d'une valeur de 1KΩ à 25°C. Ces caractéristiques sont très intéressantes, notamment en cas de faible température, de neige voire de glace.

Deux oscillateurs astables, l'un à fréquence fixe (portes NOR IC102C et IC102D), l'autre à fréquence variable (portes NOR IC102A et IC102B), permettront de générer une modification de largeur d'impulsion mise en forme par les 3 portes NOR IC103E,F et G. Il ne reste plus qu'à procéder à une intégration, c'est-à -dire à convertir cette fréquence variable en une tension exploitable. Ceci est effectué grà¢ce à une cellule composée de la diode D102, C106, P101 et R104. Le signal issu est ensuite dirigé sur l'entrée d'un amplificateur opérationnel (AOP LM741), dont le seuil de réglage s'effectue par l'intermédiaire du potentiomètre P102, dans une plage de valeur allant de 0 à 12V. Un petit relais (RE101) peut alors être activé par la broche 6, au travers de la diode électroluminescente (LED102) et de la résistance R105. La gestion du chauffage de la sonde est basée sur un principe identique. Le détecteur CTN forme un pont diviseur avec l'ajustable P103 et vient commander à travers la résistance R106 l'entrée non inverseuse du second AOP (IC105). Un second relais (RL102) identique au premier est chargé de mettre sous tension ou non la résistance de chauffage intégrée sous la sonde. La diode LED103 atteste du bon fonctionnement de cette fonction. L'ajustable P104 permettra de choisir un point de basculement précis, et par là , de limiter la température atteinte.

Alimentation :

L'alimentation de l'ensemble se fait au travers du régulateur de tension IC101 pour le 5V, le 12V provenant d'un circuit d'alimentation commun à tous les modules. Pour des raisons de rendement et par-delà d'économie d'énergie, j'ai en effet opté pour un bloc d' alimentation de type SMPS. Ce type d'alimentation fonctionne avec un rendement de plus de 80%, affiche un minimum de pertes et d'échauffement, et offre une protection contre les surtensions, tout ceci grà¢ce à des composants très performants. De plus, leur plage de fonctionnement est large (de 85 à 264V environ, et à une fréquence de 47-63Hz), ce qui autorise une utilisation sous toutes les latitudes !

Schéma de principe :

image du schéma de principe du module

Réalisation :

L'assemblage de la platine n'appelle aucune remarque particulière, si ce n'est qu'il faut mieux commencer par souder les vias remplaçant les trous métallisés (utiliser pour ce faire des morceaux de pattes de résistances, par exemple...). Soudez ensuite les supports tulipes (ou lyre selon votre choix, mais il est déconseillé de souder directement les circuits intégrés, car il est plus aisé de débrocher que de dessouder le composant lors d'une panne !).

Vous avez fini ? Bravo ! Maintenant, déposez tous les circuits intégrés, il ne doît rester comme composants actifs que le régulateur 5V et le transistor.
Armez-vous d'un voltmètre, et branchez le +12V à la broche 3 du connecteur K101 (c'est l'entrée du fusible). Dès lors que c'est fait, la Led verte doît s'illuminer (si ce n'est le cas, débranchez immédiatement, et vérifier vos branchements, la polarité de l'alimentation, l'absence de court-circuits, etc...).

Testez sur les supports de CI la présence du +5V et/ou +12V sur les pattes d'alimentation, à savoir :

Tableau des alimentations des semi-conducteurs
  IC102 IC103 IC104 IC105
+5V pin 14 pin 14    
+12V     pin 7 pin 7
GND pin 7 pin 7 pin 4 pin 4


Si vous n'obtenez pas ce résultat, c'est qu'il y a un problème sur le circuit imprimé lui-même... ce sera à revoir !
Vérifiez hors tension à l'aide d'un ohmmètre la continuité des masses. On est jamais à l'abris d'une micro-coupure, due peut-être à une trop longue exposition dans le perchlorure de fer...

Tout ceci est absolument nécessaire avant de procéder à la mise sous tension définitive !
Vous voiçi arrivé au terme de cette épreuve, le prochain épisode sera la mise au point...

Photos du module :

photo de la platine vue côté composants...photo de la platine vue côté soudures...

vue de l'ensmble du cablà¢ge...vue du couvercle du coffret intégrant le capteur de pluie...vue du capteur de pluie collé avec de la résine pour l'étanchéité...

Liens :

Les liens çi-dessous vous permettront de télécharger le schéma et les typons au format PDF (échelle 1:00)

Note : Les numéros de version peuvent différer entre le schéma de principe et les typons, et n'ont pas nécessairement de relation entre eux. Les fichiers que j'ai placé sur mon site sont effectivement les versions les plus abouties.

Ce document m'a été fortement inspiré par l'article "Capteur de pluie intelligent" paru dans Electronique Pratique du mois d'avril 2005 (EP n° 293)
link.gif L'article d' Electronique Pratique
link.gif Lien vers le site de Lextronic

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Procédure de réglage du module Vent

image d'un multimètre numérique

Voiçi quelques mesures effectuées sur cette partie du schéma, en remplaçant le capteur éolien par un générateur de signaux rectangulaires. Dans un premier temps, toutes ces mesures seront faites avec P201 réglé à mi-course (position déterminée à l'aide d'un ohmmètre). Ensuite, deux autres séries de mesures seront effectuées, avec P201 au mini puis au maxi, ceci afin de définir la plage de fonctionnement du NE555 dans ce montage. L'intérêt est bien évidemment d'étalonner le système, ainsi que d'en vérifier son fonctionnement correct.

La suite de ces 3 articles concernant les mesures est pour le moment différée, mon générateur de fonctions vient de tomber en panne !

image d'une partie du schéma du détecteur de vent...

1ère série de mesures : Potentiomètre P201 réglé à mi-course (50%)

image d'un oscillogramme...image d'un oscillogramme...image d'un oscillogramme...
Fréq. d'entrée : 10Hz                  Fréq. d'entrée : 50Hz                 Fréq. d'entrée : 100Hz

image d'un oscillogramme...image d'un oscillogramme...
Fréq. d'entrée : 200Hz                Fréq. d'entrée : 300Hz

Note : Ayant rencontré quelques soucis avec mon vieux générateur, certains de ces oscillogrammes nécessitent une contre-mesure, ne serait-ce que pour ôter le bruit.
Ce document est donc dans un état provisoire...

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Système de commande radio (modification)

dscn4545 [240x133]La commande radio avec l'aide d'une télécommande à distance c'est bien, mais... ce modèle de store ne possède pas de vilebrequin pour le manipuler en cas de défaillance de ce système.
C'est pourquoi j'ai été amené à réfléchir à une solution qui m'apporte le confort et la sécurité en même temps.

Lire la suite : Système de commande radio (modification)

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