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Electronique

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.

En premier lieu, inutile de chercher sur Internet pour trouver le schéma de cet appareil, il n'existe pas. J'ai été amené à le recréer afin de pouvoir mener à bien mon projet.

Détail de fonctionnement :

Le schéma de l'appareil d'origine que j'ai pu recréer possède un module radio (HY1) opérant à la fréquence de 433 MHz, qui permet de recevoir les ordres en provenance de la télécommande à distance.
L'information numérique disponible à sa sortie (pin 14) est envoyée à un micro-contrôleur (IC3) de type PIC16F622A de Microchip (pin 12) pour y être traitée. Un oscillateur à quartz cadencé à 4 MHz lui fournit sa fréquence d'horloge. Il dispose en outre de deux entées (pins 10/11) et deux sorties (pins 1/18) mais seules les pins 1 et 18 sont utilisées. Les entrées sont envoyées à un connecteur (X2) par l'intermédiaire des diodes de protection D5/D6. Ces deux entrées peuvent accueillir en option des boutons poussoirs permettant de remplacer les fonctions de la télécommande.
Je n'ai pu lire le contenu de la ROM-Flash celle-ci étant protégée. Le processeur utilise une mémoire EEPROM de type 24LC01 (IC4) pour sauvegarder ses données et possède bien entendu son propore Bus I²C pour sa gestion. De fait et devant cette impossiblité de lecture du soft, impossible pour moi (ou pour quiconque) de le modifier pour y ajouter quelques routines supplémentaires. C'est pourquoi j'ai greffé mon Bus à cette platine.

executable  INFOS PROJET
  Types de composants : Traverrsants
                                         et CMS
  Niveau : ◆◆◆◇◇
  Temps de construction : 2 à 3 h
  Coût : env. 20 €

La tension d'alimentation délivrée par le transformateur (TR1) est limitée à +17,6V c/c (tension mesurée) par l'intermédiaire de la diode transil D3 avant d'attaquer un régulateur IC1 (LM78L05) fournissant le +5V à l'ensemble du circuit.
Un petit rappel concernant la fonction de la diode D4 :
Elle ne sert qu'à protéger le régulateur de tension IC1 et ainsi éviter sa destruction en cas de disparition de la tension normalement présente à son entrée. En effet dans ce cas de figure, l'entrée se retrouvant proche de zéro volts, et la sortie encore positive et donc avec un potentiel supérieur à celui de son entrée, il y a un risque de destruction par inversion de polarité sur ce régulateur. Ceci peut surtout se produire avec l'utilisation de condensateurs électrolytiques de fortes valeurs sur la sortie, ce qui n'est pas le cas ici. Le montage articulé autour du transistor T1 (BC846) permet trois choses :

  1. détection de présence de la tension d'alimentation par l'intermédiaire de la diode D1 (LL4148)
  2. fonction de Reset automatique lors de la mise sous tension
  3. sauvegarder les registres et autres données nécessaires au fonctionnement du micro-contrôleur (info Power_Save)

Les deux sorties du micro-contrôleur (RA1 et RA2) permettent de piloter les deux relais (K1 et K2) par l'intermédiaire des transistors T6 et T7.
Les fonctions de ces relais sont les suivantes :

  • relais K1 : inversion du sens d'enroulement de la toile sur le cylindre du store
  • relais K2 : mise en / hors fonction du moteur permettant le fonctionnement du store

Il est à noter qu'une temporisation de 150 secondes (période mesurée) désactive automatiquement toute commande délivrée par le micro-contrôleur, ceci afin d'éviter d'actionner les relais en permanence.
Ce délai peut paraître bien long en comparaison du temps (j'ai compté un peu moins de 45 secondes...) imparti au store pour sortir ou rentrer...

  Commande Radio AUTOMO5 modifiée...
À noter que toute la partie du schéma entourée de pointillé représente les circuits que j'ai ajouté pour mon projet.

Explications :

Mon projet consiste à utiliser un automate programmable de mon cru pour pouvoir piloter automatiquement et placer ainsi en sécurité le store dans les cas décrits ci-après :

  • en cas de vent trop fort, rentrée immédiate de la toile du store
  • en cas de pluie, rentrée immédiate de la toile du store
  • en cas de soleil, sortie de la toile du store (optionnel, je rencontre encore quelques difficultés avec un capteur)

Les deux premières fonctions sont prioritaires et il est alors nécessaire d'inhiber les fonctions d'origine, et cela même si l'on manipule la télécommande durant ces cas de figure.
Ceci est rendu possible grâce justement au montage représenté à l'intérieur des pointillés. Un expandeur de port IC5 (PCF8574A) à été ajouté et reçoit ses ordres via le Bus I²C (prises RJ12 X5*1 et X5*2).
Et pourquoi 2 prises RJ12 ? simplement pour pouvoir connecter le câble d'arrivée en provenance de la carte de gestion qui est déportée, et l'autre pour pouvoir connecter le module de détection de vent.
Il va d'ailleurs m'en falloir une troisième pour le module de détection de pluie, je ferai le moment venu l'ajout d'un petit coffret dispatchant toutes ces prises.

Le circuit expandeur (IC5) dispose de trois sorties utilisées qui permettent de bloquer le fonctionnement du micro-contrôleur (IC3) et de piloter les deux relais. La logique de fonctionnement est la suivante :
au repos donc sans commande provenant du Bus I²C, toutes les sorties de IC5 se trouvent par conception interne (résistances de Pull-Up) à l'état logique haut (+5V). Le transistor T3 est bloqué du fait de sa polarisation de base. Ainsi les transistors T4/T5 se trouvent également bloqués puisque leur tension de collecteur est quasiment nulle.

  • en cas de réception d'un ordre quelconque via le Bus I²C :
    • le logiciel embarqué dans la carte de gestion génère un état logique bas sur la sortie P0 de IC5
      ceci fait que le transistor PNP T3 (BC557) devient conducteur du fait de sa polarisation de base (il est bloqué au repos), les transistors NPN T4/T5 (BC547) voient ainsi leur tension de collecteur tendre vers le +5V. Ils sont prêts pour traiter les futures commandes.
    • l'état logique haut disponible sur le collecteur de T3 polarise la base de T2 NPN (BC547) qui devient conducteur. Son collecteur passe brusquement à l'état logique bas ce qui implique que la pin MCLR de IC3 passe également à l'état bas. Le micro-contrôleur se trouve bloqué jusqu'à ce que cette broche remonte à l'état haut provoquant un reset.
     
Quelques remarques :
  • les trois cavaliers SJ1/SJ2/SJ3 permettent de définir l'adresse de l'expandeur (IC5) sur le Bus I²C. J'ai choisi l'adresse 0x76 (0b0111011X) car il s'agit d'un PCF8574A (voir son datasheet)
  • les diodes D7/D8/D9/D10 sont des diodes Schottky servant uniquement de protection. Elles sont nécessaires pour éviter par exemple des remontées imprévues vers les ports du micro-contrôleur
  • j'ai remplacé le condensateur au tantale C2 de 2,2µF/20V par un 4,7µF/20V de même technologie, car j'obtenais une résiduelle bien trop importante (~6,8V) sur une tension redressée (mono-alternance) crête à crête de +18,4Vc/c ! Avec le 4,7µF j'obtiens une résiduelle de 3,20V pour la même valeur de tension redressée. J'ai procédé à cette modification car ce type de condensateur au tantale étant bien moins fiable dans le temps qu'un modèle électrolytique, j'ai préféré le remplacer.
  • La valeur de la tension mesurée aux bornes de la diode Transil D3 (SMBJ20A) est de +17,54Veff , à vide c'est à dire sans le maintien des relais.
    Lorsque les deux relais sont collés elle redescend à +12,82Veff .
  • j'ai ajouté un condensateur au tantale (C9) de 10µF/16V sur la sortie du régulateur 5V (IC1) car inexistant d'origine. En fait la portée de réception de l'AUTOMO5 varie beaucoup depuis l'an dernier en fonction de la température ambiante, et cela me fait penser à un condensateur et donc une tension qui changerait de valeur. À tester dans le temps...
  • l'alimentation en +5V (+5VA) de tous les circuits compris dans la zone en pointillé se fait via un régulateur 78L05 (IC2), qui prélève la tension de +12V au travers d'un fusible et de la diode D2 sur le câble du Bus I²C, comme pour le module de détection de vent. J'avais dans l'article décrivant ce module déjà explicité cette particularité de câblage.
    Il est à noter le +5VA n'est pas relié au +5V de la platine AUTOMO5.

 

et des images...

 Board AUTOMO5 zoom sur C2...Board AUTOMO5 zoom sur C9...Board AUTOMO5 zoom sur D7 et D8...Board AUTOMO5 zoom sur D7...Board AUTOMO5 zoom sur D8...PCF8574 Board (Top)
AUTOMO5 modifiéAUTOMO5 modifié zoom...

 

 

 

 

 

 

 

Packages comprenant : save f2
Schéma de principe (sans PCB) dessiné sous Eagle v7.7.0
quelques photos que j'ai pris lors de mes modifications

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