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It{NovATloNg... MoNTAGES FIABLEs... Éruoes oÉrrullÉes... AsstsrAilcE LEcTEUR
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SERRURE A COMB'NA'SO'i'AVEC CODEUR ET AFF'CHEUR
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Anti-scratch pour lire les vieux vinylesVous avez certainement conservé vos vieux vinylesdes années 70, repoussés au fond d ure armorrepar le flot des CD: mars vous n avez pas pu. nlpeut'être voulu, tout trouver ni tout racheter en CD,quel dommage de ne plus pouvoir l ire ces disques
irremplaçables! l\4ais i ls craquent un peu ou beaucoup et notre 0reil lea perdu l habitude de ces bruits parasites dus aux fines rayures d usure... ah si seulement on pouvait les atténuer. Eh bien c'est un réducteurde ce type de bruit (anti-scratch disaifon autrefois) que nous vousproposons ici de construire et vous pourrez luti l iser pour l ire tous lesformats 78 33 45 tours.
Programmaleur pour disposltlfs CPIDSeconde pailie: la réalisation pratique et le logiciel
Avec une interventi0n matérielle minimale etI 'uti l isation d'un code standard de base, i l estpossible d'adapter un seul et même dispositif àlogique programmable à vos differentes exigencesd'application. Pour créer votre prochain circuit intégré
numérique, plus besoin de fer à souder,le programmateur que cet articlevous orooose suffirâl
Senure à combinaison avec codeur et afficheur.,,.,,,..,,.,,..,,., 25Permet i 'activation de n'imDorte ouelle serrureélectrioue ou autre disoositif de sécurité avec uneprocédure semblable à celle des coffresjorts; lesquatre chiffres de la combinaison sont sélection nésau moyen d un commutateur rotatifet visualises sur
un afficheur à sept segments; le relais de sortie ne s'active que lorsquet0ute la sé0uence numérioue a été entrée correctement.
Programmateur débogueur in-circuit pour P|C...,...,.-.-.--..Seconde partie:la réalisation pratlque et le logiciel
C'est la version amateur du programmateur lCD2 del\4icrochio: elle 0ermet de vérif ier le fonctionnementdu logiciel au moment de son développement etce directement sur la platine où est monté lemicrocontrôleur (on ooère en environnement IDE
[,4PLAB). Ce programmateur communique avec l ordinateur à travers leport USB dont i l reçoit évidemment I 'alimentation; i l peut même fournirI 'alimentation à la platine dont i l programme le micro ou qu i l analyse,
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Cette télécommande permet de contrôler parradi0 16 charges reliées à des disp0sitifs Veibusi elle se comporte exactement comme le contrôJeà poussoirs VM88P8, à part que la commande sefait au moyen d'un ou plusieurs émetteurs; pour
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g2 Les Petites Annonces
llindex des annonceuls se tlouye page ...........,...........,..,.
Le bon d'abonnement
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IIIEINIil[E 1 L O T S I R -LE II'ENSSSSsUEL DE L'ELECÏRON'QUE POUR jOUS
Ce nunéro a 6té envoyé à nog abonnéc lo 30 J.nvlor 2008Crédits Photos: Corel. Futura. Nuova. .lMJ
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Les projets que nous vous présentons dans ce numéro ont êté développés par des bureaux d'êtudes et contrôlés par nossoins, aussi nous vous assurons qu'ils sont tous réalisables et surtout au'ils fonctionnent oarfaitement. L'ensemble destypons des circuits imprimés ainsi que la plupart des programmes sources des micrccontrôleurs utilisés sont téléchargea-bles sur notre site â i 'adresse : www.electronique-magazine.com dans la rubrique REVUES, Si vous rencontrez la moindredifficulté lors de la réalisation d'un de nos prcjets, vous pouvez contacter le service technique de la revue, en appelant lahot line, qui est à votrc service du lundi au vendredi de 76 à 78 H au 0820 OOO 7a7 (N" INDIGO : O,!2 € / MM), ou parm ai | à redaction@e lecùon ique-m agazi ne. com
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Un antl-scratchpour lho ler vletxvlnyler
Vous avez codainement consené vos vieux vinyles des années70', repoussés au fond d'une armoirc par le flot des CD; maisyous n'avez pas pu, ni peut-être voulu, tout truuver ni toutracheter en GD, quel dommage de ne plus pouvoir lire cesdisques incmplaçables ! ilais ils craquent un peu ou beaucoupet notre oreille a perdu I'habitude de ces bruits parasites dusaux fines rryures d'usure ... ah si seulement on pouvait lesatténuen Eh bien c'est un réduc'teur de ce type de bruit lanti-scratch disait-on autrefoisl que nous vous proposons ici deconstruire et vous pourltz I'utiliser pour lire tous les formats78-3345 tours.
es bruits, ces craquements, sont le plus souvent cau-sés par lâ corrosion des sillons par des pointes delecture défectueuses ou elles-mêmes usées et non
remplacées à temps. Pour écouter ces vieux disques sur lâchaîne Hi-Fi ou les transférer sur cassettes ou CD, mieuxvaudrait d'abord avoir un peu "nettoyé" le signal.
Notre réalisation
On sait que le niveau de bruit des disques est inversement preportionnel au niveau du signal musical. Hé bien, le circuit dontla figure 1 donne le schéma électrique sertjustement à élimi-ner les craquements et le souffle, bref le bruit parasite, durântles pauses musicales, soit quand il est vraiment gènant.
Le schéma électrique
Comme le montre la figure 1, le signâl stéréo appliqué auxdeux entrées (Droite/Gauche) arrive directement sur les deuxsorties (Droite/Gauche) à travers les résistances R6 et R7 de15 k. Les résistances R1 et R2 de 22O k, positionnées sur lesentrées, effectuent la somme des bruits avant qu'ils soientappliqués à I'entrée du potentiomètre R3 de 1 M. Le signalprélevé sur le curseur de ce dernier, est appliqué, à traversle condensateur C2 de 47O nF, sur la broche non inverseuse3 de I'amplificateur opérationnel lc1, un T1.081, qui amplifie1 000 fois le bruit parasite ou tout type de craquement. Lesignâl amplifié par lC1 est prélevé sur la sortie broche 6 aumoyen de C4, pour être appliqué aux diodes DS1-DS2, utili-sées en étage redresseur-duplicateur de tension.
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Flgure 1: Schéma électrlque de I'antl-scratch EN1687.
La tension continue à la sortie des deuxdiodes est util isée oour Dolariser la basedu NPN TR1. Quand ce dernier conduit,il met à la masse les deux transistorsfinaux TR2-TR3. ce oui élimine immédia-tement le bruit parasite comme les cra-ouements et le souffle. Ce circuit est enmesure de traiter même des Darasitesde forte amDlitude en introduisant unedistorsion dérisoire, moins de 0,01%,ridicule et en tout cas inaudible. Letemps de réponse mis pour éliminer lebruit est inférieur à 0.8 seconde. maisen modifiant les valeurs de C6 et R10nous oouvons encore le réduire.
Le c i rcu i t , qu i consomme un couranttotal d'environ 3 mA, est à alimentersous une tension cont inue compraseentre 12 et 28 V. Une petite alimenta'tion bloc secteur. de Dréférence stabi-lisée, fera I'affaire. Ce circuit doit êtreinstallé dans un boîtier métallioue afinde le blinder contre les ronflementsdus au courant a l ternat i f à 50 Hz dusecteur 23O V. Seul composant régla-ble, le potentiomètre R3 sert à réglerle n iveau d 'at ténuat ion du bru i t : enjouant sur ce bouton vous réussi rezfac i lement à obteni r un bru i t min imal .
La réalisation pratique
Voici typiquement le montage tout à faitutile et même indispensable qu'un débu'tant pourra entreprendre sans craante.ll faut toutefois distinguer la réalisationde la petite platine EN1687 et son ins-tallation dans un boîtier métallique quevous devrez percer. Attention, avant demonter le moindre comoosant sur lecircuit imorimé, servez-vous en commegabarit de perçage du boîtier métallique(reportez-vous ci{essous au paragrapheUinstallation dans le boîtier).
La Dlatine 8N7687
Quand vous avez réa l i sé le c i rcu i timprimé double face à trous métall isés(la face "composants" est ici essentiel-lement un p lan de masse, donc pasde composants à monter en CN4S côtécu iv re) dont la f igure 3b '1 e t 2 donne
ELEsInoleuE $ r"æan"- n'roz
les dessins à l'échelle 1:1, ou que vousvous l'êtes procuré, util isez-le tout desui te pour t racer les hui t t rous sur lecouvercle du boltier métallique.
l\y'ontez les deux picots à souder et lesupport du circuit intégré 2 x 4 broches,mais n'insérez pas encore ce dernier.
BI
r--ô-cBC 1il7
T tml - t t3 ! i l
Flgure 2: Brochage vu de dessus du clrcult Intégré ampllf lcateur opératlonnelTloa1. ou LF353; brochâge vu de dessous du NPN en boîtlel deml lune 8c537.
ENTREES
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ç WFlgule 3a: Schéma d'lmplantatlon des composants de la platlne de l 'ântl€craichEN1687. l l faudra ensulte la protéger et la bllnder au moyen d'un petlt boîtlermétalllque de façon à évlter qu'elle n6 capte les ronflements du secteur 50 Hz.Le boitler métalllque est dlsponlble mals vous devrez le percer.
Vérifiez bien ces prenrières soudures(e l les do ivent ê t re b r i l l an tes , sanscour t -c i rcu i t en t re p is tes ou pas t i l l esni soudure froide collée).
lvontez maintenant tous les compo-sants (donc tous face composants )comme le mont ren t la f igure 3a e t lafigure 4.
lVontez d'abord les résistances, puis lesdeux diodes (attention à la polarité, lesbagues sont orientées vers le haut) etles condensateurs (attention à la pola-rité des électrolytiques, le signe - estinscrit sur le bord de leur boîtier) et enfinles trois lransistors en boitiers demi lune(pan coupé vers C7 pour TR1, vers Ropouf TR2 et vers la droite pour TR3).
EuclnoileuE fl magazine - n' roz
Liste des composantsEN16a7
Rr . . . . .220 kR2 . . . . .220 kR3 . . . . . 1 lV po t . l i n .R4 ..... 100 kR5 ..... 100 kR6 . . . . . 15 kR7 . . . . . 15 kR8 ..... 100R9 ..... 1 tVR10 ... 100 kR11 ... 100 kR12 ... 100 kR13 ... 100 k
C7...... 22O !F électrolytiqueC2...... 470 nF polyesterC3...... 22O nF polyesterC4...... 1OO nF polyesterC5...... 1O0 nF polyesterC6...... 100 nF polyesterC7...... 10 pF électrolytique
DS1... 1N4148DS2 ... 1N4148
TR1.,.. NPN 8C537TR2.,.. NPN 8C537TR3.... NPN 8C537
|C1..... TLO81 ou 1F353
Divers:
1 interrupteur M/A à levierlsuppor t2x4broches1 bouton pour potentiomètrel alimentation bloc secteur 23O V
7 2 à 2 A V4 prises socles RCA "cinch"
2 doubles câbles blindés BFstéréo châcun doté de 4 fichesRCA mâles volantes R/N
1 boîtier métall ique type préampliRIp ou en acier étamé deblindage
4 vis 3lVA 10 mm4 entretoises hexagonales
métall iques de 5 à 10 mm àvis et écrous
Sauî spécrfrcalon contrate, toutes lesrésistances soût cles 1/4 w à 5 %.
ll ne vous reste ou'â monter les ouatreprises RCA. Après les avoir enfilées par lecôté cuivre du circuit imprimé et visséescôté comoosants avec leurs écrous plats,reliez leurs "points chauds" (correspon-dant à l 'âme des câbles BF blindés quevous uti l iserez pour les connexions dela figure 5) au moyen de morceaux de fi lde cuivre dénudé, comme des chutes dequeues de composants. Là encore faitesde bonnes soudures bril lantes et bien orepres. Et n'oubliez pas pour 1lnir de mon-ter à gauche le potentiomètre R3 pour ci.Insérez le circuit intégré dans son support,repère-détrompeur en U vers C5.
Flgure 3b-2: Dessln, à l 'échelle 1, du clrcult lmprlmé double tace à trous mélal-l lsés de la platlne de I 'antl€clatch EN1687, côté composants.
Flgure 4: Photo d'un des prototypes de la platlne de I 'antl-scratch EN1687.
tffiBefrFlgurs 3b-1: Dessln, à l 'échelle 1, du cllcult lmprlmé double face à tlous métal-l lsés de la platlne de I 'antl-scratch EN1687, côté soudures.
Flguro 5: Uantl-scratch EN1687 æt à monter €ntre la sorllo do la platlne tournê-dlsque et I'entrée de I'ampllffcateu?.
oto: Attention, les condensateurspolyesters ne sont pas marqués encaractères clairs, pour les 470 nF,sur le boîtier vous lirez .47; pour les22O nF, sur le boîtier vous lirez .22 iDour les 10O nF. sur le boîtier vouslirez.1K. Les lettres K ou J oui suiventindiquent seulement lâ tolérance.
Pour la o lat ine. c 'est terminé: vér i -fiez très attentivement oue vousn'avez interverti aucun composantet qu 'aucun des polar isés (d iodes,électrolytiques et circuit intégré) n'aété monté dans le mauvais sens;vérifiez encore la qualité de toutes vossoudures (au besoin nettoyez-les avecun solvant approprié et une pointesèche). Vous allez maintenant oouvoirpasser à son installation dans le boîtiermétallioue.
L'installation dans le boîtier
Ls psrçage du boîtler métalllque
La Dlatine EN1687 oue vous venez deréaliser doit être ensuite montée dansle boîtier métallioue. mais vous devezd'abord percer celui-ci: placez le circuitimprimé (encore dépourvu de toutcomposant)sur le couvercle, face com-posants appuyée sur celui-ci (donc leDlan de masse vous fait face) et tracezle centre des quatre trous par où passe-ront les RCA "cinch" et des quatre trousde fixation de la platine par ses angles.Vous ferez des trous de 10 mm environpour les quatre RCA et de 3,5 ou 4 mmpour les vis fixant la platine âux quatrecoins sur les entretoises métalliques,
Sur le petit côté gauche du boîtiermétallique, percez le trou de 10 mmpour le potentiomètre et de I'autre untrou de 10 mm pour I'entrée des filsR/N d'alimentation et un de 6 mm oourI'interrupteur à levier M,/4.
Le montago do la platlnsdetrlère le couvercle
Vous avez I'habitude de ce type demontage à I'envers de la face avant:après avoir monté les quatre petites
entretoises métalliques hexagonalessur la platine (côté cuivre) à I'aide deleurs écrous, enfilez la tige (raccourcieau préalable) du potentiomètre dansson trou et faites sortir les "têtes" desquatre RCA par les leurs puis vissezles ouatre vis dans les entretoises àtravers le couvercle; ensuite, vissezle potentiomètre au boîtier métalliquepar son écrou plat (avec ou sans écrou-rondelle de calage derrière).
Note: Vous oouvez remolacer lesentretoises métalliques hexagonalespar des boulons 3MA de 15 mm dotésde deux ou trous écrous supplémentai-res pour la distance.
Retournez âlors le couvercle et la pla-tine vous aooarait comme le montre lafigure 4, mais bien installée dans sonboî t ier . Insérez l in terrupteur à lev ieren le vissant au Detit côté à I'aidede son écrou et de sa rondelle. Aprèsavoir doté le trou d'un passe-fils encaoutchouc, faites entrer les fils R/Nde I'alimentation et soudez I'extrémitédu fil noir à la cosse centrale de I'in-terrupteur et I'extrémité du fil rouge aupicot du haut (situé près de C1); reliezenfin la ou I'une des cosses restéeslibres de I'interrupteur au picot du bas(situé près de R13 et relié au plan demasse) âu moyen d'un petit morceaude fil isolé, noir de préférence. Unevariante consisterait à remolacer I' in-terrupteur et le trou doté d'un passe-11ls par une pr ise d 'a l imentat ion pourci (à fixer et à relier au ci) ou socle (àrelier ensuite aux picots, en respectantb ien la polar i té du jack de I 'a l imenta-t ion ut i l isée: + au centre en généra l ,mais vérifiez bien). Vous gagneriez untrou! Quoi qu ' i l en soi t , rep lacez ce"couvercle" enveloooant sur sa baseet fixez les deux ensemble è l'aide desvis du boîtier et montez le bouton surI'axe du potentiomètre.
ote: si en revanche nous appelons"couvercle' la base du boîtier, les troussont à oratiouer dans cette "base" etc'est alors le couvercle que vous refer-mez maintenant; comme toujours, toutdépend du point de vue oùr I'on se place !
Et-eclnoilrQuE fJ maæane. n" roz
Uutilisation de !'anti-scratch
Réalisez tout d'abord le montage de lafigure 5 à I'aide de deux doubles câblesBF dotés chacun de quatre RCA: reliezles deux canaux G et D d 'entrée auxsorties G et D de la platine tourne-disques et les deux canaux G et D desortie de I'anti-scratch à I'entrée G etD de I 'ampl i f icateur . A l imentez I 'ant i -scratch. Mettez un disque et lancezle tourne-disque. Tournez le bouton dupotentiomètre R3 tout vers la masseet revenez tout doucement jusqu'àtrouver la Dosition ootimale en termede réduction des craquements et dusouffle. Vous devez arriver è un sonparfait, dépourvu de bruit, qui vousétonnera.
Conclusion
Vu le résultat, vous irez raDidementchercher tous vos anciens disques làoù vous les aviez rangés en désespoirde cause et vous allez les redécouvrir.Peut-être allez-vous d'ailleurs en pro-fiter pour les copier sur cassettes ou,mieux, sur CD ?
Note: Étant donné que dans les sillonsdes vieux disoues de la ooussière(vieille elle aussi) s'est incrustée, vouspouvez d'abord nettoyer vos disquesavec une brosse et un solvant antista-tiques appropriés, I'effet de votre anti-scratch n'en sera que plus probânt
Commentconstruire ce montage ?
Tout le matériel nécessaire pour cons-truire cet anti-scratch EN1687 est dispo-nible chez certains de nos annonceurs.Voir les publicités dans la revue.
Les typons des circuits imprimés et lesprogrammes lorsqu'lls sont llbrss dsdrolts sont téléchargeables à I'adressesuivante:
http://www.electronique-magazine.com/circuitrevue,/102.2io. a
E N 1 6 a 5 - 1 6 8 6 - 2
Un prcIsrammatourpour dlsposltlfs @PtlD
Seoonde partlel
la r6allædon praffiqtne et le logildelAvec une intervention matérielle minimale et I'utilisationd'un code standard de base, il est possible d'adapter unseul et même dispositif à logique programmable à vosdifférentes exigences d'application. Pour créer yotre prochaincircuit intégré numérique, plus besoin de fer à souder, leprogrammateur que cet article vous propose suffira !
aËous a l lons tou t d abord procéder à la réa l i sa t ion dest ro is p la t ines e t ensu i te ins ta l le r e t apprendre à u t il i se r le log ic ie l A l te ra Quar tus l l vers ion 6 .0 .
La réa l i sa t i on p ra t i que
Pour réa l i ser ce programmateur CPLD, vous vous serv i rezdes f igures 11 à 15 de ce t te seconde par t ie , la l i s te descomposants ayant é té pub l iée dans la p remière (numéro1O1d'ELl\4). Deux platines sont à construire impérativementtou t d abord ( la p la t ine du programmateur EN1685, vo i rf igures 11et 12 e t la g rande p la t ine de tes t ou de démonst ra t ion EN1686, vo i r T igures 13 e t 14) ; la t ro is ième es t lapetite EN1686N4. disponible déjà montée, mais personne ne
vous in te rd i t de le fa i re vous-même (vo i r f igures 14 e t 15) .Cette troisième porte en fait le circuit intégré lC3 Altera N4AXl l EP lV24OT100C5N e t v ien t s insérer au beau mi l ieu de lagrande p la t ine de tes t , comme le mont re la t i lu te !4 .
Procédons plat ine par plat ine,
La platine du proEtatnntateut EN76a5
Réa l isez (ou procurez vous) le c i rcu i t impr imé doub ie faceà t rous méta l l i sés EN1685 dont la f igure 11b 1e t 2 donneles dess ins à l 'éche l le 1 :1e t . en vous a idant des t igures 11aet 12, montez tous les composants. En premier, montez lesdeux suppor ts des c r rcu i ts in tégrés . le CONN2 mâle (a t tention, I 'ouverture "regarde vers la nappe qui relle cette platine
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Flguie 11a: Schéma d'lmplantatlon des composants du plogrammateur EN1685. |]ouvertule du connecteur mâle pour cl"regalde" I 'extérleur de la plallne.
avec la grande) et le connecteur CONNlallant au port parallèle de I'ordinateur,puis vérifiez bien ces premières sou-dures (ni court-circuit entre pistes oupastilles ni soudure froide collée).
Ensuite, montez les résistances, la LEDrouge (attention à sa polarité: sa pattela plus courte, la cathode, est vers leCONN2) et les deux condensateurs. Insérez les deux circuits intégrés en orientantles repères-détrompeurs en U vers R11pour lC1 et vers le bas pour lC2.
Vérifiez très attentivement que vousn'avez interverti aucun composant etqu 'aucun des polar isés (LED, c i rcu i tsintégrés) n'a été monté dans le mau-vâis sens; vér i f iez encore la qual i téde toutes vos soudures (au besoinnettoyez-les avec un solvant appropriéet une pointe sèche).
La platine de lest 8N7686
Réalisez (ou procurez-vous) le grand circuit imprimé double face à trous métal-lisés EN1686 dont la figure 74b I e|2donne les dessins à l 'échel le 1:1et , envous aidant des figures 14a et 13, mon-tez tous les composants. En premier.montez le support du circuit intégrélC2, le CONNl mâle (attention, cettefois l 'ouverture regarde" vers I intérieurde la platine) et les quatre connecteursfemelles barrettes doubles qui servirontde support à la petite platine lC3, puisvérifiez bien ces premières soudures (nicourt-circuit entre pistes ou pastilles nisoudure froide collée).
Montez ensuite les résistances, ladiode DS1 (attention, bague vers le
a 3 I = ! NoFo/3È3- ot oI Ot oI O
a 3 t 3 !À3t 3!€-_-t-=-*
Flgule 11b-1: Dessln, à l 'échelle 1, du clrcult lmprlmé double face à trousmétall lsés du ploglammateul EN1685, côté soudu.es.
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Flgure 11b-2: Dessln, à l 'échelle 1, du cllcult lmpllmé double face à trousmétall lsés du proglammateur EN1685, côté composants.
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Figu,e 12: Photo d'un des prototypes de la platine du programmateur EN1685.
haut ) e t les quat re LED (a t ten t ron aleur po la r i té : les pa t tes les p lus courtes , les ca thodes, son t vers la gauche) .MoTlp .T lps condensatpurc (A t len t io r dla po la r i té des é lec t ro ly t ques . le - es técr t sur un bord du boitier). N4ontez lesL Inq . ' r c ropousso i rs e r bas de la p lat ine . lMontez . en haut , le quar tz couchéet soudez ex t rémi té de son bo i t ie r aup lan de masse. l v lon tez le régu la teurlC1 éga lement couché mais dans sond iss ipa teur e t ma in tenu par le pe t i tbou lon 3N,44. Ent re quar tz e t régu la -teur montez les deux a f f i cheurs à septsegments (d r rec tement sans suppor ts ,a t ten t ion au po in t qu i do i t ê t re en basà dro te ) . Ny 'on tez le t 'uzzer (a t ten t iona sa po la r i te , le + es t vers la d ro i te ) .N4ontez en f in le born ie r à deux pô lesrecevant I a l imenta t ion 12 V.
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Figu,e 13: Photo d'un des prototypes de la plat ine de test ou de démonstrat ion EN1686. C'est sur cette dernlèie que I 'onmonte la plat ine disponible dé.ià moniée et prête à I 'emploi EN1686M (voir t igure 14).
ETECTRONIQUE magazine - n' 102
Flgure 14a: Schéma d'lmplantatlon des composants de la platlne "demoboard" EN1686 et de ta plaflne dlsponlble déjà montéeet prête à I 'emplol EN1686M (vol. f lgure 13). cetie tols I 'ouveiture du CoNNl. est tournée verj l ' lntérleui de ta ota ne.
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Note: le dispositif CPLD en cN4S U3 est disponible déjà monté et prêt à I 'emptoi. Pour monter correctement cette petrte platinesur la grande platine de test' insérez toutes les broches dans les barrettes à doubles rangées en faisant bien correspondreles points REF.
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Flgure 14b-1: Dessln, à l'échelle 1, du clrcult lmprlmé double face à trous métalllsés de la platlne de test E 1686, côtésoudurea.
Si vous vous l'êtes procuré déjà montésur sa Detite platine EN1686M, vouspouvez insérer lC3 sur ses barrettes;attention, le point de REF présent surlC3 doit correspondre à celui de I'an-gle haut gauche (point rouge sur lagrande platine), comme le montre lahgurc 74a- Insérez aussi lC2, repère-détromDeur en U vers R29.
La platine lcg EN7686M
Réal isez le pet i t c i rcu i t impr imé s im-ple face pour CMS (voir figure 14c ledessin à l'échelle 1:1) et montez toutd'abord (côté " composants", là où iln'y en a pas !) les 4 doubles rangées de11 picots servant de broches puis véri-fiez bien ces premières soudures (nicourt-circuit entre oistes ou oastillesni soudure froide collée). Côté cuivre,montez le circuit intégré CMS lC3 AlteraMAX ll EPM240T100C5N, point repère-détrompeur en haut à gauche.
Pour y parvenir, il faut un peu de doigtéet beaucoup de soin et de patience.Vous devez posséder une loupe rétroéclairée, des pinces précelles, un ferde 15-20 W à pointe très fine (1 oumieux I/2 mm) avec du tinol de 0,5mm et du llux décapant en gel.
Mettez du flux sur les quatre rangéesde past i l les du c i rcu i t impr imé, posi -tionnez bien le circuit intégré à I'aidedes précelles et soudez une patte dansun angle (par exemple au n iveau dupoint); repositionnez le circuit intégréet soudez une autre Datte dans I'an-gle opposé; repositionnez et soudez lapatte située à 90" des deux premièreset faites de même pour le quatrièmeangle. Mettez ensuite du flux sur lesquatre rangées de pattes et soudez-lesen marquant des temPs de Pause Pourlaisser refroidir la puce et vous reposerles yeux. . . t rès so l l ic i tés ic i malgré laloupe. À la fin, vérifez avec le testeurde continuité de votre multimètre et
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à l'ceil (loupe) que les pattes et lespistes qui maintenant en partent sontbien séoarées; à défaut séparez-lesen utilisant du flux décapant, votre feret ensuite un solvânt approprié et unepointe sèche.
Si vous n'êtes pas sûr de vous en sortir,commandez la petite platine toute faite,il ne vous en coûtera oas Dlus cher
La disposition dans le boitiet
La olatine de test (et de démonstration,ou "demoboard") a été conçue pourêtre ensuite insérée librement dansn'importe quel boîtier de votre choix.Montez cette grande platine au fond dece boîtier au moyen de quatre entretoi-ses plastiques à bases autocollantes.Par I'une des faces latérales (faceavant ou panneau arrière) vous ferezsortir la nappe allant au programma-teur EN1685 (lequel est inséré dans laprise du port parallèle de I'ordinateur
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FlCurc L4b-2i Dessln, à l'échelle 1, du clrcull lmpllmé double tace à trous métâlllsés de la platlnê de tæt EN1686, côtdcompoSantS.
et alimenté par cette nappe); par cettemême face vous ferez entrer les deuxfils d'alimentation 12 V Drovenant deI'alimentation secteur 230 V. Sur le cou-vercle vous laisserez un libre accès aux5 poussoirs du bas et (en haut) laisse-rez les deux affcheurs à sept segmentsainsi que les ouatre LED affleurer.
Rappelons que la petite platineEN1686M comportant le circuit intégréMAx ll EPM24OT100C5N est montée surla grande platine de test "demoboard".
Les interconnexions
El les se bornent à re l ier la p lat ine detest (éventuellement dans son boîtier)au programmateur au moyen d 'unenaDpe à deux connecteurs à dix bro-ches. Le programmateur se connecteà I'ordinateur par le port parâllèle. Lasor t ie de I 'a l imentat ion généra le en12 V arrive sur le bornier de la platanede test.
Flgure 14c: Dessln, à l 'échclle 1,du clrcult lmprlmé d€ lâ platlneE 1686M, côté soudurè3.
Les essais
Pour I'alimentation en 12 V vous pouvezutiliser une alimentation du commerce,pourvu qu'elle débite cette tension sousun courant d'au moins 500 mA,
_._._..-._ nELEGTR0|{IQUE llf masazine - n' 102
Flgure 15; Photo d'un des prototy-pæ de la potlte platlns EIU686M.
Sans rsllel encore le programmatoulE 1685 au PC, alimentez le montageet vérifiez que rien de fâcheux ne sepasse; vous êtes prêts alors pour la pro-grammation de la CPLO. Avant tout, vousdevez suivre les directives concernant
Fda. A,rùo ^nhrrc. rûù. Fùùr ûdt T.ùt$ Fi&r t
O O ,1 !*"'r-1- ood' El'
{)rç-*a S!?ïISSËS,F"
Flgure 16: Pour Inslallel le loglclel Quartus l l, ouvrez la tenôt?e Ressourc€s del'ordlnateur et sélectlonnoz le lecteur.
I ' installation du programme Quartus etcharger à partir du CD-ROM fourni le prcgramme demo quitestera les poussoirs.les affcheurs à sept segments, les LEDet le buzzer de la platine EN1686.
Nom de code .-. "QUARTUS ll '
Ce nom évoque un personnage de filmde sc ience f ic t ion, mais ça n 'a r ien àvoir en réalité. Quartus ll est en effetune sui te comDlète oour l 'écr i ture ducode de programmation, pour assem,bler et pour programmer les dispositifsCPLD. Si vous cont inuez à nous suivre- nul doute de notre part oue vous leferez - cet article vous conduira à ins-taller le programme à utiliser avec leprogrammateur EN1685.
Avec le matériel pour construire leprogrammateur (et la grande platinede test EN1686, et la petite platinelC3 l\rAX ll EPlV1240T100C5N com-pr ise) en ef fe t est d isponib le un
CD-RO|V1 contenant tout ce dont vousavez besoin pour apprendre I 'ABC dela programmation de ces composantsvéritablement extraordinaires.
Pour mettre en Guvre ce programme,vous devez en demander la l icenceà Al tera, producteur de Quartus: i l ladonne de manière totalement gratuite;le seul problème est que cette licencen'est plus valable après un mois ! ll fautalors la redemander et elle vous est ànouveau accordée gratu itement pourune durée limitée et ainsi de suite
Le logiciel est à installer sur un ordina-teur doté d'un SE Windows XP.
Note: pas d 'autres réquis i ts par t icu-l iers , car s i vous avez XP Quartus l lfonct ionne. Mais i l est b ien év identque si votre ordinateur date un peu ousi ses prestations sont un peu justes,Quartus l l va " râmer" au cours de lacompi la t ion.
Vous devez avoir une connexion àInternet et ne pas oublier de désac-tiver le coupe-feu ("firewall") et le oules antivirus installés sur votre ordina-teur; on accède à ce paramétrage parle panneau de conf igurat ion: menuDémarrer + Panneau de configurationt Centre de sécurité. Ceci parce quele programme doit créer ses propresesoaces de travail dans le PC et toutcela a l ieu, b ien entendu. de manièreautomataque.
Procédez à I'installation en suivant laprocéd-ure illustrée par les figures 16è 26. A la fin de l' installation, le pro-gramme ouvre une connexron avec lesite de Altera afin de vous enregistrer enligne; n'oubliez pas que la licence vousest fournie gratuitement et il paraît biennormal de réclamer votre identificationd'utilisateur... un peu comme lorsqu'onva oarticioer à un forum.
Quand on s'enregistre. il est nécessairede remDlir tous les chamos dotés d'unastér isque: ses nom et prénom, sasociété (si vous n'en avez oas mettez"HIMSELF" ou "NOTHING") . son e-mai l .
Flgure 18: Contlnuez en cllquant sur la touchè 1{EXT, C'estsoulement de cette maîlère, en ettet, que vous pourrezdémalrsr l ' lnstallallon.
Flgure 19: Quand cette tenêtre apparaît, accepter lc!termes de la l lcence el cllquêz gur NEXT.
O t) |1 /.]i.d,.d,..
Pm*.;:Flgu.e 17: Avec un doublô cllc aull ' lcôno du pérlphérlque dans loqu.lvous avez gllssé le CDR1685 (Yohflgure 16), cstte lenêtre apparaît.Pour lancor l ' lnstallatlon du loglcblQuartus l l, laltos un doublo cllc lorle nom du p.ogramme.
EuclnoileuE $l maæzine. n' roz
Flgure 2O: Pour contlnuer, Ingérez votre ldenllf lant, pulgcllquez à nouveau sur NEXT.
FlÉttro 22i Dans ce cas également, ne modlf,ez pas le"setup' mals contlnuez en cllquant sul la touche NEXT.
Pour ce ou i es t en dessous de la"Count ry " , ne cochez que ce qu i vousparaît uti le (voir l igures 30 et suivan-tes). Les chamos à droite sont réser-vés au login (identif iant) et au mot depasse. Quand vous vous serez dûmentenregistrés, vous Ies recevrez sousforme de fichier.DAT à conserver soi-gneusement en le sauvegardant dansle répertoire où vous avez enregistréQua us. Si vous n'avez pas modifié leparcours durant I ' installation, le répertoire est c:\altera.
Pour hab i l i te r la l i cence, i l fau t ouvr i rle programme (si ce n'est déjà fait) etsélectionner dans le menu Tools I 'op-tion Llcsnge setup. Dans la fenêtre dela figure 32, sélectionnez le chemin duprogramme et le fichier avec extension.DAT contenant le mot de passe tem,poraire. Regardez à côté, dans le cadregrisé, la date d'expiration (voir la figure33): elle doit être oostérieure à la datedu PC. C l iouez sur OK.
Le programme permettant de travailleravec les CPLD et notre programmateursont installés. Comme la licence pro-visoire expire au bout de 30 jours,n 'oubl iez pas de réc lamer son renou-vellement gratuit à Altera, comme vousavez fait la première fois. Si vous êtesvraiment passionné ou bien profes-sionnel, vous pouvez acheter la licencedéfinitive à Altera.
La prcmièrc prcErcmmationet ,es essais
Rappelons qu 'avant d 'ouvr i r Qua r tusll, vous devez désactiver tous lescoupe-feu et les antivirus (quels qu'ilsso ient , même les p lus connus) car i lsprendra ient le programme Quartus l lpour une attaque en règle de votre PCpar un envahisseur extér ieur ! Doncdites bien à votre Centre de sécuritéWindows qu'il ne doit pas réagir dansce cas (en désactivant coupe-feu etântivirus).
Flgwe 2t t Le répertol?e de destlnatlon, que nous vousdéconselllons d€ modlfler, est: C:/altela/quarlus6o.
Flgtt e 23t Lalssez le palamétlage par détaut du dosslelAltera et cllquez une fols sul NEXT,
lvlaintenant que le programme pourécrire le code, le compiler, le l ier ("to l inkit") le programmer et le charger dans laCPLD est installé, voyons ce qu'i l fautfaire pour effectuer une première véri-f ication du matériel, c'est-àdire essayerle programmateur et la platine de testque vous venez de monter.
1) reliez le programmateur EN1685 aupor t para l lè le e t la "demoboard"
au programmateur;
2 ) a l imentez le c i rcu i t ;
3) ouvrez Quartus l l (voir f igure 34);
4 ) c l iquez sur Too ls e t dans le menuqui s'ouvre choisissez Program-mer (vo i r f igure 35) ;
5) cliquez sur Hardware Setup et lafenêtre de la figure 36 s'ouvre;
6) dans le menu dérou lan t Cur ren t ly
ELEsIRot{tQUE $
macalne-n' roz
f c."d I
Flgtue 24i !â barre d'applet yertê vous montre I'avancsment de l'lnstallatlondu loglclel dans le dlsque dur.
Flgure 26 : Lllnstalladon e3t tormlnéo. Sans cochel aucun mot, cllqusz sur Flnbh.
IT--ffi-lfr-Iû-l
Flgulô 25: Pour créer automatlque-ment l ' lcône du programmo 3ur l€Buiôau, cllquaz sut la toucho OUl,
Or rrr'a..a rd drdb ar O-.1ù Y{-Lq-t q-.|d-.a.r.
. r|4a.rUnira.rr-'a'ar|gtaF.l,sr.ar-l
T- q --l
FlCtua 27i Po[r ca loglclol vouspouvoz cholslr ontre deur mode3de ylsuâllsatlon. Sans 116n modlllot,cllquez sur OK,
Flgure 28: Pour vous onrsglattelen l lgne, cochez la secondo oPtlonmlss en 6vldcnce dans cstte llguroet cllquez sur la touchê O1(.
Oi|Iù.rt I ttrù E.rûon LJaant! Rlq|ttlûOn fr oteto
{.r
L r.|. w ourÙt I rr|ô Erlo.! |..M L t dacllr0aûuÉrtmon n iro., nr r.ro{.t.!-d n ratr F.d r..d L.}r! o rtn !!Ha F, ctr rr .hd|r rar l.dL.r.6.û d rr icr YÙ 16. a. { !. o.a- b Frr'
,-. a I
I ?rFn -
fJ.â'rælt-ir.-*th;ffi'tF-]
Flguro 29: Volcl la page d'accuell du sltô d'Altera.
ElEcnoilrquE fl raru,* - n' roz
ffi eto,-,o,-1."'u.o",-
,0,[S -"*,o"t '-n*-o",* *rffi .roarzuoze
rrttt.. .1. T,ær$ Bomr
[email protected]'faÀNcr
tn Y?s r! L 5 ft.r. !...rud- m.dnt., F<}.1.n.1. t6,.n
knl s, |! r. b rd. rt hrrû cdo.-L- r-nr rdÛt +ratrdù
l- s,r'{ Rqorr-l
ÈdlyLÈ.rd
f s,i'r F.q,.r _l
l- c'.r R.e.; Fh'd;-l
lYant.F t ̂ cc..r rccosnt?
Flgurê 30: Rompllssez avec vos données tous lê3 espacss dotés d'un astérlsque rouge.
thr* You o-oto
Ëctâstr|lIg.lnrdhu!|ttu dà I lrLrisi-edllll çsE klèe]ùl!rûÂel 0i6r!t ÈEsellct !t!!rdrd4!sûr ù5 &.d!
qdlcrÀl3!-3s I g.llrl &!4 | lddlllû(ei'r.rcrû-.c@ù
Flgure 31: Altêra confrrme alnsl votre demande de llcence.
selected hardware, choisissezBytoBlasterll, puis fermez lafenêtre en cliouant sur Close:
7) si tout va bien, vous devez voir àl'écran la fenêtre de la figure 37;
8) cliquez sur le poussoir de gaucheAdrl tl le, il se trouve presqu'aucentre de la figure 37;
9) allez dans le répertoire où vousavez rangé le fichier Countor.pof(l'extension .pot signif ie Program-mlng oblect fllo), sélectionnez-lecomme le montre la figure 37 etchoisissez Ouvrll;
10) l 'écran doit ressembler à la figure3 8 ;
11) dans la section PtoÉtam/Conflgure, visible figure 38,cochez les trois cases de lacolonne;
12) pressez Start pour lancer la pro-grammation de la CPLD. Durant laprogrammation, la fenêtre ressem-ble à la figure 39.
Si tout fonctionne correctement, le ciÊcuit que vous venez de cartographiersur la CPLD remplit les fonctions detest simples suivantes:
- quand on presse le poussoi r P2 onal lume OL1; lorsqu 'on le presse ànouveau la LED s'éteint;
- quand on presse le poussoir P3 onal lume une après I 'aut re DL2-DL3-D L 4 ;
- chaque fois que I'on presse le pous-soir PS le comptage avance sur lesa f f i c h e u r s ( d e 0 à 9 9 ) ;
-chaque fo is que I 'on presse P4 lecomptage recule sur les afficheurs;
E[EcInoiltQUE $
masazine-n' roz
- le poussoi r P1 est le poussoi r dereset de la CPLD.
Note:
Parfois, à la pression des poussoirsP4-P5, des sauts peuvent se produire.C'est là un phénomène normal , car i ln'y a pas de circuit antirebond; aussi,la pression du poussoir engendredes "spikes", c'est-à-dire des pics detension qui sont interprétés par ledispositif CPLD comme des pressionsmultiples du poussoir.
Comme i l s 'ag i t d 'une p lat ine dedémonstration. on ne pouvait guèrefiltrer davantage ces signaux.
Dans une réalisation personnelle, vousdevrez tenir compte de ce problème etmonter des filtres dûment calculés.
Outre ce programme, dans le contenudu CD-ROM fourni avec le matériel du
D c 3 U ' ; ' ' F
x , { ç ç @ > ' j '
-llùd'r'r'!rùrd!e(
- ô c ' B
+fr |)ea4-@
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1||| r-nr Fffi------ll@
id;u rh.d.tu-, l|.nh.rdd :l --!!!ll- Ontrhôrl
Flgure 32: Pour hâbllltgl lâ llconco, cholalsaoz "Llconco Sôtup" dan! lsmànu Toob et ouvrez ls llchlor .DAT qul contlent votto mot dô paasÔ.
sL-* l
___!l d
Flgure 33: Sl l'"explratlon date" sult la date 3lgnalé6 par YotlôordlnatGut, cllquez 3ur O1(,
Flgure 34: La tanôtlc Ptlnclpale duprogrammo Qusttu3 l l Yorslon 6.030 préssnto commc on lo Yolt lcl.Pour na pas rl3qust do bloqucr lô3port! do communlcâtlon' nou3 Youtrappolons quo vous dôYoz Pôngctà d6sactlvsr tous la3 Progtammô3coupo-fau 9t ântlvhus evant d'aftôc'tuôr la progtâmmatlon'
EtEEIRoilxluE $
***-"" r0,
Flgure 35: Aptès avoli rellé le progtammateur à I'ordlnâtsuret à la platlno do te3t "demoboard", pour progtammel le dls-posltlf CPLD, cholsl&gez Proglammel dans le menu Tools.
programmateur, nous avons mis aussale fichier tsst.pof, qui vous permet detester les comDosants orésents sur laplatine de démonstration EN1686.
Vous pouvez donc charger aussi ceprogramme dans le dispositif CPLD,comme vous I 'avez lait oour le Dro-gramme counter,pof et, au moyen despoussoirs P1-P5 vous oourrez testerles afficheurs, les LED et le buzzerselon les modalités suivantes:
- clignotement des afficheurs;
- allumage de trois ou quatre LED encomptage binaire;
- fonction logique AND associée à deuxpoussoirs, avec allumage de la qua-trième LED si les deux poussoirs sont^ r ê c c é c ô n ê a h h l ô .
- le buzzer sonne sur un ton à la pres-sion d'un des poussoirs et sur un ton
f,rElEcnoilnuE
flf nuearine. n" ro2
plus grave d'une octave à pressiond'un autre poussoir;
- "reset" de la CPLD à la pression dupoussoir de " reset".
Voir la figure 10 dans la première partiede I 'article montrant le schéma électri-que de la platine de test EN1686.
Cela pourrait être I 'occasion de vous yreporter ... si ce n'est déjà fait.
a tâ&.aa.6abt ùd4pnl..'---*r|lArd-iûl
fl.ô'-s.-r lrû6s-rlS.ac.F -rh.d.- -.bc'l-Bd!'r*: Irr r-rhdr- -..!.b ct 5 rr à-r F rr.!ô!r
 Hdr.s.t+ | x"Hd... r"dtna6
Flgu?e 36: Cllqusz sur "Hardware Setup" et dans la fenêtrequl s'ouvre Gt qul est reprodulte lcl, sélectlonnez l'lndlca-tlon "EyteBlastell l" dans le menu déroulant, puls cllquezsur la touche Close.
. $ f--------------l x ' \ ' ( ù ô o &t o-' .c
 Hd,-s-a I .'*-.rH'r x"d.llr^6--------l Arr r,*. nar.6P b *. bdrû,rF f*r tû rrx r ôyi..l
*^-o- lI
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l'rdoni. I
Flgure 37: Contrôlez q||e l 'écran qul appalaît estblen ldenilquê à Gelle-cl. Cllquez ensults sur latoucho "Add Flle" et, dans la fenêtre qul s'o||vre,sélêctlonnez le flchler "Countsr.pot" puls cllquezsur la touche Ouvtlr.
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Flgure 38: ].a parûe prlnclpal€ de la isnâtro €3t ÉpardG en colonnos. Dan3 lia colonne "Proga[y'Conf,gFre" rcus d€vez cocjler avscun dlc de sourb l€ trob cæos. Pour commoncsr la progtammsdon de lâ CPLD ilAX ll EPM24OtllXrcsN cllquez sur STARL
ra rc r. **d ,-r'd hd{
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3r-^ Ao.-r À E-r6 Àh ^ x/-. À cù.v'ir Àt-ÀeF-./
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Flgure 39: Pandant la programmâtlon, la tonôtre se pr6sonto commô celle de catto ffgurè, En haut à dlolte Youa pouvezcontrôler I'avancement de la programmatlol| dans la ba]re d'applet blouo. LoBquo la programmatlon o3t tetmlnés, cettebarre d'applet est à 1oo%.
Conclus ion
Eh bien vous voilà en possession d'unprogrammateur et d'un savoir-fairequi vont vous autoriser I'accès à cetunivers encore très fermé des CPLD.En résumé: ne câblez plus vos circuits,programmez-les !
Commentconstruire ce montage?
Tout le matériel nécessaire Dour cons-truire ce programmateur CPLD EN1685-1686 (y compris les circuits imprimésen cms) est disponible chez certains denos annonceurs.
Voir les publicités dans la revue. Lestypons des circuits imprimés et lesprogrammes lorsqu'lls sont llbres dedlolt3 sont téléchargeables à I'adressesuivante:
http:,/,/www.electronique-magazine.com/circuitrevue,/1o2.zip. I
Errnrnû{euE fi} **-"'ro,
WInEGAD 8.tUr lelhlol do GfO ro dolt pr allr
forororË D r.ho .Jz
INTRODUCTION
Avec I'accroissement de la puissancedes calculateurs, les oossibilitésoffertes par les logiciels de CAOd'aujourd'hui permettent de traquerle comDortement des circuits électro-niquesjusqu'à I' infime détail. En situa,tion d'apprentissage ou en utilisationprofessionnelle, I'util isateur disposed'une large étendue d'investigation.Cependant leur prise en main peutne pas être toujours aisée et leursprix trop souvent élevés. C'est là queréside tout l ' intérêt de la ligne de pro-duit CAO/FAO de la société micrelec :Simplicité et faibles prix en sont lesdénominateurs commun. Les hobbys-tes ne s y trompent pas en montrantleur intérêt oour ces oroduits. Cetteligne de produits est rappelons le,comoosée de Winschem (saisie deschémas électronique), Wintypon etWintypon iso+ (placement routage),Tygra (pilotage UPA), W|nECAD (simu-lation spice analogique/numérique) etenfin Xrelais (saisie de schéma électro,technique). WinECAD, le simulateur estbâti autour des noyaux de simulationSPICÊ de Berkeley(Spice3F5) et celuide Georgia Tech Institue(Xspice). WinE-CAD fonctionne en étroile collaborationavec Winschem qui lui sert d'outil desaisie de schémas. Le logiciel a atteintune certaine maturité aujourd'hui. Avecsa version 3.5. il s'introduit dans lemonde des instruments virtuels utilisésen simulation. Une refonte de l'ânalyseparamétrique, un nouveau moteur gra-phique temps réel et les vues tabuléesconstituent les attractions de cettenouvelle version.
lntéêts de la simulation
La question qui se pose tant au pro-fessionnel qu'au hobbyste est pour-quoi dépenser de I'argent pour ache-ter un logiciel de simulation coûteuxou investir en séminaires et stagessur les outils CAO. Quatre réponsespeuvent lui être apportées:
. La simulation permet d'économiserde I'argent .
Des erreurs de conception dans uncircuit électronique peuvent être, parla simulation, détectées assez tôt,avant que le cycle de production necommence.
. La simulation permet d'économiserdu temps : Le cycle réalisation deprototype/tests peut être avantageu-sement écourté par la simulation.
. La simulation permet de mesurer le.non mesurable ' : Par la s imulat ionnumérique on peut évaluer I' impâctde la variation des valeurs des compGsants sur les performances du circuit.
. La simulation permet d'effectuer desessais en toute sécurité : La simulationpermet d'évaluer le comportement d'uncircuit même en régime de défaillancesans danger ni pour le matériel ni pourles utilisateurs.
Portée de la simulation
Uintérêt d'util iser le noyau éprouvé deBerkeley comme moteur de simula-tion est que celui-ci est un vrai noyaude simulation mixte analogique/numérique.
Cela va permettre de simuler sansrestriction toute combinaison d'élé,ments de circuits, analogiques ounumériques.
Le deuxième grand intérêt est qu'onpeut ajouter facilement à son simu-lateur, les modèles de composantsque délivrent les constructeurs decomposants semi-conducteurs oud'autres utilisateurs. Vue au point devue des modèles I'architecture estouverte et extensible à I' infini. WinE-CAD comporte déjà, dans sa versionde base, plus de 4500 modèles decomposants.
Son intégration avec le duoWinschem/Wintypon permet d'offrirun ensemble compétitif et faciled'emploi de CAO électronique, de lacapture de schémas à I'analyse gra-phique des résultats de simulation.
Nouveautés deWinECAD 3.5:
Les lnstruments virtuels
Ces instruments permettent d'appro-cher le fonctionnement des instrumentsphysiques qu'ils représentent dans uncontexte d'apprentissage par la simula-tion. Trois ont été introduits dans cetteversion. Un oscilloscope numérique, unvoltmètre et un ampèremètre.
Loscilloscope de WinECAD fonctionnecomme un remolacement direct d'unoscilloscope analogique ou numériqueréel. ll oossède en interne. une basede temps et un système de déclenche-ment et peut supporter un nombrede canaux ill imités. Les calibres detension d'entrée vont de 1uvlDlv à50v,/DlV. Ceux de la base de tempsvont de 1Ons,/DlV à o.1slDlv Ledéclenchement peut se faire sur frontmontant ou descendant et la valeur dela tension de seuil de déclenchementest réglable. La source de déclenche-ment est aussi sélectionnable, Lespositions de couplage AC DC ou GND,tout aussi sélectionnable montrentqu'il ne manque rien à cet oscillos-cope par rapport à son homologuephysique. Deux curseurs permettentd'effectuer les mesures suivantes :valeurs en X et en Y crête à crête-Fré-ouence et Période.
Lampèremètre et le voltmètre quantà eux, sont des appareils à aiguilleavec un affichage digital en plus.0npeut choisir le calibre et le mode decouplage Continu ou Alternatif.
Le nouveau moteu graphique.
ll n'y a plus de limites au nombre decourbes ni au nombre d'échelles. Leslimites sont plutôt liées à la mémoirede la machine sur laquelle la simula-tion s'exécute.
Sa principale caractéristique est savitesse d'affichage et sa capacité àmaniDUler des courbes contenant untrès grand nombre de points.
EuclnoilnuE fl '"*""-"' ro,
Les per fo rmances sont ce l les d unosc i l loscope temps rée l . Vo ic i unel i s te non exhaust rve des poss ib t l i tésde ce moteur g raph ique: A f f i chagetemps rée l , Nombre i l l im i té d axesX&Y, Nombre i l l im i té de courbes ,Nombre i l l im i té de curseurs , Ed i teurV isue l de p lacement , Expor t aux fo r -mats EN4F, Bl\,4P, .JPG, ou TXT, Axessuperposables, Echelles déroulantes,Echelles Logarithmiques et l inéaares,Person na l i sa t ion par les u t i l i sa teursde toutes les propriétés, Possibil i téd ' invers ion d 'éche l le , Gest ion jusqu a2 Giga de données, Marqueurs depoints de la courbe, Annotations descourbes, Possibil i té de dérouler ou dezoomer le g raph ique. Les curseurspermet ten t de la i re les mesures su ivantes :X, Y, crête à crête, Fréquence,Période, Valeurs XY.
t . J ! r . � { l / r ) f l ] ( 1 e s l i b r : 1 t r t L ' s
r j r r ' i ) / t r l ) r ) ç i r / r t s
La nouveauté notable concernant leslibrairies est la fourniture avec Ia version 3.5 d'un traducteur de netl istsde PSPICE@ à WinECAD. Pour le resteWinECAD est entièrement compatableavec spice3. Ce qui permet aux uti l isateurs d'enrichir leurs propres l ibrairiesavec les modèles que les fabricantsde composants fournissent sur leurss i tes . Cer ta rns labr ican ts ne fourn issant que des modèles PSPICE@ le tra-ducteur fourni désormais, résoudra cehand icap. Rappe lons que lques unesunes des caractéristiques internes.
. 30 types de modèles de composantsanalogiques: 6 modèles BSIM (submi-c ron ique) , 4 au t res IMOS (n iveaux l ,2 ,3 e t 6 ) e t 2 modè les de JFET.. lMode les COmpor tementAux : c i rcuits logiques, circuits d'interface(analogique/logique et logique/analogrquel, crcuits magnétiques non hnéai-res, blocs de tra nsfert, blocs de contrÔle(intégrateur, différentiateur, l imiteur...).
, r : r , r 1 ! : : , | . i 1 . l r r ) r , t r l q t / r l
Lana lyse pa ramét r iq ue cons is teà effectuer toutes les commandesde s imu la t ions Presentes dans unschéma en fa isan t var ie r un Para-mèt re . On peut a ins i res t imu ler unschéma en fa isan t Par exemPlevaraer la va leur d une capa. WinECADpermet à par t i r de la vers ion 3 .5 dela i re var re r deux paramel res a la fo is(deux n ivea ux) .
Dezai eUO a
q - j - c 9 I l l À ] r o o " Â r l l Ê ! . h È s i : :
, - I r .b I r .
Flgu.e 1: Instrument virtuel : Oscil loscope
6d- Érb l,ÈF :tu
D -Lc - 9a l bb l l rÊ g o ,, !t E5 l€ ùû lJ È Ê' l; i: &. .J 4 l l l +
Bc-
Flgure 2: winECAD 3.5 simulant un NE555
:iilù rù rdd' {s+ l.*r çiÈ' . - : I J ô - Ô ' . ' �
Figure 3: Simulat lon d'un ci lcult
ELEcrRor{teuE f
J-o91cleJ lVir tE C;\DSimulateur SPICE Analogique et Mixte
Avec la version 3.5. WinECAD s'inùoduit dans le m0nde des inslrumeris virtuels utilisés en simulation.Une relonte de I analys€ parafiÉtrique, un nouveau moteur graphique temp6 réel, h compatibilité visla,l€s vues tabulées constituent les attractions de cette nouvelle version. WnECAD reste un excell€nt
compromis performance/prix sur le marché de la simulation en rnode mi)de analogiquddigital deslooiciels en lrançais sur PC.
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. 11 analyses de base, 30 types de moddes de composants analogiqu€s :6 modèles Bslir(submicroriqæ), 4 autres MoS (niveaux 1,2 ,3 et 6) et 2 FEI
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Permet I'activation de n'importe quelle serrure électrique ouautre dispositif de sécurité avec une procédure semblable àcelle des coffres-forts; les quatre chiffres de la combinaisonsont sélectionnés au moyen d'un commutateur rotatif etvisualisés sur un aflicheur à sept segrents; le relais de sortiene s'active que lorsque toute la séquence numérique a étéentée correctement'
ous avons tous vu au moins un fi lm dans lequel levoleur ouvre le coffre-fort de la banque ou de labijouterie en tournant habilement le bouton de la
combinaison: le stéthoscope à I 'oreil le pour entendre ce qui
se passe à I ' intérieur du mécânisme, un cran à droite, un cranà gauche et ainsi de suite jusqu'à I 'ouverture de la lourdeporte blindée, avec pour récompense finâle les belles rivièresde diamants ou d'énormes paquets de gros bil lets
Aujourd'hui, à l 'ère de l 'électronique, même le cinéma s'estmis à la pâge et nous propose de fantastiques "héros" qui
violent les ordinateurs malgré les mots de passe hyper com-pliqués (Matrix), qui déjouent les capteurs biométriques entrafrquant les empreintes digilales (Gattaca ou À I aube dus ix ième jour ) ou I ' i r i s de l 'æ i l (M inor i ty Repor t ) . . .
Même les techniques de protection des locaux et les cof-fres-forts (voir Ocean Eleven & Ocean Twelve) ont subi uneévolution et sont de plus en plus bourrés d'électronique.
Alors. s i I 'on voula i t fa i re un peu dans la nosta lg ie ' onessaiera i t de ret rouver le pr inc ipe de la serrure à combi-naison, que nous évoquions ci-dessus. Car les froids clâviersne nous font guère rêver et un scanneur balayant à toutevitesse notre empreinte encore moins. Les technologiesultramodernes nous fascinent aussi pourtant ... mals, aumoins pour une fois, nous avons imaginé vous faire revivrequelque chose du passé et nous vous proposons cette ser-rure à combinaison de coffre-fort rétro... rétro mais, n'endoutez pas un instant, très sophistiquée du point de vue del'électronique à la fois matérielle et logicielle.
trELECIROIIIQUE
Hf r"g"n" - n' 1s2
Notre réalisation
ll s'agit d'un circuit électronique permet-tant de commander un relais qui agirasur la serrure électrique ou sur d'autresdispositifs, quand on compose, avec lebouton du codeur rotatif dont il estdoté, la combinaison numérique à qua-tre chiffres exacte. Cette combinaisonpeut être composée très facilement,au moyen d'une procédure rapide etelle est assistée oar un seul affcheur àsept segments. Le relais du circuit peutêtre activé en modes bistable et impul-sionnel: dans ce dernier cas. avec uneprocédure de programmation appro-priée, il est possible de définir la duréed'activation du relais. Cette serrure estdonc utilisable non seulement pouractionner effectivement une serrureélectrique, mais tout aussi bien pourcommander I'ouverture d'un portailmotorisé, pour activer,/désactiver uneinstallation d'alarme antivol ou encorepour habiliter/déshabiliter I'accès à unordinateur... et une foule de chosesencore que vous découvrirez peut-êtreDar vous-mêmes. Pour tout cela et biend'autres choses, voyez I'encadré de lafigure 4.
Le schéma électrique
Structurellement le dispositif est assezsimple et c'est pourquoi toute la logiqueest contenue dans un microcontrôleurdéjà programmé en usine pour gérer
toutes les fonctions. oiloter I'afficheurà sept segments et lire le commutateurrotatif codeur doté d'un bouton oourcomooser la combinaison. Aorès la misesous tension du circuit, le PlC16F630initialise ses lignes d'E/S: il paramètreRA1 et RAs comme entrées pour lireSW2, RA3 aussi comme entrée pourlire l 'état du poussoir de programma-tion SW1 et RAo comme sortie réser-vée à I'activation du relais et RA2,RA4, RCo, RC1, RC2, RC3, RC4, RC5également comme sorties, destinées àgérer I'affcheur. La ligne RCo s'occupede I'allumage du point décimal et lesautres segments sont pilotés par lesautres lignes; toutes travaillent en mode"sink": elles sont donc activées au zérologique et consomment du courant aulieu d'en fournir, cela car I'affcheur estde type à anode commune.
Lorsque I'initialisation des E,/S estfaite, le microcontrôleur lance sonprogramme principal et teste cyclique-ment l 'état du poussoir SW1 et deslignes correspondant au commutateurrotatif codeur; en même temps ilcommande à I'afficheur de faire appa-raître une animation (deux segmentsdéfilant le long du bord de I'afficheur,comme une sorte de petit serpent quiparcourt les segments externes, seul letrait central restant éteint). Quand unchangement est détecté, en fonctionde la nature de ce changement, biens0r, le programme principal lance le
sous programme correspondant etsusoend I 'an imat ion Dour af fcher lemessage adéquat.
Analysons tout d'abord I'utilisation nor-male, c'est-à-dire celle pour laquelle lecircuit doit comoarer la combinaisonintroduite avec celle mémorisée: préci-sons à ce propos qu'après la premièremise sous tension. la serrure est Drêteà reconnâître la combinaison par défaut1010, qui a été mémorisée au momentde la programmation du microcontrôleur.Pour comprendre le fonctionnement dudispositif dans toute sa complexité,configuration comprise, il faut savoircomment fonctionne le commutateurrotatif codeur et considérer qu'afin derendre notre serrure électronique leplus semblable possible à une serruremécanique traditionnelle, nous avonsréalisé le circuit de telle manière que lacombinaison corresponde et soit définieoar une série de "crans" dans un sens etdans l'autre (horaire et anti horaire).
Mais disons tout cela mieux: dans la ser-rure. le chiffre acouis comme étânt I'unde la combinaison est celui sur leouel lebouton s'arrête avant que Ia rotation nereparte en arrière; le chiffre suivânt estceluisur leouelce même bouton s'arrèteavântque la otation ne reparte en anièreet ainsi de suite pour les quatre chiffresde la combinâison (par défaut 1010 et4835 dans I'exemple de la figure 4, àlaquelle vous pouvez vous reporter).
vcc
Rcs Emtcf
tc3t a t
R r
R^2
ict
RCt
REO
R^l
Flgurô 1: Schéma 6lectrlqua de la sorruro à comblnal3onavec codeur ot atfchout EV8O82.
OUT
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ElEcnoilnuE S ,nasalne-n' roz
lf\ r6-ddddddfo-dddo.rf'\t\./ :;:?;5T-Â-=]-:
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ËÈi'i '6--l ,i ' i!EË.. | | 3: i i : : :
) 8# ""'ôFlgure 2a-1 : Schéma d'lmplantatlondes composants de la serrure à com-blnalson avec codeur et aflîcheutEV8O82, platlne atfl cheuf.
Flgure 2b-1: Dessln, à l'échelle 1, duclrcult lmprlmé de la serrure à com-blnalson avec codeul et alf lcheulEV8O82, platlne afflcheur,
Dans le sens inverse , pour va l iderI 'acqu is i t ion du ch i f f re , un seu l c ransuffit mais on peut tourner de plusieurscrans, c'est égal.
Cela étant clair pour vous, nous devonsmaintenanl faire comprendre au macro-cont rô leur le sens de la ro ta t ion e t lenombre sur leque l s 'a r rê te r ; nousavons t rouvé la so lu t ion en adoptan tcomme codeur un commutateur rotatifdécimal : en gros c est un commutateurà deux vo ies composé d 'une sér ie d inte r rup teurs ayant un pô le en communet alimenté en 5 V. l l est construit dete l le man ière qu 'en tournant le boutonmonté sur son axe les contac ts sontfe rmés e t rouver ts séquent ie l lementmais ensemble ; en d 'au t res te rmes,I 'un s 'ouvre e t se fe rme avant Iau t re .Le mouvement des contacts s obtienten fa isan t se re lever les lamel les aumoyen de sphères ou de dents de scie,ces dern iè res abordant les Iamel leslo rsqu 'on tourne le bouton ; le sou leve-ment est cependant faussé de maniere
tïFlCute 2b-2i Dessin, à l'échelle 1, ducircuit lmorlmé de la se[u]e à combl-nalson avec codeur et attlcheur Êv8082,platlne des autres composants.
Flgure 2a-2: Schéma d'lmplantadon descomoogants de la serlure à comblnal-sor avec codeur et atflcheur EV8O82platlne des autles composarts.
Liste des composantsEV8082
R1 . . . . . 10 kR2. . . . . 10 kR 3 . . . . . 1 kR4 ..... 10 kR5 . . . . . 4 ,7 kR6 ..... 560R7 . . . . . 560R8 ..... 560R9 . . . . . 560R10. . . 560R11. . . 560R12. . . 560R13. . . 560c1...... 100 nF multicoucheC2...... 100 nF multicoucheC3...... 100 nF multicoucheC4...... 10O nF multicoucheC5...... 100 nF multicoucheC6...... 10 pF 50 V électrolytiqueC7 .-..- 47O uF 25v électrol)'tiqueD1 ..... 1N4007D2 ..... 1N4007DY1 ... afficheur à sept segments à
anode communeT1. . . . . .8C547rc1..... Prc16F630,EV8082 déjà
programme en usrnevR1 ... 78105RY1.... relais 12 V l contact
vR15M121CSW1 .. micropoussoirSW2.. codeur rotatif
Divers:
1 support 2 x 7 broches pour lC1I bonier 2 pôles pour PWRl bornier 3 pôles pour les sorties à
relaisl bouton de commande pour le
codeur rotatif4 entretoises4 boulons 3MA 22 mm1 petit boîtier plastique de
protectaon
en a t tendant que I 'usager inverse lesens de ro ta t ion e t re tourne au po in tde départ. Dans la séquence suivante,le programme vérif ie la succession descrans et mémorise le chiffre sur lequelle bouton est arrêté. En somme, le Dre-mier chiffre correspond au nombre decrans comDtés â Dartir du moment oùon tourne le bouton dans un sens ( ladonnée es t dé tec tée au moment oùI'on tourne le bouton en arrière).
Quand on effectue la quatrième inver-sion, le programme résident compareles auat re ch i f f res acau is e t mémor i -sés en RAM avec ceux placés dansI 'EEPROM durant la compara isonet cor respondant à la combina isonva l ide : s i les deux nombres sontégaux, le programme résident habil itele relais selon le mode actuellement en
à ce que Io rdre d ouver tu re e t de fe r -meture depende du sens de ro ta t ion .Si enc-1 et enc 2 sont les contacts desor t ie des d i f fé ren ts in te r rup teurs ,nous pouvons a f f i rmer qu 'en tournantle bouton dans le sens horaare , enc-1commute avant enc-2 , a lo rs que dansle sens an t i horar re c es t le cont ra i requ i se passe e t enc-1 commute aprèsenc-2 . S i le bouton es t a r rê té dansune pos i t ion ambigué, so i t à cheva lsur deux crans, les deux contacts sontfermés en même temps.
Bon, eh b ien s i vous nous avez su iv isvous savez main tenant comment , enl i san t enc 1e t enc-2 avec les l ignesRA1 e t RA5 (sur lesque l les sont inse-rés des réseaux R/C ant i rebond a f ind éva ter de fausses commuta t ions) , lemic rocont rô leur peut dé terminer dansquel sens est la rotation du boutonet iden t i l ie r le ch i f f re cor respondantà la pos i t ion sur laque l le le codeurs'arrête; ce chiffre est mémorisé dansune RAIV (e t v isua l i sé par I 'a f f i cheur )
trEtEcInoNQUE
flf maeazine - n" 102
vigueur ou alors celui établi par défauten usine, dans le cas où on utilise laserrure oour la oremière fois et où onn'a jamais changé la configuration dela sortie. Cet événement est signalépar la visualisation sur I'afficheur àsept segments de la lettre a (un 6 dansun miroir...) et I'allumage du point déci-mal. Notez à ce propos que ce dernierindique l'état du relais, donc quand ilest allumé c'est que RY1 est activé; onremarque qu'en mode bistable (ou permanent) le relais reste activé jusqu'àce que la commande de déblocage soitdonnée au circuit, ce qui correspondà lâ rotation de deux crans dans unquelconque sens. Bref, après déclen-chement du relais et âllumage du pointdécimal, il faut tourner le bouton dansun sens ou dans I'autre jusqu'à extinc-tion du point décimal; ceci étant fait,le micro signale le retour en boucle duprogramme principal, dans I'attented 'une commande, avec I 'habi tuel leanimation lumineuse initiale.
La configuration de la sortie
Le paramétrage par défaut de la sortieà relais est bistable; il est possible dela modifier en entrant dans la phase decaractérisation : pour y entrer, pressezSWl jusqu'à ce que I'afficheur visualisele tiret central. Rappelons que cette opé-ration est possible exclusivement quandRYl est au repos (point décimal éteint).
Le mode impulsionnel
Pour qu'à chaque comparaison positivela sortie travaille en mode impulsionnel,relâchez le poussoir après environ uneseconde à partir de I'allumage du tiret:I'afficheur visualise zéro. Tournez alorsle bouton pour afficher la durée d'acti-vation voulue pour le relais, entre 0 (enfait 0,5 s) et 9 secondes; maintenant,pressez et maintenez SWl tout en tour-nant le bouton jusqu'à visualiser la let-tre t. Ça y est, le mode impulsionnel estparamétré; I'affcheur clignote trois fois,ainsi que le point décimal, pour indiquerla durée choisie et ensuite il affche zéro.Cela est le signal de la fin de la phase deconfguration et de I'exécution du sousprogramme correspondant. La serrureretourne au fonctionnement normal etle microcontrôleur, comme d'habitude,attend un événement (rotation ducodeur ou nouvelle pression de SW1).Quand une comparaison est effectuéeet qu'elle est positive, le relais s'activeet I'afficheur visualise la durée restante,toujours avec le point décimal qui ensignale I'activation; lorsque le délai estécoulé complètement, le zéro s'afficheet le Doint décimal s'éteint.
Flguro 3a: Photo d'un dsa prototypa3de la platlnc do la 3oûuro à combl-nalson aYoc codgur ot âfflchoulEv8O82, platlno âffcheur. volr ausslles photos do premlàre page.
FlSurs 3b: Photo d'un dæ prototypeEd€ lâ platlno do la ssrruro à comblnal-son avàc codôur at afflcheur Ev8O82,platlno d93 autrss compo3ants. volraussl los photc d6 promlère pago.
Lâ premlèro
Mais procédons par ordre et voyonsd'abord le mode selon lequel le relaiss'active immédiatement; pour paramé-trer ce mode, pressez SW1 jusqu'à cequ'apparaisse le tiret lumineux, puisattendez le clignotement de I'affcheur quiindique la durée (si le mode monostableest actif) ou seulement le point décimal(si on est en mode bistable). Quand Iezéro apparaît, pressez et maintenezpressé le poussoir, tournez le boutonjusqu'à afficher la lettre i (en fait seul letiret en bas à droite reste allumé et celaforme un i mais sans le point) et relâchezSw1; I'affcheur signale que maintenantla serrure fonctionne dans le mode prévu.La signalisation consiste en une anima-tion lumineuse: un tiret lumineux défilecontinûment du haut vers le bas. Pourrendre actif ce mode ivous devez couperet remettre I'alimentation; I'afficheureffectue la signalisation précédente.
Maintenant le relais s'activera et resteraactivé pour une durée indéterminée sidans le délai d'une minute la bonnecombinaison est entrée (condition signa-lée par la lettre a et le point décimal);pour une minute dans le cas contrairec'est-àdire si la combinaison exacte n'apas été introduite avant l'écoulement dudélai d'une minute (pas de tentative ouessai non abouti car combinaison erro-née). Dans ce dernier cas RYl se désac-tive et la condition d'alarme est signalée(A clignotant). Pour retenter I'introductionde la combinaison, vous devrez couperet rétablir I 'alimentation. Pour entrer enprogrammation et désactiver le modei, vous devrez toujours attendre que lerelais retourne au repos. Cette fonctionest util isable, par exemple, pour deslocaux ou des véhicules dans lesquels lesystème s'active au moment où on entremais suspend temporairement I'alarme,
A tout moment (à condition que RY1soit au repos) il est possible de modi-fier la durée d'activation du relais oude retourner au mode bistable; la pro-cédure est analogue à celle déjà vue:encore une fois, il faut presser Sw1 etattendre I'allumage du tiret. llafficheur,en clignotant trois fois, visualise la duréeactuelle d'activation paramétrée; pour lamodifier, après I'apparition du zéro fixe,tournez le bouton.iusqu'à faire apparai-tre la durée voulue et ensuite orocédezcomme orécédemment.
Le mode bistable
Pour paramétrer le mode bistable,pressez SW1 et attendez que le tiretlumineux apparaisse, puis relâchez lepoussoir et vérifiez que I'affcheur indi-quant la durée actuelle d'activation enmode impulsionnel clignote; quand lezéro fixe s'affiche, pressez et maintenezpressé le poussoir puis tournez le bou-ton jusqu'à afficher la lettre c, ensuiterelâchez ie poussoir et vérifiez que lepoint décimal clignote trois fois. ça yest, le mode bistable est paramétré.
Les autrcs fonctions
ll existe deux autres fonctions, à uti-liser pour des applications particuliè-res: elles orévoient le maintien de lacondition prise par la sortie après lasortie mais seulement si Dendant undéla i d 'une minute on entre la bonnecombinaison; dans le cas contra i re,quand le délai est écoulé, le relaisinverse sa condition et la serrure semet en alarme (la lettre A clignoteet Dlus aucune commande n'estacceptée); il faut alors couper I'ali-mentation et recommencer deDUis ledébut, ou bien réalimenter le circuit etrestaurer les conditions initiales avecla fonction d.
EllcnoilxruE $ **."' ro,
Flgure 4: Les lonctlons et la programmatlon.
acquéril lenumé10 4
acquéril lenuméro I
Les chltftes d'unê comblnalson sont acqulg seulement lols d'une Inv€rslon de sens de rotatlon du bouton. Dans I'exemple(4835) on sélectlonne le p.emler chlffre (4) en tournanl le bouton à dlolte, Quand on Invetse le sens de lotatlon, le "4" estacquls pa? le système. Etc.
Le dispositif décrit dans ces pages peut être configuré pour obtenir les différentes fonctions listées cidessous, chacuneétant identifiée par une lettre correspondant au menu de confguration.. t = à chaque insertion de la combinaison exacte, le relais se déclenche et reste activé pendant une certaine durée;
l'afficheur visualise le temps correspondant qui décroîtjusqu'à zéro et RY1 retourne ensuite au repos. c = à chaque insertion de la séquence correcte, le relais se déclenche (l'afficheur visualise la lettte  majuscule et le
point décimal) et reste activé jusqu'à ce que I'on tourne le bouton d'un côté ou de I'autre.. l=à lamisesoustensionduci rcu i t , le re la is se déclenche et reste act ivé seulement s i au cours d 'un déla i d 'une minute
on introduit la combinaison exacte: si cela a lieu, la lettre minuscule t et le point décimal s'affichent. Quand la minuteest écoulée, le relais retourne au repos et la serrure se bloque; le I majuscule clignote et toute commande est refusée.Après avoir éteint et rallumé le circuit, i l est possible de recommencer depuis le début ou bien, mais toujours après uneextinction momentanée, de restaurer les conditions initiales avec la fonction d.
. o = à la mise sous tension du circuit, le relais se met au repos et ne le reste que si pendânt le délai d'une minute la combi-naison exacte est introduite; dans le cas contraire, lorsque le délai est écoulé, il s'active (et reste activéjusqu'à coupure dela tension d'alimentation) et ta serrure se bloque: le A majuscule clignote et toute commande est refusée. Après avoir éteintet rallumé le circuit. il est Dossible de recommencer deDuis le début ou bien de réalimenter le circuit et de restaurer les con-ditions initiales avec la fonction davant qu'une minute soit écoulée (car lorsque le relais est activé SW1 n'a plus d'effet).
Vues les fonctions de la serrure, voyons ci après, une par une, comment configurer le circuit pour les obtenir; nous expli-quons en outre synthétiquement les procédures pour opérer tous les autres paramétrages.
MODE IMPULSIONNEL (t).
pour paramétrer le mode impulsionnel, pressez SW1 et attendez que le tiret lumineux s'affiche; au bout d'un peu plusd'une seconde relâchez le poussoir: I 'affcheur doit visualiser le chiffre zéro. lournez alors le bouton jusqu'à afficher ladurée d'activation choisie pour le relais, entre O (ce qui correspond à 0,5 s) et 9 secondes; maintenant vous devez ànouveau presser SW1 et, en le maintenant pressé, tourner le bouton jusqu'à ce qu'apparaisse la lettre minuscule t Ona ainsi paramétré le mode impulsionnel ; I 'afficheur clignote trois fois, ainsi que le point décimal, afin d'indiquer la duréechoisie, puis il affiche zéro, pour signaler la fin de la phase de configuration.
MODE BISTABLE (c).
Pour paramétrer le mode de sortie bistable (à niveau) pressez SWl et attendez que le tiret lumineux apparaisse, puisrelâchez et vérifiez que le clignotement commence pour indiquer la durée actuellement prévue pour la commandeimpulsionnelle; quand le zéro fixe s'affiche, pressez et maintenez pressé le poussoir, puis tournez le bouton jusqu'à cequ'apparaisse la lettre minuscule c, puis relâchezle et vérifiez que le point décimal s'affiche et clignote trois fois.
ce qui donne à I'usager une minute pourmaintenir désactivé le système d'alarmeantivol; si la personne est en mesured'entrer à temps la combinaison exacte,I'alarme ne se déclenche pas, sinon lerelais s'active et I'alârme est donnée.
La soconde
Un second mode, opposé à celui quenous venons de décrire, prévoit qu'à la
mise sous tension RY1 est désactivé etle reste oour une durée indéterminéesi dans le délai d'une minute la bonnecombinaison est entrée; dans ce casI'indication affichée ne change pasmâis dans le cas contraire, lorsquele délai d'une minute est écoulé, lerelais s'active (condition signalée parla lettre a et le point décimal indiquantI'activation de RY1). Cette fonction estparamétrable en pressant SW1 jusqu'à
tr- --^-. .^..- l l l lELEcTnoI{loUE tll mærtnc - n' 102- rF7
ce qu'apparaisse le tiret lumineux etque I'affcheur clignotant visualise ladurée (si on est en mode monostable)ou bien seulement le point décimal (sion est en mode bistable). Quand le zéroapparaît, pressez et maintenez presséle poussoir, puis tournez le boutonjusqu'à afficher la lettre o; après avoirrelâché SW1 I'affcheur signale (par sonhabitueljeu de lumière) que la serrurefonctionne selon le mode Drévu.
Flgurs 4: Les fonctlons st la programmaflon (sulte).
acquérir le acquérir lenuméro 3 numéro 5
AcrvATro DU RELAIS À LA MtsE sous rENstoN (t)
Pour paramétrer ce mode, pressez Swl jusqu'à ce que le tiret lumineux s'affche, puis attendez le clignotement de I'affcheurqui indique le délai prévu en monostable ou seulement le point décimal si on a paramétré la modJbistable. euand le zéros'affche, pressez et maintenez pressé le poussoir, tournez le bouton jusqu'à ce qu'appataisse la lettre minuscule , (seul letiret en bas à droite doit être âllumé) et relâchez Sw1; I'afficheur signale par un jeu de lumière qu'à partir de ce moment laserrure fonctionne selon le mode prévu. En fait, le tiret lumineux défile continûment de haut en bas. pour acttver ta mode,vous devez éteindre et rallumer le circuit. Le circuit signale le bon déroulement de I'opération avec la même signalisationlumineuse.
ACTIVATIOl{ DU RELAIS AUTOMATTeUE (o)
si vous voulez qu'après la mise sous tension RY1 reste au repos, è condition qu'avant une minute vous ayez entré la com-binaison correcte, vous devez presser (lorsque le relais est désactivé) SWl jusqu'à ce qu'apparaisse te tiret lumineux, puisattendre le clignotement de I'afficheur qui visualise la durée paramétrée (si on est en mode monostable) ou seulementle point décimal (si on est en mode bistable). Quand le zéro s'affche, pressez et maintenez pressé le poussoir, tournezle bouton jusqu'à ce qu'apparaisse la lettre minuscule o et relâchez SW1.
CHANGEMENT DE COMBII{AISON
Toujours relais au repos, pressez SW1 et ne le relâchez que lorsque le tiret devient lumineux, puis attendez les trois cli-gnotements (du point décimal, du tiret et du chiffre correspondant à la durée du mode monostable) et la visualisation duzéro tixe ; pressez-le à nouveau et maintenez-le pressé puis tournez le bouton jusqu'à ce que la lettre minuscule s s'affiche.Maintenant, en tournant le bouton, vous devez paramétrer le nouveau code, Rappelons que le chiffre correspondant àcelui qui est affché est mémorisé chaque fois que I'on inverse le sens de rotation du bouton par rapport au sens initial;par exemple, si I 'on tourne le bouton dans le sens horaire et si on s'arrête sur 6, si ensuite on le tourne dans le sensanti horaire le microcontrôleur mémorise 6; puis si on le tourne à nouveau dans le sens horaire pour s'arrêter sur 2 et sion repart ensuite en sens inverse le microcontrôleur mémorise 2 et ainsi de suite. Après la mémorisation du quatrièmechiffre qui termine la combinaison, le point décimal de I'affcheur cliÉnote trois fois.
RESTAURATIOl{
Quant à la fonction de restauration de la configuration d'origine, on I'atteint en pressant sw1 (quand te retais est aurepos) et en ne le relâchant que lorsque le tiret s'affiche; maintenant, attendez que I'afficheur fasse clignoter trois fois leparamétrage actuel de la sortie à relais et visualise le zéro fixe; pressez à nouveau le poussoir et mainte-nez-le pressé toutentournant le bouton jusqu'à ce que la lettre minuscule dsoit visualisée. Relâchez alors SW1 et vérifiez que le point déci-mal clignote trois fois; la serrure a maintenant recouvré ses paramètres initiaux (sortie bistable, combinaison 1010).
Pour rendre actif ce mode vous devezcouper e t remet t re I a l imenta t ion ;I 'aff icheur effectue la signalisationprécédente ; le re la is es t normale-men l au repos e t i l es t poss ib le . s ion le souha i te , de presser SW1 pourmodifier la configuration de la serrure,changer la combina ison ou désac verle mode en ques t ion . S i on in t rodu i tla combina ison exac te dans un dé la id 'une minu te , RY1 res te au repos e t
r ien ne change dans le c i rcu i t ; s inon lerelais est activé et le A clignote.
Commentchanger la combinaison
En p lus de ces modes de fonc t ronnement , le p rogramme rés ident dumicro permet d 'au t res fonc t ions deparamét rage comme Ie cha ngementde combina ison.
On I 'a d i t , la combina ison es t rég léed'usine par défaut à 1010 et sa restau-ration est toujours possible.
Pout changer la combinaison
Pour changer la combinaison, toujourslorsque RYl est au repos, pressez SWl etne le relâchez qu'après allumage du tiret,attendez les trois clignotements du pointdécimal, du tiret ou du chiffre indiquant
ELEcnoNnuE fil maeazine - n" roz
la durée d'activation en monostable, puisdu zéro fixe: repressez et maintenez alorsle poussoir et tournez le bouton jusqu'àvisualiser la lettre s indiquant I'ouver-ture de la procédure de changementde combinaison. En tournant le bouton,paramétrez lâ nouvelle combinaison àquatre chiffres (parexemple 4835, commele montre la figure 4). Rappelons que I'onmémorise le chiffre affiché chaque foisque I'on inverse le sens de rotation parrapport au sens initial. Après mémorisa-tion du ouatrième et dernier chiffre dela nouvelle combinaison, le point décimalclignote trois fois pour indiquer qu'elle estbien mémorisée.
Pou rcstaurct la combinaison pat défaut
Quant à la fonction de restaurationde lâ combinaison réglée d'usine "par
défaut" à 1010. vous la lancerez (tou-jours lorsque le relais est au repos) enpressant SWl et en ne le relâchant quelorsoue le tiret s'allume: attendez alorsque I'afficheur fasse clignoter trois foisle paramétrage actuel de la sortie àrelais puis affiche le zéro fixe; repres-sez et maintenez alors le poussoir ettournez le bouton jusqu'à visualiser lalettre d. Relâchez SW1 et vérifiez quele point décimal clignote trois fois: laserrure a alors retrouvé sa combinaisonpar défaut réglée en usine à 1010.
Ualimentation
Terminons cette descriotion du circuitet de son fonctionnement oar un motsur son étage d'alimentation. Le cceuren est le régulateur VR1, un 78105fourn issant le 5 V b ien stabi l isé aumicrocontrôleur et à I'afficheur à septsegments. ll prend sa tension d'entréeen aval de la diode D1 de protectioncontre toute inversion accidentelle dela polarité. C1 et C7 filtrent la tensionnon encore stabi l isée. Uenroulementdu re la is prend lu i aussi la s ienne enaval de D1. La tension d'entrée à appli-quer aux points + et - PWR doit êtrecomprise entre 12 et 15 V pour uneconsommation de 10O mA. Cette cléà combinaison oourra donc être insé-rée dans des systèmes alimentés parbat ter ie ( insta l la t ion d 'a larme ant ivo ldotée d'accumulâteurs d'urgence).
La réalisation pratique
Comme le montrent les figures 2 et 3,ainsi que les photos de première page,cette serrure à combinaison est consti-tuée de deux platines que vous devreztout d'abord réaliser I'une aDrès I'autreavant de les assembler recto-verso tout
simplement au moyen de quatre entre-toises et de quatre boulons. Mais, lesdeux c i rcu i ts impr imés étant des s im-ples fâces et tous les composants destraversants, ce montage est accessibleà un débutant. Nous appelons ces deuxplatines: la plâtine afficheur (voir figure3a) et Ia platine des autres composânts(voir figure 3b).
La platine afficheur
La platine afficheur est constituée d'unpetit circuit imprimé simple face dont lafigure 2b-1 donne le dessin à l'échelle1:1. Réalisezle ou procurez-vous le etmontez tous les composants. comme lemontrent les figures 2a-1 et 3a. Monteztout d'abord. côté soudures, le connec-teur CN1à douze Dôles (constitué d'unedouble barrette mâle-mâle en ligne) quipermettra ensuite de relier électrique-ment les deux platines. Montez aussiles quatre picots à souder, mais cÔtécomDosants cette fois. Puis vérifiez biences premières soudures (ni court-circuitentre pistes ou pastilles ni soudure froidecollée). lvontez les quelques compo-sants: les résistances. I'afficheur àsept segments (point décimal repère'détromDeur en bas à droite) et enfin lecommutateur rotatif codeur (forcémentdans le bon sens). C'est terminé, mettezcette olatine en attente.
La platine des autrcs composants
La platine des autres composants estconst i tuée d un pet i t c i rcu i t impr imésimole face de même dimensionsdont la figure 2b-2 donne le dessinà l 'échel le 1:1. Réal isez le ou procu-rez-vous le et montez tous les compo-sânts, comme le montrent les figures2a-2 el3b. Montez tout d'abord, côtécomposants, le support 2 x 7 brochesdu PlC, puis vér i f iez b ien ces premiè.res soudures (ni court-circuit entreoistes ou oastilles ni soudure froidecollée). Montez tous les composants:les résistances. les diodes (attentionà I'orientation de leurs bagues versC2 pour D1 et vers lC1 pour D2) , lescondensateurs (attention à la polaritédes électrolytiques, le - est inscrit surle bord du boîtier), le transistor T1 enboîtier demi lune (pan coupé vers lehaut), le micropoussoir SW1, le régu-la teur VR1 en boî t ier demi lune (pancouoé vers C3) et enfin le relais RY1(forcément dans le bon sens) et lesborniers OUT et PWR. Êncore une fois,attention aux éléments polarisés: lesdiodes, les électrolytiques, le régu-lateur, le transistor et enfin le circuitin tégré PIC ( insta l lez- le ma in tena nt ,repère-détrompeur en U vers le con-densateur C2).
C'est terminé, après de multiples véri-fications vous allez devoir assemblermécaniquement et électriquement lesdeux platines: c'est extrêmement simple,
L'assembtage des deux platines
Comme le montrent les photos dedébut d'article. faites correspondreles deux platines de telle sorte:
- que les deux côtés "soudures" soientface à face et
- que les broches libres du connecteurCN1 montées sur la platine afficheurviennent s'insérer dans les trous du bordde la platine des autres composants.
Insérez alors aux quatre coins desdeux platines maintenant tête-bêche(ou symétriques comme deux mainsjointes), en face de chaque paire detrous, les quatre entretoises et enfilezles quatre boulons; serrez les quatreécrous: soudez enfin les douze oôlesde CN1 sur les douze pastilles de laplatine des autres composants. Vouspourrez protéger cette double platinedans un boitier plastique maas voustrouverez certainement avantage àencastrer le tout Drès de la porte, duportail, etc. et donc à utiliser un boîtierd'encastrement "à bâtir" comme on enutilise pour les installations électriques.ll ne vous reste qu'à relier le bornierPWR à la batterie ou à I'alimentationsecteur 230 V fournissant enlre L2et 15 V continu et le bornier OUT à laserrure (ou tout autre disDositif électri-que) à commander. Bien sûr ce dernierbranchement dépend du paramétrageque vous avez choisi (lire tout I'articleou le résumé de la figure 4).
Conclusion
Cette fois. pour faire choir la bobinette,vous devrez tourner le commutateurrotatif codeur .., et vous souvenir de lacombinaison !
Commentconstruire ce montage ?
Tout le matériel nécessaire pour cons-truire cette serrure à combinaison aveccodeur et afficheur EV8082 est disponi'ble chez certains de nos annonceurs.
Les typons des circuits imprimés et lesprogrammes lorsqu'lls sont llbte3 dgdrolts sont téléchargeables à I'adressesuivante:
http://www.electroniquemagazine.com/circuitrevue/1o2.zip. o
EucnoilnuE $
macrtne - n' roz
E T 6 7 6 - 6 5 2 - 2
Un ptogtammateuld6loÉlueur ln.clrcult
poul PIGSocondo Drdl.!
Ia rtdlrrËon plrËquo ot to lqldolG'est la version amateur du prugrammateur lGD2 de ilicrochip:elle permet de védffer le fonctionnement du loglciol au momontde mn développement et ce directement sur la platine où estmonté le macrocontrôlou. lon opère en environnement IDEtPtABl. Ge prcgrammateur communique avec I'ordinateur àtrarerc le port USB dont il rcçoit évidenment I'alimentation ; ilpeut même iournlr I'alimentation à la platine dont il pnrgr.mmele micro ou qu'il rnalyse.
cARACIERTSTtQUES TECHl{tQUES
h�É ilflliî"',ffi ,',11,3l;^,,,,- InterfaceTarget: RJ116 pôles, compatible avec câble standard lCD2:- Possibilité d'alimentation du 'target" (seulement en 5 V avec 1G4O mA
max);- Gestion du 'target" en 3 V seulement avec "target" alimenté de manière
aulonome;- Tension minimale target: - 2 V (en théoriejusqu'à 1,65 V);- 'Targets" gérables: tous les PIC et dsplc gérés par le lCD2 d'origine;- Programme résident: mise àjour automatique à partirde MPLAB IDE:- Réalisation: complètement en CMS- Dimensions: 100 x 35 x 15 mm;- Développé sous environnement: MpLAB de iricrochiD:
. - Logiciel de programmation: N4PLAB (lo-pRoc pour le boo oader).
. ' microcontôleu ou la petite platine à support ET652M.
omme convenu, passons tout de suite à la réalisationpratique de la platine et à I'utitisation du JOM.
La réalisation pratique
Ce n'est certes pas lâ première fois que nous vous propo-sons d'entreprendre la construction d'une platine à com-posants CMS, mais reprécisons le principal de ce que vousdevez savoir avant de vous lancer. Tout d'abord, ôtez-vousde la tête l' idée que la chose est infaisable: I'auteur de cetarticle I'a longtemps cru à la lecture des articles des revuesd'électronique alors que quelquefois ces composants sontplus fâciles à monter que des traversants !
L'outillage nécessairc
. Fer à souder à panne en pointe très fine. Celle utiliséepour monter le prototype faisait 1 mm, mais nous vousconsei l lons d 'en chois i r une de 0,5 mm. pas besoinde matériel spécial comme station contrôlée en tem-pérature, air chaud ou autre; par contre il serait utile,mais non indispensable, de disposer d'un fer à souderà isolement galvanique, afin d'éviter les problèmes liésà l'électricité statique. Par expérience nous pensonsimprobâble de parvenir à détruire un circuit intégrérécemment produit à cause de l'électricité statique oud'une température de soudure excessive, mais un excèsde précaution ne nuit pas !
,hrlEcnoilnuE
{ff nrsrine. n. roz
. Du tinol de très bonne qualité. C'estde la soudure en fil (à I'argent sivous trouvez). choisissez-le très fin(0,5 mm ou moins) .
. Flux décapant. C'est un produitchimique vendu par les détaillantsde composants électroniques, il estliquide ou sous forme de gel et ilest censé nettoyer les surfaces cui-vrées, étamées, etc., de leur couched'oxyde, afin de favoriser une bonnesoudure (comme nous d isons: dessoudures brillantes et non froideset collées). Pour souder les CMS,il est indispensable de I'util iser carla quantité de tinol déDosée sur lespistes microscopiques est faible (etcelle de décapant incorporé encoreplus). Les meilleurs flux décapantssont sous forme de gel, ils adhèrentau métal et ne s'évaporent pas ins-tantanément comme ceux liquides !De plus ils se comportent bien mieuxen HÊ Mais les tubes en sont bienplus couteux que les liquides à appli-quer au pinceau et qui laissent destraces solides à enlever ensuite avecun nouveau décapant... Bref, liquideou, mieux, gel, ne vous passez pasd'un de ces produits lorsque vousmontez des CMS.
. Une lentille grossissante (uneloupe) ou, mieux, une lampe detable avec loupe de grande ta i l leincorporée (on dit aussi loupe avecéclairage incorporé). l\4ême si vousêtes encore jeune; si ce n'est pasle cas, vous en avez déjà une !
. Une longue et f ine p ince à sa is i r(précelles), è défaut de mieux unepince à épi ler "empruntée" à I 'ar -moire à cosmétiques de madame !
. LJne "troisième main" mécanioue.c'est-à-dire un suooort inclinable surles trois axes pour maintenir le circuitimprimé dans la bonne position,
Le montage
Puisqu'on va le faire sans supports(ClvlS obligent), montez en premierles circuits intégrés et en particulierceux dont les broches sont les plusrapprochées: ainsi vous pourrez vousconcentrer sur ces soudures, disons"délicates", sans être gênés par lesautres comDosants environnants.
Pour le présent montage, un seul com-Oosant réclame une atlention oarticu-lière: il s'agit du buffer NL17SZO7, par-ticulièrement rébârbatif , pas tellementpour la soudure en elle-même que par ladifficulté de contrôler si ses broches ontbien été soudées correctement. Nousconseillons d'util iser une bonne loupeéclairée ou mieux un "compte-fi|s" pourcontrôler les soudures de ce CN4S.
IC02
Ffg[||re 5: Sch6mâ 6lectrlqus du p?ogiâmmatou] à L/2 ouro 1éall3é ayec degcomposants fond dê tlrolr.
Flgurô 6a; Sch6ma d'lmplantâtlon dos composants du programmataur débo-gueur In-clrcult pour PIC ET67è652.
Cette platine est entièrement à base de composants à montage de surface(CN,S), à I'exception des deux connecteurs.
ooooo
o O
c
FlÉure 6b-1: D63sln, à l'échellê 1, du clrcuft lmprlmé double taca à trous métalll.36s du programmatour déboguour In+lrcult pour PIC ET676{52, côté Eoudurss.
Flguiô 6b-2: Dæsln, à l'échelle 1, dr clrcrlt lmprlm6 doublo facê à trous méta lsésdu programmatour déboguour In{lrcult porr PIC ET676€52, côté compæânt3.
rrrcnoiltQuE $ mæanc.n" roz
Flgute 7: Phoio d'un de3 plototypæ dè la platlne du programmateul débogueurIn{lrcult pour PIC ET676652.
De plus, une vérification de continuité/discontinuité avec la sonnette d'un mul-timètre ne sera pas du luxe. Revenons àla soudure des circuits intégrés dont lebrochage est à très petit pas (brochestrès rapprochées), la procédure est lasuivante: tout d'abord étalez une cou-che de gel décapant sur les pistes et
pastil les de cuivre puis, à l 'aide des pré-celles, posez la puce dans le bon sens(fiez-vous au point repère-détrompeurdans I 'angle bas gauche, cf f igure 6â)et soudez une broche à I 'un des angles.Recontrôlez la position et ajustez-la sinécessaire (au besoin. dessoudez etrecommencez).
Quand c'est bon (attention aux brochesdes quatre côtés), tenez bien le circuitintégré et soudez les autres brochesen commençant par la broche diâ-métralement opposée à la première.Recontrôlez la position et, si tout vab ien , poursu ivez ; s i en revanche à cemoment le positionnement vous sembleimprécis, dessouder les deux premièresbroches diamétralement opposées estfort simple. Comme on n'est jamais tropprudent, soudez une troisième broche(par exemple à 90" des deux premiè-res) et recontrôlez le tout. Maintenantcontinuez jusqu'à la fin des souduresde ce circuit intégré: si besoin, étalezune couche de gel décapant sur unerangée de broches et soudez-les toutesavant de passer à l 'autre rangée. Pourchacune, mettez peu de tinol et n'ayezpas peur de trop chauffer avec le fer (enoueloues secondes vous ne détruirezpas ra puce).
Le cas échéant, si vous avez mis toutde même t rop de temps pour souderune broche, laissez refroidir le tout etoendant cette "récréation" reoosez-vous les yeux ! Comme il vous arriverade mettre ici ou là troo de tinol et defaire un court-circuit (pont) entre deuxbroches contiguës, n'ayez pas peurd'avoir atteint I ' irréversible: nettoyezb ien la panne avec l 'éponge humide,mettez du gel décapant sur le "pont"
malencontreux et posez le fer dessus.Le tinol en excès s'étalera sur les bro-ches et sur la panne du fer sous I 'effetde la tens ion ion ique du f lux ; répétezlopéra t ion en cas de nécess i té . jus -au 'à d isoar i t ion du cour t -c i rcu i t . Lacha leur qu i dé t ru i ra i t la puce? N 'y pen-sez même pas! Les circuits intégrésde dernière génération sont costauds.Une fois ces "cafards" montés, le restevous para î t ra un jeu d en fan t (un r ienpervers tou t de même . . . ) ; vous vousservirez d'une oanne à oointe de 1mmde dramètre et aurez à observer moinsde précautions.
A part cela la procédure reste laméme : ge l . pos i t ionnement . soudure :le composant passif le plus délicat, cari l c ra in t . lu i . une cha leur excess ive . qu ipeut brûler l 'émail protégeant ses fi lsde sor t ie , es t la se l f (11 ic i ) . Pour lescomoosants oassifs comme les résis-tances, les condensateurs et les selfs,vous oouvez mettre très oeu de tinolsur lune des deux Dast i l les de cu iv reet, après avoir bien positionné le com-posant, appuyer la panne, souder ainsicette extrémité (le comDosant tient eno lace) e t te rminer en soudant I 'au t re{repassez ensuite un peu de flux et uncouD de fe r sur la o remière des deuxsoudures a f in ou 'e l le so i t bonne) .
Liste des composantsET676
R1......4,7 k Cr\,rS (0805)R2 ......6,8 k Cr\rS (0805)R3......2,2 k CMS (0805)R4 ......4,7 k Clt4S (O8O5)R5...... 1,5 k C|VS (0805)R6 ...... 22 k CMS (0805)R7 ...... 330 CMS (0805)R8 ...... 330 CMS (0805)R9 ...... 330 CMS (0805)R1O.... 22 k CMS (0805)R11....22 k CMS (0805)R12.... 22 k CMS (0805)R13....4,7 k CMS (0805)R14....1k Cr\4S (080s)R15....4,7 k CMS (0805)R16.... 330 Ct\4S (0805)R17 ....330 Ct\4S (0805)R18....39 k CN4S (0805)RLg....4,7 k CMS (O8O5)R2O....4,7 k CMS (0805)R2r....4,7 k CMS (0805)R22....10 k Cr\4S (0805)R23....330 CMS (0805)R24....330 CMS (O8O5)C1.......10 pF 10 V électrolytique Ci/S
(sMc_B)C2 -.-----4,7 pF L6V électrolytique CIVS
(sr\,rc_B)C3.......4,7 pF 16 V électrolytique CIVS
(sr\4c_B)C4 ...... 100 nF multicouche CMS
(0805)C5.......1 pF multicouche CMS (0805)C6.......1 pF multicouche CMS (0805)C7 .......15 pF céramique CMS (O8O5)C8.......15 pF céramique CMS (0805)C9.......100 nF multicouche CMS
(0805)C10.....100 nF mutticouche CMS
(0805)
C11.....100 nF multicouche CMS(0805)
C12.....100 pF 6,3 V électrolytiquecMS (PANASONTC_D)
C13.....1 !F multicouche CMS (0805)C74 -----2,2 uF 1.OV électrolytique CMS
(Sl\ilC_P)C15.....100 nF multicouche CMS
(0805)C16.....1OO nF multicouche CMS
(0805)11........se|f 1OO pH (14532M)Q1.......quartz 20 lVHz CIMS
(ACT86STVX)D1.......84521 (SOT23)D2.......84521 (SOT23)D3.......8AS21 (SOr23)D4.......84521 (SOT23)LD1.....LED blanche CIVS (1206)LD2.....LED verte Cl\4S (1206)LD3.....LED blanche CIVS (1206)LD4.....LED jaune CMS (12OO)T1........8C856 (SOT23)T2........8C856 (SOT23)T3........8C846 (SOT23)T4........8C856 (SOT23)T5........8C846 (SOT23)T6........8C846 (SOT23)lC1 ...... l\,lM662CSA (SO08)rc2 ...... NL17SZ07 (SC70,51)rc3 ...... Prc18F455GTQFP44 déjà
programmé en usinerc4...... Prc16F877A TQFP44 déjà
programmé en usine
Divers:
1 prise USB B1 prise RJ12 6Pl6C2 barrettes mâles 5 pôles1 barrette mâle 2 brochesl cavalier
ELEsInoileuE $
masaane-n" roz
i E.---------I tf, trr in rrt t
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Flgure 8: Instructlon poul I 'utl l lsatlon du JDM.
1. Installer le programme IC-PROG. Une lecture attentive du manuel et des exemples de ce logiciel est conseil lée.2. Exécuter IC-PROG, ouvrir la fenêtre "Paramétrage Matériel" puis sélectionner "programmâteur JDM", indiquer le port
série (COM) auquel le JDM est relié, puis choisir I 'option de I ' interface "APl de Windows" (a).3. IMPORTANT: dans cette même fenêtre a, mais en médail lon cette fois, cocher la case "INVERSER MCLR".4. Relier le JDM au port série et vérif ier les tensions sur le connecteur du "target"; c'est très simple à faire car l ' lC-PROG
permet de forcer manuellement l 'état des l ignes à travers la fenêtre "Check Hardware" (b), atteignable par le menu"Paramétrage".
Quand on sélectionne "Activer lvlCLR", on doit mesurer environ 12 V sur la broche 1du connecteur"target"; quand on sélectionne "Activer Data Out", on doit l ire environ 12 V (8 V sur certains portables) sur la broche4 et lorsqu'on sélectionne "Activer Clock" 12 V sur la broche 5. Si les valeurs ne dépassent pas 5 V, ce n'est oas unoroblème, ce sont les résistances de l imitation et les Drotections internes du PIC oui veil lent afin d'éviter tout endom-magement. Désactiver tout avant de fermer la fenêtre "Check Hardware".
5. Ouvrir le cavalier J2 de l'lCD2; si vous ne le faites pas, il est probable que la programmation du PIC 16F877A n'aboutira pas.6. Alimenter l ' lCD2, par exemple en insérant le connecteur USB ou en reliant le 5 V avec une alimentation (c'est la solu-
tion préférable).7. Relier le JDN4 âu connecteur CNl et charger le programme résident " 16F877ABoot.hex". Comme nous ne pouvons
pas détail ler le fonctionnement du programme lC-PROG, nous vous renvoyons âux explications complémentaires quevous trouverez sur le site wwwic-prog.com
8. Relier le JDIVI au port CN2 et charger le programme résident " 18F4550_boot.hex'. Si vous avez uti l isé le connecteurUSB pour alimenter l ' lCD, dès que la programmation sera terminée celui-ci sera reconnu par le PC comme périphériqueUSB et Windows vous demanderâ les pilotes puis vous indiquera comment les charger. Pour le moment, débrancherle câble USB sans rien faire sur le PC.
9. Dans I 'ordre, débrancher le connecteur de programmation de l ' lCD2, enlever I 'alimentation, terminer I 'exécution deIC-PROG et débrancher le programmateur "jetable" du PC; car si tout s'est bien passé, i l ne servira plus !
10. Fermer le cavalier J1. Si l 'on oublie de le faire, le programmateur ne fonctionnera pas.
*1 ry::|]gyyr
. ' . d l o , Û c s | h
F rd*ùno!4 T o..b
Montez en dernier les composantsencombrants (comme d 'ha b i tude) ,comme les deux connecteurs (USB etRJ12) puis contrôlez tout très attentive-ment avec votre oculaire rétro éclairé:toutes les soudures doivent ètre parfai-tes (comme à I'accoutumée: brillantes,sans court-circuit entre pistes ou pas-til les ni soudure froide collée)
La programmationdu programme résident
Qui est apparu le premier, l 'æuf ou lapoule? lc i la quest ion devient : com-ment programmer un programmateur?
Ce montage tente d'apporter uneréponse à ce casse-tête vieux commele monoe.
Trois Dossibil i tés s'offrent à nous:. acquérir le programmateur tout
monté (ma is n 'es t ce pas ind igned 'un lec teur d 'ELNI ? ) ;
. vous faire prêter un programmateurpar un ami (si vous en avez un et s' i le n a u n ! ) ;
. vous monter vite fait un programma,teur à deux euro avec des fonds detiroir.
Les deux premières éventualitésécartées, examinons la troisième: elleprésente deux points intéressants pournous amateurs, D'ail leurs, deux euro,c 'es t un peu exagéré : on peut fa i reoue loue chose de fonc t ionne l avec lequart de cette somme pour peu qu'ond ispose d 'une DBg, d 'un t rans is to rPNP, de quelques résistances, de deuxp i les de 9 V e t d 'un peu de pa t ience.
rt.EclnoilnuE S
maæane. n" roz
Le résu l ta t ne br i l le ra cer ta inementpâs par le côté esthétique, mais le butsera p le inement a t te in t l Le schémaélec t r ique de ce t te 'merve i l le " es tvisible figure 5.
Vue I'extrême complexité et le contenutechno log ique é levé de ce schéma,vous avez droit à une explication ! Leconnecteur PC_SERIAL est justementune DBg femelle pour RS232, soitun connecteur standard pour un portsérie de PC. De la broche 7 (RTS) sortle signal d'horloge, de la broche 4 (DTR)celui des données, qui entre ensuite enlecture par la broche 8 (CTS). La bro-che 3 (TX) est uti l isée pour contrôlerla tension de programmation sur lel\rCLR. Étant donné que le port série nesort pas au niveau TTL, les résistancesR4 et R5 servent à l imiter le courant
Flgure 9; Exécutez malntsnant l'lDE MPLAB ot sélectlonnez "DêbuÉgel,/ SelôctTool / MPLÂB lCD2" dans le menr déloulânt.
allant au PlC, dâns lequel les diodes deprotection internes limitent la tensiond'entrée à une valeur acceptable. Lesdeux piles de 9 V en série font 18 V (ehoui) qui, après passage à travers le pontR1-R2 donnent environ 12 V, tensionnécessaire à la programmation, nouséconomisons ainsi un convertisseurDC-DC. La résistance R1, au besoin,peut être remplacée par une zener de12 V (si vous en possédez une).
Ce programmateur est une varaante surle thème du classique programmateur
JDIV. ou'on trouve sur Internet dans undes ses innombrables avatars. Le pré-sent schéma a été réduit jusqu'à I'os !Le logiciel de programmation (lC-PROG)peut être téléchargé gratuitement sur lesite www.lc-prog.com. Par sa simplicité,ce progrâmmateur "jetable" - nous I'aÈpellerons désormais JDM - est à utiliseravec un minimum de précautions et ensuivant les instructions de la figure 8:son fonctionnement mettant en ceuvrequelques caractéristiques non standarddes ports série des PC modernes, on nepeut le garantir à 1O0% dans toutes les
conditions d'util isation, bien que nousI'ayons utilisé dans nos premièresréalisations à base de PlC, jusqu'à lapremière créâtion du clone lCD, sansavoir jamais rencontré aucun problème.En outre, une version un tout petit peuplus compliquée avec un convertisseurDClDC à lâ place des deux Piles estencore en utilisation. Honni soit quimar y pense !
Se préparerà la première utilisation
Arrivés là, vous devez avoir votre clonelCD2 Drêt à I'util isation, avec les deux"bootloaders" téléchargés. Si ce n'estdéjà fait, voici venu le moment d'instal-ler l lDE MPLAB: suivez les instructionsdu constructeur et installez toutes lesoptions du débogueur in-circuit lCD2,ouand et si cela vous est demandé.lnsérez maintenant le connecteur USBdans le clone et dans le PC: le classi-oue écran windows s'ouvre pour vousréclamer les pilotes (vous devez leschois i r manuel lement) . I insta l la t ionpar défaut du lvlPLAB prévoit que lespilotes se trouvent dans le dossier
"C:\Plogramml\MlcrochlP\MPLAB
IDE\lCD2\Drlvet3",
mais dans le cas où vous auriez installél' lDE dans un chemin différent, la sec-tion "\Mlclochlp\MPLAB IDE\CD2\Drlvers" ne change pas de toute façon.Le PC reconnaît le périphérique dès queI'installation des Dilotes est terminée.Exécutez maintenant l ' lDE MPLAS etsélectionnez "Debug$st / Sêlecafûl /MPLAB lCD2" dans le menu déroulant(frgure 9). Si tout va bien, l ' lDE recon-naît immédiatement le débogueur, maasil est possible qu'il donne un messaged'erreur, car le programme résident défi-nitif n'est pas encore chargé: tout celaest encore normal. sélectionner ensuite"Debugger/ Download lCD2 opstatlngsystem" dans le menu (figure 10); unécran de demande de fichier s'ouvre,là sélectionnez le fichier et pressez OK.Apparaît alors une fenêtre typique deWindows indiquant le téléchargementen cours et, après quelques instants,I'appareil est prêt à servir. Nous voussuggérons néanmoins de téléchargersur le site de Microchip les manuelsd'util isation de l' lCD2 et du MPLAB caren cas de doute evou de problème ceseront de précieux recours.
llutilisation suivante
l l serait bien de pouvoir expliquer endétail comment utiliser notre lCD2
o d u I r : J r c l o cr..È-: t La t ll ta È O
@
t
r!t f@ss-
' :Itr-Ë-'r
frcoti-i;a..dF!i!i.._ !lT;-"1
Flgure 10: Sélectlonn€z ensultê "Debuggèt,/ Download lCD2 operatlng system"dans le menu et un éctan ds demande ds llchler s'ouvrs, là sélêctlonnaz le flchlôret presesz OK. Appâraît alors une fenôtre typlque de Wlndows Indlquânt le télé-chalgement en cours et, aptè3 quelques Instant3, I'apparell est p]êt à servlr.
ELEcInoilnuE $ r"æ;n"-n' roz
"condensé" couDlé au IDE N4PLAB.Cependant I 'uti l isation d'un débogueurin -c i rcu i t , que l qu ' i l so i t , demandera i tbeâucoup plus de pages que ce dontnous disoosons ! Nous ne oouvons doncDas faire autrement oue de vous ren-voyer au manuel du débogueur originalet à I 'Aide du lvlPLAB, tous deux fortdétail lés. lci nous apporterons seule-ment deux remarques à la documenta-tion originale. La première concerne latension de progrâmmation. L appareilest uti l isable avec des PIC à 5 V ou avecdes PIC basse tensron . jusqu 'à moinsde 2 V. Cela implique que le débogueurana lyse la tens ion d 'a l imenta t ion du"target" pour pouvoir uti l iser les valeurscorrectes de programmation. Pour cela,une broche du connecteur du "target"
est connectée à son alimentation. Sicette connexion manouait éventuelle-ment. le programmateur ne fonction.nerait pas. Cela peut sembler étrangeà quelqu'un qui a uti l isé d'autres typesde circuits réalisés seulement avec desPIC à 5 V. Pour pall ier cet inconvénient,seulement avec des PIC à 5 V, i l estpossible d'habil iter dans IVlPLAB la case"power târgêt clrcult from MPLAB ICD2 (5V Vdd)" se trouvant dâns le menu"debugger-settlngs.power". Avec cetteoption on alimente le "target" et, si lafameuse connexion manque, on faitc ro i re au programmateur qu ' i l l i t unetension de 5 V.
La seconde. en revanche. se réfère à lalongueur des câbles uti l isés (côté LJSBet côté connecteur de programmation)qui peut présenter quelque problème.Nous avons nous-mêmes dé.jà eu cesprob lèmes de câb le de connex ion au"target" trop long, mais même avecun câb le normal " en désordre parmid 'au t res ce la peut éga lement a r r i ver .Dans de te ls cas hab i tue l lement laprogrammation ne réussit pas et le pro-grammateur se déconnecte du l\,1PLAB.Alors, si cela vous arrive, n'incriminezpas t rop v i te l ' lCD2, ma is pensez aucâb le de l ia ison qu i t ranspor te dess ignaux à des f réquences re la t i ve-ment hautes e t donc sens ib les auxperturbations propres à ce domaine. l lconvient alors de orendre les orécau-tions suivantes:
1) retenter la programmation en dépla-çant le câble de connexion au "tar-
get', ou le câble USB ou les deux;2) uti l iser un câble "target" plus court.
Nous en uti l isons un de 40 cm sansaucun prob lème, sauf que lquefo isquand I 'env i ron nement du labora-toire est perturbé;
3) u t i l i se r un câb le USB p lus cour t4) connecter le câble USB directement
au PC et non à travers un HUB.
6È<7 0--r<
Flgure 11a; Schéma électrlque ducâble ds connoxlon entre l ' lCD2 etI'adaptateur textool ET652M.
Flgure '.1b: La platlne ET652Mpelmet de transfolme. l ' lCD2 en onprogrammateul tradltlonnel.
Uutilisationcomme programmateurautonome ("stand-alone")
lutil isation de notre appareil, conçu pourservir d'auxiliaire au débogage des pro-jets plutôt que comme un véritable pro-grammateur de PlC, n'est pas limitée auxapplications "in-circuit". Si on le coupleà une platine comprenant un support deprogrâmmation (un textool ou une sériede supports DIL) et un câble adapté, ilpeut servir à programmer pratiquementtous les PIC du commerce.
La figure 11 montre la photo d'un desprototypes de la petite platine à sup-Dort Textool ET652M et le schéma ducâble nécessai re pour la connexion àl'lCD2. Dans ce type d'util isation, deuxscénarios Deuvent se orésenter:
1) Programmation d'un PIC à 5 V, dansce cas il n'est pas nécessaire deprévoir une alimentation extérieure:il suffit de connecter la oetate olatinede programmation au débogueur,de paramétrer le MPLAB af in qu ' i lalimente le "target" et d'exécuter laprogrammation.
2) Programmation d'un PIC à 3,3 V oumoins. Là il n'est plus possible depré lever I 'a l imentat ion sur l ' lCD2et i l sera i t même dangereux de lefa i re. l l faut donc désélect ionnerla case oour l 'â l imentat ion du"target" dans MPLAB et connecterune alimentation extérieure de 3,3V à la petite platine de programma-tion: cela oeut se faire en utilisantle second connecteur disponible surla olatine ET652l\,1.
Attention ! t{E PAS habiliter I'alimenta-tion du "target" par l ' lCD alors qu'unea limentation extérieure est présente,sous peine d'endommager le program-mateur et/ou I'alimentation.
âEuclnoilnuE flf mænzine - n' 102
Dans les deux cas , le p rogrammateurest à uti l iser commè tel et non commedébogueur , en sé lec t ionnant le menucorrespondant dans l ' lDE MPLAB, souspeine de non fonctionnement.
Gonclusion
Ains i se te rmine la descr ip t ion de ceprogrammateuri/débogueur qui, pour àpe ine un peu p lus que le p r ix d 'un pro-grammateur de PIC économique, vouspermettra d'a nalyser vos programmesde man ière s imp le e t immédia te . Apartir de maintenant tout ce que vousobt iendrez ne sera imputab le qu 'àvotre talent. l l ne nous reste qu'à voussuggérer de l ire à nouveau les manuelsdu MPLAB e t du lCD2, té léchargea-bles sur le site www.mlcrochlp.com,a f in d 'avo i r un panorama comple t detoutes les fonctions de conception etde vérif ication offertes par IVIPLAB,env i ronnement de déve loppementdéjà très puissant que vous pouvezencore augmenter avec votre débogueur lCD2. Nous vous souhaitons deb ien apprendre en vous d iver t i ssant ,les deux mots -c lés de l 'é lec t ron iquea mateu r.
Commentconstruire ce montage ?
Tout le matériel nécessaire pour cons-truire ce programmateur débogueur in-circuit pour PIC ET676 652 est disponi-ble chez certains de nos annonceurs.
Les typons des circuits imprimés et lesprogrammes lorsqu'lls sont llbres dedlolts sont téléchargeables à I'adressesurvanle:
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Un module Real flmeGlock unlversel
Avec un encombrement de quelques cm2 et une consommationde courant dérisoire, ce module fournit la date et I'heurc d'unsystème, ll est facile à implémenter dans n'importe quelappareil numérique et il communique avec I'extérieur par unpo série. Son sigral d'hor{oge est programmable. Grâce à unsystème de sauvegiarde interne, il peut maintenir les donnéesen mémoire même en I'absence de tension d'alimentation.
I I existe de nombreuses applications, en numériqueI comme en analogique, pour un module fournissant I hor-I loge d'un système: contrôle d'accès, fichier horaire pourtranspondeur ou badge magnétique, central téléphonique,gestion des prises de vue en vidéosurveillance ou tout autresystème devant comporter une dimension horaire (en faitheure et date). Dans les systèmes gérés par microcontrô-leur, I'horloge d'un système peut être constituée d'un sousprogramme qui, au moyen d'un temporisateur, fait avancerles secondes, minutes, heures, jours, mois et éventuelle-ment années, puis écrit le résultat mis à jour du comptagedans une RAM protégée par une batterie tampon ou dansune EEPROM. Mais il reste un problème: quand la gestiond'un appareil est confiée à un microcontrôleur relativementsimple, par exemple à 8 bits, cela peut être pour lui unecharge excessive; sans compter qu'un sous programmed'horloge peut mobiliser 1 kbit de mémoire de programmeet nous forcer à renoncer à des fonctions bien utiles.
Notre réalisation
Donc, pour les concepteurs qui veulent profiter de tou,tes les potentialités du microcontrôleur qu'ils ont choisi,nous avons réalisé un module RTC (Real Time Clock) tra-vâillant de manière autonome et qui soulage le microcon-t rô leur d 'un c i rcu i t de la "préoccupat ion" de fourn i r unehorloge au système.
Ce module est de taille si réduite (voir photos) qu'on peuttrès facilement I' insérer dans un montage où I'on a besoind'une horloge complète et performante. Le diatogue occuperapeu de lignes (le module n'a que dix broches en tout) et laconfiguration permet d'obtenir la date et I'heure soit sur inter-rogataon expresse de I'appareil qui emploie le module RTC,soit périodiquement et de manière automatique. Le dispositifpeut en outre être programmé pour les deux formats d'heure(12 ou 24) et pour d'autres paramètres de fonctionnement.
ELEcInoileuE fif "*-*-". r0,
1 HzJ 4.O96kHdA.1 S2kHzl32.
Flgure 1: Le clrcult lîtégré DS13O7.
x2
GND
scL
SDA
l l s 'ag i t d 'un compteur BCD en boî t ier DIPbroches permettant de compter les heures,minutes, secondes, jours, mois et années; il aété réalisé en technologie CMOS à très faibleconsommation, de fâçon à pouvoir être ali-menté mème par une simple pile bouton,
Ce compteur est associé à une RAM statiquenon volatile de 56 octets, dans laquelle sontmémorisées les informations de date et heure;ces informations sont transmises sur demândeà I 'appare i l qu i d ia logue avec lu i . Uheure estexprimée au format 12 (avec indication AM,/PM) ou 24 heures et le compteur s'occupeautomatique du passage d'un mois au suivant(il reconnaît les mois qui ont moins de 3l jourset tient compte des années bissextiles).
ll incorpore un gestionnaire d'alimentation capable de détecter le passage de la tensionprincipale au-dessous d'un seuil critique (tension appliquée broche 8, Vcc): dans cecâs, le contrôleur prend la tension de la pile (reliée entre la broche 3, Vbat et la broche4 de masse) pour maintenir actifs les compteurs et la mémoire tout en éteignant lescircuits qui consomment beaucoup (port de communication, sortie horloge ...).
La communication avec le microcontrôleur se fait par bus l,C, disponible sur les broches5 (SDA, soit canal de données) et 6 (SCL, c'est-à-dire I'horloge); le dispositif se com-
X1
SQW/OUT
scLSDA
SO (150 mils)
porte en Esclave et donc il ne peut communiquer que lorsqu'on le lui demande. La communication en mode Esclave se faiten envoyant une condition de "start" à partir du dispositif qui la demande, puis I'adresse d'identification du périphérique(pâr défaut 00); on continue en communiquant les données des autres registres, parmi lesquelles on a en particulier cellede contrôle de la sortie SWQ. A partir de cette dernière il est possible de prélever un signal d'horloge pour des appareilsqui en auraient besoin. ll s'agit d'un signal carré dont la fréquence dépend de l'état du registre de contrôle, c'est-è-direde l'état de ses deux premiers bits (RSo et RS1); en partant de la fréquence d'horloge de base obtenue avec le quartzde 32,768lVHz, la sortie SQW fournit:
. 1 Hz, s i les b i ts sont tous deux à zéro;
. 4,096 kHz si RSo vaut 1 et RS1 zéro;
. 8 ,192 kHz s i RSO vaut O et RS1 un;
. I'horloge entière (32,768 kHz) quand les bits vâlent tous deux 1.
I R * .CRYSTAL
rrLlh
CPU
x'tSCL
x2 V""SOW/OUT
DS1307
1 T
ELEcInoilnuE @ *n"-t ro,
Flgule 1: Le cllcult Inté91é Ds13O7. (sulte)
Après le lancement d'une session de communication et I'envoi des octets contenânt l'état du registre de contrôle, le DS1307répond en envoyant les informations concernant I'horloge et le calendrier (Timekeeper Registers) dans un flux composé deplusieurs octets, chacun contenant un des paramètres, c'est-à-dire secondes, minutes, heures, jour, mois, année.
Le flux est comDosé des octets suivants:
premier octet (OXOO): contient les secondes. Les dizaines de secondes se trouvent sur les bits 4, 5, 6; les unités desecondes sont en revanche sur les bits 0, 1, 2, 3.
Deuxième octet (OxO1): contient les minutes. Les dizaines de minutes sont sur les bits 4, 5, 6; les unités de minutessur les b i ts o. 1 .2. 3 .
Troisième octet (OxO2): contient les heures. Le bit 6 est réservé è l' indication du formaT:24 ou 72 heures. En mode "24
heures" le bit 4 donne la Dremière dizaine d'heures (10 à 19) et le 5 la seconde dizaine (20 à 23).En mode "12 heures" le bit 4 a la même signification que dans le cas précédent, mais le 5 donne I'indication AM/PM.Les bits 0 à 3 contiennent les unités d'heures.
Quatrième octet (OxO3) : contient le jour, situé dans les bits 0, 1, 2 ; il s'agit du jour de la semaine exprimé par un nombreallant de 01à 07. La donnée correspondante est interprétée par I'appareil recevant les données du DS13O7, le 01 étantle lundi e t 07 le d imanche.
Cinquième octet (OxO4): contient la date, soit le nombre du jour du mois (01 à 31) divisé en dizaines (bits 4 et 5) etunités (bits 0, 1, 2, 3) de jours.
Sixième octet (OXOS): contient le mois (01 à 12) et se décompose en dizaines (bit 4, mois de 10 à 12) et unités (bits O,1,2,3, so i t les mois de 01 à 09) .
Septième octet (OxO6): contient les informations de I'année, au format à deux chiffres (OO à 99); dans les bits 0, 1, 2,3 se trouvent les unités et dâns les 4, 5, 6, 7 les dizaines.
La session de communication se termine par I'envoi de la condition de stop. La sortie SQW est inactive si le bit 4 (SQWE)du registre de contrôle vaut O; dans ce cas on peut en commander la condition logique en paramétrant opportunémentle bit 7 (OUT) dudit registre: la sortie se met au l logique si le bit 7 està 1età 0s'il estau zéro logique. Les brochesdu DS1307 sont les suivantes:
1 = X1 ; broche de connexion du quartz de l'oscillateur;2 = X2; broche de connexion du quartz de I'oscillateur;3 = Vbat; positif de la pile de maintient des données (backup) ;4 = GND; masse commune de I 'a l imentat ion pr inc ipale et de la p i le ,5 = SDA: Seriâl Data, soit canal de données du bus l'C ;6 = SCL; Serial Clock, soit horloge du bus l2C ;7 = SWQ/OUT; sortie où I'on peut prélever le signal carré ;I = Vcc; alimentation principale (5 V).
Afin de faciliter la programmation et laconnexion du module, nous avons réa-lisé une petite platine support servant
de base d 'ancrage au module etd'acheminer vers I'extérieur, au
moyen d'une RJ45, les lignesles plus importantes (le bus
l2C de communication avecle programmateur, la ten-sion de programmation
Vpp et le canal TXIRX pourle d ia logue avec I'extérieur),
sans oar ler des broches d 'a l i -mentation. En outre, Pour laasser
la possibilité de confgurer le moduleavec le port USB d'un PC, nous avons
également réalisé une interface série/USB à relier à la RJ45: cette interfaceest dotée d'une alimentation stabili-sée et d'une barrette permettant la
programmat ion - in-c i rcu i t ' , s i on lapréfère à celle par ordinateur.
Le module RTC
Reportez-vous à I'encadré qui le con-cerne, figures 2 à 4. Pas de panique envoyant sur les photos qu'il est en CMS:il est disponible tout monté et si vousle voulez vous pourrez vous essayer àle réaliser car nous vous donnons tousles éléments pour le faire.
ll est le cceur de la réalisation faisantI'objet de cet article. ll met en ceuvreune puce de lvlaxim-oallas DS1307(U2), laquel le communique par uneligne l2C avec un petit microcontrôleurMicrochip à huit broches.
EEcIToilQUE @ t e"tn"-n'roz
Pour communiquer avec I 'extérieur, lemodu le a beso in de d ix l ignes parmilesque l les une in te r face de donnéessér ie b id i rec t ionne l le à n iveau TTL(TXIRX) et un bus l2C pour la program-mation In-Circuit.
La l igne de données correspond au PICmonté dans notre module RTC et le busl2C va vers I 'extérieur, ne le confondezpas avec celui du circuit intégré DS13O7qui ne communique qu'avec le PlC,
A propos de ce circuit intégré, l ire I 'en-cadré de la figure 1.
Le modu le RTC do i t ê t re a l imenté en5 V b ien s tab i l i sé e t i l consomme uncourant de I 'o rd re de 1 ,5 mA, maiscette consommation descend à 500 nA(nanoampère !) quand on se sert de lap i le bouton de sauvegarde des don-nées en mémoire.
La platine interfaced'adaptation
Reportez-vous cette fois à I 'encadrédes figures 5 à 7. lci le circuit imprimésimple face reçoit le module RTC et necompor te lu i -même que des connec-teurs et une LED.
La RTC est fa ite pour ajouter une horlogeà un montage à microcontrôleur sans luioccuper trop des ressources. Le moduleCN4S a des broches au pas de 2,54 mmafin de pouvoir le monter sur la platineà microcontrôleur. lvlais il est parfoisnécessaire de le relier à un ordinateurpour effectuer la programmation et lesoumettre à d'éventuels tests: c'estpourquoi nous avons réalisé la petiteplatine d'adaptation ET679 rendant dis-ponibles les lignes d'ElS sur une RJ45.
La LED sert à signaler I 'activité de lasor t ie aux i l ia i re d 'hor loge: e l le res teallumée en fixe si cette sortie estdésactivée et mise au niveau logique 1,éteinte si la sortie est désactivée maisforcée au niveau logique 0, clignotanteà la f réquence de I 'hor loge cho is ie s iSQW/OUT est active. Cette platine estune interface de test de laboratoiree t e l le n 'es t donc pas ind ispensab lepour un fonc t ionnement en hor loged'un système.
+ TI c2 | B^1r
vrr, n7:
Flgure 2: Schéma électrlque du module RTC ET674.
od-Ealx+
ffiffiffi"ËffiPassez vos commandes
sur nolre sile:www.arquie.lr
BON pour CATALOGUE papier FFANoE:GRATU|T iff:'E t @ c'
ElEcnoilnuE [| masaane-n' roz
Flgure 3a: Schéma d'lmplantatlondos composants du modulê RTCET874.
Liste des composants8T674
R1 ..... 4,7 k CMSR2 ..... 4,7 k CMSR3 ..... 4,7 k CMSR 4 . . . . . I k C M SC1...... 10O nF multicouche CMSC2...... 100 nF multicouche CMSC3...... 1OO nF multicouche CMSC4...... 15 pF céramique CIVISC5...... 15 pF céramique CÀ4SD1 ..... 1N4007u1...... prc12F67s-SO-EF674 déjà
programmé en usineu2...... DS1307-SOQ1..... quartz 32,768 kHz
Divers:
1 porte-pile bouton pour CR2O321 pile CR20322 barrettes mâle 2 broches2 barrettes mâles 3 broches
Flgule 3b-1: Dæsln, à l'échelle 1, duclrcult lmprlmé double face à trousmétalllstu du module RTC ET674.côté CMS.
Considérez-la cependant comme unaccessoire pouvant faciliter la con-nexion du module RTC à des aDDareilssous boltiers. Dotentiellement dotésde port USB. Dans ce cas. le moduleconvertisseur USB/série que nousavons réalisé aussi devra êÎre consi-déré comme un autre accessoire utile,mais non nécessaire.
Le module convertisseur
Reportez-vous cette fois à I'encadrédes figures 8 à 10. Le circuit impriméest encore un simple face. ll s'agitd'un circuit de conversion de USB àRS232 avec niveaux TTL. La RJ45 decette platine ET635 rend disponiblestous les signaux présents sur la RJ45de I'interface d'adaptation ET679.A pârtir de cette prise, les diverssignaux prennent des directions diffé-rentes: les lignes SCL/SDA (celles duPIC et non du DS1307), la masse etla ligne de la tension Vpp sont repor-tées sur une barrette à utiliser pour laprogrammation in-circuit du PlC.
Flgura 3b-2: Deaeln, à l'échsllê 1, duclrc||lt lmprlmé double tace à trot|sm6talllsés du modt|le RTC EI674.côté porteplle bouton.
Les lignes TX et RX, en revanche, sontreliées à U1, un FT232BM. Les lignesrestantes (alimentation +$ V sl rnasss;sont prélevées directement sur le portUSB de I'ordinateur et sont communesà tous les circuits (horloge, platined'adaptation et convertisseur).
Étant donné que U1 (FT232BM), leconvertisseur à proprement parler,remplit tout seul des tâches com-plexes, le schéma électrique estfort simple. Le FT232BN/î de FTDI(w\.vw.ftdichip.com) peut fonctionneren "s tand-a lone" et i l s 'a l imentealors sur le port USB (c'est notrecas) ou b ien à I ' in tér ieur d 'un sys-tème à microcontrôleur; dans ce der-nier cas il peut être alimenté par lemême c i rcu i t que celu i qu i a l imentele micro. Pour son a l imentat ion, cecircuit intégré comporte deux brochesdistinctes, une pour la section d E/S(vers la ligne série TTL) et une pour lasection de conversion USB.
Quand tout le convertisseur fonctionneavec le 5 V de I'USB de I'ordinateu( onréunit les deux broches; si en revancheon désire distinguer la section d'ElS dela section USB, le positif côté USB estalimenté par I'ordinateur et le positifcôté série est alimenté par la sectionquifournit l 'énergie au reste du circuitauquel le circuit intégré est relié parle port série. Si I'on veut, il est mêmepossible d'alimenter entièrement lecircuit intégré de I'extérieur: dans cecas, la ligne +5 V du port USB n'estpas connectée. En effet, à I' intérieurdu FT232BM se trouve un régulateur3,3 V prenant sa tension sur lâ bran-che positive de la section USB (broche3 et broche 26).
La tension de sortie. broche 6. estfiltrée par C4 (selon le constructeur ildoit être monté le plus près possibledes broches 6 et 9, 17. lvais ici nousne I'util isons pas. Sachez tout demême que le constructeur I'a prévupour alimenter à travers la broche 6 la
Flgure 4.: Photo d'un dos proto-typeE do la platlne du module RTCET674, côté CMs.
Flgure 4b: Photo d'un des prototypesde la platlne du module RTC ET674,côté porte.plle bouton.
ELEcInor{rQUE $ r"e"t,r-n' roz
Flgure 5: Schéma électrlque de l'ln.terface d'adaptatlon ET6?9.
^r=-l
o
Flgure 6a: Scàéma d'lmplantatlondes composants de l'lntertaced'adaptatlon ET679.
Liste des composantsET679
1D1... LED 3 mm rouge
Divers:
2 barrettes femelles 2 trous2 barrettes femelles 3 trousl connecteur RJ45
ligne VCCIO (soit le positif d'alimenta-tion de la section d'ElS série) dans lecas où le circuit intégré doit dialogueravec des aDpareils travaillant avec desniveaux logiques 0/3,3 V.
Mais revenons au schéma électriquede la figure 8: T1 est relié à la ligneRSTOUT sur la broche 5; cette dernièreest la sortie du générateur de "reset"
interne et elle suit l 'éventuelle entréeRST (pour nous ici elle n'est pas utili-sée et elle est fixée à 5 V).
En outre, quand le circuit est alimenté,elle reste en haute impédance tant quelâ tension d'alimentation VCC ne Dassepas au-dessus de 3,5 V pendant 2 ms,puis e l le se met à +3,3 V ( tension durégulateur interne).
La tâche du transistor est de maintenirfixé au niveau logique haut la ligne D+de I'USB jusqu'à ce que I'alimentationse stabilise. Le convertisseur FT232BlVfonctionne avec un quartz d'horlogeQ1 de 6 MHz et C5-CG aident à stabi-liser le fonctionnement de I'oscillateurinterne.
La réalisation pratique
Nous avons trois platines à réaliser,mais rappelons que vous pouvez n'avoirbesoin que de la première et aussi que
celle-ci est disponible déjà montée etprête à I'emploi; aussi, si les CN/|S vousterrorisent, vous pourrez acquérir ceminuscule module tout monté et vousatteler au montage, bien plus facile queles deux autres.
La platlne module RTC ET674
Si vous avez un peu de familiaritéavec le montage des CMS, si vouspossédez un fer à pointe très fine(0,5 mm), du t ino l t rès f in de bonnequâlité et surtout du flux décapanten tube de gel ( le p lus cher ! ) e t debonnes mains qui ne t remblent pas(c'est le plus difficile à "trouver"),
tâncez-vous.
Réalisez le tout Detit circuit imorimédouble face à trous métallisés dont lafigure 3b-1 et 2 donne les dessins àl'échelle 1:1et. avec beaucouD de soinet de patience, montez d'âbord - côtésoudures - les deux circuits intégréset poursuivez par les résistances, ladiode, les condensateurs, les quartzet les barrettes mâles servant à I' in-sertion du module dans la olatine sui-vânte ou b ien dans I 'appare i lauquel ilva fournir I'horlogede système.
De I'autre côté montezle porte-pile bouton.Vérifiez bien lâ pola-rité des composantsconcernés et la qua-lité de vos soudures,décapez au besoinI'excès de 11ux avecun solvant et unepointe sèche; n'hésitezpas, avec un multimètre, à testerla continuité des connexions et lescourts-circuits éventuels malencon-treux (au besoin, réintervenez avec le
Flguro 7: Photo d'un des prototypeede la platlne de l'lnte ace d'âdapta.tlon ET679.
fer à souder). Voir figures 2 à 4.
ElEsIiltt{IQUE $ masrane - n. roz
t-- ol
Flgure 6b: Dessln, à l 'échelle 1,du clrcult lmprlmé de l ' lntelfaced'adaptatlon ET679.
us8 |t::)
l;"r={^x1:r-l,d:-a1ae-I GNO''-l
IL ,
Flgure 8: schéma électllque du convertlsseur UsB ET635.
G S St { c 0
+5V 0 L A
l-c{
r
Flgure 9b: Dessln, à l'échelle 1, du cltcult lmpllmé du convert|3s€ur USB ET635.
Liste des composantsET635
RL . . . . .27R2 . . . . .27R3 ..... 10 kR4 ..... 100 kR5. . . . . 1 ,5 kR6 ..... 470R7 ..... 470R8 ..... 470C1...... 100 nF multicoucheC2......22O pF tGv électrolytiqueC3...... 10O nF multicoucheC4...... 100 nF multicoucheC5...... 15 pF céramiqueC6...... 15 pF céramique101... LED rouge1D2... LED verteT1-......8C547U1...... FT232Bl\4 modèle pour
PLCCQ1..... quartz 6 MHz
Divers:
1 barrette mâle 4 brochesl connecteur USB-Bl connecteur RJ45
La platlne Interface d'adaptatlonET679
lci pas de CMS et juste des connec-teurs et une LED à monter, ce serâvite fait! Réalisez le tout petit circuitimprimé simple face dont la frgure 6bdonne le dessin à l 'échel le 1:1et , tou-jours avec soin, montez - côté compo-sants, il n'y a qu'un côté cette fois - lesdeux barrettes femelles qui recevrontle module RTC. Nrontez la LED en véri-fiant bien sa polarité et enfin montezla RJ45. Vérifiez bien la qualité de vossoudures (elles doivent être brillan-tes. sans court-circuit entre pistesou pastilles ni soudure froide collée);n 'hési tez pas, avec un mul t imètre, àtester la continuité des connexions età détecter les courts-circuits éventuels.Voi r f igures5à7.
La platlne convertlsseur USB ET635
lci un seul CMS à monter côté sou-dures et davantage de composants(traversants) à monter, mais ce serafac i le ! Réal isez le c i rcu i t impr imésimple face dont la figure 9b donne ledessin à l'échelle 1:1.
Commencez oar la face soudure ouvous devrez monter le circuit intégréCMS U1: voyez la technique de ce tYPede montage dans les autres articles dece même numéro d'ELM. Attention à lapolarité: le point repère-détrompeurou le pan coupé doit regarder vers
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\r' oso^o o I
R J 4 5
Flgure 9a: Schéma d'lmplantatlon des composanG du convertl&eour USB ET6:15.
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Flgure 11: Le protocole de communlcatlon entre module RTC êt monde oxtérlour,
Flgule 10: Photo d'un des plototypes de la platlne du convedls3eut USB ET635.
Paramètre hg sêcond€sParanàb! La rfiutÉPalamètre 1€3 heurêsP.r Êù! Llo||'| & ls l.trdnFdramèbÊ lour moEPsnmàn! b mobPsn|tÈùa I'ann6a
ParamèEe la fiéqusnco du slgnal earlé(rappolt cycllque 50%)dteponlble sur broche SQW (S)
Ut ha æcordorlJt l€s mlnute€lJt los hûrË
ljt l€ lour de la semalne
Ut Llourut le molsLlt I'annéo
ut la fréquence du slgnal cané(rappon ctcllque 50%)dbponlble sur broche SQw (S)
lft I'hq|t! compltrt
Ut la date complète
Dd||snda f€|ïol ôn cor hr & h rfrGt ù I'hcu! (Dour InbmmFr l'anmlll h||t rûwotlr le nômo commafilc)
*W0xxrlvtû*W2rrrW3n*W4rr.WsrrWûû
rWTxx
xx Indhue les s€condGI hdhlr L. ndrub.xx Indlque les he||rogn 04, ?Ol (04 lun, ûÈ lmr...lxr 01.31û,tL';X2E(xll'0900 sordo à nlYeau loglquê 010 1Hzal /rc96 kHzX2 W)2kllzï!:t i t768kHz80 solds à nlYosu loghuo 1Don âIe{cabbnon appllcablenon.p9llcaôL
non appllcsble
noî apdlcâU.non appllcablsnol| apdlcatL
non appllcable
no0 rp9loabb
non apfllcâblg
Dm mlcaùlc
((n tundl ; 07 dlmandro)XtL< i >3&>oi'<i >x2<>0O<l >9O<>00< sods à nh/eau loghm 0>ûr< lllz>xk 4{196 kHz>l.il< 8192 kHz>i3< 3:1768 kfi2>8lr< sofils à nhoau loghu€ 1>Hltm ss<>itil2A!B<>ry tvG6DD<>o7/8/24{J6<
>YYl IryGEDD HHflF<>ûr/æ/ffixpu\a<
>xx<>xx<>xx<>n<>xx<>n<>xx<
>lc(<
>O0<;-XX)< i)O(X ;->û1< ?-
>59<>59<>i},.<>07<
rn0'R1rR2
*R3
rR4*R5.R6
'RT
EucnoileuE S r"r"tn" - n" roz
Flguro 12: Ls conffguratout RTC,
Au moyen de I'interface LJSB, il est possible deconfgurer les paramètres de fonctionnementdirectement avec un Pc: Dour cela nous avonsconçu un logiciel fonctionnant sous windows XP,2000, Me, facilement installable et util isable partout le monde. Une fois lancé, le programme ouvreune fenêtre de dialogue qui récapitule les paramè-tres modifiables par I'usager. Elle comporte troisparties: celle en haut à gauche concerne la con-nexion au PC, celle située à sa droite regroupe leparamétrage de la RTC et la section du bas afficheles événements acouis. c'est-à-dire les donnéesde la date et I'heure arrivant progressivement. Ence oui concerne la communication, nous trouvonsdans le cadre qui lui est dédié la case Port COM:avec un clic on ouvre un menu déroulant danslequel on sélectionne le COM virtuel attribué àI'USB; en BaudRate on choisit la vitesse de com-munication et dans les trois autres cases on défrnitles bits de données. le bit de stoD et l 'éventuelle
application du contrôle de flux. Le poussoir du bas permet d'instaurer ou d'interrompre la communication avec I'interface etdonc la RTC: quand elle n'est pas encore connectée, le poussoir affiche Connecte et si l'interface est connectée il affcheDéconnecte. Dans la section en haut à droite nous trouvons des cases pour paramétrer I'heure et la date actuelles; cellenommée Fréquence donne accès à un menu déroulant à partir duquel on peut définir la fréquence d'horloge auxiliaire prélevéepar la RTC (le paramétrage par défaut est OFE il correspond à la désactivation de la sortie correspondante). Si on décoche lacase Synchronisation avec le PC, on fait que la RTC sera mise à jour avec I'heure et la date de I'ordinateur. Les poussoirs dedemande (heure, date, etc.) servent à interroger le module; ceux de paramétrage produisent en revanche la mise à jour de laRTC avec les valeurs écrites dans les cases du haut (./i:mm:aa et hh;mrn:ss). Attention en particulier à Paramètre fréquence:avec un clic on définit la cadence à laquelle, en automatique, la RTC envoie à I'extérieur heure et date.
PortcoM: trrrz38âud Bate: SbF
bits de données:8
bit de stop: 1
Conkôle de f l !x: Aucun
1;-mm.aa: @@@Fudi-El
f Derunds I flror-!"d-l TD.-tr"nd;lI horsiro I I drto I ldsts/hsurs I
I fF;'rmàt'o I f Prramàt'" I fPr---Tln' I hor l i . r l l do to l l t réqu.nco l
>(I, E/IB(P 11:4113<)(If Ë,^B(P ll:A}lk)û? Er'(D{P Il:Z}l5<>(', E^E(P 11:2t15<)(I, EdB(P l1:AI1?<
les pattes de CO (ses pastilles plutôt,car vous n'avez pas encore monté lecondensateur). Vérifez bien la qualitéde vos soudures. décaDez au besoinI'excès de flux avec un solvant et unepointe sèche; n'hésitez pas, avec unmultimètre, à tester la continuité desconnexions et les courts-circuits éven-tuels malencontreux (au besoin, réin-tervenez avec le fer à souder).
Ênsuite, retournez la platine côté "com-
posants" et insérez d'abord le "strap"
sous la future RJ45. Puis montez lesrésitances. les condensateurs (atten-tion à la polarité de l'électrolytique C2),les LED (méDlats de cathode vers lebas), le transistor (méplat vers la droiteet non pas vers les résistances) et lequartz (couché, pattes repliées à 90').Montez pour fnir les périphériques,soit le connecteur USB-8, la prise RJ45et la barrette mâle à 4 broches. Vérifezbien la oualité de ces soudures. Voirfigures I à 10.
N'oubl iez pas de munir le moduleRTC de sa Dile bouton. Éven-
I'interface d'adaDtation (en fonc-tion de I'util isation envisagée). Lesencadrés des figures 11 et 12 vousapprendront beaucoup de choses surI'util isation du module et sur celle desdeux autres platines.
Pour la connexion au PC, il vous fautun câble A,/B comme celui util isé pourrelier I' imorimante ou le scanneur àI'ordinateur. Pour la connexion au pro-grammateur, si vous devez effectuer laprogrammation in{ircuit du module RTC(et non du micro de I'interface USB...)utilisez la barrette mâle à 4 broches.
Commentconstruire ce montage ?
Tout le matériel nécessaire pour cons-truire ce module RTC universel ET674et les deux autres platines ET679 etET635 est d isoonib le chez cer ta insde nos annonceurs. Voir les Dublicitésdans la revue.
Les typons des circuits imprimés et lesprogrammes lorsqu'lls sont llbre3 dedrolt3 sont téléchargeables à I'adressesuivante:
http'.//www.electroniquemagazine.com/circuiltevue/ 7o2.zip. O
tuellement, montezce module sur
ErslaoilnuE $ **-"'ro,
E T 6 7 5
Un leeteulde badÉe magnftlquo
æoGDoilllsBGe nouveau lecteur de badges magnetiques USB est doté deûonctions évoluées: il intÈ,glc un enruglstreur horairc d'ElS etmémorise jusqu'à 5 lXXl événements de lecùrrc dans IEEPROiIqu'il conthnt; il ruconnaft iusqu'à 2ll b.dgps nÉmrises; il æutdéo*ler de rmnÈre autononre, en func.tion de ce qui ed ârit dansh ca e, de comnader deru relab ou d'ftlrdrc dec direc.tives deI'odinateur; il est pourw d'une horloge avec brtterh tampon.
I es lecteurs de cartes magnétiques trouvent teurI emploi dans de multiples domaines et c'est pourquoi,Iune fois encore, nous vous proposons un montagede ce type; le dernier en date, le ET50O, remonte à Mars2004 (numéro 58 d'ELM, spécial TOP SECRET), eh oui toutde même ! Le circuit présenté à l'époque était capable dereconnaitre les données enregistrées dans la seconde pistedes badges et, s'ils étaient reconnus comme valides, il pou-vait activer ou désactiver des relais.
Étant donné que notre nouveau lecteur ET675 conservebeaucoup de fonctions déjà implémentées dans le ETsOO,nous vous suggérons de relire I'article du numéro 58. LeET675 est une version encore plus performante du ET5O0:elle offre de nouvelles fonctions utiles pour réaliser uncontrôle de présence. Les modifications ayant permis d'yparvenir sont aussi bien matérielles que logicielles et laplus importante est sans doute I'implémentation d'un portUSB, de plus en plus indispensable pour travailler avec lesnouveaux PC déoourvus de I'ancien Dort série.
Le protocole de liaison avec I'ordinateur que nous avonsdéveloppé comporte des commandes intuitives, qui rappel-lent les AT des modems; ces commandes peuvent facile-ment être implémentées avec un logiciel dédié, à réaliseren VB, Delphi ou des outils similaires.
Les nouvelles lonctions
La nouvelle version du lecteur de badges comporte donc unport USB en remplacement du vieux port série: la différenceconsiste en I'ajout d'une horloge et d'une mémoire qui dialGguent avec le microcontrôleur. L-horloge, un PCF8593 en boftierDlL8, intègre un bus l2C à travers lequel il échange des infor-mations avec le PIC: à I'intérieur se trouvent tous les registresnécessaires pour compter I'année, le mois, le jour, les heures,les minutes, les secondes et les communiquer au micro à sademande. Nous avons doté le montage d'une batterie rechar-geable permettant de maintenir I'horloge en fonctionnementmême lors d'une longue absence de tension d'alimentation.
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Flgure 1: Schéma électrlque du lecteul de badges magnétlques uSB.
25
tt,l IXLEO
IP RXLEO
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EtEcrRomQUE [f naærine - n' roz
Flgrre 2a: Schéma d'lmplantatlon des composants du lectou. de badg€gmagnétlques USB. -L_-.
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' L r ô .-q ", e.o, "'tË::[3]--Éi{*- ;,. t o t r r :X; t - lr:F-lnt?^"'01 |. I O l * # t r r t l o u l l IOUT' FHH I I
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N'oubliez pas le petit "strap" en bas à gauche de U4. U5 (en pointillés) semonte en CNrS sous la platine côté soudures (prenez les précautions d'usage)et faites attention à I'orientation du composant (point repère-détrompeur oupan coupé "regardant" les pattes de T4 et de Q2).
Liste des composantsET675
Rt . . . . .4 ,7 kR2 . . . . .4 ,7 kR3 ..... 4,7 kR4 ..... 390R5 ..... 390R6 . . . . . 4 ,7 kR 7 . . . . . 1 kR8 ..... 4,7 kR9 ..... 4,7 kR10... 470R11. . . 470R12. . . 1 ,5 kRt3 ...27R74 ...27R15... 10 kR16 ... 100 kRL7 ...470C1...... 10O nF multicoucheC2......47O uF 25V électrolytiqueC3...... 10O nF multicoucheC4......47Q vF 25V électrolytiqueC5...... 1O0 nF multicouchec6...... ajustable 2-6 pFC7......22O uF LGV électrolytiqueC8...... 100 nF multicoucheC9...... 15 pF céramiqueC10 ... 15 pF céramiqueC11... 10 pF céramiqueC12... 10 pF céramiqueC13... 10O nF multicoucheC14... 10O nF multicoucheD1 ..... 1N4007t...1D4 ..... 1N4007LD1 ... LED 3 mm bicoloreLD2 ... LED 3 mm rouge
A propos de cette section : la puce RTC("realtime clock") util isée n'est pas enmesure de passer automatiquement deI'heure légale à I'heure solaire et viceversa. La platine comporte un conden-sateur ajustable pour le réglage fin dela fréquence d'horloge afin de réduireau min imum I 'er reur d 'hor loge. Pourrégler la fréquence, il faut dans unpremier temps mettre I'heure à jouravec I'ordinateur et vérifier. aorès aumoins une semaine, que l 'heure neprend pas trop d'avance ou de retard.S'il faut retoucher la fréouence. nousvous conseillons de faire de Detitescorrections et de réduire l'écart oaraoDroches successrves.
La meilleure solution consisterait àutiliser un fréquencemètre numériqueà cinq chiffres au moins (car la RTCutilise un oscillateur à 32 768 Hzl.Mais si la fréquence n'est pas exacte-ment centrée, I'erreur temporelle quis'ensuit est minime; par exemple pourun décalage de 0,5 Hz on obtient unedérive de 8 minutes oar an. facilementcompensable avec un réalignementhebdomadaire ou mensuel effectuéau moyen du port USB du PC.
Comme la RTC. la mémoire externe. une241C256 qui conserve I'historique desaccès et des présences, est égalementen boîtier D|LS et intègre I'interface lrc.
,it < l t
E ECInOilnUE llf nasazine - n" r02
Sa capacité est bien supérieure à cellede I'EEPROM intégrée au micro (32 koau lieu de 256 octets soit la possibilitéde mémoriser plus de 5 OO0 passagesde cartes dans la fente du lecteur U.
Sur le circuit on a deux "poussoirs" (enfait des cavaliers) qui permettent desavoir si on a à faire à une "entrée" ouà une "sortie": si on presse le premieret si on passe la carte dans la fente dulecteur, le système mémorise I'heurede I'ooération. le code de la carte et un"1a9" (drapeau) indiquant I'entrée (oula sortie si on presse le second). Voirfigures 1 et 2a: cavaliers lN et OUT àdroite de J1.
ll est possible aussi d'util iser la nou-velle Dlatine ET675 avec les fonctionsde I'ancienne ET5O0 (clé normale,PC-Link, etc.) simplement en ouvrantle cavalier J1.
LD3 ... LED 3 mm verteT1...... 8C547t...1r4......8C547u1...... Prc16F876-EF675 déjà
programmé en usineu2...... PCF8593u3. . . . . .7805u4......24LC256u5...... Fr232BMQ1 ..... quartz 20 lvlHzQ2..... quartz 6 MHzQ3 ..... quartz 32,768 kHzgZ! ... buzzet auec électroniqueDS1... dip-s[/itch à 2 micro-
interrupteursR11.... relais 12 V miniatureR12.... relais 12 V miniatureBAT1.. batterie rechargeable Nicd
1,2 V 700 mAh
Divers:
l support 2 x 14 broches pour U12 supports 2 x 4 broches pour U2
et U41 prise d'alimentation1 barrette mâle 5 broches3 barrettes mâles 2 broches3 cavaliers complets (picots mâles
et courts-circuits femelles)pour J1, lN et OUT
l connecteur USB-B2 borniers 3 pôles1 lecteur de badges magnétiques
LSB121câble à 5 br ins1 boulon 3MA 8 mm pour U31 boîtier plastique de protection?
Les modes opérationnels
Ce nouveau lecteur peut travailler enmode autonome - exactement commefaisait son orédécesseur E150O- comme en mode ass is té pour lesfonctions de contrôle d'accès ajoutéesà cette nouvelle version.
Le mode ET5O0
Le mode 8T500 est obtenu en mettantle c i rcu i t sous tension a lors que lecavalier J,' est laissé ouvert. Les enca-drés des flgules 4 et 5 vous disent clai-rement tout ce qu'il faut savoir sur cemode compatible ETsOO.
Le mode ET675
Le mode ET675 est obtenu en mettant lecircuit sous tension alors oue le cavalier
J1 est termé, ce mode est sans douteplus adapté à des usagers experts carici le circuit est un simple lecteur deman-dant au programme qui tourne sur le PCde prendretoutes les décisions. Le circuitlit les données contenues dans la carteglissée dans la fente et les mémorise enEEPROIV, en leur associant date, heureet s'il s'agit d'une entrée ou d'une sortie.Les données mémorisées sont envoyéesà I'ordinateur; bien sûr ici on ne parleolus de lecteur autonome. Lélaborationdes données est confiée au programmede gestion que I'usager doit réaliser enfonction de ses oroores besoins. Laflgure 6 vous donne la liste de toutesles commandes disponibles qui vouspermettront de réaliser un logiciel per-sonnalisé. Par exemple, un programmesimple pourrait interroger cycliquementle lecteur, mémoriser les données dansune table et, en fin de journée, signaler
ruslnoileuE [f mara;ne - n' roz
les personnes entrées en retard ou ayanteu des horaires inhabituels (heures supsou autres). Un programme plus complexerelèverait les présences et les absencessurtout un mois, les heures sups et tousles autres éléments temporels utilespour la gestion du personnel.
Bien sûr , dans ce mode aussi i l estpossible que le programme activedes pér iphér iques de la p lat ine, parexemDle oour faire retentir une sirèneindiouant le début de la oériode de tra.vail (l 'embauche) et la fin de la journée{la sortie).
Le schéma électrique
Le circuit du nouveau lecteur de bad-ges est fort simple, grâce à I'util isationd 'un microcontrô leur puissant auquel
-l
\-,/
q - t r
#
Flgure 2b: Dessln, à l'échelle 1, du clrcult lmprlmé du lec'têur de badges magnêtlquos USB.
oo l o
o
a5O.OO',O
Flgure 3: Photo d'un des prototypes de la platlne du lecteur de badges magné-tlques USB.
sont confiées la pluDart des tâches.Regardons bien ce schéma électriquede la f igure 1, nous y t rouvons c inqblocs fonctionnels: le microcontrôleur U1, le groupe des pér iphér iquesconsistant en une horloge U2 et unemémoire U4, le port USB U5. la sec-tion d'interface usager (relais, buzzer,"poussoirs", LED et lecteur de badgesmagnétiques) et enfin l 'étage d'alimen-tation U3.
Commençons la descr ip t ion par lemicrocontrôleur P|C16F876, il peutfonct ionner se lon deux modes enfonct ion du caval ier J1: ouver t Dourle mode ET50O et fermé pour le modeET675; dans ce dern ier cas les neuffonctions de contrôle de présencesont activées. Outre les données dela carte (acquises par le lecteur relié
aux lignes RAl et RA2), le micro vérifiel'état des deux "poussoirs" lN et OUTavec lesquels I'usager communique ausystème que la lecture du badge con-cerne une entrée ou une sortie.
Le micro doit alors mémoriser l 'événe-ment à travers le bus lrc, il effectueune sér ie d 'opérat ions sur le groupedes périphériques.
Avant tout, il récupère date et heuredans la RTC U2 puis i l engendre unflux de données se référant à la carteet b ien sûr à I 'heure de l 'événement ;enfin, toujours à travers ce même Dusl2C, il mémorise le flux dans I'EEPRON,externe U4. Le Orocessus de mémori-sation de l'événement se termine là etle système est prêt pour en enregistrerun autre ou bien pour répondre aux
thEL"EcInoiltQUE flf maeazine-n" roz
commandes envoyées par l 'ordinateur(déchargement log, effacement, activa-tion périphériques, etc.).
Le dernier bloc à décrire est la sec-t ion d 'a l imenta t ion en 12 V cont inu .Cette tension est à appliquer au bor-n ie r POWER et , à t ravers la d iodede protection contre toute inversionacc idente l le de la oo la r i té D1. e l leatteint le groupe de fi l trage consti,tué de C1 e t C2, pu is le régu la teurl inéa i re de tens ion U3, un bana l7805 en boîtier IO22O.
Le 5 V qui en sort est encore fi l tré parC3-C4 pour ê t re ensu i te d is t r ibué àtous les éléments du circuit. Attentionau c i rcu i t d 'a l imenta t ion de I 'hor loge:le 5 V arrive à la RTC et à la batterierechargeab le ta mpon ( "backup" ) ètravers D4; ainsi, lotsque le circuit estalimenté, la batterie est rechargée àtravers lâ R7 de 1k et, en absence detens ion d 'a l imenta t ion . la RTC es t a l i -mentée par le courant de la batterie àtravers R7 dont la présence ne produitaucune chute de tens ion grâce à latrès faible consommation de la puce.Dans ce cas lâ présence de D4 enpolarisation inverse empêche que lereste du circuit soit alimenté.
La réalisation pratique
Seul le convertisseur USB/sérieFT232BM, U5, est un CMS et se montecôté soudure de la Dlatine laouelle audemeurant es t un c i rcu i t imor imé s im-ple face. Aucune autre diff iculté n'està redouter et encore, celle-ci n'est-ellepas bien diff ici le à résoudre. Voyezles conse i ls donnés dans ce mêmenuméro d 'ELM pour les montagescomportant des CMS.
A part cela, le montage serait acces-s ib le è un débutan t . La p la t ine delecteur de badges magnétiques USBET675 est constituée d'un circuitimprimé simple face dont la tigure 2bdonne le dess in à l ' éche l le 1 :1 .
Réalisez-le et faites quatre évide-ments (coupes en angles rentrants)aux quat re ang les a f in de pouvo i rensuite protéger le montage avec unboitier plastique standard {les évi-dements laissent passer les quâtrecolonnes plastiques au sommet des-quelles on visse la face avant en atu-minium), Ou Drocurez,vous le.
Montez en premier l ieu, sous la platine,côté soudures, le circuit intégré CMS.Util isez un fer à pointe fine (O,5 mm), dutinol de bonne qualité et du flux déca-pant au gel. Puis retournez la platine.
Flgure 4: Le mode compatlble ETsOO.
ON(cré)
ON(cré)
OFF(FC llnk)
OFF(PrC llnk)
o1{(Reconnalssance)
OFF( pprontbsatol
o1{(On demand)
OFF(Dlr€ct)
clé,Rsconnalsgance
q6,
Approntlssag0
PC Unk,On Demand
PC UnhDlÉct
Actlve / ûÉsacdve los Relab 1 et 2sêlon que le code a d6là été mémorlsé ou non.
lrdlbé pour |||.moùer b. nouyrlbr c.rb.ou pour !ffrcer comDlitamnt h rn6molt! du mlqt.Da cc cr le pladnc dolt ôlro nba so||3 tmslonarrc lc mlqdntarruptauE dana cotb coniÉ[trdo|L
Le l6c'teur reconnafr la carts et la mémotbê darc I'EEPROM,tout on lntormant l'ordlnatgu. et ôn atiendant sôs lnstructlom.
b Lcbur llt h calb (inômc d .llo c.t Inconnùcl,cnvoL 1o3 lnlorna{on3 au FC st rtbod lo3 hrtructoot à ax6c|iat
Quand il est configuré pour travail ler en émulation ET500, le lecteur de badges magnétiques offre deux types de fonc-t ionnement :, Clé ou Reconnaisseur, où i l peut être uti l isé de manière autonome comme contrôleur d'ouverture de porte, serrure
électrique, tourniquet, barrière, etc.- PC Link, où le lecteur est relié au moyen du port USB à un PC. léventuelle mémorisation des accès et Ia gestion des
aut res pér iphér iques sont dévo lues à un log ic ie l p résent dans I 'o rd ina teur . La sé lec t ion du mode souha i té se fa i t àl 'âide du dip-switch DlPl avec la logique montrée dans ce tableau
DlPl = ON, fonctionnement Clé ou ReconnaisseurDlP l = OFF. fonc t ionnement PC L ink .
Pour chacun des deux modes il est possible de sélectionner, au moyen de DlP2, deux autres sous modes de fonctionne-ment . commençons par les sous modes de la fonc t ion C lé (D lP1=oN) :
DlP2 = ON, sous mode "Normal". Le circuit l i t les informations écrites dans la carte et, si le code de la carte est enregistrédans la mémoire du microcontrôleur, la LED verte s'allume et le Relais 1 est activé pendant une certaine durée; si enrevanche le code de la carte n'est pas mémorisé, la LED rouge s'allume et c'est le Relais 2 qui est activé. l l faut préciserque la durée d'activation des relais et d'allumage des LED peut être réglée par voie logicielle en reliant le circuit au portUSB d'un PC; les temps spécifiés sont mémorisés dans I 'EEPROIV du PIC et uti l isés pour les accès suivants; on a pardéfaut l seconde oour les deux relais.
DlP2 = OFF, le lecteur travail le en sous mode "Apprentissage", uti l isé pour mémoriser dans le PIC les codes des cartesà habil iter. Si on active cette procédure, quand on passe une carte dans le lecteur, le code est mémorisé dans le PIC etconsidéré comme valide; le système fait sonner et allume alors pour une seconde environ le buzzer et la LED orange.Naturellement, si une carte est déjà présente, elle n'est pas mémorisée à nouveau (dans ce cas la LED rouge produitcinq éclats). Le PIC a une capacité de 20 cartes; quand la mémoire est pleine on ne peut plus entrer de nouveaux codes(la LED orange lance alors dix éclats). Enfin, i l est possible d'effacer complètement la mémoire du m icrocontrôleu r ; pou rcela i l faut mettre sous tension le circuit avec:
DlPl = ON et DlP2 = OFF. La LED rouge clignote alors rapidement.
Voyons maintenant les sous modes avec la fonction PC Link (DlP1 = OFF):
D lP2 = OFF ac t ive le sous mode "D i rec t " dans leque i le d ispos i t i f fonc t ionne comme lec teur de car te " t ransparent " :
n'importe quel code lu par le lecteur est envoyé via le port série au PC; c'est ensuite le programme qui tourne sur ce PCqu i déc ide comment gérer les données reçues .
DlP2 - ON sélectionne le sous mode "On Demand", grâce auquel i l est possible de mémoriser dans I 'EEPROfvl du micro-contrôleur un certain nombre d'événements et de les décharger ensuite dans le PC par le port USB. En outre, dans ce sousmode, i l est également possible d'envoyer des commandes au circuit par voie logicielle; le dispositif envoie continûmentà I 'ordinateur le flux "lNSERER COMMANDE" et attend environ 500 ms I'envoi d'une commande. Les commandes peuventêtre uti l isées pour activer les deux relais, pour l ire une ou toutes les cellules de mémoire, etc.
et.EcnoilrQuE $ masiarine - n' roz
Flgure 5: La l lste des commandes du mode compatlble ST5OO.
Le lec teur de badges magnét iques peut fonc t ionner en mode PC L ink d i rec t où i l l i t e t t ransmet immédia tement les codesorésents dans les car tes . ou b ien en mode PC L ink 0n Demand où i l mémor ise loca lement les données lues e t a t tendla réponse de Io rd ina teur avant de les lu i envoyer . Dans ce second mode le PC peut auss i réc lamer au lec teur Iexécut ion de cer ta ines commandes. Pour chacune des deux op t ions i l es t donc nécessa i re d 'écr i re un log ic ie l permet tan t auPC de d ia loguer avec le d ispos i t i f . Ce tab leau donne le p ro toco le adopté pour communiquer : ce la permet de réa l i serfac i lement un programme de ges t ion (en VB, De lph i , e tc . ) répondant aux ex igences du sys tème. Lenvo i e t la récept iondes données se fa i t par le por t USB avec une v i tesse de t ransmiss ion de 19 200 b i ts /s avec codage 8 N l sans aucuncont rô le de f lux . En ou t re . pour recevo i r les commandes e t pour envoyer les réponses , le sys tème u t i l i se tou jours descarac tères majuscu les au fo rmat ASCI I e t à la f in des réponses i l a jou te les carac tères spéc iaux 'AU DEBUT e t 'ENVOl"
(va leur numér ique déc ima le 13 e t 10) pour ind iquer la f in des f lux .
A la mise sous tens ion le sys tème envo ie le f lux SYSTENI STARTUP pour ind iquer qu i l es t en cours d in i t ia l i sa t ion . En modePC L ink d i rec t , quand une car te es t lue . le c i rcu i t envo ie le f lux C0DE LU'>x< o i r à la p lace de x on t rouve les oc te ts ducode; les carac tères - -> ' e t < - " on t é té insérés pour rendre p lus fac i le au log ic ie l la tâche de reconnaî t re le code à l ' i n 'té r leur de la réponse. Cet te même techn ique a é té u t i l i sée auss i dans les au t res cas lo rsqu ' i l es t nécessa i re d ' iden t i f ie rla Dos i t ion du code à I in té r ieur d 'un f lux .
En mode PC L ink 0n Demand le d isoos i t i f con t inue à envover le f lux INSERER COI \ ,11 \ .4ANDE e t a t tend 500 ms lenvo i dela commande. Dans le tab leau nous récao i tu lons ce oro toco le de communica t ion .
@ilry@, /Lc Allume/Etelnt la l-ED "c" lndloue la couleur de la LED:
v verte, R rouge ou A orange.Le fonctlonnement est en loglque Toggle.
"n" Indlqus lo Rolals (1ou 2) ot "t1" ct "tl"
Indlqusnt la durés d'actlvallon sn 3sconds.Sl on spécllTo t1=0, t l=0 lo rolals lonctlonnoon mod6 bbiablo. llotoz qu'à chaque onvol docommsndo la durés paramétrée est mdmorlséepar le PIC ot o3t utlll36o au33l on mode Clêl{ormal.
"1" Indlque la durée d'actlvatlon (de 1 à 9) du buzer,chaoue unlté valant 500 ms.
Erécuto I'otlâc€mont ds lâ m6molrs
Le lecte[r communloue au PC comblen de cados onété mémorlsées dans le PlC.
lo lecteul communlqug au PC le code de la ca em6morlséo dans la Dosltlon "d1" ot "d2" oir d1Indlqus lo prsmlsr chltfro ot d2 ls socond.
Le lecteur communlque au PC les codeg de tostes legcartes mémorlsées.
t,/R n t1t2 Actlvatlon dos rslals
r/P dLd2 Décharge un Bêulcode
Décharge les codes ménorlsés
' /B t
,/c
, /N
Actlvatlon du buzzer
E facomonl ds la mémolrs
Nombre de codes mémorlsés
'/f
EFFACEMEI{T METIOIRE
ilOMBRE CARTES ME O sulvlde CARTES MEMORISEES N.
DECHARGE I.A POSMOil d1d2 sulvl do CoDE LU->x<-.
DECHARGE lOUl sulvl dee codegau tormat CODE LU->x<-.
Côte composants co''I,]mencez tout desu i te par met t re le "s t rap à gauchede U4 avec une chute de queue decomposant . Insérez e t soudez les suppor ts des t ro is c i rcu i ts in tégrés qu i enont un , montez les t ro is cava l ie rs J1J2J3 e t le d ip -swi tch à deux mic ro- in teÊrupteurs (dans le bon sens . ON versR3) e t les deux bar re t tes mâles 5 + 3broches a l lan t à la nappe du lec teurproprement d i t ; pu is vér i f iez b ien cespremières soudures (n i cour t -c i rcu i ten t re p is tes ou pas t i l l es n i souduref ro ide co ée) . N insérez pas le P ICnr les deJ \ au t res c r rcur ts In téBresmain tenant .
N4ontez tous les composants: les résis'tances, les quatre diodes (orientez leursbagues dans le bon sens, voir f igures 2aet 3 ) , les t ro is LED (mép la ts de ca thodevers le haut), les condensateurs (attent ron a lâ po lan te des e lec t ro ly l rques) ,les quat re t rans is to rs T1 à T4 (en bo ît ie r de î i lune . o r ien tez leurs r ' rep la tsdans le bon sens . vo i r f igures 2a e t 3 ) ,les t ro is quar tz Q1 à Q3 (seu l Q2 es tdebout ) , le condensateur a jus tab ie Coet le régu la teur U3 couché sans d iss i -pateur et f ixé par un boulon.
N,4ontez en dern ie r les re la is RL1 e t 2 ,l e b u z z e r , l a p r i s e d ' a l i m e n t a t i o n , l e
EtEcrRoNrQuE f[ masa.ine.n" roz
Flgule 6: La l iste des commandes du mode ET675.
Dans le mode ET675 on a à sa d ispos i t ion des commandes grâce auxque l les le lec teur de badges dev ien t unpér iphér ique pour PC capab le de mémor iser des événements pouvant ensu i te ê t re déchargés par le por t USB. pourfa i re s imp le , ce nouveau groupe de commandes a é té s t ruc tu ré pour ressembler à ce lu i du mode ETsOO, mais en p lusar t i cu lé . La ra ison en es t s imp le : le g roupe de commandes es t op t im isé pour t rava i l le r avec un log ic ie l déve loppépour fonc t ionner sous Windows.
Un log ic ie l déd ié permet t ra i t d ' in te rag i r fac i lement e t rap idement avec le lec teur de badges, en ce qu i concerne ledéchargement du log des accès comme en ce qu i concerne la conf igura t ion du sys tème e t lou l ac t i va t ion des re ia is . parconsequent , pour permet t re une bonne f lex ib i l i té de fonc t ionnement , nous avons dû é tendre le g roupe des commandesen rendant les fonc t ions moins spéc ia l i sées e t en donnant au PC davantage de pouvo i r déc is ionne l touchant le lec teurde badges. l \ y 'a is ne c ra ignez r ien : le résu l ta t es t tou jours un lec teur de badges. ma is dont le nombre de fonc t ions es taugmenté e t ces commandes res ten t t rès in tu i t i ves . Ana lysons les en dé ta i l c i dessous .
*/N
*/c
*/a
./o
*/P lYmm hh.mm
*/D
Demande Verclon FW
Damande Dato/lleurê
PaEmétrage heure
Dsmânde nombre d'accès
Demande DatelHeure
Mlso à zéro comptourds cârtês passdes
Lec-ture mémolreÊntlées st Soriles
Ac'tlvâtlon Relslg
Demande état relals
Locir.ê complàtsdo la mémolrs
Attentlon de blen respecter la syntaxemettez un espace après la commande
Concemant la dernlère Interogatlonau moyen de la commande */O
Mot à zéro la m6molrs do comptage
Ne donne que les lectures concetnaniune entrée ou une sortle
n=O, Rêlals 1OFF, Rslâb 2 OFFn=1. Rolsb 1O . Relals 2 OFFn=2, Rslals 1 OFF, Rolab 2 ONn=3, R€lals 1Ot{. Relals 2 ON
Reporie toutô la mémolrs, adrôssepar adrêsso, au format déclmal
Verslon 1,00
23/09 A4.47
55 (pal exemple)
23/09 L4.47
Ræol mémdrc tormlné
NOMBRE DE LECTURES = 223/04 I2.L3 CODE lN = 2205023/04 LA.IO CODE OUT = 22050
n (un nombie de 0 à 3)
16 132131133134135133
*/Rn
5it3131!t885.:t32 31994
connecteur USB B, les deux born ie rsa t r o i s p ô l e s e t e n l i n I e l e m e n t d ebat te f le rechargeab le (a t ten t ton â lapo la r i te ) . Encore une fo is , a t ten t iona u r e l e m e n t s p o l a r i s e s : l e s d t o d e s ,les LED, les e lec l ro ly t rques , le regula teur , les t rdns is to rs , là ba t te f le e ten f in les c i rcu i ts in tégrés ( ins ta l lez lesmain tenant , reoere dé l rompeur vers lebas pour le P IC U1 e t le haut pour U2et U4) .
Re l iez le lec teur p roprement d i t à lap la t ine dvec sa nappe a c t .q + i l s (vo t rphoto) . Pour a l imenter I 'ensem b le ,b ranchez une pe t i te a l imenta t ion b loc
sec leur 230 V fourn tssant Lne tens toncont inue de 12 V au born ie r + e t , PWR.Branchez la nappe venant du lec tu re surla bar re t te "CAR D READER".
A l rmen lez le c r rcur t apres a \o t r paran e-t re les deux mic ro in te r rup teurs de DS1pour ob ten i r la fonc t ion dés i rée e t pas-sez un badge dans la fen te : vér i f iez quele c r rcur t se co . rpor te comne Ind tquecr dessus dans l a r t i c le .
Ràppe lons que pour Ler la rnes app l i ( at ions la t race 2 du badge do i t avo i r é té' 'gravée avec un code univoque uti l isantun program me adéquat .
trt { a
ELECIROI{IQUE llf magazine - n' 102
Corrr rrrentconslruire ce rrrontage ?
Tout le matér ie l nécessa i re pour construire ce lecteur de badges magnétiquesUSB FT675 es l d rsponro le c t 'e / cer td rnsde nos annonceurs . Vo l r es pub ic i tésoans ta revue.
Les typons des c i rcu i ts impr imés e t lesprogrammes lo rsqu ' i l s son t l ib res dedloits sont téléchargeables à l adressesu ivante ;
http://www.electronique-magazine.com/circuitrevue/1o2.zip. a
DOi ts -ET692
IntroduGtlonà la domotlgue
Glnqulôno lrgon :Uno rredlooorrmrdo lO Glratx
Dorr li.trllrËon YolburGette télécommande permet de contrôler par radio 16 charges rcliées à des dispositifs tlelbus ; ellese comporte exactemelt comme le contÉle à poussoirs uilB8pB, à part que la commande se faitau moyen d'un ou plusieurs émetteurs ; pour convertir les commandes rcçues en f,ux de donnéescompatibles avec les modules Velbus, on se sett d'une platine série UBMIRS.
u cours de la quatrième Leçon nous disions que nousétions en train d'élaborer un montage en mesurede s'interfacer directement au réseau domotioue
Velbus. Dans la conclusion nous disions même qu'il s'agi-rait d'un système de contrôle à distance à deux ou quatrecanaux, avec lequel commander via radio les divers auto-matismes présents dans une maison.
Au cours de cette réalisation, nous nous sommes renducompte que, simplement en apportant une tégère modifica-tion au circuit, nous pouvions créer facilement un systèmeà seize (au lieu de quatre) canaux; cette évolution a oermisde réaliser un dispositif plus universel d,emploi et en toutcas plus économique que le module Velbus mis en ceuvreDar notre circuit,
ElEcrxilxl,c $,-**-". r0,
Notre réalisation
En I'occurrence, le circuit décrit dansces pages peut fonctionner commedeux modu les à pousso i rs à hu i tentrées VMBBPB. Souvenez-vous uninstant de l 'appartement T1 pris enexemple au cours des Leçons pré-cédentes : i l comDorte trois modulesd 'en t rée . deux modu les à hu i t oous-soirs (VtvlBSPB) et un à six poussoirs(VlV86lN), soit un total de 22 entrées,dont on n'uti l ise que 15. Le pro.jetproposé ici est donc plus que suffsantpour cont rô le r en t iè rement une te l leins ta l la t ion . Le f lux de cont rô le com-patible avec le protocole Velbus estengendré par un module série Vi/B1RScont rô lé par un mic ro P IC auque l a r r i -vent les données provenant du moduleréceDteur RF à 433 lvlHz.
Le système simule la pression d'un despoussoirs du module VMBSPB chaquefois ou'une touche de la télécommandeest pressée, en envoyant le long de laligne CAN-Bus le flux de données cor-respondant.
Un autre point fort de notre montagetient au fait que le système permetd'uti l iser des télécommandes à 1, 2 et4 canaux (éventuellement aussi à 8 et16) à cond i t ion b ien sûr ou 'e l les u t i l i -sent le même code base (i l s'agit duUM3750) ;en fait, nous pourrons avorrdans la vo i tu re une té lécommande àdeux canaux pour ouvr i r le Dor ta i l dela propriété et la porte du garage etdans toutes les oièces la télécom-mande nécessa i re pour les fonc t ionsque nous voulons commander à partirde ces pièces. En outre, notre montagepeut agir sur tous les contrôles déjàprésents sur le réseau sans interféreravec eux (ce qui confirme encore l 'uni-versalité du système).
Sice qu'on vientde voirjusqu'à présentsur la famille Velbus vous convainc dela validité de cette solution, notre mon,tage de ce mois-ci ne manquera pasde vous séduire car i l apporte un plusindéniable au système Velleman. lvlaisvoyons sans plus tarder quels en sontles secrets.
La structure du dispositif
Avant d ana lyser en dé ta i l le schémaélectrique, voyons comment est struc-turé le projet en nous appuyant sur lafigure 1, où I 'on voit que le dispositifmet en ceuvre les capacités qu'a laplatine VMBlRS de convertir les infor-mations envoyées sur son entrée enflux de données compatibles avec leDrotocole Velbus.
Ce cho ix p résente deux avantages : i lpermet de relier facilement au réseaun'importe quel microcontrôleur pourvuqu ' i l so i t do lé d 'une in te r face sér ie àn i v e a u x R S 2 3 2 : e n s e c o n d l i e u . l e scommandes que le micro doit envoyersont au format ASCll, donc très simplesdu po in t de vue log ic ie l . Le mic ro n 'aqu'à transmettre des flux de donnéesasynchrones au format 38 400-8-N-1et en respectant la syntaxe vue lemois dernier. Cette syntaxe est facile-ment interprétable par n'importe quelmicro, même si ses prestations sontlimitées.
Voyons donc comment est constituéela platine en question. Comme elle doitfaire partie de la chaîne des produitsVelbus, elle a été conçue pour pouvoirè t re re l iée d i rec tement à la l igne àquat re f i l s CAN-Bus à laque l le e l leemprunte son alimentâtron. Les l ignesGND et +12 Vcc a l imenten t le rad io ,cont rô le e t la p la t ine sér ie VMB1RS:les deux l ignes de données sont, elles,connectées aux bornes correspondan-tes de cette même platine.
Au sein du circuit que nous avons misau po in t , nous d is t inguons deux é lé -ments fondamentaux : un réceoteurRF auouel est confié le rôle de convertirles informations transmises oar la télé-commande en une sér ie de donnéesnumériques ; un microcontrôleur qui l i tles données entrant oar la section RFet , une fo is reconnu que l Dousso i r aété pressé, en convertit la commandelogique en une séquence de donnéesà envoyer à la platine VMBIRS.
Not re d ispos i t i f , duran t le fonc t ion-nement normal, gère deux adressesdestinées à deux usages différents:la première définit la valeur du code RFqui, rappelons-le, uti l ise un système detype UM3750 à 12 bits.
trE-EcIntx{nUE [f nucazine - n" roz
Le code u t i l i sé es t au to appr is aumoyen de la procédure que nous ver-rons ensemble sous peu. La secondeadresse es t ce l le qu i iden t i t ie no t rep la t ine au se in du réseau Ve lbus . Onle sa i t , tous les c i rcu i ts re l iés à ceréseau doivent disposer de leur propreadresse à choisir parmi celles qui sontl ibres (non prises déjà par d'autresdispositifs et non réservées).
Cet te adresse, cho is ie parmi 222combina isons poss ib les (256 moins34 réservées), est paramétrée à l 'aidedes commuta teurs ro ta t i f s (HR1 e tHR2) du c i rcu i t . Les adresses sontcomposées en hexadécimal, soit de 00à FF. Le premier commuta teur (HR1)déf in i t le n ibb le le p lus s ign i f i ca t i f ( lesymbole de gauche) e t HR2 le n ibb lele mo ins s ign i f rca t i f (ce lu i de dro i te ) .Par exemple , s i la p la t ine dor t avo i rI 'adresse 68, nous devons positionnerHR1 sur 6 e t HR2 sur B .
Rappelons que le dispositif nécessitedeux adresses car i l commande à deuxmodules poussoirs VMBSPB ; la pre-mière adresse est celle réglée avec lescommutateurs alors que la seconde estdéfinie automatiquement et correspondà la suivante dans I 'ordre "alphabétique"
(par exemple 68 + 6C).
En ce qui concerne le codage basede la té lécommande, i l es t acqu isautomat iquement lo rs de la p ress iond 'une touche sur une té lécommandelorsque les présélecteurs sont parâmétrés à FO.
Comment est géré lecodage radio
Pour b ien comprendre commentest effectuée la reconnaissance ducanal activé, i l est nécessaire de rap-peler quel est le principe du codage
Flgure 1: Le dlsposltlf met en cuvre les capacltés de converslon de la platlneVMB,.RS.
Tableau 1.
Pi2P3P4P5P6P7P8P9P10PAlPU2P13PL4P15P16
OFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFONot{or{ot{ONor{ONON
Adroaaa baaaAdr€!8o baaoAdr€saa bas€Adlesse baseAdresse baseAdresse baseAdresse baseAdteÛtô b.roAdr6.so baaoAlr€r8€ b.3oAd?6s3o basoAdresse baseAdresse baseAdresse baseAdresse base
OFF OFF OI{OFF O OFFO F F O OON OFF OFFON OFF ONON ON OFFON ON ONOFF OFF OFFOFF OFF OI{OFF OFF OI{oFF ON Ot{ON OFF OFFON OFF ONON ON OFFON ON ON
UM375O (ce t te puce ser t de codeure t auss i de décodeur ) u t i l i sé dans laté lécommande. Le codeur p rodu i t ensortie un flux série de données conte-nant , ou t re des champs de cont rô le e tde synchron isme. la c lé de reconna is -sance (p rogrammable au moyen demicro in te r rup teurs e t composée de12 b i ts de A1 à A12) , c lé ident i f ian t àla fo is la té lécommande e t la louchepressée.
Typ iquement , une té lécom ma ndemonocana l u t i l i se tous les b i ts decodage. Une b icana l u t i l i se de A1 àA l l , dé léguant à A12 la dé f in i t ion del a t o u c h e p r e s s é e : u n q u a d r i c a n a l apour code base de A1 à A1O e t A l lA12 dé f in rssen l les quat re pousso i rse t a ins i de su i te . La per te d 'un b i t àchaque doub lement de pousso i rs es tob l iga to i re , ce qu i en revanche neI'est pas, c'est que les bits dédiés auxpousso i rs so ien t consécut i f s . Sr ongénéra l i se , i l ex is te tou jours une par tde données f i xes , que nous appe lons'code base" et une part variable représentant le "code poussoir".
l\4ais revenons aux données de sortie,le f lux sér ie es t u t i l i sé pour modu lerune por teuse RF. Ce s igna l es t cap tée t décodé par no t re c i rcu i t . Le mic ro-cont rô leur ident i f re la touche presséeet p rodu i t le f lux de commande pourle sys tème CANBus, exac tementcomme s i on ava i t p ressé un despousso i rs du modu le V IVB8PB. Pourcomprendre comment nous devonsparamétrer le (ou les) dip-switch de la
(ou des) té lécomma nde(s) , regardonsle Tab leau 1 : les hu i t p remiers b i tssont communs à tou tes les té lécom-mandes et définissent le "code base".S i nous u t i l i sons une té lécommandeà 16 canaux. la p rogrammat ion es tt rès s imp le car ce d ispos i t i f u t i l i se undip-switch à 8 bits paramétré avec lecooe Dase.
Chaque fors qu'une touche est pressée.la mat r ice in te rne engendre au tomat lquement la par t de f lux manquante e tle récepteu r identif ie immédiatementquelle touche a été pressée.
Si, comme d'habitude dans la pratique,nous u t i l i sons des té lécommandes à4 canaux, nous devons paramét rer led ip -swi tch de façon à ob ten i r I ' ac t i vation des poussoirs P1 à P4 ou P5 à P8ou encore P13 à P16 : en fa i t , nousdevons dé f in i r que ls pousso i rs nos 4touches do ivent s imu ler . A par t i r de cepoint de vue, le Tableau est intuit if.
B len sûr les hu i t p remiers b i ts do iventé t fe paramet res de la même mantéresur toutes les télécommandes, la seulechose qui change étant le paramétragedes bits A9 et A1O.
Par conséquent , pour ac t i ver , parexemple , les pousso i rs P1 P4 nousdevrons metlre les deux bits A9 et A1Oen pos i t ion OFF; pour ac t i ver P9-P12nous devrons mettre A0 sur ON et A10sur OFF e t a ins i de su i te . R ien de p luss imp le ! Ma is revenons br ièvement aupa ra métrage du code base.
thr { ,1
ELECTR0NIOUE [ll
masâzine - n" 102
Dans les d ispos i t i f s s tandard , la té lécommande et le récepteur sont dotésd un d ip swr tch e t . a f in que la par reTXlRX fonc t ionne cor rec tement , i l sdo ivent p résenter la même séquencede ON e t de OFF sur tous les mic ro-interrupteurs.
Cependant , comme le mont re leschéma é lec t r ique de la f igure 2 ,no t re récepteur es t dépourvu de cesmicro in te r rup teurs e t donc le codedevra être paramétré de manière dif-férente. Comment ? Eh bien, au moyende la p remière té lécommande (qu i ducoup dev ien t la "mat r ice de code" ) onprogramme sur le dap swi tch la baseà 8 b i ts (A1 à A8) ;donc , lo rsque lerécepteur est éteint, on paramètre lava leur F0 sur les deux présé lec teursbina ires rotatifs.
Enfin, on allume le récepteur qui resteen a t ten te de la p remière t ransmrss iondu TX. Ma in tenant on presse n ' impor teque l le touche de la té lécommandematrice et on le maintient pressé jus-qu 'a ce que la LED ver te commence àclignoter. A ce moment le microcontrô,leur acqu ier t les hu i t p remiers b i ts ducode base (A1 à A8) : on peut a lo rsremet t re les deux presé lec teurs à lava leur p récédente qu i es t IadresseVelb us.
Toutes les té lécomma ndes supp lé ,mentaires devront avoir le même codebase paramét ré sur la té lécommandemat r ice :ce qu i s ign i f ie que les mic roin te r rup teurs A1 à A8 do ivent ê t reparamétrés de manière identique. l\4aisde toute faqon nous reviendrons sur cesujet dans le paragraphe touchant l 'util i sa t ion concrè te de l 'appare i l .
Le schéma électr ique
Maintenant qu'on a compris commentest structurée cette radiocommande eta que l le log ique e l le ober l , la compré-hens ion du schéma é lec tnque de lafigure 2 est assez intuit ive. Partons deU1; i l s 'ag i t d 'un récepteur RF qu i con 'vertrt ce que son antenne reÇoit (broche3)en une série de données numériquesdisponibles sur sa broche 14.
Cette série de données est transféreeau mic rocont rô leur (U3) au moyen dela b roche 25 (RB4) . Le programmerés ident compare I 'adresse basereçue avec ce l le mémor isée e t , unefo is la concordance vér i f iée , i l ex t ra i tles quat re dern ie rs b i ts qu i , en fa i t ,représentent le poussoir pressé.
Enf in , i l p rodu i t un f lux de commandeà envoyer à la l igne Ve lbus .
c t + l c e c3 + lcl
= T , T T,, T,HHBH8USLHBL
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* t.u +--------o i)I PWR_S
l'---------o-l,rn \eH+-------o Hl
I Bus_sBLù------O L I
Flgule 2 ; Schéma élect que de la ladlocommando 16 canaux pour In3tallatlon V6lbu3.
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. acrrdtcl Rovlrrct
NFR5
u2tuta
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Ctr
c!-
v- Gfo
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Pour ce faire. le PIC communique avecla p lat ine VMBlRS ( laquel le a besoindes lignes RX, TX, RTS et DTR) à traversle converlisseur de niveau U2, le clas-sioue et archiconnu |VAX232, associéau trânsistor 11 qui, dans cette con-figuration particulière, se comportecomme un Dilote RS232.
Le microcontrôleur contrôle en outrel 'é tat des deux présélecteurs b inai -res rotatifs HRl et HR2, utilisés pourdéf in i r Iadresse Velbus at t r ibuée à laplatine. Étant donné que ce dispositifcontrô le 16 canaux ( l i re "poussoi rs") ,
il se comporte comme deux platinesVIVB8PB à huit canaux et donc il prenddeux adresses Velbus et en particuliercelles paramétrées sur les commuta-teurs rotatifs et celle qui la suit immé-diatement.
Le micro gère aussi l 'état des deux LEDLD2 (verte) et LD1 (rouge), lesquellescommuniquent : l 'une la récept iond 'une commande val ide de la Par td 'une des té lécommandes et l 'aut rela survenue d 'une t ransmiss ion decommande sur le bus série,
L'alimentâtion est réalisée avec un7805. D1 protège le circuit contretoute inversion malencontreuse de lapolarité, C1-C2 constituent un liltragede la ligne 12 V et C3-C4 opèrent unnettoyage de la ligne 5 V des éventuelsparasites infectant le bus.
La réalisation pratiqueLa plat ine
La réalisation pratique de ce récepteurde télécommande RF à 16 canaux ne
,trt < t t
ELECInOilnUE llf mæazine-n' 102
posera pas de difficulté, même à undébutant qui pourra I'entreprendresans crainte. car le circuit imprimé estun simDle face et tous les composantssont traversants; de plus, le seul élé-ment vra iment RF est le module U1Aurel AC-RX2 (vous le monterez auchoix directement dans les trous duci - dans ce cas pas de risque de lemonter à I'envers - ou par I'entremisede barrettes femelles).
La platine est constituée d'un circuitimprimé - donc - simPle face, dont lafigure 3b donne le dessin à l'échelle1. Commencez par insérer et souder- éventuellement - les barrettesfemelles servant de support au moduleAUREL (vous ne monterez alors ce der-nier qu'à la fin), les deux supports decircuits intégrés (U2 MAX232 et U3 PlC,
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;.trFlgure 4: Photo d'un des prototypes do la platlne dela radlocommande 16 canaux pour Installâtlon velbuE8T692.
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Flgurs 3a : Schéma d'lmplantatlon des composants dela radlocommânds 16 canaux pour Installatlon velbusET692. N'oubllez pâs de monter los deux straps, à gau-chs ds C4 ot sous U3.
vous les insèrerez à la fin) et les deuxstraps près de C4 et de u3 (utilisez deschutes de queues de composants).Vérifiez bien ces oremières soudurescapi ta les (qu 'e l les so ient br i l lantes,sans court-circuit entre pistes ou pas-til les ni soudure froide collée)
lnsérez et soudez ensuite tous lescomposants (comme le montrent lesfigures 3a et 4), en commençant par leréseau de résistances RNl et en pour-suivant par les autres résistances, ladiode Dl, bague orientée vers la droitede la platine, la zener OZL, bague versR2 et les LED LD1-1D2, toutes deuxavec le méplat de cathode (-) vers lagauche.
l\rlontez les condensateurs, âttention àla polarité des électrolytiques. Montezle transistor T1 en boîtier demi lune,méplat vers le bas. Montez le régula-teur U4 couché sans dissipateur (etfixé par un petit boulon 3MA). Montezle quartz Q1 debout et les deux com-mutateurs binaires rotatifs HR1-HR2.
Attention à propos des deux LED :vous devrez probablement ajusterla longueur de leurs pattes afn queleurs "têtes, affleurent à la surface ducouvercle du boîtier plastique (ou en
sortent légèrement) ; pour mémoiresur notre prototype ces pattes font28 mm.
Terminez comme d'habitude par les.périphériques" encombrants : en basla DBg flanquée de ses deux borniers àdeux pôles et en haut le bloc des troisborniers à deux pôles.
ll ne vous reste ou'à insérer délica-tement le module hybride récepteurAUREL et à le souder debout ; si vousle montez sur un support à barrettes,orientez bien la face cuivrée vers I' in-térieur de la platine.
Insérez les deux autres circuits inté-grés qui en ont un dans leur support,repère-détrompeur en U vers la gaucheoour U2 et vers la droite oour U3.
Vérifiez très attentivement que vousn'avez interverti aucun comDosant etqu'aucun des polarisés n'a été montédans le mâuvais sens; vérifiez encorela qualité de toutes vos soudures (aubesoin nettoyezles âvec un solvantapproprié et une pointe sèche).
Comme le montre la figure 5, couplezà votre platine la platine VMB1RS âumoyen de la prise DBg puis faites les
âf f t l
ET"ECIIOilIQUE {lf mæazine - n' 102
quatre liaisons par fils nécessaires. Laréalisation de lâ partie électronique estterminée.
Uinstallation dans le boitier
Maintenant vous oouvez oasser àI'instâllation de la olatine dans un boî-tier plastique de protection ; commele montre la figure 5, c'est un boltierplastique Teko mod. 660 : quatre troussont à réaliser. deux oour faire sortirles fils de la base et deux Dour faireaffleurer les LED du couvercle.
Pour les deux trous des fils. faites-lesdans le voisinage du bornier à 6 pôles,à gauche de la figure 5, à 32,5 mm dubord latéral et à 5,5 mm du profil supé-rieur Pour les LED (voir aussi ci-dessus),ils sont à percer dans le couvercle, à 14mm du petit côté gauche et à 18 et 23mm du grand côté (voir figure 5).
Les trous oour les LED doivent avoirun diamètre de 3.5 mm (faites d'abordun avant trou de 2 mm environ) et ilest conseillé d'util iser un foret à boisà pointe, idéal dans le plastique et uneDetite oerceuse sans fil.
Dans la base du boîtier, on insère laplatine (orientez-la DBg vers le centre
Liste des composantsET692
R1.. . . . . 4 ,7 kR2. . . . . . 1kR3. . . . . . 10 kR4. . . . . . 4 ,7 kR 5 . . . . . . 4 7 0R 6 . . . . . . 4 7 0RN1.. . réseau rés is t i f 8x 10k+CC1...... 100 nF multicoucheC2...... 47O t)F 25V électrolytiqueC3...... 1OO nF multicoucheC4...... 470 pF 16 V électrolytiquec5...... 1 pF 100 V électrolytiqueC6...... 1 pF 100 V électrolytiquec7...... 1 pF 100 v électrolytiqueC8...... 1UF 1OO V électrolytiqueC9...... 15 pF céramiqueC10.... 15 pF cérâmiqueD1...... 1N4007DZ1 ... zener 7,5 V 400 mWT1.. . . . . 8C557Q1...... quartz 16 MHzu1. . . . . . AC RX2u2...... MAù232u3...... PlC16F876Au 4 . . . . . . 7 8 0 51D1.... LED 3 mm rouge1D2.... LED 3 mm verteHR1... Sélecteur rotatif
hexadécimalHR2... Sélecteur rotatif
hexadécimal
Divers:
5 borniers 2 pôles1 connecteur D89 mâlel s u p p o r t 2 x S1 s u p p o r t 2 x 1 4
Lo s e à 0 2 O__tFlgure 3b: Dessln, à l 'échelle 1, du clrcult lmprlmé de la radlocommande 16canaux pour Installatlon Velbus ET692, côté soudures.
droit du boîtier, là où se trouve la pla-tine Velbus) et, à l 'aide de quatre vis,on I 'y f ixe, comme le montre la figure5. Vous pouvez fermer le couvercle :les deux LED afl leurent et les deux fi lssortent à gauche.
Mais vous devrez I 'en lever Pour leparamétrage des adresses sur lesprésélecteurs binaires rotatifs HR1 etHR2 (voir ci-après).
Uuti l isat ion
Nous avons dit déjà que ce dispositifnécessi te deux adresses: une Pourque le réseau Velbus le reconnaisse(à sélect ionner au moyen de HR1 etHR2) et une définissant le code basede la té lécommande (UM3750).
l l fau t en ou t re que vous ayez à d is -position un réseau Velbus câblé etfonctionnant, auquel vous devez relierla té lécommande RF (bre f la rad io -commande) : nous vous suggérons demonter un interrupteur en série sur lal igne d 'a l imenta t ion +12Vcc.
Si vous n'avez pas un réseau complet àvotre disposition, i l faut au moins quevous ayez un appareil de commande,par exemple un VMB4RY, a l imenté e trelié via bus à ce circuit.
l l vous faut en outre une télécom-mande è 4 pousso i rs au molns .Programmez sur la té lécommande lecode base (Bit A1 à A8), puis reliez aubornier du circuit un morceau de fi l de17 cm, en guise d'antenne.
Eventue l lement vous pouvez lu i p refé rer une vér i tab le an tenne fouet encaoutchouc reliée à la platine au moyend 'un câb le coax ia l , la récept ion n 'ensera que mei l leure e t donc mei l leurela portée du système (d'autant qu'untel fouet pourra être placé en extérieurcar i l résiste bien aux intempéries).
Vous pouvez mettre votre récepteurde radiocommande à 16 canaux soustension et parâmétrer les présélec-teurs b ina i res ro ta t i f s HR1 e t HR2 à
ElrcrnoileuE $ maærine - n' roz
F O : a u c u n e L E D n ' e s t a l l u m é e ( v o i rle paragraphe qu i leur es t consacré) .Pressez une touche de la télécommande et maintenez-la pressée jusqu'à
ce que la LED ver te commence à c l i -gnoter rap idement (pour s igna le r queI'adresse base a bien été acqutse).
Vous pouvez maintenant repositlonnerHR1 e t HR2 à l 'adresse Ve lbus a t t r i -buée à l 'origine. La LED verte signalela recherche d 'un s igna l va l ide en c l i -gnotant rapidement,
Pressez une touche de la télécom-m a n d e e t a t t e n d e z : e n u n e d e m iseconde environ, le système reconnaltla commande, a l lume la LED ver te enlumière f i xe e t a l lume br ièvement laLED rouge pour signaler qu'i l a envoyéà la p la t ine VMB1RS (e t donc au CAN-Bus) un f lux de commande déPendantde la touche pressée.
Pour avo i r la cer t i tude que la com-mande a b ien é té envoyée au bus . ledispositif doit être couplé au réseauou à l 'appare i l Ve lbus e t re l ié à eux .Exp l iquons-nous maeux.
Si vous avez réalisé l ' installation élec-t r ique Ve lbus du T1, comme Proposédans les Leçons Précédentes, vouspouvez désactiver en même temPs
à-
@Gee@
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--\ ---\
Flgure 5 : Le contrôle vla radlo pour réseau Velbus a été Insé.é à l ' lntérleur d'unboîtler plastlque Teko mod. 660.
Flgure 6: Plan de perçage du boitler plastlque.
les deux p la t ines VNIBSPB, dont lesadresses sont 05 e t 06 e t pu is a t t r ibuer l ' adresse 05 à no t re récepteurl i l en prend donc I adresse bôse e tl 'ad resse base+1, so i t 06) .
S i ma in tenant vous pressez les d iverses touches de la té lecommande, les
d ispos i t i f s Ve lbus do ivent réag i r exactement comme s i vous u t i l i s iez lesmodu,es que vous vener d exc lu re .
A t ten t ion , la rad iocommande com-mande (JUStement ) là p la t rne ayantI 'adresse 05 sur les canaux 1à 8 e tl 'adresse OO sur les canaux 9 à 16 .
,1EtEcTRot{IQUE
{f macazine - n' 102
Si en revanche vous ê tes en t ra ind 'opérer avec seu lement un d ispos lt i f ( le VN484RY, commande à re la is aquatre canaux) vous pouvez effectuerle coup lage "pousso i r par cana l " se lonla p rocédure decr i te dans la deux tèmeLeQon du cours " ln t roduc t ion à laDomot iq ue" .
Vue de
Vue de 32.trùl|
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l - l
_I a a l
Le protocolg 3érl9 Vslbus ost â33ôz complero mals, grâce à la platlne sélle VMBI.RS, qul convertlt de séile à Velbus et vlcevô?3a, l'ônvol dô3 commândcs sur ls b||s est tràs faclls. Dans lo .llstlng, cl.ap]èE, notoz comment avec pou de llgnes daprogiammo (localbéo3 dan3 lo 3ous ptogrammo TXVEL) on pout composer dss nur ds commande et lG3 anvoyer dlrect€m€ntâur dbpo3ltlf3 on r6soau. Pai oxsmple, la prôsslon d'un pous3olr prodult un flux ?€ssemblant à "OF F8 05 04 OO O,' OO 0OEF O4", dan3lequol, da gaucho à drolto, nous trouvons:rd6but ffur, (OF), rprlorltd, (F8), .adro3se' (O5), .état RTR et nombre do databytes, (O4), .communlcâtlon ét.t pou$olrs" (OO),"pou33. pro$é" (O11,'pou33. rolâché'(0O), "pouss. pressé on polmanencê" (OO), "ch€cksum'(EF), "termlnator ffux" (O4).
.L lat lng ' .
TRÀSXBTTI I
REII'RN
3C@êrtâi r€a, .
IF VÀ.LIDO-I TIIE|
EIIDIP
BIDIF
GOSUB IJEGGIÀDDRESS
GOgI'B RBSEÎBUFF
rlIP-1
Ir CE>-B TAEII
crrcr-8
BIDI!
lalP-Tt(P << qE
PRIORITÀ.SPB
NAYTB-{
SBI'ECT CÀSE PRESSIONB
crsB 0
c,ÀaE 1
cÀsa 2
BTD SBLB�T
GOST'B TXVEI
ÀDDRBSS-ÀDDRESS+I ' tl ldc!6noDt'o l'adr€aa€ Velbua drurtê ùn1té.
'C€ soua progrrme êat âI4)6Lé pâr 1ê aoua plogrâ.Mê dét€ctà.ût' 1â pre8alon d'urê touchê d€ ta té16cffi--d6.' 51 1â bâeê dê l'âalr.asê !êçu. êBt vàItd6' 11 l1t l'âd!€ss€ parrDétré€ sur I€s c@utâtêurs rotetifd êÈ' .ffac€ BI,FF (Àrray pârâ!étr6ê êtr foacÈLôn' dê 1â pr6aaLon du poussolr) .' Si Ia Èouche prêaaéê ê6t eaaocLéê eux c.!àux 9 à 16 alora
' SblÉt (gâucbê) pour ldettlË€! l€ pouasolr pr€6a6.' SbLft (gâuchê) pôur ld.ût'lfl€! lê poussolr pr€ssé.' Pârsrètr. E ssàga à prlofit'é bautê.' D6ÉDlt gu6 1ê gux co$ti€rt quetrê detâl|l.tes.' Er fonction d. la durée dê Ia pr€ss1on, parâDàtr€ detebyte.
BI'PP t2l -IllP ' Pouasolr r6lâché
BI,FP IIl.lalP ' Pouasolr prêe!é briàwêGDt
Bltff [3].ryP ' Poussolr pressé êtt pêrDrn€rcê.
TXVEI,:
EICT I.EDR
Ia BYTE2-1 lTEll
' Àt4)êL16 Lê aoua progla.ûê d,éo13s1oû sur lê port séil€.
' Flû aoua progra.iû€.
' soua program€ qul coq)o8ê êt 6nvoLe 1€ thrx aé!1€.' Àlh!!e la LBD rougê (éELaaLon sértê êD courE)' gl lâ pouasoh ost' âssoclé à rr'D caial dê 9 à 16' iI 1tcrfu6rt6 1'aal!êssê v€lbua d'ùDa uDlÈé.
GOSIIB CII,COLÀCEK . Àppêllê lê aôua progiàmo l,our l€ calcul. du Cb€cksuD.
ESEROTTT [$oFl ' Début éELsslon. &rvol d€s cârâctàrês dê début d€ gux.
ESEROIII IPRIORITÀ, ÀDDRESSI ' ETWOIB prioriÈé et adrêssê.
ESAROIII INBYTEI . BNVOIE n@brê dê dâtâtrytês qui sutvroDt.
FOR TllP-o TO NByIE- 1 ' NBYTE coEtl€nt àuasl l'éÈaÈ du RTR.
ESEROTII IBUPF [l1lPl I . ENVOIE lês dârâbyres d6tinls pr6cédê@6nr.
NBXT TXP
rSAROO! tCE, $041 . Bû/OIB ch.cksru €t torm.lnaÈor d€ tur..
GOSUB IEGOIÀDDRASS ' RêÈourDo à la lect'ure d€ 1'adress€ sur lêE c@utàteurs.
lolf LEDR ' Et€lnÈ La LBD rougê (é!ûLaalon eérL€ têEinéê)
RETûRII ' Pi,a sou. progrâE .
CàJ,C1,IÀCAI: . Soua prog!â@ê pour lc càlcul du cbêcksr.rD.
VÀIORE.SoF+PRIORIT +ÀDDRESS+IBYIE+BI,IF I0l +_ ' Exêcut6 u|tê ao@ê nl,Dérlquê d€ tous lss octots 6n parÈâDÈ du
BItPPtll +BItFll2l +BurEt3l +BIrrF tal +BI'PPI5I +_ ' délttit€ur d€ début dê flux 6t €n È€rDittaDt per 1ê dêral.r
Blrrr 16l +BItl! t?l ' oct€t doDnéês valldâ.
cEx'vÀI,OREI,o ^ t11111111 ' Prênd 6n conEldératlott I'oct€t 1ê ætns stg,Dtficàttf.
CA'CBr+1 ' l r inv€rae bi t à b l t ' êt l ,âugD.nÈ. dtùDê unt té.
RAîtRll , PLn aôua progrrm€.
Flgure 7 : Rgconnal$anco du pou$olr êt ênvol de la commande.
ELEgIrttneuE f,[l maæ;ne - n' roz
La radlocommande communique les dlve.s états opératlonnels au moyen de slgnallsatlons lumlneuses eftectuéespa. deux LED, une verte et une touge. Voyons ci-dessous les dlttérentes situations pouvant se ptésenter.
O , - O
o-o+o
ooo
Cllgnotomsnt alternatlf yert/louge: la radlocommandê ost enattente de I'adrêsas bas€ (adressê Volbus FO), laqu6lls sstfournle par la prsmlère télécommande actlvéo.
LED velte allumée fixe : I 'adresse base de la télécommande aété reconnue (en apprentlssage et en balayage),
LED verte cllgnotant repldemsnt: la radlocommande est ênattente d'un slgnal vallde d'||ne t6lécommande.
La LED verte est allumée fixe et la LED rouge en revanches'allume b1ièvement: une télécommande a transmis unecommande valide et la radiocommande a engendré et transféfécette commande au 1éseau Velbus.
LED rouge allumée flxô : nanque le code ba3e. S'obserye à lamlse sous ten3lon du dlsposltlf. llapprentlssage s'otf€c{ue aumoyen de l'adresse Vôlbus FO,
Figure 8 : Slgnalisations visuelles.
Supposons que vous vou l iez assoc ie rchacun des quat re pousso i rs à un.ana l en mode b ic tab le {une presc 'onde la touche ac t ive le re rars e l la SUIvante le désac t ive) , paramét rez surles presélecteurs rotatifs d'adresse duVl \ ,484RY la va leur 'D1" , avec laque l lele cana l 1 apprend que ls d ispos i t i f sl 'ac t i ven t en b is tab le .
Pressez la touche de ia té lécommandeque vous vou lez assocrer au cana l 1e t ma in tenez la p ressée jusqu 'à ac t iv d l r o n d L I e l a i s . c e q u r s r g n r l i e q u e l aprogra m mat ion a é té cor rec tementappr ise . Répétez ce t te p rocéd u repour res l ro rs aUt res canaux en ieurd t t r b u a n l s u r l e s p . e s e l e c t e u r s l e sva leurs D2. D3 e t D4.
Ure fo rs la p rogrammdt ton re .minee.remettez sur le VN484RY l adresse Velbus e t vér i f iez que chaque touche dela té lécommande ac t ive e t désac t iveun seu l re la ts .
Conclusion et a suivre
A i r s i s d c h e v e l a p r e s e n t a l r o r d enot re p remier montage pra t ique avecdcs d ispos t t t f s Ve lbLS : ce montdgen o u s d d o n r e . r e r e c a c h o n s p d s dnos f ldè les lec teurs qu i son t no t re
ercou ragemer t e l no l re recompense,une grande sa t is fac t ion . Auss i . dansles procha ines LeÇons, nous vouspresenterons a nouveau des p la t inesà cons t ru i re (pu isque semble- t i l vousa i m e z Ç a ! ) : e l l e s v o u s p e r m e t t r o n tencore d in te rag i r à d is tance avec lereseau, au moyen ce t te fo is de SN4Set de connex ions B lue too th . Nousvous présenterons en ou t re en avantpremière de nouveaux modu les Ve lbusparmi lesque ls une commande à poussoirs avec afficheur.
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{if masazine - n'102
