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Electronique

Platine de détection de vent (Serial 0A18C5D5F1) - version finale

vue du module vent terminéDepuis le temps que j'ai commencé ce projet...que je n'ai jamais terminé...
Cette année il était plus que temps de s'y remettre !

Devant les problèmes de parasites indésirables et de fiabilité des circuits imprimés que j'avais fait fabriquer, j'ai repris la planche à dessin...

Trop de problèmes avec cette fabrication de circuit imprimé, j'ai décidé de passer à des choses plus sérieuses selon mes propres critères :

executable  INFOS PROJET
  Types de composants : CMS
  Niveau : ◆◆◆◇◇
  Temps de construction : 2 à 3 h
  Coût : env. 44 €

coffret du module vent ouvert...

  • platine double face à trous métallisés (pour les vias)
  • sérigraphie et vernis épargne
  • et...du coup composants CMS compte tenu de la taille du coffret existant (BOPLA T208)
  • interconnexion via un Bus I²C
  • de fait les connexions se font grâce à des fiches RJ11/12 à sertir
  • le module est prioritaire et inhibe automatiquement le module "AUTOMO5" durant le fonctionnement de l'automate

et j'utilise depuis lors un autre fournisseur qui me fabrique des circuits de qualité quasi professionnelle, et cela change tout !

 

Mais pourquoi faire un Bus I²C ?
idee le module de détection vent installé en mode "provisoire"...Parce que la platine de gestion se trouve déportée à la fois du module de puissance "AUTOMO5" et du module de détection du vent.
Et c'est ce que j'ai trouvé de plus simple à réaliser en ajoutant à ce module un circuit expandeur de port compatible I²C.
Enfin, l'alimentation de ce module se fait également par l'intermédiaire du Bus I²C car elle provient de la carte de gestion. Pour éviter des déperditions dues à la résistivité du câble (de très faible section) utilisé pour les interconnexions de tous les modules, deux conducteurs de ce câble fourniront le +12V à chacun d'entre eux, qui possèdent tous un régulateur +5V. L'intérêt de ce type de câblage est qu'il m'est ainsi possible de couper l'alimentation de tous les modules connectés sur le Bus I²C en cas de défaillance par exemple d'un composant électronique, ou d'un problème de logiciel.
Dans ce cas de figure précis, le système original "AUTOMO5" continuera à fonctionner normalement grâce à sa télécommande à distance.

Le module dispose de trois LEDs qui permettent de visualiser les différents états de fonctionnement :

  • LED bleue → Présence de l'alimentation
  • LED jaune → Détection de vent trop fort
  • LED rouge → Mémoire d'alarme (cette fonction peut être validée ou non grâce à un point de soudure sur le circuit imprimé)

 et de deux potentiomètres ajustables permettant d'ajuster la sensibilité de déclenchement ainsi que l'hystérésis du point de fonctionnement du système.

Le schéma de principe n'a guère changé par rapport au montage original, hormis bien entendu l'ajout d'un expandeur de type PCF8574A afin de pouvoir connecter le module à un Bus I²C.
Voici à présent le nouveau schéma définitif :

Module Vent v3.22

Détail de fonctionnement :

Toute la partie analogique reste inchangée mis à part quelques résistances de polarisation au niveau de l'étage final composé du transistor T301. La modification majeure consiste en l'adjonction du circuit intégré IC306 (PCF8574A) qui dessert toute la partie I²C. Cet expandeur offre ainsi deux sorties P1/P2 (Vent et Alarme) et une entrée P4 (Reset). La sortie P1 (Vent) reçoit l'information délivrée par T301 en cas de vent trop fort, situation détectée par les circuits placés en amont (voir la description de la version précédente). La sortie P2 (Alarme) provient du transistor T302. Dans le cas d'une détection de vent trop fort, la bascule IC305A mémorise cette information provenant directement de la sortie (Pin 6) de IC303C (CD40106). c'est un circuit "Latch". Cette mémorisation ne peut être effacée que de deux façons :

  1. en cas d'une commande I²C  provoquant un état bas à l'entrée P4 (Reset)
  2. en cas de coupure de l'alimentation

À noter que cette fonction de mémorisation peut être activée ou inhibée en utilisant un simple point de soudure sur SJ1 (jumper), selon votre préférence. J'avais prévu cette fonctionnalité dès le début de cette nouvelle étude, mais en fait je ne l'utilise pas. La fonction de mémoire se faisant déjà sur la carte de gestion. Ainsi il va de soi que si vous ne comptez pas l'utiliser non plus, tout le circuit mémoire entouré de pointillé est superflu est peut être omis. Vous ferez ainsi l'économie de quelques composants et cela n'aura aucune incidence sur le fonctionnement du module.

Réalisation :

Voici un avant goût de cette réalisation avec une vue du PCB exportée depuis Eagle :
Module Vent v3.22.brd

L'alimentation :

Comme je l'ai annoncé dans le début de cet article, le module reçoit une tension de +12V par l'intermédiaire du câble du Bus I²C.

ATTENTION !
Nous savons tous que le standard d'un Bus I²C prévoit généralement une alimentation de +5V, quelque fois de +3,3V. Je n'ai pas dérogé à cette règle incontournable car le +12V utilise des conducteurs prévus uniquement pour cela, le Bus I²C étant bien référencé comme il se doit au +5V. Il s'agit juste ici d'une astuce de câblage. Cette tension de +12V est appliquée à l'entrée d'un circuit de régulation composé de IC302 (LM1117-5.0V) qui permet de délivrer une tension de +5V sur l'ensemble de cette carte. Le régulateur est protégé à la fois par un fusible et par une diode évitant ainsi les possibles inversions de polarités lors de l'alimentation via le connecteur X301, prévu dans le cas où l'on utiliserait ce module sans la connexion I²C, ou en cas de maintenance sur l'établi par exemple... Le filtrage de ce circuit de régulation est réalisé de manière classique, il n'est point besoin ici de le détailler.

Voilà, c'est tout pour la description de ce module. Pleinement opérationnel, il fait dorénavant partie de mon installation servant à piloter et surtout sécuriser mon store de terrasse.

La suite est à venir et sera constituée de trois nouveaux articles concernant :

  • la modification de la platine "AUTOMO5" qui était livrée avec le store
  • la modification de la platine de détection de pluie, afin de lui adjoindre une interface I²C pour les mêmes raisons évoquées ci-dessus
  • la constitution de la carte de gestion basée sur un micro-contrôleur PIC18F46K22 de chez Microchip (carte intégralement dévelopée en CMS), intégrant bien évidemment un Bus I²C, mais aussi une interface série/USB qui offrira deux possibilités :
    1. la possibilité de reprogrammer le micro-contrôleur aisément sans ouverture du coffret (usage d'un bootloader)
    2. la communication possible avec un terminal pour une future connexion avec un Bus domestique de conception personnelle (restant à développer...)

Cette carte de gestion n'est pas un projet ordinaire, et se trouve déjà dans état très avancé sous Eagle... à suivre donc...

 

Packages comprenant : save f2
Schéma de principe dessiné sous Eagle v7.7.0
Dessin de la sérigraphie de la face avant
BOM liste des composants

 


Liens :

link.gif Lien vers l'article concernant la première version de ce module
link.gif Lien vers l'article concernant le module radio "AUTOMO5"

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